L'éclairage électrique
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- L’Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE D’ÉLECTRICITÉ
- Directeur scientifique : J. BLONDIN Secrétaire de la rédaction : G. PHI.USSIER
- TOME Y
- -4- TRIMESTRE 189S
- PARIS
- GEORGES CARRÉ, ÉDITEUR
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- Samedi 5 Octobre 1895
- 2' Ai
- i. — N* 40
- L’Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE D’ÉLECTRICITÉ
- Directeur Scientifique : J. BLONDIR Secrétaire de la rédaction : G. PELLISSIER
- A PROPOS
- DE LA THÉORIE DE LARMOR
- § 9. -- DISCUSSION DE LA THÉORIE DE HeRTZ
- Nous avons vu dans un précédent article (!) quelles sont les conditions auxquelles il semble que devrait satisfaire toute théorie électrodynamique des corps en mouvement.
- i° Elle devrait rendre compte des expériences de M. Fizeau, c’est-à-dire de l’entraînement f>artiel des ondes lumineuses, ou, ce ce qui revient au même, des ondes électromagnétiques transversales.
- 20 Elle doit être conforme au principe de la conservation de l’électricité et du magnétisme.
- 30 Elle devrait être compatible avec le principe de l’égalité de l’action et de la réaction.
- Nous avons vu qu’aucune des théories proposées jusqu’ici ne remplit simultanément ces trois conditions ; la théorie de Hertz satisfait aux deux dernières, mais pas à la première ; celles de Hclmholtz ne satisfont pas à la seconde ; celle de Lorentz satisfait bien aux deux premières mais pas à la der-
- On peut se demander si cela tient à ce que ces théories sont incomplètes ou si ces trois conditions ne sont réellement pas compatibles, ou ne le deviendraientqueparunemodification profonde des hypothèses admises. Pour bien nous en rendre compte, il convient d’abord
- d’examiner plus en détail de quelle manière la théorie de Hertz permet de satisfaire aux deux dernières conditions.
- Rappelons les notations de Hertz. Nous désignons par :
- _ L, M, N, les composantes de la force magnétique,
- X, Y, Z, celles de la force électrique, a, j3, y, celles de la vitesse de la matière, u. i>, w, celles du courant de conduction, g, le pouvoir inducteur magnétique, î, le pouvoir inducteur diélectrique,
- A, l’inverse de la vitesse de la lumière. Pour abréger un peu l’écriture, j’emploierai encore d’autres notations. Je représenterai par p et cr la densité de l’électricité vraie et du magnétisme vrai de sorte que :
- dzX cUY ds Z
- dx dy
- dy.L | JpM ^N_ dx dy d\ 4 • •
- Je poserai en outre
- i — y. (yM—N= « («N —'/L),Ç=f/(jS L — «M),
- /=*(7Y-/SZ),*w = .(«Z-yX)J» = t(jSX-«Y).
- Los équations de Hertz s’écrivent alors :
- \du L d_%_T ] __d_Z _ JY
- ) ^ [ Jf dy d^~^~ 47r<*(T J fly j.’
- dm
- JM d N "Tl dy
- A chacune de ccs deux équations, il convient de joindre les deux équations qu’on peut en
- (’} Voir VÉclairage Èle
- ùque, t, III, p. 5 et 289,
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- L'ECLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- déduire par permutation circulaire ; on aura ainsi deux groupes de trois équations.
- Pour voir si la théorie de Hertz conduit au principe de la conservation du magnétisme, prenons les équations du premier groupe, déduites de l’équation (i) ; différentions la première par rapport à x, la seconde par rapport à y, la troisième par rapport à z et ajoutons ; les seconds membres disparaîtront ainsi que les termes dépendant de £, n, K et il viendra :
- Cette équation exprime que le magnétisme vrai qui se trouve dans une portion quelconque de matière est entraîné avec cette matière.
- On peut opérer de même sur les équations du second groupe ; différentier la première par rapport à x, la seconde par rapport à y, la troisième par rapport à z et ajouter ; il vient alors :
- Cela signifie que l’électricité vraie est entraînée par la matière'qui la porte, sauf celle qui est enlevée par les courants de conduc-
- II faut voir maintenant si la théorie de Hertz est compatible avec le principe de l’égalité de l’action et de la réaction. Pour cela il faut voir qu’elles sont,d’après cette théorie, les forces pondéromotrices mises en jeu dans un champ électromagnétique.
- Pour calculer ces forces, il faut appliquer le principe de la conservation de l’énergie.
- Quand la matière est en mouvement, elle subit en général des condensations et des dilatations ; sa densité varie et on doit supposer que les pouvoirs.inducteurs u et s varient en même temps. Soit $ la densité de la matière, et posons :
- , . a -x , .a*
- ' — SdS:
- il viendra alors, en exprimant de deux manières différentes la variation de la valeur
- de ij. relative à une même particule matérielle :
- âa_ ,/<
- _ d£ . d-y dx~r d y
- iiy
- et de même .
- Remarquons toutefois que la définition de a et de e n’est pas ainsi complète ; l’état d’un corps dépend de sa pression et de sa température, souvent d’un plus grand nombre de variables ; il semble donc que a et s n’auront pas la même valeur selon, par exemple, que le changement de densité sera ou non accompagné d’un changement de température.
- Mais un changement d’état quelconque du corps aura pour conséquence une variation de l’énergie interne de ce corps et un dégagement de chaleur. Si l’on admet que ce dégagement de chaleur ne dépende pas de ï intensité du champ électrique, ou du champ magnétique, nous allons voir que fi' et s ont une valeur indépendante des variations de température qui peuvent accompagner les changements de densité.
- Et en effet, le calcul nous donnera les valeurs des forces pondéromotrices en fonctions de [x et e, sans que nous soyons obligés de faire aucune hypothèse particulière sur la façon dont varie la température avec la densité. Les valeurs de ^'etcle s ne doivent donc pas dépendre de ces hypothèses particulières.
- Appliquons le principe de la conservation de l’énergie ; nous admettrons la même valeur que Hertz pour l’énergie électromagnétique totale J et nous écrirons :
- Voici quelle est la signification de cette équation. Je représente par dz un clément quelconque de volume et les intégrations portant sur cette différentielle seront toujours, sauf avis contraire, étendues à tous les éléments de volume dz de l’espace tout entier.
- Le signe 1 représentera toujours une
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- somme de trois termes ; les deux derniers termes de cette somme se déduiront toujours du premier terme qui figure explicitement sous le signe 2, en permutant circulairement les composantes des différents vecteurs dont ce terme dépend. Ainsi on posera :
- 2L-L’+
- 2- % dx
- 4M 4M , 4N 4L
- 2......
- 2u~dx~~>
- dy d\ ’
- 4,otM dy. N d{ *
- On aura donc :
- d]___ f 4r/^4uL*
- dî~ J sï\2d dt + 2u dt)'
- Or nous pouvons écrire :
- I 4aLa_ dut i dy
- a dt dt 2 dt’
- ou en tenant compte de l’équation (3) :
- L dt ~ 2 dt
- W -
- et de même :
- vdtX
- X~dT
- r(S
- fG>
- Les équations de Hertz prennent alors une o rme nouvelle et s’écrivent :
- *’ir'
- ?Œ4'+'2£)-
- Pour appliquer le principe de l’énergie, prenons les équations de Hertz, multiplions les trois équations du premier groupe respectivement par :
- L4t M4t N4t 4ttA ’ 4^A’ 4ttA’
- les trois équations du deuxième groupe respectivement par :
- X4t Y4t Zd-4^A * 4ttA 1 47rÂ’
- ajoutons, et intégrons par rapport à dz en étendant l’intégration à l’espace tout entier; il viendra :
- (5) ii + £ + ;>|-L-|-JÎ, + .\- + iT+t_H + K
- Voici la signification de toutes ces lettres ;
- Al, X, se déduisent de £; et Vj et A- de % par permutation circulaire. Enfin on a :
- K —- f dr (i<X+„Y+«,z)
- L’analyse bien connue de Poynting nous apprend que :
- H = 0
- D’autre part K représente la chaleur de Joule. L’ensemble des termes
- £ + Al + or= + A. + g H- %
- que j’appelle P, représentera donc au signe près le travail des forces pondéromotrices.
- Etudions donc ces termes et transformons d’abord £. Tous les termes de la quantité sous le signe J~ contiennent en facteur une des composantes de la vitesse, a, fi, y, ou une de leurs dérivées ; les quantités r,, Ç,sont en effet des fonctions linéaires de ce, fi, y.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Transformons les termes qui dépendent des dérivées de x, /3, y. par le moyen de l’intégration par parties.
- Soient en effet F et F,, deux fonctions quelconques. de -v, y, z ; on aura
- si le produit F F, s’annule à l’infini.
- Comme la perturbation électromagnétique doit être nulle à l’infini, nous pouvons appliquer ce procédé de transformation et nous aurons par exemple :
- f
- L’application de ce procédé nous donne :
- -2
- dp'L* d L ~dx~'^dyt
- ” dl
- Nous transformerons de même or., Jû,
- 5 et % et nous trouverons finalement une expression de la forme :
- G =/^ („.,»?
- Il est clair que a. b, c, seront les composantes de la force poncléromotrice rapportée à l'unité de volume.
- Pour calculer a, il suffit de faire [3= y = o,
- 1 = 0, H = ,UN, Ç = — aM. 11 vient alors :
- -/sHr'a
- dI.
- *=/£(-t£+;
- N
- du: ms d£W
- 1 É
- a dx
- Ï£=Z + ;1K -j- Jt = f £
- ce qui peut s’écrire, en se rappelant la signification de <s :
- On trouverait de même :
- y)
- +ü(‘xz)+LA''XI]-
- Il vient donc finalement
- (5) ««=-JA“'L’ ' 2«*)
- +iL,+'x,)+|(.“i-M+-xY)+4(.“i'N i ‘xz>
- On en déduirait par symétrie la valeur de b et de c et on connaîtra ainsi la force pondéromotrice. Il serait intéressant de discuter, par le menu, la signification physique de ces différents termes, nous y reviendrons plus loin, mais cela m’entraînerait trop loin de mon sujet.
- Ce que nous avons à vérifier, c’est que le principe de l’égalité de l’action et de la réaction n’est pas violé. Analytiquement, il s’exprime par les six équations des projections des forces et des moments qui s’écrivent
- /- /- .L
- j~(b\ — cy) dr—j*(cx — atf dr—j*(ay—bxJ dx—o.
- Pour vérifier la première
- L
- idx — o,
- il nous suffira de remarquer que a, d’après l’équation (5), est une somme de dérivées partielles. Et en effet une intégrale de la forme
- est évidemment nulle quand l'intégration est étendue à tout l’espace et que 9 s’annule à l’infini.
- Vérifions de même les équations des moments, par exemple la première
- ((>) J(.b^ — cy) dr — o
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- Comme b et c sont, comme a, des sommes de dérivées partielles, le premier membre sera une somme de termes de l’une des quatre formes :
- ou de l’une des deux formes
- f’P,
- Les termes des quatre premières formes sont nuis, car on a par exemple :
- En ne conservant par conséquent que les termes dos deux dernières formes, l’équation (6) s’écrit :
- / fl h £(-“mn+ Ylh> h (“MN+'YZ)1 -=°
- et elle est évidemment satisfaite, car la quantité sous le signe ^n’est autre chose que le déterminant fonctionnel de yz et ,xMN + sYZ par rapport à y et à 2.
- § 10. — Discussion des autres théories
- Ainsi la théorie de Hertz satisfait aux deux dernières conditions ; il nous reste à voir qu’elle est la seule qui y satisfasse.
- Quelles que soient les hypothèses qui nous serviront de point de départ, nous arriverons toujours à deux groupes de trois équations aux. dérivées partielles analogues à celles de Hertz et auxquelles devront satisfaire les deux vecteurs L, M, N, et X, Y, Z.
- Remarquons que les équations de Hertz satisfont aux trois conditions suivantes :
- i° Elles sont linéaires et homogènes par rapporta L, M, N, X, Y, Z et à leurs déri-
- 2° Elles sont linéaires, mais non homogènes par rapport à «, (S, 7 et à leurs dérivées.
- 30 Elles ne contiennent que des dérivées du
- premier ordre tant par rapport à t que par rapport à x, y et 2.
- Je dis qu’on peut toujours supposer que les équations que l’on doit substituer à celles de Hertz satisfont à ces mêmes conditions.
- i° O11 peut supposer qu’elles sont linéaires par rapport aux composantes de la force électrique et de la force magnétique ; si en effet elles ne l'étaient pas et si les perturbations électromagnétiques étaient très petites, les termes d’ordre supérieur disparaîtraient devant les termes du premier ordre ; si donc ces équations étaient compatibles avec les principes de l’action et de la réaction et de la conservation de l’électricité et du magnétisme, elles ne cesseraient pas de l’être quand on les réduirait à leurs termes du premier ordre par rapport à L, M, N, X, Y, 7.
- 20 On peut supposer qu’elles sont linéaires parrapportaux composantes de la vitesse x,/3, 7; si en effet on suppose que ces composantes sont très petites, les termes du second degré et de degré supérieur en a, /3, 7 seront négligeables ; si donc ces équations étaient compatibles avec les principes, elles ne cesseraient pas de l’être quand on les réduirait à leurs termes d’ordre o et d’ordre 1 par rapport à a, /3, 7.
- 30 On peut supposer qu’elles ne contiennent que des dérivées du premier ordre ^si en effet on suppose que la perturbation varie très lentement, c’est-à-dire qu’elle est « à très grande longueur d’onde m, les dérivées d’ordre supérieur seront négligeables ; si donc les équations ôtaient compatibles avec les principes, elles ne cesseraient pas de l’être quand on les réduirait à ceux de leurs termes qui dépendent des dérivées du premier ordre.
- Supposons donc remplies les trois conditions énoncées plus haut.
- Pour former les équations nouvelles, noué reprendrons les équations de Hertz et nous ajouterons respectivement aux premiers membres des trois équations du premier groupe les termes complémentaires :
- AK,, AK,, AR,.
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- Nous ajouterons de même respectivement aux premiers membres des trois équations du second groupe les termes complémentaires
- AS,, AS,, AS,.
- Nous avons obtenu le principe de la conservation du magnétisme en opérant sur les équations du premier groupe ; les différen-tiant respectivement par rapport à *, y et % et ajoutant. En opérant de cette manière, on retrouvera l’équation de la conservation du magnétisme, mais avec le terme complémentaire :
- Le principe de la conservation du magnétisme exige donc que
- <fR, ^ jr, ^ ^r3_q
- De même le principe de la conservation de l’électricité exige que
- rfS, d5i_
- dx dy ^ dj °‘
- Ces équations montrent que l’on peut poser :
- r _ • r — I221 _ £ii-
- 1 dy d\ ’ 2 d\ dx1 i dx dy’
- ^ ____dn, dm, g _dî, dn, g _dm, dl{
- ' dy d% ' 1 d\ dx ' 3 dx dy
- Si nous vouions, comme nous l’avons supposé plus haut, que les équations ne contiennent que des dérivées du premier ordre, il faut que les nouvelles fonctions auxiliaires vj,, J,, m,, dépendent seulement de L.M,
- N, X. Y, Z, a. (3, y et non pas de leurs déri-
- Ces fonctions seront d’ailleurs linéaires et homogènes par rapport à L, M, N, X, Y, Z, puisque les équations doivent être linéaires et homogènes par rapport à ces composantes et à leurs dérivées.
- Elles seront d’autre part linéaires et homogènes par rapport à «, /3, y ; en effet les équations ne doivent contenir que des termes
- d’ordre 0 et d’ordre 1 par rapport à ces composantes et à leurs dérivées ; il est évident d’ailleurs que , •/?,, Ç., m,, n, qui doivent disparaître dans les équations relatives à l’électrodynamique des corps en repos, ne contiennent pas de termes de degré o en ». ,3, y.
- Il nous reste à voir si ces équations peuvent être compatibles avec le principe de la réaction. Pour cela, opérons sur les équations de Hertz elles-mêmes. Le résultat que nous obtiendrons ainsi sera d’une forme analogue à l’équation (5) et s’écrira :
- (5»*) £7 + S + FI=K.
- £ est la somme, 2 £ -f- 2 a; qui figure déjà dans l’équation (5), K est la chaleur de Joule ; l’intégrale 11 qui figure dans l’équation (5) est nulle ; enfin £, est un terme complémentaire provenant des termes complémentaires R,,
- R*, Sa.
- On aura donc :
- '=/
- Le signe 2 représente toujours une somme de trois termes et on déduit les deux derniers du premier en permutant circulairement x, y, 2 ; L, M, N ; X, Y, Z ;
- L’intégration par parties nous donne :
- ilS'(r, —— e-4-4 7r \ H dj '* dy m1 d\ n1 dy)*
- Soient a, b, c, les composantes de la force pondéromotrice dans la théorie de Hertz ; soient a + a,, b + bx, c + c, les composantes de cette même force dans la théorie transformée.
- Le terme £, représentera alors le travail de la force pondéromotrice complémentaire (a,,
- Comme la force de la théorie de Hertz (a, b, c), satisfait au principe de la réaction, il faut que la force complémentaire (a,, blt c,) y
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- satisfasse également
- et par conséquent que
- ,dz = o.
- Ces conditions peuvent encore s’énoncer autrement; il faut que F, soit nul quand on donne à «, /S, y des valeurs constantes..
- Si donc nous donnons à *. /3, y des valeurs constantes quelconques, et que nous remplacions 1 .. M, N, X, Y, Z par des fonctions quel conques de x, y, q s’annulant à l’infini, l’intégrale F, devra s’annuler.
- Mais F, peut encore s’écrire sous la forme d’une somme de trois termes en posant :
- et
- Çt — U-Z V
- '-m
- ' dx dx
- , £L
- d L „
- 1 dl
- | W.
- <fZ_ dX\
- 1 dy n' dy)’
- dX_7 £Y\ m' d\ 1 d\)
- Je dis que les trois termes U, V, W doivent s’annuler tous les trois.
- En effet, remplaçons les six composantes L, M, Z par six fonctions quelconques de x, y, 2 ; la somme U -f V -f W devra s’an-
- Remplaçons maintenant ces memes composantes par les six mêmes fonctions de
- fz: (V,V,X3 étant trois coefficients constants arbitraires) U se changera en
- v V __T W _, v en r—j vv en —^ • Et comme F, reste toujours nul, on devra avoir :
- part par rapport aux dérivées de ces six composantes prises par rapport à x.
- Considérons une intégrale de la forme :
- ih
- Tx
- f b<
- dJh
- dx
- Ce
- f'~dx
- Quelle est la condition pour que cette intégrale s’annule, quelles que soient les fonctions ?i et 9, qui seront seulement assujetties à s’annuler à l’infini ?
- Je dis que la condition nécessaire et suffisante, c’est que la quantité sous le signe soit une dérivée exacte. En effet, d’après ce que nous avons dit plus haut, la condition est évidemment suffisante et on a en particulier :
- L’intégrale proposée se réduit donc à :
- (B -C) fffdr.
- Comme % est une fonction arbitraire de x, 3?, 2, le produit y, ^ sera aussi une fonction absolument arbitraire de ces variables et l’intégrale ne pourra s’annuler que si
- B — C,
- A y, dys -f- B 55, dcji^ c.a,dfi 4- y,
- est une différentielle exacte.
- La condition est donc aussi nécessaire. Considérons maintenant une intégrale où la fonction sous le signe J~ sera linéaire,d’une part par rapport à n fonctions arbitraires :
- >,>,
- d’autre part par rapport à leurs dérivées :
- et cela quels que soient les cœfficients 1; on doit donc avoir séparément :
- U —V = W = o.
- DansU, la fonctionsous le signeyèstlméaire, d’une part par rapport à L, M, ..., Z, d'autre
- d9, dft d?n
- dx' dx' dx
- La condition nécessaire et suffisante pour que cette inégrale s’annule toujours, sera encore que la quantité sous le signe J soit une dérivée exacte.
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- La condition est évidemment suffisante. Je dis qu’elle est également nécessaire.
- En effet, les fonctions 9 étant abitraires, l’intégrale devra être nulle, en particulier, quand toutes ces fonctions seront identique-. ment nullcs, sauf deux ; si donc nous égalons à o toutes les fonctions 9, sauf deux, la quantité sous le signe J* doit être une dérivée exacte; les termes et doivent donc avoir même coefficient ; ce qui veut dire que les conditions d’ifitégrabilité doivent donc être remplies.
- Appliquons cette règle au cas qui nous occupe. Nous verrons que
- ÇidlA — Y)id'îi+n,dY--midZ, et de même •
- Ç, d N — Ç, d L + l, à Z — n, d X, d L Z, «JY,
- doivent être des différentielles exactes.
- La première de ces expressions, où ne figurent ni dLni dX. doit être la différentielle d’une fonction indépendante de L et de X.
- Donc Ç1; ^71, nl et m, ne dépendent ni de L ni de X ; et de même ^,^l,i1,5t1ne dépendent ni de M, ni de Y ; rn, £„ ml etf, nedépendent ni de N, ni de Z.
- 11 résulte de là que ç, et C peuvent dépendre seulement de L et de X ; 77, et w, seulement de Al et de Y ; et Ç,, et n15 seulement de N et de Z.
- Les conditions d’intégrabilité nous donnent ensuite ;
- dÇ,___ dn, , d\, _ dÇ, . dr.,__ d
- 5n-'” «JM* XL ~~dÿ' dR~’~dl; d’où :
- dL 5M «J N °‘
- On trouverait de même :
- dl,___dm, ___à n,_
- Xx — TT~7z~°-
- Ainsi £,,77, m,, nL ne pourront dépendre
- respectivement que de X, Y, Z, L, M, N.
- Les conditions d’intégrabilité nous donnent enfin •
- d\, d >7, dC, dl, dm, dn,
- dX dY ~71~ dL XFl ~_ S~N ’
- c’est-à-dire que 77,, Ç,, lx, wt, devrontsc réduire à un même facteur constant près à X, Y, Z, — L, — Met —N.
- Ce facteur constant devra d’ailleurs être une fonction linéaire et homogène de et, (3, y.
- Mais si nous faisons intervenir une condition nouvelle, celle de Y isotropie, nous verrons que ce facteur constant doit être nul ; car si ce facteur s’écrivait par exemple :
- la direction dont les cosinus directeurs sont proportionnels à L, X_>, X3, jouerait un rôle prépondérant.
- 11 résulte de là que les termes complémentaires ||, 77., C, ?«,, «j, doivent être nuis.
- Ainsi la théorie de Hertz est la seule qui soit compatible avec le principe de la conservation de Vélectricité et du magnétisme et avec celui de l’égalité de l'action et de la réaction.
- § 11. — Conclusions provisoires
- Il résulte de tout ce qui précède qu’aucune théorie ne peut satisfaire à la fois aux trois conditions énoncées au début du § 9 ; car la théorie de Hertz est la seule qui satisfasse aux deux dernières et elle ne satisfait pas à la première.
- Nous ne pourrions par conséquent espérer d’échapper à cette difficulté qu’en modifiant profondément les idées généralement admises ; on ne voit pas bien d’ailleurs dans quel sens cette modification devrait se faire.
- Il faut donc renoncer à développer une théorie parfaitement satisfaisante et s’en tenir provisoirement à la moins défectueuse de toutes qui paraît être celle de Lorentz. Cela me suffira pour mon objet qui est d’approfondir la discussion des idées de Larmor.
- Sous quelles formes pourrons-nous mettre cette théorie de Lorentz ?
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- Ces formes sont diverses et on doit choisir l’une ou l’autre selon le but qu’on se propose.
- Dans, cette théorie on envisage une multitude de particules chargées mobiles qui circulent à travers un éther immobile en conservant une charge invariable.
- L’éther est d'ailleurs parcouru par des perturbations électromagnétiques.
- Nous pouvons alors conserver les équations de Hertz, mais en donnant aux quantités qui y entrent des valeurs très différentes, selon que le point x, y, z se trouvera dans une particule chargée, ou dans l’éther.
- Dans l’éther on aura :
- puisque l’éther n’est pas supposé entraîné par le mouvement de la matière.
- On aura d’autre part :
- Dans une particule chargée on aura :
- puisque la charge demeure constante et que ces particules ne sont pas le siège de courants de conduction proprement dits.
- Dans cette manière de voir il n’y a nulle part de magnétisme proprement dit et le magnétisme apparent est dû seulement aux courants particulaires d’Ampère.
- Sous cette forme, les phénomènes électromagnétiques sont vus pour ainsi dire au microscope et les apparences ayant disparu, on ne voit plus que la réalité ou plutôt ce que Lorentz regarde comme tel. On est ainsi en possession d’un instrument qui peut-être utile pour la discussion que nous avons en vue.
- Mais les équations sous cette forme se prêtent mal aux applications où les apparences, c’est-à-dire en somme les phénomènes moyens, importent seuls.
- En se plaçant à ce point de vue, on peut écrire les équations de la façon suivante ; on conservera les équations de Hertz, seulement dans les équations (i) et (2) on affectera les termes :
- dÇ M dj. t dit _ dm
- rff dy !
- de coefficients constants qui dépendront de la nature du milieu, qui seront égaux à o pour l'éther, à 1 pour les conducteurs parfaits et auront des valeurs intermédiaires pour les diélectriques autres que l’éther.
- Dans l’expresion de la force pondéromo-crice, les termes qui dépendent de £, n, Ç, ou bien de l, m, n, devront être affectés du même coefficient et c’cst pour cette raison que le principe de réaction cesse d’être satisfait.
- Pour nous en rendre compte, il nous faut rechercher quelle est la signification physique des divers termes de la force pondéromotrice; je supposerai pour simplifier :
- Nous avons exposé plus haut comment on peut trouver les composantes de la force pondéromotrice. La première composante s’obtient en faisant /3 = y = o, a = i dans l’expression
- 2 <£ -"v-
- Or nous avons vu que 1 L s’écrit alors :
- 2 £==/ ï; (~ ~r£)
- /£[*<£-£)+»<£-£)]
- Le second terme représente l’action de la force magnétique sur les aimants permanents ; le premier devrait représenter l’action de la force magnétique sur les corps magnétisés par induction ; l’expression n’est pas tout à lait celle qui est généralement adoptée et cela pourrait donner Heu à une discussion curieuse dans laquelle je n’entrerai pas.
- Reste le troisième terme; les binômes
- ___<£N _ dh dL _ d M
- dy ’ dx d\ ’ dy dx
- représentent, à un facteur constant près, les composantes du courant total , courant de conduction plus courant de déplacement.
- Le troisième terme représente donc l’action de la fore® magnétique sur le courant tetaff
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Dans la théorie de Lorentz, et dans les autres théories analogues, ce terme doit être affecté d’un coefficient plus petit que i ; de sorte qu’un champ magnétique exercera sur un diélectrique traversé par un courant clc déplacement une action moindre que sur un conducteur traversé par un courant de conduction de même intensité.
- Elle serait presque nulle si ce diélectrique est l’air ; et d’autant plus faible que e serait plus voisin de i.
- On trouverait de môme :
- /AHu-ÏLAf-S)]
- Le second terme représente l’action du champ électrique sur les conducteurs chargés ; le premier l’action de ce champ sur les diélectriques.
- Quant au troisième, il représente une force que l’expérience n’a pu encore déceler ; et qui consisterait dans une action d’un champ électrique sur un corps qui serait le siège d’un champ magnétique variable. Dans la théorie de Lorentz. ce troisième terme disparaîtrait ou serait affecté d’un cœfficient plus petit que i.
- 11 esta peine nécessaire d’ajouter que cette théorie, si elle peut nous rendre certains services pour notre objet, en fixant un peu nos idées, ne peut nous satisfaire pleinement, ni être regardée comme définitive.
- Il me paraît bien difficile d’amettre que le principe de réaction soit violé, même en apparence, et qu'il ne soit plus vrai si l’on envisage seulement les actions subies par la maticr'c pondérable et si on laisse de côté la réaction de cette matière sur l'éther.
- 11 faudra donc un jour ou l’autre modifier nos idées en quelque point important et briser le cadre où nous cherchons à faire rentrer à la fois les phénomènes optiques et les phénomènes électriques.
- .Mais même en se bornant aux phénomènes optiques proprement dits, ce qu’on a dit jus-
- qu’ici pour expliquer l’entraînement partiel des ondes n’est pas très satisfaisant.
- L’expérience a révélé une foule de faits qui peuvent se résumer dans la formule suivante : il est impossible de rendre manifeste le mouvement absolu de la matière, ou mieux le mouvement relatif de la matière pondérable par rapport à l’éther ; tout cc qu’on peut mettre en évidence, c’est le mouvement de la matière pondérable par rapport à la matière pondérable.
- Les théories proposées rendent bien compte de cette loi, mais à une double con-
- i° Il faut négliger la dispersion et divers autres phénomènes secondaires du même
- 2° 11 faut négliger le carré de l’aberration :
- Or, cela ne suffit pas ; la loi semble être vraie même sans ces restrictions ainsi que l’a prouvé une récente expérience de M. Michelson.
- 11 y a donc là aussi une lacune qui n’est peut être pas sans quelque parenté avec celle que le présent article a pour but de signaler.
- Et en effet, l’impossibilité de mettre en évidence un mouvement relatif de la matière par rapport à l’éther ; et l’égalité qui a sans doute lieu entre l’action et la réaction sans tenir compte de l'action de la matière sur 1 éther, sont deux faits dont la connexité semble évidente.
- Peut être les deux lacunes seront-elles comblées en même temps.
- (A suivre).
- II. Potxoark
- LA TÉLÉPHONIE A GRANDE DISTANCE
- Le problème de la téléphonie à grande distance, malgré l’importance exceptionnelle qui s y attache et les nombreux efforts qui
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- sont faits actuellement pour lui donner une solution pratique, présente, dans sa synthèse théorique, bien des points obscurs qui entraînent dans la pratique de graves inconvénients ; il y a là un vide important à combler.
- En dehors du système Van Rysselberghe, le seul qui ait indirectement rapport à la transmission téléphonique à grande distance, les dispositions ‘généralement employées n’indiquent pas de notables progrès, car elles ne diffèrent pas essentiellement de celles qui ont été mises en œuvre au début de la téléphonie, peu de temps après la découverte de Graham Bell. La loi de Preece. qui semblait s’opposer comme un mur infranchissable au progrès de la transmission à grande distance a dû céder devant l’audace des électriciens américains ; d’un autre côté, les perfectionnements introduits dans les récepteurs et les transmetteurs téléphoniques et les dispositions si réussies des lignes, ont élargi le champ de la téléphonie ; mais ces ingénieuses dispositions, ces perfectionnements de détails, n’attaquent pas les difficultés essentielles du problème ; ce sont de faibles palliatifs qui les éludent en partie sans les résoudre complètement.
- Relais téléphoniques. — Une meilleure solution résiderait dans l’emploi de relais téléphoniques dont le type le plus perfectionné est le nouveau relais de M. Haynes ; ces appareils ont été proposés pour remplir en téléphonie le meme rôle qu’en télégraphie ; mais ce qui est pratique dans ce dernier cas, est loin de l’être dans le premier. Pourvu que, en télégraphie, le relais produise le même nombre d’ouvertures et de fermetures du circuit que le transmetteur, la plus grande énergie du courant de ligne donné par la pile locale suffit pour vaincre l’inertie du récep-. teur ; en téléphonie, il ne suffit pas de conserver cette énergie, mais encore faut-il éviter que les ondulations qui caractérisent ce cou^ rant soient modifiées.
- Solution rationnelle. — 11 existe certaines analogies entre le problème de la transmission
- téléphonique à grande distance et celui de la transmission électrique de la force.
- La ressemblance est plus évidente, si non seulement on tient compte, comme dans ce dernier cas. de la valeur absolue de l’énergie transmise, c’est-à-dire du rendement en watts, mais encore si on exige comme condition particulière, que dans le récepteur se produisent des variations d'intensité de courant égales à celles qui sont produites dans la station transmettrice.
- L’étude comparative des deux problèmes nous a conduit a considérer l'emploi des courants à haute tension avec potentiels beaucoup plus élevés que ceux aujourd’hui en usage, comme le procédé le plus convenable pour la transmission de la parole à longue distance.
- Difficultés. — Les circuits téléphoniques actuels sont formés, comme on sait, par deux lignes distinctes : une se compose simplement du transmetteur microphonique, du fil primaire de la bobine d’induction et d'une pile ; l’autre est formée parles fils qui réunissent les deux stations, le fil secondaire de la bobine d’indetion et le téléphone du poste récepteur.
- Mais si l’on admet que la puissance électrique P = EI est constante, il est bien évident que l’on n’obtiendraune tension de transmission E, plus élevée qu’au détriment de l’intensité 1, du courant, et comme d'autre part l’intensité d’aimantation de l’électro-aimant du téléphone récepteur dépend du nombre d’ampères-tours, il est évident que 1 avantage de toute augmentation de potentiel sera contrebalancée par la perte de sensibilité du téléphone.
- Les expériences faites en Suisse avec une série de bobines d'induction pour déterminer quelles valeurs il fallait donner à ces différents éléments pour que la parole transmise à grande distance lût la plus claire possible démontrent jusqu à 1 évidence ce qui a été dit plus haut. La discussion des résultats numériques obtenus fait voir qui plus le potentiel
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- du courant induit est élevé, la transmission peut être plus éloignée ; mais ce qu’on gagne relativement à la ligne est perdu par suite de la moindre action du courant dans le téléphone récepteur.
- Méthode delà double induction. —Nous pensons que l’emploi de la double induction dans les circuits téléphoniques pourrait donner une solution satisfaisante de cet important problème. Le principe sur lequel il est fondé est le suivant : le circuit du microphone M, comprend la pile P et le fil primaire i d’une
- rigi.
- bobine d’induction B dont le til secondaire 2 communique par les fils de ligne LL1 avec les extrémités du fil 2 d'une bobine d’induction B! placée au poste récepteur, et dont les extrémités de l’autre fil 1 sont reliées aux bornes du téléphone T.
- Le fil 1 de la première bobine B est gros et court et le fil 2 fin et long ; cette bobine agit donc comme transformateur amplificateur. Dans l’autre bobine B,, placée au poste récepteur, le fil 2 est fin et long, tandis que le fil 1 est gros et court ; elle agît donc comme transformateur réducteur, et le courant qui traverse le téléphone, ramené à une différence de potentiel moindre, mais à une intensité plus grande, est parfaitement apte à faire fonctionner ce téléphone T.
- On pourrait aussi intercaler une pile clans le circuit BLB’L' afin de maintenir la ligne constamment chargée et de vaincre l’inertie électro-statique initiale, et l’inertie électromagnétique initiale des différentes parties qui forment le circuit.
- Bobines d’induction. — Pour éviter ces effets d'inertie, nous avons imaginé de donner aux bobines d’induction au moyen d’aimants permanents. un certain degré initial de magné-
- tisme, ce qui serait d'autant plus avantageux que les ondulations du courant microphonique sont extrêmement faibles.
- D’autre part, les bobines d’induction seraient à circuit magnétique fermé, afin d’augmenter les effets produits pour une variation donnée et, par conséquent, la sensibilité.
- La bobine représentée par la figure 2 est basée sur ccs deux principes ; A et B sont deux bobines d’induction accouplées au moyen des aimants permanents P et Q dont les pôles, comme l’indique la figure, sont disposés
- Fig. 2
- de manière qu’ils forment un circuit magnétique. Aux bornes D vont aboutir les deux extrémités du fil primaire et aux bornes D1, les extrémitée du secondaire. Les fils sont enroulés autour des deux bobines de façon qu’ils tendent à produire les mêmes pôles que ceux qui forment les aimants permanents.
- Calcul de la bobine d’induction.— Le calcul de cette bobine est subordonné aux conditions particulières des appareils de transmission et de réception et à celles de la ligne. En général, en désignant par le nombre de tours du circuit primaire \ nx celui du circuit secondaire ; par K une constante dépendance de l’appareil, et par L la longueur de la ligne en kilomètres, nous trouverons que la relation de transformation sera donnée par la formule :
- G = (0
- Comme la résistance du fil fin et long de la bobine ne permet pas de dépasser certaines
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- RKVUE P’ÉLECTRICITÉ
- limites, il conviendra de déduire le diamètre | de celui-ci de la formule :
- i'=v/Hi' (a)
- dans laquelle a est une constante de la même nature que K et L'la longueur de la ligne. La longueur L3 du lil devant être proportionnelle à celle de L, on a :
- L2 = ;SL. (3)
- La longueur L, du gros fil de la bobine se déduit de réquation (i), et quant à son diamètre. en considérant que la condition de travail maximum s’obtiendra quand sa résistance sera égale à la moitié de celle du microphone R plus celle de la pile P, il sera déterminé par l’équation
- d’où l’on déduit le diamètre d,
- p représentant la résistance spécifique du cuivre.
- Le diamètre et la longueur du noyau de fer sc déterminent a priori, en tenant compte que ce noyau doit toujours être loin du point de saturation.
- Montage des postes. — Dans le montage des postes téléphoniques par le système de
- l’induction multiple, il faut distinguer les postes particuliers et les bureaux centraux.
- La figure 3 représente le montage d'un poste simple ; L représente la sonnerie ; II' le bouton d’appel; II un petit levier de contact automatique ; D les bobines d’induction ; „\1 le microphone ; T le téléphoneet PP1 les piles. En suivant le parcours des fils et les diverses dispositions desj:ommutateurs 11 et II’, on pourra facilement comprendre le fonctionnement de la station.
- Emploi des condensateurs. — Dans quelques cas il convient de remplacer la bobine par un condensateur ; c’est la disposition représentée par la figure 4 dans laquelle le condensateur
- C est en série avec le circuit du microphone, empêchant la fermeture de celui-ci, ce qui peut donner une grande sensibilité à ses variations de tension causées par les changements des contacts microphoniques.
- Le téléphone est directement monté sur le circuit S de la bobine d’induction ]>.
- La figure 5 représente un montage inverse, très propre à donner une petite résistance au circuit microphonique.
- Montages directs. — Les figures 6 et 7 représentent le téléphone et le microphone
- Fig. 6 Fig. 7
- montés directement sur le circuit S de la bobine (dans la fig. 6 en série et dans la
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- fîg. 7 en dérivation) ; ce montage est plus simple, mais il est moins sensible que les précédents. Dans les figures 4, 5, 6 et 7, on a supprimé les appareils d’appel qui sont identiques à ceux représentés dans la figure 3.
- Le procédé d’induction multiple indiqué dans la figure 3 exige 3 bobines, une qui reçoit le courant de la ligne et une autre particulière au téléphone, ce qui permet d’employer différentes tensions électriques dans les circuits téléphonique et microphonique en diminuant la résistance de ce dernier, ce qui est d’une grande importance dans la pratique.
- Bobine à double induction. —Par ces raisons, il convient d’obtenir avec une seule bobine cette double induction sur deux circuits distincts, ces effets peuvent être ob-
- tenus au moyen de la bobine représentée figure 8, formée par un circuit magnétique ferme, dont l’état initial est produit par deux aimants permanents en forme de fer à cheval P et Q.
- Les noyaux des bobines A et B sont en fils de fer doux.
- Les bobines A et 1S sont enroulées de trois fils distincts ; l'enroulement intérieur est en fil fin et long; ses deux extrémités sont reliées aux bornes D, destinées à recevoir les fils de ligne; les deux autres relativement plus courts et plus gros, s’enroulent en meme temps sur le premier, leurs extrémités allant respectivement aboutir aux bornes IV et 1)’. L’enroulement destiné au circuit du téléphone doit être un peu plus long et plus fin que celui qui ferme le circuit microphoniqye.
- Les communications d’un poste pourvu de cette bobine sont indiquées schématique-
- ment dans la figure 9 où la bobine est représentée en B.
- Le système de téléphonie par l’induction multiple est applicable aux communications interurbaines, quoique les courtes distances qu’elles laissent supposer permettent l’application d'autres systèmes. En effet, comme l’installation de ce procédé n’est pas coûteuse, puisqu’elle exige seulement le changement des bobines et une légère modification dans les communications des appareils, la transformation serait encore très avantageuse dans ce cas ; son adoption permettrait d’obtenir une clarté et une puissance plus grandes dans la perception des sons et d’économiser beaucoup sur le prix des lignes, par suite de l’emploi de courants à haute tension; on diminuerait ainsi la capacité électro-statique des lignes qui est un des principaux obstacles de la transmission téléphonique.
- Bureaux centraux. — Si les abonnés de deux villes éloignées possédaient leurs appareils montés suivant le système décrit, il suffirait de réunir les tableaux de commutation des deux stations centrales, de la même façon qu’on opère dans les cas analogues avec les systèmes ordinaires.
- Mais le système d’induction multiple permet de pratiquer la jonction de deux bureaux centraux, sans modifier en rien les appareils des abonnes, et sans troubler les services déjà existants.
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- RK VU K D'LLKCTRICITK
- Pour cela, la ligne spéciale L' L* (fig.’ io), qui réunit les bureaux des deux villes, passe dans le bureau, par les appareils de sécurité
- et paratonnerres, par un commutateur à deux directions C. puis par le fil 2 d une bobine d’induction B du type précédemment décrit et dessiné à la figure g
- Le commutateur C. dans la position d attente, interrompt la continuité du fil L; il ferme alors le circuit de ligne par les fils 1 et 2. par la bobine du relais télégraphique R, par les lils g 4 et 5, la branche du commutateur C et le fil 6. Dans cette situation, si dans l’autre station 011 lance le courant d’appel, la bobine r du relais R, attire l'armature r fermant le circuit local formé par la pile, les fils 7 et 8, le timbi e e et le fil 9.
- Pour l’appel et les signaux conventionnels, il suffit d'appuyer sur le bouton 11. actionnant la batterie de ligne au moyen des lils 10, 11, 5, 6, 1 et 12. Une fois ces opérations faites, on met le commutateur C dans la seconde position, les communications se faisant alors par les fils et 14 et le circuit se fermant par le fil 2 de la bobine L>. Le fil 1 communique par les fils t | et 7. avec une ligne auxiliaire 15 et 16, située dans la salle de commutateurs du bureau où se fait làn-tercommunication des abonnes.
- Ces opérations faites dans les deux bureaux permettent à deux abonnés de' deux villes éloignées de communiquer entre eux sans bouger de leurs domiciles.
- 11 convient de monter dans le bureau un poste simple directement sur la ligne L' L5. et semblable à celle représentée à la figure 9, pour former une cabine publique.
- Bureaux embranchés sur une même ligne. — Le système de téléphonie par induction multiple permet de monter facilement plusieurs bureaux centraux sur une ligne unique.
- Le schéma de la figure 11, peut aussi bien sc référer à un bureau extrême qu’à un bureau intermédiaire, car le fonctionnement est le même.
- La figure n indique le schéma de montage de deux postes centraux sur une même ligne. Les communications intérieures sont les mêmes que dans la figure précédente.
- Dans tous les bureaux, le commutateur C. doit être, en temps ordinaire, dans la position d’attente qui est celle représentée dans la figure 11. Quand l’un quelconque d’entre eux appelle en abaissant la poignée H. les timbres des autres sonnent. On pourrait facilement combiner un appareil pour faire comprendre celui qui est demandé ou, plus sim--plcment, adopter un code de signaux afin que l'employé du bureau appelé ait seul à se déranger.
- Lorsque le bureau appelé a répondu, il suffit de manœuvrer dans les deux bureaux le commutateur C pour intercaler dans le circuit leurs bobines respectives.
- Circuit d'épreuve. — Tous les bureaux centraux téléphoniques devraient avoir un circuit d’épreuve monté d’une manière permanente pour l’essai préalable des appareils et les recherches de la plus grande utilité au moyen desquelles leur personnel technique pourrait perfectionner ses aptitudes ; mais
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- celte installation devient indispensable lorsque la distance à laquelle on transmet est considérable, car les essais préalables et les recherches doivent être clans ce cas beaucoup plus exacts, et une ligne artificielle permet, au moven de quelques tâtonnements, de reproduire lidèlement l’état du réseau, clans ses conditions de résistance, de capacité électro-statique, de coefficient de self induction et de dérivations à la terre, et par conséquent la connaissance de ces circonstances qui intéressent tant la transmission.
- La ligure 12 représente le schéma d'une ligne artificielle appliquée au système de téléphonie à grande distance par l’induction
- multiple. Dans cette ligure, pour la plus grande simplicité, on a simplifié quelques-unes des dispositions décrites, mais la partie essentielle clu procédé reste la même.
- La ligne est formée par des lampes à incandescence montées en série. Cette disposition présente sur les circuits métalliques artificiels les avantages suivants : Elle est beaucoup plus économique, car avec peu de lampes on obtient le nombre d’ohms voulu, quelle que soit la longueur de la ligne; la capacité électro-statique des filaments des lampes est une quantité négligeable, de même que leur coefficient de self-induction, ce qui économise l’enroulement spécial que dans les rhéostats on doit donner aux bobines.
- Les lampes communiquent avec un commutateur à liches, comme la figure l’indique, ce qui permet de retirer de la ligne un
- nombre déterminé de lampes en mettant les liches correspondantes aux extrémités de leurs fils. La pile P peut sc mettre en ligne ou s’en retirer suivant qu’on place la fiche
- La capacité électro-statique de la ligne se gradue aussi au moyen d'une série de condensateurs ; toutes les armatures c communiquent avec la terre et les armatures d avec le commutateur F.
- La self-induction se gradue avec une bobine D, dont le noyau de fer peut pénétrer
- Les dérivations à la terre peuvent s'établir et se graduer au moyen de deux rhéostats R et IL.
- Les bobines d’induction E et K' situées aux extrémités de la ligne, représentent respectivement les postes transmetteur et récepteur.
- La bobine E', porte un téléphone T monté sur.le fil 2, et la seconde E, montée sur le fil 1, porte la ligne du microphone formée par celui-ci et par la pile P.
- Quant au microphone, sauf quand on désire essayer un modèle déterminé, il est préférable d’employer le microphone primitif de Hughes auquel on ajoute une règle graduée sur laquelle est disposé un ruban de caoutchouc, ce qui permet au moyen d’une montre (ou d’un autre objet produisant un son constant et continu) de déterminer avec assez d’exactitude les degrés de puissance et de clarté de transmission téléphonique compatibles avec les différentes conditions de résistance, capacité et self-induction que les lignes peuvent présenter.
- Claudio Paradat.
- PROCÉDÉ GRAPHIQUE D’ANALYSE HARMONIQUE
- A la description des différents instruments et procédés pour l’analyse harmonique des courbes périodiques donnée précédemment
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- REVUE IVlvEECTRICITÊ
- dans deux articles (’), nous devons ajouter celle d’un procédé graphique que M. Basil Wcdmore vient de publier dans YElectri-cian {'), de Londres.
- A l’encontre de tous les autres, ce procédé n’exige lcmploi d’aucun instrument, pas même d’un planimèfre. 11 est basé sur la remarque suivante : Etant donné le tracé d’une
- période complète de la courbe périodique, on obtient, en divisant la période en m parties égales et en superposant ces diilérentcs parties en additionnant leurs ordonnées, une nouvelle courbe débarrassée de tous les termes dont la fréquence rapportée à celle de la courbe complète n’est pas un multiple de m.
- Xous avons, par exemple, dans la ligure i,
- quatre sinusoïdes dont lesfréquences sont rela- I tivement comme i, 2, 3,4 et qui additionnées donnent la courbe périodique X, au bas de | la figure, qu’il s’agit d’analyser. Partageons cette ligure en deux, sur toute sa hauteur, et 1 superposons les deux moitiés : nous arrivons
- (h La Lumière électrique du 33 juin 1894, p. 551 et Yliclairage électrique du 91 août 1895, p. 385.
- I1' The F.leetrician, 16 août 18915.
- ainsi à la figure 2. On voit immédiatement qu’à l’addition des courbes en trait plein avec celles en pointillé, les sinusoïdes 1 et 3, dont la fréquence n’est pas un multiple de 2, s’évanouissent, et qu’il ne reste iinalement, figure 3. que la courbe Y composée seulement des termes de fréquence 2 et 4. 11 faut noter que les ordonnées de la nouvelle courbe ont des valeurs doubles de celles qu'elles pré -sentent dans la courbe originale : il faut dons
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- L'LCLAIRACK LLLCTRIQUl
- les réduire de moitié. Ainsi s’obtient la courbe Y en pointillé, sur laquelle il su 1 lirait de répéter l'opération de la division par deux et de la superposition des deux moitiés pour déterminer en amplitude et en phase la composante de fréquence 4 de la courbe originale. La division par 3 de la courbe nous aurait donné immédiatement la composante 3.
- Un calcul très simple nous expliquera ces curieuses propriétés des fonctions périodiques. Considérons seulement le ni<!mù terme de la série de Courier, soit :
- la résolution conduit à la valeur +mou — m.
- La valeur -b est obtenue quand les nombres n et — sont simultanément pairs ou impairs, et la valeur — m quand l’un est pair et l’autre impair. A ces divers cas correspondent les valeurs suivantes du dernier facteur de VN :
- N-A„ sin„V! ((+,,_).
- Après division de la période en m parties égales, les différentes parties du terme X auront pour expressions :
- 11 s'agit de superposer ccs différentes parties et d’en trouver la résultante. Pour leur sommation, nous remarquons que chaque terme ne diffère du précédent que par un décalage de phase égal à « y ^ ^ 2 n. la som-
- me d'une pareille série est donnée par :
- Le coefficient de fréquence n étant toujours un nombre entier, le facteur sm ” sera en
- général nul. excepté dans le cas ou le rapport ’j- est aussi un nombre entier, auxquel cas ce facteur se réduit à l’indétermination -. dont
- pair impai impair rair
- Kn toute occurrence, par conséquent, la nic'"c composante clc lu nouvelle courbe prend pour valeur :
- La division de la période par m et l’addition algébrique des m parties, fait donc disparaître tous les ternies dont la fréquence-n'est pas un multiple de m, et isole ainsi tous les autres termes, qui conservent d’ailleurs leur phase.
- Kn commençant par la division en 2, on sépare tous les termes pairs des termes impairs. Dans les courbes que-fournit la technique du courant alternatif, il sera en général suffisant de faire ensuite une opération analogue sur chacune des courbes séparées ainsi obtenues. .Même, dans les courbes fournies par les machines on n’a souvent affaire qu'à une sinusoïde accompagnée d’une composante de fréquence triple. La division en par 3 suffira alors pour l'anah-se harmonique ce procédé:
- Comme exemple, la fig. 4, donne une courbe X d'une forme assez fréquente. La division en 3 et l’addition des parties 1 et 2 du premier tiers de la courbe nous donne la courbe 3 qui. réduite à une amplitude trois
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- REVUE D'ÉLECTRICITÉ
- fois moindre fournit immédiatement en grandeur et en phase la composante q, de fréquence 3. En retranchant celle-ci de la courbe originale 5, nous dégageons facilement la sinusoïde fondamentale 7.
- On voit que dans des cas pratiques ce procédé est d'une application commode ; la précision ne dépend que du soin avec lequel on dessine scs courbes, et on doit recommander à ce point de vue les diagrammes à grande échelle tracés sur du papier à courbes.
- FABRICATION KLECTROLYTÏQUF DF. LA CÉRUSE
- Bien que la céruse soit très anciennement connue et que son emploi, seule ou additionnée d’une autre couleur, soit des plus considérables dans la peinture en bâtiment aussi bien que dans la peinture d’art, il semble que les progrès de la science n’aient eu aucune influence sur son mode de préparation, le procédé, dit méthode hollandaise, qui sert presque exclusivement aujourd’hui à sa fabrication étant, sauf quelques variantes dans les appareils, celui qu’employaient, d’après Pline, les Romains et les Grecs.
- D'après une communication faite récemment par M. R. P. Williams â la American Chemical Societx et autour de laquelle les journaux américains font grand bruit, l'électricité aurait enfin accompli ce que les moyens ordinaires de la Chimie étaient impuissants à réaliser et l’industrie se trouverait maintenant, grâce à l’électrolyse, en possession d’un procédé économique et rapide de fabrication donnant un produit satisfaisant à toutes les exigences des peintres. S’il en est vraiment ainsi, et nous sommes disposé à le croire d après les résultats communiqués par M. W illiams, les anciens procédés de fabrication de la céruse ne tarderont pas à être supplantés par celui-ci. Aussi croyons-nous utile,
- avant de donner la description de ce dernier, d'indiquer sans entrer dans des détails inutiles pour la plupart de nos lecteurs, les grandes lignes desméthodesemploj’éesaujûurd’hui dans l’industrie et de rappeler les quelques procédés électrolytiques qui ont été proposés clans ces dernières années pour les remplacer. Ce sera une occasion de montrer avec quelle rapidité se développe l'Electrochimie, branche de l’industrie électrique encore bien jeune et à laquelle, nous semble-t-il, un vaste avenir est réservé.
- Dans la méthode hollandaise le plomb, mis sous forme de lames ou de grilles, est placé dans des pots de grès vernissé, au fond desquels on verse du vinaigre de qualité inférieure ou de l’acicle acétique provenant de la distillation du bois, et qu’on dispose.au nombre de plusieurs centaines, au milieu de fumier en fermentation. Par suite de la chaleur résultant de cette fermentation, l’acide acétique se vaporise et, sous L'influence de ces vapeurs et de l’oxygène de l’air, Le plomb est transformé superficiellement en acétate tribasique que l'anhydride carbonique, produit par la fermentation même du fumier, transforme ensuite en céruse. Cette céruse est alors détachée, d’abord à la main, puis par un battage énergique avec des lattes de bois, de la partie métallique resté inattaquée, et celle-ci est soumise à une seconde opération semblable ou bien fondue pour servir à confectionner de nouvelles plaques ou grilles.
- Les inconvénients de ce procédé sont nombreux ; en premier lieules poussières quepro-duisent les diverses manipulations de la céruse, en particulier 1épluchage et le battage des plaques, sont des plus dangereusesà respirer ; en second lieu il immobilise, par suite du temps considérable qu’il exige (40 à 80 jours, suivant la température ambiante et les matières que l’on fait fermenter), des capitaux importants.
- Aussi n’cst-il pas étonnant que les chimistes aient cherché un procédé plus rapide et moins dangereux. Mais, ainsi que nous le
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- laissions entendre en commençant, leurs efforts n'ont guère été couronnés de succès et deux seulement des nombreux procédés proposés sont employés industriellement. L'un, dit procédé de K rems ou de Kremnitz, n'est qu’un perfectionnement d’un vieux procédé employ-é dans cette ville de Hongrie et est principalement appliqué à Birmingham ; il consiste à humecter la lilharge, provenant de la coupellation des plombs argentifères, d’acide acétique étendu d’eau ou d’acétate de plomb et à faire agir sur cette pâte, étalee sur des tablettes de plomb superposées, du gaz carbonique obtenu par la combustion du coke et débarrassé d’acide sulfhydrique par son passage sur de la grenaille de plomb arrosée d'eau. Le second procédé, imaginé par Thénard et connu sous le nom de -procédé de Clichy, a été appliqué pour la première fois dans une importante usine de Clichy et fonctionne aujourd’hui dans lu grande fabrique de céruse et de minium de Portillon, près Tours ; il consiste à chauffer l’acide acétique étendu d’eau avec un excès de litharge ou de massicot de manière à obtenir de l’acétate tribasique de plomb soluble dans l’eau que l’on transforme ensuite en céruse au moyen cl’un courant de gaz carbonique ; il reste alors en dissolution de l’acétate neutre de plomb qui, traité par la litharge, se change de nouveau en acétate tribasique, de sorte que, théoriquement du moins, une quantité indéfinie de litharge peut être transformée en céruse à l’aide d’une faible quantité d'acide acétique.
- Sous le rapport de l’économie -de main-d’œuvre et de temps, ces deux procédés sont évidemment supérieurs au procédé hollandais. .Malheureusement le procédé de Kremnitz n’est guère plus salubre que ce dernier, et quand au procédé de Clichy, qui réunit les conditions de salubrité et d’économie, son extension s’est trouvée arrêtée par cette raison capitale que le produit obtenu ne couvre pas aussi bien que la céruse de Kremnitz ou de Hollande.
- Un vaste champ de recherches était donc encore ouvert aux chercheurs lorsque la pro-
- duction industrielle de courants intenses fit entrevoir la possibilité d’appliquer ceux-ci aux industries chimiques. .M.M. Turner, Ste-vens Blair, Bottome, Ferranti et Xoad, et d’autres imaginèrent des procédés intéressants mais qui. pour la plupart, ne furent pas soumis à des essais pratiques. Nous ne faisons que les signaler, renvoyant le lecteur pour plus de détails aux articles qui ont paru sur ce sujet dans La Lumière Electrique (')
- Revenons maintenant au nouveau procédé décrit par M. Williams et dont l’invention, due à.M. Arthur Benjamin Brown, remonte à 1892.
- Dans ce procédé, la formation de la céruse peut être considérée comme résultant théoriquement de quatre réactions successives.
- En premier lieu, une solution d’azotate de sodium est décomposée par un courant électrique suivant la formule :
- NaAzOi-|-H10 = NaÛH + H-|~Az O’
- La seconde réaction est celle de fanion Az O3 sur le plomb métallique pour donner de l’azotate de plomb :
- 2 Az 0',q-Pb=Pb(Az Oj)s.
- Cet azotate est ensuite mis en contact avec la soude résultant de la première réaction, ce qui donne lieu à la formation d’hydrate de plomb :
- Pb ;Az O1;.*+ 2 Na OH — Pb(0 H )s —f— 2 Na ÀzON
- Enfin la quatrième réaction consiste à faire agir du bicarbonate de sodium sur l’hyclratc de plomb ; on obtient alors le carbonate de plomb ou céruse.
- En pratique, une solution d’azotate de sodium marquant environ iu" Baume, emmagasinée dans un réservoir élevé, s'écoule d’une manière continue dans une série de bacs en bois, chacun de ces bacs étant divisé par une cloison poreuse, en deux compartiments, où plongent une cathode de cuivre et une anode de plomb. Sous l’action du cou-
- ('; Turner, t. XXXV, p. 147, t. XXXVI, p. 424 et t. XXXVII p. 285 \Stei-enst.XLV, p. 175 ; Blair, t.XI.V, p, 634 ; mtt «t GW, t. XLVI, p. 378,
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- rant, les deux premières réactions se produi- 1 sent et il sc forme une solution de soude caustique dans le compartiment de la calhode, • une solution cl;azotatc de plomb dans celui de l’anode. Ces deux solutions sont enlevées des bacs à mesure qu elles se forment, puis mélangées dans les proportions convenables pour donner lieu à la troisième réaction. L/hydrate de plomb précipité est séparé par filtration, au moyen d’appareils rotatifs, de la solution d’azotate de soude qui s’est reformée et qui est soumise de nouveau à l’électrolysc; il est ensuite soumis à l’action d’une dissolution de bicarbonate de sodium (ou même de carbonate neutre). Après séparation par filtration de la céruse formée, la solution est transformée en bicarbonate par un courant de gaz carbonique et rentre dans la fabrication.
- On voit qr:c l’azotate et le bicarbonate de sodium ne sont que des intermédiaires qui se retrouvent intégralement à la fin du cycle des opérations. Il n’entre dans l’usine que clu plomb, du gaz carbonique et de l’eau (qui fournit une partie de l’oxygène entrant dans la composition du carbonate de plomb) ; comme produit industriel on obtient la céruse ; comme résidu, on a de l’hydrogène. Ce procédé de fabrication de la céruse satisfait donc à la condition que cherche à réaliser maintenant dans l'industrie chimique : la régénération indéfinie des produits intermédiaires nécessaires aux réactions. A la vérité une certaine quantité d’azotate de sodium se trouve perdue dans les eaux de lavage, mais d’après Al. Brown qui. depuis deux ans, dirige une usine d’essais produisant environ 200 kilogr. de céruse par jour, cette perte est peu importante.
- Quant au prix de revient de la céruse ainsi fabriquée, Al. Williams se contente de dire qu'il est très inférieur à celui des modes de fabrication actuellement en usage. Il est évident que si l’on compare le procédé hollandais qui, outre sa longue durée et sa coûteuse main-d’œuvre, présente encore L’inconvénient d’exiger une fusion préalable du plomb mis an œuvre, au procédé Brown qui permet une
- production continue et l’emploi de plomb brut, ce dernier doit être le plus avantageux. .Mais si l'on prend comme terme de comparaison, le procédé de Clichy, où tous les produits intermédiaires sont régénérés et qui n'utilise que du gaz carbonique et de la litharge ou clu massicot (qui n’ont qu’une faible valeur), l’économie paraît moins évidente. Aussi un peu moins de réserve de la part de M. Williams n’eûl pas été déplacée, et d’ailleurs il eut été intéressant d’être fixé sur la quantité d’énergie électrique pratiquement nécessaire pour l’obtention des solutions de soude caustique et d’azotate de plomb.
- 11 est vrai qu'un prix de revient légèrement supérieur à celui du procédé de Clichy peut ne pas avoir une grande importance, si le produit obtenu est de meilleure qualité, s’il couvre bien. Or les essais entrepris par Al. Brown, démontrent que la céruse électro-lytique peut lutter avantageusement avec la céruse préparée par le procédé hollandais. Des peintures faites avec l’une et l'autre ont été, pendant deux ans, placées dans les mêmes conditions, à l’intérieur ou à l’extérieur des appartements; d’autres ont été soumises à l’action de diverses vapeurs, et dans aucun cas il n’a été constaté cle différence appréciable dans la manière dont se comportaient les deux sortes de peintures. De plus, de nombreuses expériences ont montré que pour couvrir une même surface, il faut une moins grande quantité de céruse électrolytique que de céruse hollandaise, la différence variant de i2 à 20 pour ioo du poids de cette dernière ; la céruse électronique serait donc sous ce rapport plus avantageuse encore que la céruse hollandaise.
- D’après A\. Williams cet avantage est dû à ce que,par suite de son mode de préparation, le carbonate de plomb qui constitue la céruse électrolytique présente une ténuité extraordinaire, ténuité telle qu’on a rencontré de sérieuses difficultés pour opérer sa séparation des eaux mères par filtration. L’examen microscopique des diverses céruses du commerce | a permis en effet de constater que le pouvoir
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- couvrant d'une céruse dépend de sa structure physique. Tandis que le carbonate de plomb de la céruse obtenue par le procédé de Clichy se présente sous forme cristalline, celui de la céruse préparée par le procédé hollandais se présente en majeure partie sous forme de globules amorphes de o, ooo 03 à o, 00012 cm. de diamètre et la quantité d’huile de lin que peut absorber un poids donné de la première est beaucoup plus faible que celui que peut absorber le même poids de la seconde. Le carbonate de plomb obtenu par le procédé Brown étant sous forme de globules encore plus petits que ceux que donne le procédé hollandais, il doit mieux absorber l’huile de lin et, par conséquent, mieux couvrir que ce dernier. Il est vrai que l’on peut attribuer le pouvoir couvrant de la céruse hollandaise à ce qu’elle contient une assez forte proportion d'hydrate de plomb. Mais, comme le fait remarquer AL Williams, le procédé Brown permet très aisément de faire varier les proportions relatives de carbonate de plomb et d’hydrate de plomb dans le produit obtenu ; il suffit pour cela de prendre en proportions convenables l’hydrate de plomb et la solution de bicarbonate de soude quel’onfait agir surlui. Il ajoute d’ailleurs queles quelques essais laits clans cette voie ne paraissent pas indiquer que le carbonate de plomb pur ait un pouvoir couvrant moins considérable que des mélanges de cette substance avec l’hydrate de plomb.
- De ce qui précède il semble résulter qu’avant de lanccrdans le commerce la céruse électrolytique, Al. Brown n'a rien négligé pour s’assurer que, par scs propriétés et par son prix de revient, elle peut lutter avec la céruse hollandaise.
- Si les résultats qu’il a obtenus dans ses essais se maintiennent dans une fabrication plus intensive, l'issue de la lutte n'est pas douteuse et. qu’elle que soit la perturbation qui en résulte dans l’industrie de la céruse nous ne pouvons que nous rejouir de voir l’é-lectroly se faire disparaître un procédé des plus ^insalubres, de même qu’elle a fait disparaître I
- les opérations, non moins dangereuses pour la santé des ouvriers, de l'argenture et de la dorure au mercure.
- J. Reyvai,.
- REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- ET DES INVENTIONS
- Amorce Gaupillat (1894)
- Les deux fils B, B’ (fig. 1) aboutissent à
- deux sphères E et 1" inflammables ou non dont
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- REVUE D’IvEECTRlCITIe
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- la température s'élève par leur résistance de contact suffisamment pour assurer la mise en feu de la poudre H ou du détonateur. Un bloc de cire IC empêche toute communication avec l'air extérieur, l'humidité, etc. On peut employer pour les boules F, P'les composi-
- Sulfure d'antimoine 5 10
- Sulfure de cuivre 0 8
- Charbon de cornue 20 0
- Ces substances sont mélangées, puis épaissies par un liquide gommeux à une consistance telle qu’il suffise d’y plonger les extrémités aplaties des fils 13 et 13’ pour y recueillir la matière des boules, qu'on laisse ensuite sécher à l’air.
- G. R.
- Accumulateurs Liardet Afin de rendre les garnitures en plomb des âges d’accumulateurs tout à fait étanches,
- £__à-
- IX
- --é
- À V
- -M. Liardet les coule d’une seule pièce dans un moulç constitué par l’assemblage en 6, b..,
- (fig. 6 à 8) et réservant entre ses parois et celles du moule le jeu nécessaire pour la coulée du plomb.
- G. R.
- Câbles télégraphiques S. P. Thompson 1894
- Dans le cas d’un câble unique A. (fig. i) on lui ajoute des branchements compensateurs a. b, c, avec terres K, K, E..., de grande résistance — io ooo û ioo ooo ohms — et d'un coefficient d’auto-induction allant jusqu’à 100 henrys qui agit comme une augmentation de résistance et aussi comme une sorte de capacité négative neutralisant celle du câble entre les branchements a, b, c. Ces branchements peuvent être écartés de 300 à 800 kilomètres pour la télégraphie et cle 30 à 60 kilomètres pour la téléphonie suivant la nature et la longueur totale du câble.
- Un compensateur de 8 kilomètres de long en fil de fer isolé de 1,6 mm. de diamètre et entouré par quatre enroulements de fils de fer
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- l'éclairage électrique
- d’environ 0,5 mm. de diamètre aura une résistance d’environ 800 ohms et une auto induction de 300 à _joo milli-henrys. Il développera aux signaux rapides, une résistance virtuelle beaucoup plus grande que sa résistance de conductibilité, et qui augmentera encore si le 1 j 1 compensateur, au lieu d’être droit, est enroulé autour d’un fil de fer isolé puis enveloppé par une gaine isolante.
- La figure 2 représente la jonction d’un de ces compensateurs a au câble A, avec ligature
- Fig. 1 à 7. — C'ibles télégraphiques S. P. Thompson
- A' évitant toute fatigue à l’attache. A son autre extrémité, le compensateur est relié soit à un câble multiple 1 (fig. 6) dont les différents bruis i i vont se souder à la terre F. soit (lig. 7) à une tige G fixée à une boule II. en fonte, de T.50 m. à 2 m. de diamètre assez épaisse pour résister longtemps à la corrosion.
- La figure 3 représente l’application du sys-
- tème à un câble de deux fils A et B reliés par un compensateur xfy disposé de manière à égaliser les conditions électrostatiques des deux fils. Si les points xet y sont rapprochés,le compensateur doit avoir à la fois une grande résistance et une grande auto-induction.S’ils sont éloignés ces quantités diminuent rapidement. Par exemple, pour deux conducteurs A et P formés chacun de 7 fils d’un demi millimètre on pourra prendre un câble compensateur de t6 kilomètres de long formé de 3 fils de fer d’un demi millimètre.
- En figure q. les deux conducteurs A et 11 sont pourvus chacun des compensateurs a d b c semblables à ceux de la figure i. On peut encore, comme en figure 5, insérer deux compensateurs g et h au milieu cl’un long câble A et IL
- G. R.
- Le balisage de l’entrée du port de New-York(').
- L’avant-port de New-York est rendu dangereux par l’existence de nombreux bancs de sable. Les navires venant de l’Océan doivent suivre le canal Geclncy et le canal principal (fig. 1) ; le premier est très étroit et la
- navigation nocturne n est pas sans y offrir quelques dangers. Depuis plus de trois ans l'Administration des Phares a poursuivi ses expériences sur l'éclairage des passages et aujourd'hui le plus important de tous, le canal Gedney est aussi bien éclairé que les boulevards d’une grande ville. Les travaux seront
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- d'ailleurs perfectionnés et complétés rapidement.
- L'éclairage du canal Geclney est effectué au moyen de bouées qui portent chacune une lampe à incandescence. Le courant est fourni par un alternateur situe à Sandy Hook et transmis par des cables sous-marins. Les bouées sont munies de mats en bois hauts de 18 à 22 mètres ; elles sont ancrées au moyen de pièces creuses en fonte, ayant la forme de champignons, et pesant environ 2500 kilogs ; ces pièces reposent sur le sable. Les bouées émergent de l’eau comme les mats d'un navire naufragé. Llles sont rangées sur les deux côtés du passage comme des réverbères le
- long des rues. T.a figure 2 représente l'aspect d’une de ces bouées en place, et la figure 3, le mode d’ancrage.
- L’usine génératrice est située presque à l’extrémité de Sandy-Ilook. Deux génératrices multipolaires de 9 kilowatts ont été ajoutées à l’équipement primitif destiné aux expériences. lilles sont munies d’un collecteur à lames et de bagues de prise de courant, afin de pouvoir fournir du courant continu et clu courant alternatif en même temps. Le courant continu est employé pour l’éclairage
- des bouées du canal Gedney et pour le phare de Hook ; il actionne également la bouée qui est placée sur la langue de terre au sud de Fljmn’s Knoll. Le courant alternatif à une fréquence de |0 périodes par seconde, les génératrices tournant à raison de 1200 tours par seconde. Celles-ci sont munies d'électros en acier fondu et l'enroulement des armatures est en bobines mobiles. Une seule génératrice est en service courant ; l’autre sert de
- réserve.
- Les bouées du canal Gedney sont montées en série ; la tension du circuit de distribution est de 1000 volts ; elle est réduite aux lampes à ioo volts. La tension clu courant continu est de 150 volts. Tous les instruments du tableau de distribution sont en double, afin d’éviter toute interruption qui serait particulièrement dangereuse pour le service des bouées.
- Deùx conducteurs souterrains partent de la station centrale et vont aboutir au point d’atterrissage du cable de Gedney ; des dérivations sont prises sur ces conducteurs pour* alimenter la lampe clu phare de Hook. Deux autres fils sont conduits de la station au point d’atterrissage du câble et de la bouée de la pointe sud-ouest. Dans ces deux circuits, un des fils est armé de plomb sur isolant au caoutchouc ; l’autre est nu ; ils sont posés dans de fortes conduites en bois créosote.
- Les distances des bouées à la terre sont indiquées par la longueur des câbles que donne la table suivante :
- Du phare de Hook à la bouée N“ B 1
- Delà bouée N° B 1 à la bouce G 7 — G7 — G 5
- - G5 — G 3
- G) - G.
- — G i — G 2
- — G 2 — G 4
- _ G 4 — G 6
- - G 6 ' — G 8
- — G 8 — B
- 3312
- 823
- 670
- 670
- 670
- 670
- 670
- Longueur du câble sur chaque bouée 30,^o"1 303
- Longueur totale 977° m.
- La longueur du câble sous-marin qui va cle la terre à la pointe sud-ouest de Llynn’s Knoll est de 3115 m. Ce câble est formé de 7
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- fils de cuivre \° 18 P>. S. (1,024 mm. de diamètre) ; et a deux armatures en fil d'acier. Le câble du canal Gedney n'est protégé que par une seule armature en fil de cuivre étiré dur. afin d'éviter les effets de self-induction. L ame du câble est formée de 7 fils de cuivre de même diamètre (1,024 mm.). Le retour du courant se fait par l armature extérieure. L’isolant en guitta-percha a une résistance mini-ma de 300 mégohms au mille. Le diamètre extérieur de ce câble est de 2 cm. environ ; celui du câble à courant continu est de j, 25 cm.
- La transformation du courant alternatif de 1000 volts dans le circuit de distribution à 100 volts dans les lampes est effectuée, sur chaque bouée, au moyen d’un petit Iransfor-
- Fig- y
- mateur d’une capacité de 600 watts placé à l'intérieur du chapeau de la bouée, dans une boite hermétique remplie d'huile lourde.
- Les lampes ont une puissance lumineuse de 100 bougies ; elles sont placées, au sommet du mât. dans des globes protecteurs en glace forte ; la cage en fer lors des essais a été abandonnée. Les lampes ont 12. 5 cm de diamètre ; leur filament est en forme de spirale ; chacune d'elles demande une intensité de courant de 3 1/2 à 4 ampères. Au phare de Hook. une lampe du même modèle est placée dans l'appareil lenticulaire de telle façon qu'en cas d’accident, le changement de lam c puisse être effectué instantanément.
- L'ensemble cle cette installation est en service depuis plus de deux mois et a donné pleine satisfaction.
- G. P.
- Recherches sur l’arc à courants alternatifs, par H. Gorges (')
- L'auteur rend compte des expériences qui ont été faites aux cours de plusieurs années aux ateliers Siemens et flalske par MAI. Oelschlager, Michalkc et Queisser.
- Quelques remarques d’abord sur l'influence cle la fréquence. On sait qu’avec le courant continu, le charbon positif est beaucoup plus chaud et plus lumineux que le négatif. Dans le cas des courants alternatifs, les charbons sont alternativement positif et négatif, et la zone lumineuse d’intensité maxima saute constamment d’un charbon à l’autre. L'œil est beaucoup moins sensible aux variations de lumière que l'est la température des charbons par rapport aux variations de courant. Au-delà d’une certaine fréquence, l’œil ne perçoit donc plus d’oscillations, quoique la lumière varie encore considérablement. La limite de perception des variations dépend cle l’œil ; en moyenne elle se trouve à 60 périodes par seconde. L’arc entouré d’un globe de verre dépoli parait beaucoup plus constant, et l’adaptation cl'un rélleeteur immédiatement au-dessus de l’arc est encore plus efficace, en ce qu’il renvoie aussi vers le bas la lumière émanant du charbon inférieur, de sorte qu’avec une fréquence de 50 périodes par seconde, la lumière qui atteint l’œil subit en une seconde ioo périodes de variations d’intensité entre des limites resserrées.
- La longueur de l’arc a une grande influence sur la quantité de lumière produite à dépense d’énergie égale. Les extrémités des charbons étant tronçon iques, et les faces planes en regard l'une de l’autre étant le siège de la lumière, celle émise par l'un des charbons est retenuepar l'autre. L'arc ne doit donc pas être trop court. D’autre part, la température de
- de Berlin, le 2} avril 1S95.
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- charbons est d’autant plus grande que leur écartement est moindre (‘). La figure i montre comment la lumière produite par watt diminue à mesure que l’arc s’allonge. Les chiffres juxtaposés aux courbes indiquent la longueur de l’are en millimètres. Quand l’arc est très long, il produit une lumière violacée, dont l’intensité horizontale est très faible.
- La nature de l’arc dépend beaucoup aussi de la forme de la courbe de courant. Avec certaines machines, on peut, à l’aide d’une simple commutation, modifier la courbe
- du courant. Dans les expériences dont nous parlons, on s’est servi d’une machine triphasée dont l’on pouvait à volonté monter les circuits en étoile ou en triangle. Quand on ne prend qu’une seule branche, on obtient une courbe aplatie (fig. 2. I).
- Avec le montage en étoile, on obtient par superposition des courants de deux branches, une courbe assez rapprochée de la sinusoïde simple {fig, 2, courbe pointillée). Enfin, en couplant les deux mêmes branches en opposition, on arrive à la courbe pointue {fig. 2, II).
- Le bruit que fait l’arc dépend en grande partie de la forme de ces courbes. L’échauf-fement et la dilatation périodiques des char-
- (1) Ce fait est la conséquence forcée du précédent, puisque les radiations reçues par l’un des charbons ne peuvent servir qu’à élever sa température, cc qui explique aussi le meilleur rendement des arcs courts.
- N. D. T.
- bons et de l’atmosphère produisent des sons divers. Avec la courbe en sinusoïde simple, le bruit est léger et le son pur. Les courbes à variations brusques donnent des harmoniques supérieures plus ou moins intenses. La vibration sonore est d’autant plus forte que l’intensité du courant, la fréquence et la lon-
- gueur de l’arc sont plus grandes. Les globes de verre amortissent considérablement ces bruits. D’autre part, avec des courbes pointues le bruit devient quelquefois dos plus désagréables. Enfin, la nature des charbons joue un grand rôle dans ces phénomènes.
- De plus, le voltage de l'arc dépend de la forme du courant. Un arc à courant continu interrompu pendant un temps très court, se rallume dès la fermeture du circuit, parce que l’air, grâce à sa haute température, est resté suffisamment conducteur. Avec le courant alternatif,le voltage doit atteindre une certaine
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- amplitude, afin que l’arc se reforme après chaque interruption. 11 semble établi que cette valeur doive être d’autant plus grande que la courbe du courant est plus effilée, et par conséquent la durée du refroidissement pendant chaque période plus considérable. La tension moyenne, au contraire, est plus petite avec les courbes pointues qu’avec les courbes aplaties.
- Les auteurs ont trouvé, par exemple, que pour produire un arc de 2 mm, il fallait, avec une courbe pointue 23,5 volts, avec la forme aplatie, 30,5 volts. Le voltage dépend donc de la forme du courant, ce qui ne permet d'effectuer le réglage d'une lampe, que sur place môme, d’autant plus que l'action des électros est différente avec les différentes formes de courants.
- La température des charbons, et par suite la puissance lumineuse, est déterminée par la puissance électrique dépensée dans l’arc. Avec les grandes fréquences, la quantité de lumière est probablement indépendante de la forme de la courbe de courant. Mais avec les fréquences usitées dans la pratique, la puissance lumineuse est. d’après les recherches de MAL Wedding et Roesslcr, d’autant plus grande que la courbe est plus aplatie.
- T.es mesures des auteurs confirment ce résultat. Ils trouvent :
- Voltage moyen e vu}y.......
- Voltage maximum e max ....
- Rapport de e max à e ......
- Décalage entre le courant
- Longueur moyenne de l’arc..
- aplati
- 33.5 voH
- 40 —
- 19°
- 2,9 mm 0,960
- Courbe
- 5,7volts !-93~
- >,796
- Le rendement plus élevé des courbes aplaties admet une double explication. Dans les courbes à sommet effilé, l'intensité de courant affecte pendant la majeure partie de la période des valeurs relativement petites. Le refroidissement correspondant de l’arc est d’autant plus nuisible ù la production de lu-
- mière, que celle-ci tombe bien plus rapidement que la température. Mais on peut également admettre que l’intensité moyenne de l’impression perçue par l’œil ne concorde pas du tout avec l’intensité moyenne de la lumière reçue {’).
- De toutes ces considérations, il résulte que la détermination expérimentale des variations d’intensité de la lumière est intéressante ; voici ce qui a été fait dans ce sens au laboratoire Siemens et llalske. Il y a deux ans, des expériences d’enregistrement photographique ont été faites à l'aide d’un appareil spécial, qui consiste en un disque portant le papier sensible et monté soit sur l’arbre même de l’alternateur, soit sur celui d’un moteur synchrone. Ce disque tournant est entouré d’une chambre obscure présentant dans sa paroi parallèle au disque une fente radiale, qu’un obturateur permet de fermer et d'ouvrir à volonté. A chaque phase du courant correspond donc une autre position du papier sensible, et l’anneau photographié sur le papier montre, étalées, les differentes intensités successives de la lumière. Comme le moteur était tétrapolaire, le tour complet du disque comprend deux périodes, et l’Image annulaire présente quatre maxima d’intensité (2). Dans les photographies produites par la lumière directe de l’arc, on voit nettement que les maxima dus au courant positif, sont plus intenses que ceux du courant négatif, mais quand la lampe est entourée cl’un globe, avec ou sans réflecteur, ces maxima tendent à s’égaliser.
- Une petite machine à \ pôles, qui présentait 6 dents par période, donnait un courant à 6 variations par période, et comme la machine
- [’) Cela doit arriver si la sensation optique n'est pas simplement proportionnelle à l’intensité de la radiation, et il en est évidemment ainsi dans le cas actuel,
- par suite de coloration de l’arc. Les comparaisons pliotoniétriques entre lumières de couleurs différentes
- CUS P ' N.D. T.
- (l) Ces images sont reproduites dans Ylilektrot. Zeitschrift,An 22 août 1S95.
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- REVUE 1)'É! .ECTRICITÉ
- avait une fréquence de 50 périodes par seconde, on avait ainsi 500 oscillations du courant par seconde. Or, les images photographiques indiquent nettement ces variations, ce qui prouve que la lumière suit encore à cette vitesse toutes les variations du courant, tandis que l’œil ne les aperçoit plus dès que la fréquence de 60 périodes par seconde est dépassée.
- Un appareil semblable, a été employée dès 1891. par AL Blondel (), pour l’élude de l’arc. Scs recherches sont toutefois principalement dirigées vers l’arc lui-même,’ct s’occupent moins de l’intensité de la lumière rayonnée ; elles ont surtout pour but de s’assurer si l’arc est réellement rompu pendant que le courant passe par zéro.
- L’enregistrement photographique ne peut d’ailleurs renseigner que qualitativement ; aussi, les auteurs ont-ils cherché à mesurer au
- f-.-j indique l’intensité lumineuse ; U courbe
- ponctuée (-----), la puissance. La partie gauche
- do ces figures se rapporte au cas où le charbon inférieur est positif, la partie droite, au cas où le charbon supérieur en positif.
- photomètre l’intensité instantanée des rayons passant à travers une fente en rotation synchrone. L’appareil n’est autre chose qu’un
- (’) t,a Itwtthe kkftPiQue, u JwLli, p. 6191
- disque à deux fentes radiales monté sur l’arbre d’un moteur synchrone à quatre pôles, et la lumière traversant les fentes est renvoyée dans une chambre obscure percée d’une fente étroite devant laquelle est placé un photomètres de L. Weber.
- Le même arbre porte les contacts qui permettent de déterminer l’ordonnée correspondant du courant et de la différence du potentiel. Ces contacts chargent un condensateur à mica, et le déchargent ensuite dans un galvanomètre balistique.
- Pour changer la phase des ordonnées que l’on veut mesurer, on pourrait décaler de l’angle voulu la fente fixe de la chambre obscure, mais les expérimentateurs ont trouvé plus commode de changer la phase même de la rotation du moteur. A cet effet, sur la proposition de AL Oelschlager, on a alimenté le moteur avec le courant recueilli dans l’induit d’un moteur triphasé dont l’inducteur recevait le courant normal. En calant cet induit dans différentes positions, on donne au courant induit des phases correspondantes et l’angle dont on fait tourner l’induit est égal à l’angle de décalage de la phase.
- Comme moteur synchrone, on se servait d'un moteur triphasé à bagues en relation avec l’induit. Quand on alimentait deux des 'branches de l’induit avec du courant continu, il se formait quatre pôles. Alais le moteur tout en tournant synchroniquement, présentait des oscillations de vitesse. Pour y remédier, AL Joost proposa de mettre la troisième branche en court circuit sur elle-même. (Un brevet de A1A1. Hutin et Leblanc comportant cette même disposition, a été publié seulement un an et demi plus tard).
- Avec cet appareil ont été déterminées les valeurs instantanées de l’intensité de courant, du voltage et de l’intensité lumineuse, pour les trois types de courbes. Les résultats de ces mesures sont représentés dans les figures 3, /\ et 5. Comme la détermination d’une série de courbes occupait un temps assez considérable, l’arc pouvait changer de nature et de ee fait quelque» seat iaé-
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- vitables. Les intensités lumineuses ont été prises dans la direction horizontale, et sous un angle de 350 au-dessus et au-dessous de l’horizontale. Dans ces deux dernières directions symétriques, les intensités lumineuses sont égales, et ce sont celles que donnent les trois figures.
- Dans toutes les courbes, on remarque que le maximum de lumière dû au courant négatif ne s’élève pas beaucoup au-dessus des minima. Dans la courbe aplatie on voit aussi que pendant la durée assez longue du courant maximum, la température et l'cmission de lumière vont en augmentant. La différence de phase entre la tension et le courant est positive sur l’axe des abcisses (comme si elle était produite par une self-induction), tandis
- qu’entre les valeurs élevées des courbes le décalage est négatif. En résumé, la courbe du courant semble être en avance sur celle de la tension. Cet effet pourrait s’expliquer en admettant l’existence d’une force contre-électromotrice thermo-électrique dans l’arc, entre le charbon et l’atmosphère. Des forces thermo-électriques peuvent être dirigées par exemple de l’atmosphère vers les charbons. Comme les maxima sont égaux, ces forces thermo-électriques sont égales et se compensent. A ce moment, îa self-induction des éleçtros peut donc agir, tandis qu’aux
- intensités élevées, l’un des charbons étant plus chaud que l’autre, une des f. é. m. devient prépondérante, et le courant se trouve décalé à gauche.
- Dans la discussion de cette communication. M. Dolivo-Dobrovôolsky, faisant remarquer que la courbe du courant ne présente pas de discontinuité, ce qui indiquerait que l’arc est continu, demande à ce sujet l’opinion de l’auteur.
- M. Gœrges pense, en effet, que l’arc est continu, malgré le résultat différent trouvé par M. Blondel et que l’on peut attribuer à un défaut de sensibilité des plaques photographiques.
- Le professeur Weber croit, au contraire,
- que l’arc se rompt réellement, quoique le courant continue à passer par la colonne d’air chaud. 11 rappelle aussi que toutes les conditions changent avec la nature des charbons. En ce qui concerne par exemple la différence déphasé entre la tension et le courant (déterminée par la différence entre la puissance apparente et la puissance réelle), il a a trouvé 420,5 avec deux crayons homogènes et un arc sifflant ; 350 avec l’arc fixe; 240 avec un crayon homogène et un crayon à mèche. Ces différences de phases quiseproduisenttrès régulièrement sont indépendantes du courant
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- et dé la longueur de l'are, et dans les déterminations. l’erreur n’a pu être supérieure à
- M. Dolivo-Dobrowolsky trouve ces chiffres d’tme grandeur invraisemblable, il les croit erronés et attaibue l’erreur aux instruments de mesure. Comme exemple Î1 cite des mesures dans lesquelles il avait trouvé pour des lampes à incandescence un décalage assez grand, ce qui ne peut provenir que des instruments.
- Le professeur Weber affirme que dans les expériences en question, les précautions les plus minutieuses ont été prises. D’ailleurs, Ayrton avait déjà trouvé des décalages du même ordre de grandeur.
- M. Ilefner-Alteneck rappelle qu’un moyen très simple pour se rendre compte si un éclairage à arc est produit par du courant alternatif, consiste à déplacer rapidement un objet. Si l’on aperçoit des images multiples de cet objet, c’est qu’il est éclairé par une source delumièrepériodiquement variable.Ce fait peut même avoir des inconvénients, car un volant par exemple, dont dans le jour on ne voit pas les rayons, semble se mouvoir lentement ou même pas du tout dans l’éclairage par arc alternatif.
- M. Hefner ne croit pas non plus que la question de l’existence d’une force contre-électromotrice dans l’arc, soit définitivement résolue. En général, d’ailleurs, conclut-il, bien des recherches seront encore nécessaires pour nous donner une connaissance exacte des phénomènes si complexes que présente l’arc.
- A. H.
- La locomotive Heilmann, par J. Araoid, W. M. Stine. et C. K. Mac Fadden
- La discussion des “Notes sur l'industrie électrique en France et en Angleterre”, présentées par .M. II. Ward Léonard, à l’American Intitute of Klectrical Engineefs (') a surtout porté sur la locomotive électrique de Heilmann.
- (’) H. Ward Leonard L’Eclairage Electrique t. III, V trimesle 1895 p. 80,
- .M. B. J. Arnold estime, après comme avant les essais, que cette machine ne peut donner de résultat avantageux. Son seul avantage est de substituer au mouvement alternatif des pistons, un mouvement circulaire continu, et de supprimer ainsi les mouvements de galop et de lacet si désastreux pour les voies et l'infrastructure. .Mais, d'un autre côté, elle offre les mêmes inconvénients que la locomotive ordinaire au point de vue de la propreté et coûte plus cher de prix d’achat et de personnel. Son rôle principal serait d’habituer à la traction électrique et de servir d’intermédiaire entre la locomotive à vapeur et la locomotive électrique alimentée par une station centrale.
- Pour M. X. M. Stine, ce qu’il faut chercher à diminuer, c’est le poids mort inutile. Si l’on compare celui-ci au poids adhérent sur les roues motrices, on voit qu’il est égal à 40 pour cent environ du poids adhérent ; cela force à dépenser beaucoup plus pour installer et entretenir les voies. « Si la locomotive électrique doit jamais rendre des services quelconques, ce sera en diminuant ces 40 pour cent de poids mort»
- .M. C. K. Mac Fadden, fait remarquer que si les compagnies de chemins de fer sont conduites à faire les frais considérables qu’entrainerait la substitution de l’électricité à la vapeur, ce ne sera que dans l’espoir de réaliser des économies correspondantes dans l’exploitation. La locomotive Heilmann coûte 150000 francs, tandis qu'une locomotive ordinaire coûte de 42 500 à 43 500 francs. En outre, il résulte de ses propres expériences sur une locomotive en service courant, d’une puissance maxima de 1000 chevaux, que ces machines se comportent à peu près exactement comme les moteurs à grande vitesse employés pour l’éclairage électrique. De plus, les frais de personnel sont plus élevés avec la locomotive électrique. 11 ne semble donc pas que la locomotive Heilmann puisse apporter une solution rationnelle du problème 'de la traction électrique sur les voies terrés. Al. Alac Fadden fait remarquer, en
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- terminant, que l’on ne saurait adopter comme terme de comparaison pour évaluer les économies possibles, la moyenne des résultats obtenus avec les locomotives à vapeur ordinaires. Le résultat dépend trop de la conduite de la machine par le mécanicien ; avec la même machine, le même train et les mêmes conditions extérieures,l’économie réalisées par certains mécaniciens atteint parfois 30 pour cent. Le superintendant d'une grande compagnie de chemins de fer américains a commencé à dresser les mécaniciens et le résultat obtenu après trois mois de travail est tel que l’économie réalisée permettra de payer un intérêt de 6 pour cent sur un capital de 12 000 000 francs. On espère obtenir par la suite de meilleurs résultats encore.
- G. P.
- REVUE DES SOCIÉTÉS SAVANTES
- PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES
- Production des vibrations dans les excitateurs hertziens de forme compliquée, par J. Ritter von G-eitler (').
- L’auteur s’est proposé de construire un excitateur et de le faire fonctionner dans des conditions telles qu’il ne produise qu’une seule longueur d'onde. — La disposition de cct appareil est représentée schématiquement par la figure 1.
- Deux condensateurs formés de disques en zinc (a, a), et (b, b’) sont reliés par des fils de cuivre de 2 mm. de diamètre (/, m.
- (b, «, />,/,) et (Qm-, (b\ ri,
- à un micromètre à étincelles f. f formé par
- deux boules de laiton de 2 cm. de diamètre. Ces deux boules communiquent par des fils fins avec les pôles d’une grande bobine de Ruhmkorff. Pour faire varier la capacité, on pouvait modifier la distance des disques (a, a) et (b, b') ou les remplacer par d’autres de dimensions différentes. En enlevant la portion n m l b n’ tri ï b’ ou la portion no an o a on peut transformer l’appareil en excitateur simple de Iîlondlot {').
- Le résonnateur est constitué par deux fils
- de cuivre de 1 mm. de diamètre distants l’un de l’autre de 3 cm. et tendus symétriquement à 7 cm. au-dessus de l’excitateur. En E les extrémités du fil communiquaient avec les plateaux d’un petit électromètre.
- L’équipage mobile de cet électromètre (fîg. 2) est formé d’un petit miroir s, et d’une petite feuille carrée d’aluminium n, réunis par une tige de verre g, le tout suspendu à un fil de quartz très court q. Deux plaques de laiton 1 et 2 sont collées aux lames de verre
- p) pLoxct.oT. G. 8\ t, GXtŸ, P, 8Sj, tSoa,
- C) Wied, Ann. t,
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- qui forment les parois antérieure et postérieure de la cage, de manière que leurs bords intérieurs touchent le plan de symétrie de l'électromètre. Ces plaques portent de petites queues t, t qui traversent le verre, sont soudées à des fils de laiton r très courts et très fins et terminés par des fils de cuivre amalgamés ; ces derniers plongent dans les godets de mercure x x. où plongent également les extrémités des fils du résonnateur. Toute cette disposition a pour but de soustraire
- [ti
- l’électromètre aux agitations mécaniques causées par le fonctionnement de la bobine d’induction.
- La méthode d’observation consiste à déplacer le pont B sur le résonnateur, jusqu’à ce que la résonnance se produise. Dans chaque position du pont, on met la bobine en marche et on lit la première élongation du galvanomètre.
- Les résultats sont représentés par les courbes des figures 3 et 4. Dans ces figures, R„ R,, représentent les rayons des condensateurs a et b ; en abscisses sont portées les distances entre les armatures de ces condensateurs, exprimées en centimètres ; en ordonnées les longueurs r B(fig. 1) pourlesquel les se produit la résonnance. La figure 3 sc rap-
- porte aux diflérents circuits simples qui composeront l’excitateur complexe, qui ne doit posséder qu’une seule période. La figure 4 se rapporte aux expériences faites avec l’excitateur complexe, dans lesquelles le condensateur b b' demeurait invariable (R'> =2ocm., distance = 3 cm.). On a trouvé dans ce cas deux raisonnances maxima : vraisemblablement, l’excitateur ainsi construit ne donne donc que deux vibrations amorties de période differente. La période la plus courte du circuit complexe est plus petite que la période du
- circuit simple le plus petit, la grande période est au contraire plusgrande que la période du grand circuit.
- L’amplitude des deux oscillations simples qui se superposent dans le circuit complexe, paraissent être dans un rapport constant, pour chaque combinaison. Dans la figure 5 on a porté en abscisse le rapport ^ des longueurs r B, et en ordonnée rapport des ampli-
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- tudes La courbe présente dans le voisinage de y = 3. un maximum égal à 0,34 et aussi un maximum moins prononcé dans le voisinage de - = 6,
- En résumé ;
- Des excitateurs construits comme celui que représente la figure 1, produisent généralement deux vibrations simultanées : le rapport des amplitudes de ces deux vibrations est déterminé pour un excitateur déterminé mais pourrait dépendre du mode d'excita-
- tion. Les valeurs numériques des deux périodes des deux circuits simples qui forment l’excitateur complexe sont comprises entre les périodes des vibrations simultanées produites par ce dernier.
- Ces résultats sont conformes à ceux que donne la théorie quand on applique les théorèmes généraux de KirchhofT relatifs aux circuits dérivés.
- M. L.
- Sur la théorie de l’extension des raies spectrales par B. Galiiziu (')
- On sait que les raies caractéristiques du spectre d’un gaz incandescent s’élargissent quand la densité et la température du corps rayonnant s'élèvent* et que, lorsque la pression continue à augmenter, elles se transfor-
- ment en bandes et finalement en un spectre continu.
- Après avoir rappelé les différentes théories qui ont été données de ce phénomène, l’auteur esquisse une théorie électromagnétique.
- T/analyse spectrale nous apprend que les molécules des différents corps émettent des vibrations déterminées caractérisées par leur période. Or, les vibrations lumineuses et électromagnétiques étaient identiques d'après la théorie moderne, les molécules doivent être considérées comme des résonateurs de Hertz capables d’exciter des vibrations d’une certaine période.
- En appelant C la capacité d’un tel résonateur, L son coefficient de self-induction, R sa résistance, Q la charge à l’instant l, on a :
- L’intégration de cette équation nous donne pour Q, comme pour i, des oscillations amorties, et l’amortissement dépend de la valeur de R ou de l'effet Joule. Mais nous devons admettre que dans la molécule ellc-mémc, il ne saurait y avoir de chaleur, puisque celle-ci est considérée comme un mouvement mécanique des plus petites particules de la matière. On est donc obligé dans le présent cas de poser R= 0. -Malgré cette circonstance, il peut y avoir un amortissement qui serait dû à la radiation électromagnétique. Toutefois, ce genre d’amortissement n’est pas indique dans l’équation (1), ce qui est d’ailleurs inutile puisque nous supposons le gaz lumineux dans un état d’cquilibre thermique, la perte d’énergie par rayonnement étant compensée par l’alimentation continue de la source d’énergie.
- Ces conditions étant observées,l'équation(i) nous donne pour la période c de la vibration électromagnétique, la formule bien connue de Thomson :
- T=!- V'CÏ'
- Si, pour les vibrations électromagnétiques de très grande fréquence, les grandeurs C
- (’) Wiedcm
- t. LVf, p. 78, 1895.
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- et L ne conservent plus leur signilîcation habituelle, elles représentent néanmoins ici deux constantes caractéristiques du résonateur qui définissent complètement la période.
- Comme ? est très petit, soit pour la raie du sodium égal à 2 Xio'_1& seconde, le produit C L doit être très petit. Si, le résonateur moléculaire considéré était isolé, il émettrait de la lumière d’une longueur d’onde bien déterminée, et nous aurions un spectre avec une raie brillante bien nelle.
- Mais, faisons un pas de plus, en considérant l’existence d’un second résonateur, capable de réagir sur le premier et d’être influencé par lui. Outre les grandeurs correspondantes C’, L’, Q’ et ï, nous devons alors ajouter à l’équation (ï) un terme dépendant de cette action mutuelle. En désignant par M le coefficient d’induction mutuelle, nous aurons :
- Q _ d{i L) _ d{ï M) _
- C dt dt
- Q’ d{iV) d [i M) = o. (2)
- C’ dt dt
- Dans ces équations on néglige les actions électrostatiques directes et on suppose les dimensions moléculaires tellement petites par rapport aux longueurs d’onde, qu’à un instant donné, la môme intensité de courant existe dans les différentes parties du résonateur moléculaire ('). Ces petits résonateurs sont animés de mouvements progressifs et de rotation, de sorte que M est une quantité variable, fonction de la distance r entre les centres des molécules. Mais les vibrations lumineuses ont une fréquence énorme (cinq cents billions de périodes par seconde pour la lumière du sodium), et d’autre part, la vitesse de translation des molécules, d’après la théorie cinétique des gaz ne cDpasse guère 3 à 4 km. par seconde, de sorte que la distance r peut être considérée comme constante pendant un grand nombre de vibrations. M ne
- (’) La longueur d’onde de la lumière violette est de 0.000 04 cm. tandis que les dimensions des molécules sont de l’ordre de grandeur de o 000 000 01 cm.
- dépendant ainsi que de paramètres lentement variables ; on peut, dans l’intégration des équations (2), supposer M constant.
- En posant pour abréger :
- ü=CL, ^ = CM,
- «’ = C’L, ,6’ = C’M,
- On arrive, apres quelques transformations, à l’équation différentielle :
- ('-»)£+(+•)£+'=- (3)
- Pour i7 on obtient une équation de même forme. En posant f = et en substituant dans (3), on détermine :
- y y — = CC’ (LL’ — M2) étant toujours
- positif, les deux valeurs de z‘ sont négatives, et fournissent pour 4; quatre racines imaginaires.
- En posant :
- -V/(«—*’)
- on peut mettre les valeurs de i et 1 sous la forme :
- i=Asm (,» 4- + „) + R si„ (= r 4- +
- \ / ! (é)
- Si les deux résonateurs ne réagissaient pas l’un sur l’autre, c'est-à-dire si on avait M = o la première molécule émettrait de la lumière de période 7= 2r.\/C L, l’autre de la lumière de période z’ —.• 2 77 y/C'L'. Mais en réalité, l’action mutuelle se produira ; il y aura donc des vibrations induites, et la période de vibration propre de chaque résonateur sera un peu
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- modifiée :t se transforme en t, et en En outre, chaque molécule ne donnera pas une longueur d’onde unique, mais fournira au contraire deux raies spectrales correspondant aux périodes t, et t.,.
- Jusqu’Ici nous avons attribué aux deux résonateurs moléculaires des propriétés différentes. Or, il nous importe d'étudier les phénomènes ayant leur siège dans des gaz simples composés de molécules identiques.
- On pourrait supposer que dans ce cas les temps périodiques t, et doivent ctre égaux. Il n’en est rien : si l’on fait C = C et L =—: U dans les calculs précédents, on obtient
- n = 3* Ve (L + MJ
- Tj — 3 JT \/C (L — M).
- 11 s’ensuit que, malgré l’idcntitc des molécules, deux périodes de vibrations distinctes subsistent, l’une supérieure, l’autre inférieure à la période t _ 2 - \/c L propre à chaque molécule. La raie spectrale correspondant à la période t se décompose donc en deux autres raies situées de part et d’autre de la pre-
- D’autre part, dans le cas de l’identité des molécules les constantes des équations (6) ont entre elles les relations
- A' = A et B' = — B,
- où B est en général, c’est-à-dire pour des distances r pas trop petites, beaucoup plus petit que A. Les deux raies n’auront donc pas même intensité. La vibration dont la période
- > t, c’est-à-dire la raie du côté du ronge du spectre, sera en général beaucoup plus intense que l’autre.
- Dans un groupement d’un grand nombre de molécules, la distance r entre deux molécules variant continuellement, la période des vibrations induites variera elle-même entre deux limites déterminées par le minimum et le maximum de cette distance. Pin se superposant, ces vibrations donneront une intensité suffisante pour que tout l’espace entre les deux raies limites du spectre paraisse
- illuminé. On verra donc la raie principale sous forme d’une bande,
- Si cette théorie fournit donc une explication de la largeur d’une raie spectrale, elle explique aussi divers autres faits particuliers.
- En ce qui concerne la dissymétrie dans l’extension des raies, elle résulte immédiatement de la plus grande intensité des vibrations de périodes supérieures à t, qui fait paraître en premier lieu les nouvelles raies du côté de la partie la moins réfrangiblc du spectre. Il y a dcS exceptions, qui correspondraient aux cas où B serait plus grand que A.
- Quand la température du gaz s’élève, la fréquence des rencontres entre molécules augmente, d’où une augmentation d’intensité des vibrations induites, accompagnant l’accroissement de l’énergie ruj'onnée. Les raies paraîtront donc s'élargir, les parties faiblement éclairées devenant alors plus visibles.
- L’influence de la compression peut également être prévue. La densité du gaz augmentant, les probabilités de pénétration d’une molécule dans la sphère d’action d’une autre augmenteront ; les vibrations correspondant aux plus petites distances r deviendront plus intenses, et les bords de la raie, toujours peu nets, sembleront avancer.
- Quand on continue à comprimer le gaz, de nouveaux phénomènes peuvent intervenir. Des groupements moléculaires peuvent se former dans la masse, et introduire une nouvelle série de périodes de vibration qui, à la limite,rempliront finalemcnttoutcs les lacunes obscures du spectre, pour ‘former un spectre
- Dans le développement de cette téhorie, on n’a envisagé que les causes de l’extension progressive d’une raie quelconque. Certains gaz, même raréfiés, donnant plusieurs raies, la théorie serait à modifier dans ce sens ; mais elle resterait la même dans ses lignes essentielles.
- A. H.
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- BIBLIOGRAPHIE
- Proceedings of thé International Elec-trical Gongress, held in the City of Chicago, August 2ilh to 25th 1893. (Comptes rendus des séances du Congrès international d'Electricité tenu à Chicago, cîu 21 au 25 août 1893). Un vol. in-8° de XXIY-488 pages, publié par Y American Institute of Electrical Engineers, New York, 1894.
- Les Congrès internationaux sont, en général, plus intéressants à suivre dans leurs comptes rendus que dans les séances, en raison de la confusion des langues qui règne dans ces dernières. Les savants mémoires qui y sont présentés, difficiles souvent à comprendre à première audition, deviennent absolument inintelligibles quand ils sont lus dans une langue peu familière.
- Le Congrès des Electriciens tenu à Chicago, en 1893, lors de l’Exposition universelle, avait été organisé par l’Institut américain des Ingénieurs Electriciens et par un Comité agréé par le Gouvernement américain. Des invitations avaient été faites aux Sociétés savantes du monde entier, le programme des travaux officiels avait été soumis d’avance à la discussion des intéressés ; il présentait donc un intérêt assez grand. Le compte rendu de ses séances a sa place marquée dans la bibliothèque de tous les électriciens.
- Ses travaux se partageaient en deux catégories bien distinctes.
- La première comprenait la discussion sur la définition des unités électriques principales : résistance, intensité, force électromotrice, quantité, capacité, travail, puissance, induction. Les délégués officiels des gouvernements pouvaient seuls y prendre part.
- La seconde comprenait la lecture et la discussion des mémoires, au nombre de trente-quatre, présentés par les membres du Congrès à titre particulier. Plus de la moitié des mémoires traitaient des courants alternatifs. L’énumération des titres suffit à en prouver l’importance.
- Etude analytique des courants analytiques, par A. Macfarlane.
- Des quantités complexes et de leur emploi dans la science électrique, par Ch.-P. Stein-
- Discussion générale de l’établissement du courant dans deux conducteurs ayant de la capacité et s’influençant mutuellement, par F. Bedell et A.-C. Crchore.
- Explication du phénomène de Ferranti, par J. Sahulka.
- Mesure de l’énergie des courants polyphasés, par A. Blondel.
- L’extension du terme « résistance » dans les problèmes sur les courants alternatifs, par S. Ayrton.
- Transmission des signaux à travers l’espace au moyen des vibrations électro-magnétiques, par W. H. Preece.
- Téléphonie transatlantique, par Silvanus Thompson.
- Matériaux pour la construction des étalons de résistance, par S. Lindeck.
- Mesure de la variation de résistance électrique cl’un échantillon de cuivre avec la température, par Kennelly et Fessenden.
- Note sur une mesure photométrique, par B.-F. Thomas.
- Electromètres électrostatique, par H.-S. Carhart-
- Sur une méthode de contrôle d’un moteur électrique en vue de mesures chronographi-ques, par A.-G.. Webster.
- Fer pour transformateurs, par J.-A. Ewing.
- Les laboratoires d’électricité industrielle, à Londres, par A. Jamieson.
- Détermination expérimentale des diagrammes des transformateurs, par F. Bedell.
- Sur une forme perfectionnée d’un instrument servant à mesurer la réluctance, par A.-E. Kennelly.
- Variation de la différence de potentiel de l’arc électrique, avec l’intensite du courant, la dimension des charbons et la longueur de l’arc, par W.-S. Ayrton.
- Lumière et chaleur de l’arc électrique, par J. Yiolle.
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Sur l’efficacité maxima des lampes à are à puissance constante, par II.-S. Carhart.
- La variation périodique de la puissance lumineuse de l’arc alternatif, par B.-F. Thomas.
- Nouvelles recherches sur l’arc alternatif, par A. Blondel.
- Sur l’arc continu et sur son usage comme étalon photomêtrique, par A. Blondel.
- Sur l’origine et les effets des harmoniques dans les circuits parcourus par des courants alternatifs, par II.-A. Rowîand.
- Pompes à air rotatives, à mercure, par I’’. Schulze-Berge.
- Canalisations souterraines pour la distribution de l’éclairage et de la force, par D.-C. Jackson.
- Sur différents emplois du voltmètre électrostatique, par J. Sahulka.
- Sur une nouvelle lampe à incandescence, par L.-B. Marks.
- Dynamos à courant continu à très haut potentiel, par F.-C. Crocker.
- Sur les moteurs polyphasés et la transmission de la force, par I.. Duncan.
- Exposition du système polyphasé de Tesla à l’exposition de Chicago, par C.-F. Scott.
- Sur une nouvelle méthode de transformation des courants alternatifs en courants continus.
- Note sur la variation de capacité des conducteurs isolés suivant la température, par II. S. Ilering.
- Les oscillateurs électriques et mécaniques de Tesla, par T. C. Martin.
- La plupart de ces mémoires ont été analysés dans le journal au moment du Congrès ; les autres le seront prochainement. Nous n’avons donc pas à y insister ici.
- L’American Institute of Electrical Engi-neers s’est chargé de la publication des travaux du Congrès. 11 s'est acquitté de cette tâche avec un soin qui lui fait honneur.
- G. Pellissier.
- CHRONIQUE
- l’industrie électrique en France
- cAurec (Haute-Loire). — Eclairage. Accident. On inaugurait récemment, l’éclairage électrique de cette commune qui reçoit son courant par une ligne aérienne d’une usine située à quelques kilomètres de distance. Le jour de l’inauguration, tout avait marché à souhait.Depuis, il y a eu un accident à déplorer.
- Le 14 septembre, un jeune homme, occupé à élaguer un arbre en contre-haut des poteaux, laissa s’abattre sur les fils une grosse branche. Voulant la retirer, il manœuvra si malheureusement qu'il se mit en contact avec la ligne et fut renversé par le choc. Il était resté accroché à l’arbre, la tête en bas. Heureusement, des secours arrivèrent assez tôt pour le sauver d’une mort
- Ce jeune homme a des brûlures sur toutes les parties du corps ; le côté gauche, plus éprouvé, est paralysé.
- Cannes. — Exposition. Nous avons déjà dit un mot (n° page ^34, 1895) de l’exposition internationale organisée à Cannes par M. de Montgaillard.Nous rappelons que le groupe XVIII, divisé en quatre classes, est consacré à l'électricité, et que les constructeurs d’appareils de luxe ont grande chance d’y pouvoir faire apprécier leurs produits par le public élégant que la saison d’hiver réunit dans cette ville.
- Saint-Gcngoux-le-Xational (Saône -et - Loire). —Eclairage —La lumière électrique fera sans doute bientôt son apparition dans ce chef-lieu du Maçonnais, dont les habitants veulent tirer profit d’une chute de la Crosne encore inutilisée.
- Le Havre. — Traction. Deux nouvelles lignes à traction électrique, nous apprend YIndustrie Electnque, sont actuellement à l’état de projet, l une allant du Havre à Montivilliers en passant par Harfleur, l’autre allant du Havre à Sanvic et à Bléville.Les deuxlignes paraissent bien accueillies par le public ; pour la première, notamment, toutes les communes intéressées ont émis le vœu de posséder sur leur territoire l’usine de production de l’énergie électrique.
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- REYUK n'KLECTRICITK
- Saint-Loup-sur-Sémouse. (lianteSaône).—Eclairage. Suivant l’exemple deMontbozon, (N#i,p,48 1895), encore unique dans tout le département, le chef-lieu de canton de Saint-Loup vient de constituer une société au capital de 300 000 francs pour la construction et l’exploitation d’une station hydraulique d’énergie électrique.
- Manœuvre électrique de tourelles. Ayant appris que des essais inédits et très intéressants avaient eu lieu avec des tourelles électriques destinées au Danemark, le Président de la République a manifesté le désir de voir ces essais. Mais la tourelle était presque démontée. Toutefois, MM. Hillairet et Huguet se sont empressés de remettre tout en état, et, la semaine dernière, le Président s’est rendu aux ateliers de la Compagnie des Forges et Chantiers pour voir fonctionnerla tourelle Canet.
- Celle-ci, dit la Semaine Electrique, est à chargement central dans toutes les positions, elle manœuvre,étant fermée, à la main et à l’électricité avec une facilité extrême. Le pointage en direction et le monte-charge sont mus à l’électricité également, seul le pointage en hauteur se fait à la main, ce qui est indispensable pour le tir en mer. Pas d’eau sous pression, pas de congélation possible. Une facilité d’évolution qu’on n’avait pas vue jusqu’à ce jour; on a en main la tourelle comme un tramway, une simple manivelle sur un cylindre en tôle à côté du pointeur suffit. Ce cylindre électrique peut se changer si les connexions sont douteuses au moment du combat, s’il y a des avaries, etc. Il y en a un de rechange où les connexions sont toujours parfaites. Avec cette tourelle, on opère des déplacements infinitésimaux sans à-coup. Si l’homme est tué pendant le mouvement, et que la tourelle arrive à fond de course à toute vitesse, le courant est coupé automatiquement et la tourelle s’arrête instantanément sans choc.
- Mortain (Manche).— Eclairage. Le Conseil municipal a adopté le projet soumis par la nouvelle usine des constructions électriques pour l’éclairage public et particulier. Dans la journée, l’énergie sera probablement utilisée par les moteurs de l’usine ; enfin, par les soins de la maison Gabriel, leshabitants auront désormais l’éclairage électrique pendant toute l’année jusqu'à minuit.
- SMouthier-Haute-Pierre (Doubs). — :Distribution d'énergie électrique. A la suite de traités conclus
- avec les communes d’Ouhans, d’Aubonne et de Mouthier-Haute-Pierre eteertains.usiniers et propriétaires riverains, MM. Magnin et Ritter adressaient au gouvernement, à la date du mois de juillet 1891, une demande tendant à utiliser, sur le territoire de Mouthier, les forces motrices de la Loue.
- Cette rivière jaillit, à 544 mètres d’altitude, au fond d’un cirque immense de rochers, d’un gouffre creusé à la base d’en roc dont le faîte atteint 106 mètres. C’est la plus belle source de France après celles de la Touvres et de la Sorgues.
- Ce n’est que beaucoup plus tard, le 6 novembre 1893, et posterieurement à de nombreuses enquêtes de commodo et incommodo et à une longue et minutieuse procédure administrative, dans laquelle on trouve, à deux reprises, l’intervention du Ministre de l’agriculture, ce n’est, disons-nous, qu'à cette dernière date que le règlement administratif fut enfin octroyé aux pétitionnaires.
- Suivant l’Energie électrique, on se propose de diriger sur Besançon, à une distance de 32 ou 35 kilomètres environ, trois mille cinq cents chevaux-vapeur, lesquels répondront largement aux besoins actuels de la population : éclairage, distribution de force motrice à domicile, tramways électriques. Le surplus sera mis à la disposition des populations qui voudront bien en faire la demande, ou utilisé au profit d’industries spéciales.
- A cet effet, on établira, sur la rive droite, un canal de dérivation de 8 mètres environ de large, lequel, tantôt en flanc de coteau et à ciel ouvert, tantôt en tunnel et avec une profondeur d’eau suffisante pour y permettre la navigation de bateaux électriques, aboutira à l’entrée du village de Mouthier, d’où émaneront les conduites forcées, qui actionneront les moteurs de l’usine installée sur les bords de la rivière.
- La chute utilisable sera de 150 mètres et donnera de 6 000 à 7 500 chevaux-vapeur nets, pris sur l’arbre des turbines, suivant que le débit moyen de la rivière sera de quatre ou de cinq mètres cubes
- Nancy. — Taxes téléphoniques. — Le Tribunal civil de Nancy est saisi d’un intéressant procès engagé, depuis un certain temps déjà, contre l’Etat, en tant qu’exploitant le monopole des téléphones, par un des abonnés du réseau de Nancy, M. Colin, représentant de commerce.
- Lors de la création du réseau de Nancy, 1881-85, les polices portaient cette clause ;
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- <?: Lorsque le nombre des abonnements aura atteint 200, le prix sera abaissé de 200 fr. à 150 fr. »
- A la fin de I892, M. Collin, porte-paroles de plusieurs abonnés, dont le nombre dépassait alors 200, réclama l’exécution de cette clause, mais l’administration fit la sourde oreille, et comme M. Collin insistait, on lui coupa les fils.
- Le député de la circonscription remit au ministère le dossier de l’affaire. Le maire de Nancy intervint également, au nom de ses administrés, lésés par les procédés de l’Etat. Au député, on expliqua que la réduction promise ne figurait dans le traité « qu’en perspective » ; au maire, on rappela que, postérieurement à la création du réseau nancéien, deux autres décrets avaient été rendus, l’un fixant à 200 fr. le prix d’abonnement pour toutes les villes de France, l’autre établissant le même prix, en ce qui concerne les réseaux aériens. Seule, la ville de Lille a bénéficie de l’abaissement à 150 francs, parce que le grand nombre de ses abonnés avait permis d’appliquer la clause invoquée par Nancy, « avant les nouveaux décrets » qui ont ainsi respecté les véritables droits acquis.
- Telle est la théorie qu’est venu exposer, devant le tribunal de Nancy, au nom de l’administration, Mn Huard, du barreau de Paris.
- « Les décrets, a-t-il ajouté, sont devenus loi. car ils ont été incorporés à la loi de finances et approuvés par les Chambres. L’administration est soumise à la loi comme les simples particuliers. II ne faut pas confondre l’administration avec l’Etat. Les raisons invoquées par le requérant auraient dû être développées à la Chambre par les représentants de Nancy, lorsque la loi a été dis-
- « Au surplus, M. Collin était abonné par tacite reconduction depuis 1889. Or, la tacite reconduction ne constitue pas la prolongation du contrai qui a existé de 1885 à 1889 et que réglait la police. La tacite reconduction est un contrat nouveau, qui ne peut faire revivre l’ancien qu'autant que les parties sont en possession des capacités nécessaires. Or, l’administration n’avait pas cette capacité, puisqu’elle se trouvait en présence — comme on l’a vu — d’un texte de loi qui bornait son
- M* de Courtevillc du barreau de Nancy, avocat du demandeur, a développé cette thèse, - qu’il s’agit de savoir si l’Etat peut se dégager d’un traité dans lequel il a figuré comme partie, ou si
- la stricte exécution des contrats doit être la règle pour tous, l’Etat compris. Le législateur ne peut déchirer les titres et y substituer son bon plaisir.
- Le procureur de la République, M. George s’est prononcé en faveur de la thèse de M. Collin.
- Il conclut à ce que l’abonnement soit réduit à 150 fr., à partir du ier janvier IS92, et maintenu à ce chiffre tant qu’il n’y aura pas moins de 200 abonnés au réseau téléphonique de Nancy.
- Cette aflaire qui avait été mise en délibéré a été jugée le 13 août dernier. Le tribunal de Nancy a condamné l’Etat a exécuter les clauses dela police stipulant l’abaissement du prix de l’abonnement.
- Neafchâtel-en-Dray (Seine-Inférieure). —Distribution d’énergie électrique. Une commission municipale examine en ce moment une demande présentée par M. Chalufour pour obtenir l’autorisation d’établir des lignes aériennes destinées à la distribution de l’énergie électrique sur le territoire de Neufchâtel.
- 2Perpignan. — Arrêt du Conseil d'Etat. De nombreuses difficultés avaient été crées à M. Bar-tissol, concessionnaire de l’éclairage électrique de Perpignan, aussi bien par la municipalité que par les habitants, beaucoup d’entre ces derniers s’opposant à la pose des isolateurs pour les lignes aériennes sur leurs immeubles. La ville émettait la prétention d’obliger le concessionnaire à créer un réseau souterrain beaucoup plus coûteux, et comme les difficultés soulevées avaient apporté des retards à l’exécution du projet, le concessionnaire fut condamné à des dommages-intérêts assez considérables envers la ville. Sur opposition de M. Bartissol, le Conseil d’Etat a rendu le 2 août
- « Considérant qu’il résulte aussi bien des délibérations du Conseil municipal de Perpignan du 10 octobre 1888, qui relate les pourparlers engagés par les parties avant la conclusion du traité, de concession, que des termes mêmes de l’article 9 de ce traité, que la ville a conféré au sieur Bartissol le droit de recourir, à son choix, pour assurer l’éclairage électrique, soit à une canalisation souterraine, soit à la pose de câbles aériens.
- a Considérant que l’article 9 du traité primitif se référait à un article 15 qui stipulait le droit pour le concessionnaire d’établir des cloches d’arrêt ou supports, non seulement pour les immeubles communaux, mais même sur ceux appartenant aux particuliers ;
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- « Considérant que, sans doute, à la demande du préfet, l’article 15 a été modifié en ce sens que ces travaux ne pourraient être exécutés sur les maisons particulières sans le consentement des propriétaires, mais que cette modification n’avait pas pour but dans la commune intention des parties contractantes et ne saurait avoir pour effet de priver le sieur Batissol d’une faculté d’option qui a été la cause déterminante de son consentement et de le forcer à assurer l’éclairage dela ville au moyen d’une canalisation souterraine ;
- « Considérant que par suite, si, tant à raison des difficultés soulevées parles propriétaires riverains, que du refus par le maire, à cause des inconvénients qui en seraient résultés pour la circulation, d’accorder au sieur Bartissol l’autorisation de placer des supports sur la voie publique, le concessionnaire n’a pu remplir ses engagements à l’époque fixée, c’est à tort que le Conseil de préfecture l’a condamné au paiment de dommages-intérêts envers la ville ; mais que, par contre, il n’est pas fondé à demander que la ville soit condamnée à lui payer une indemnité ;
- « Article premier. — L’arrêté attaqué est annulé en tant qu’il a condamné le sieur Bartissol au paiement de dommages-intérêts envers la ville de Perpignan à raison du retard apporté à l’établissement de l’éclairage électrique ;
- «Articles, — Le surplus des conclusions du sieur Bartissol est rejeté ;
- « Article 3. — Les dépens exposés par le sieur Bartissol seront supportés par la vil lie de Perpignan.
- M. Bartissol ayant déjà versé quatre annuités de 15 540 fr. la ville de Perpignan devra donc lui rembourser la jolie somme de 62 160 fr.
- Ponl-de-Chérui (Isère). — Nouvel emploi de l'aluminium. M. Grammont établit en ce moment une ligne aérienne en aluminium pour une transmission d’énergie électrique destinée à relier les deuxusines de la Plaine et dePont-de-Chérui. Pour éviter les jonctions, M. Grammont a soudé avec succès au chalumeau les fils bout à bout. C’est la Société électro-métallurgique française qui a fourni le métal destiné à cette ligne.
- Y aurait-il là un nouveau débouché de ce produit de l’industrie électrique ? Nous le souhaitons.
- Le paincy. — Traction électrique. La route du Raincy à Montfermeil était jusqu’à présent des-
- servie par un tramway à vapeur, dont le fonctionnement, toutefois, laissait tant à désirer que les Parisiens délaissèrent peu à peu ce charmant but d'excursion. La Compagnie'du tramway, comprenant qu’en remplaçant son système de traction, onéreux et désagréable par la fumée et le bruit assourdissant des locomotives, par le système plus élégant et plus économique de la traction électrique, clic pourrait de nouveau attirer dans cefte contrée les promeneurs, s’entendit avec la Compagnie française Thomson-Houston.
- Le Bulletin de cette compagnie nous apprend qu’en quelques mois, sans entraver le service quotidien à vapeur, la ligne fut transformée, l’usine érigée au dépôt et de luxueuses voitures construites de toutes pièces.
- La voie ferrée de 1 mètre de largeur se développe sur une de 5 500 m. et suit constamment la belle route qui conduit du Raincy à Montfermeil.
- Dès le départ de la station du Raincy, le profil en long est assez accidenté ; deux rampes successives de 45 mm par mètre s’étendant sur près de 2 kilomètres font accéder au plateau de Montfermeil. Au delà et jusqu’à Montfermeil, [les déclivités sont peu prononcées. Les rayons minimum des courbes s’abaissent jusqu’à 20 mètres.
- Actuellement, le service des voyageurs et des marchandises est fait par 4 locomotives à foyer du poids de r4 tonnes en ordre de marche remorquant une voiture à voyageurs de 42 places en service courant, et 2 ou 3 voitures les jours de fêtes et dimanches. Le trajet est effectué en 20-minutes correspondant à une vitesse de 16 kilomètres à l’heure. Pendant l’été, on utilise des voitures découvertes de 56 places qui ont déjà été en service lors de l’Exposition de 1889.
- La transformation de la traction à vapeur par la traction électrique a nécessité la construction d’une usine génératrice dans le dépôt de la Compagnie à Montfermeil. L’installation de la partie mécanique comprend 2 machines à vapeur horizontales Garnier d’une puissance de 100 chevaux chacune à la vitesse angulaire de 80 tours par minute, alimentées par deux chaudières Babcock et Willcox de 70 m5 de surface de chauffe timbrées à 8 kg. par cm2. Chaque machine à vapeur commande par l’intermédiaire d’une courroie une dynamo génératrice du type Thomson-Houston
- pour tramways, d'une puissance de 62 kilowatts.
- Les voitures automotrices qui vont être mises en service sont disposées pour contenir 40 voya-
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- geurs répartis en ire et 2e classe. Elles sont équi pées de deux moteurs de 25 chevaux qui permettront de remorquer deux ou trois voitures sur la rampe maximum de 4,5 pour 100, à la vitesse de 12 kilomètres à l’heure.
- Cinq lampes électriques de 16 bougies remplacent les quinquets fumeux.
- Le service d’exploitation va être considérablement modifié. Les départs auront lieu tout les quinze minutes à raison de soixante par jour et les trains s’arrêteront en route pour prendre et laisser des voyageurs.
- Roche fort (Charente-Inférieure). — Traction. On annonce que le préfet de la Charente-Inférieure et la municipalité de Rochefort ont été saisis d’une demande à l’effet d’établir un tramway électrique de Rochefort à Tonnay-Charente, et qui desservirait en même temps la ville, le faubourg et la gare de Marrou,
- Rouen. — Éclairage du Théâtre des Arts. Le 18 septembre ont eu lieu les essais de l’éclairage installé au Théâtre-des-Arts par la Société normande d’électricité.
- Cette installation ne comprend pas moins de 1610 lampes à incandescence. Le courant est amené par une triple canalisation comportant un câble souterrain et deux câbles aériens branchés directement sur les accumulateurs et pouvant par conséquent alimenter le théâtre sans interruption aussi bien après l’arrêt des machines que pendant leur fonctionnement.
- Le gaz a totalement disparu de la salle, de la scène et des loges. Les fourneaux chauffe-fer des loges de coiffeur sont eux-mêmes fournis de calorique par l’électricité.
- L’éclairage de secours est donné par trois circuits indépendants des autres. Il y a partout doubles lampes, de telle sorte qu’une venant à s’éteindre, l’autre reste allumée. Ces lampes de secours sont au nombre de 149.
- Tlemcen (Algérie). —Éclairage. Tlemcen vient d’inaugurer sa distribution d’énergie électrique ; les cascades de Négrier, distantes de 9 kilomètres, ont pu être utilisées par M. Rouzet. La puissance disponible est de près de 150 chevaux et est amplement suffisante pour l’éclairage de la Ville.
- Vernet-les-Tlains. — Éclairage, Le Conseil municipal de cette commune a concédé à M.
- Roquet-Lalanne, de Latour-de-France, le droit exclusif pendant vingt années, d’établir l’éclairage électrique public.
- Versailles. — Traction. En votant le traité avec M. de Brancion relatif à l’établissement de l’éclairage électrique, la municipalité de Versailles avait implicitementautorisé l’administration à examiner s’il 11c conviendrait pas d’utiliser l’énergie électrique dont onpourrait disposer pour établir des tramways électriques, d’autant que la Compagnie des omnibus, dont les affaires périclitent, ne demande pas mieux que de cédersa place. On a donc fait des études préliminaires, qui ont permis de constater que, même dans la ville de Louis XIV, le système à trôlet 11e nuirait pas à l’aspect des rues. II est probable que ce mode de traction sera
- Instruction ministérielle sur les'soins à donner aux foudroyés. — Les canalisations, aujourd’hui établies en grand nombre sur la grande voirie, sont parfois l’occasion d’accidents de personnes dont les conséquences mortelles seraient souvent conjurées par des secours appropriés, donnés immédiate-
- Les cas de foudroiement ces derniers temps ont été suffisamment nombreux pour appeler l’attention du ministre des travaux publics, qui a demandé d’une part à l’Académie de médecine de vouloir bien rédiger une instruction sur les soins à donner aux personnes ainsi blessées par suite d’un contact avec des conducteurs électriques et d'autre part à la commission de distribution d’électricité fonctionnant au ministère, de déterminer les mesures d’ordre technique à prendre en cas d’ac-
- Conformément à la demande du ministre, deux instructions ont été rédigées et dans une circulaire adressée à tous les préfets, M.Dupuy-Dutemps en fait connaître les dispositifs
- Les secours médicaux à donner aux personnes foudroyées sont les mêmes dans tous les cas de foudroiement; mais les mesures de préservation à prendre à l’égard soit de la personne foudroyée, soit des sauveteurs, sont différentes suivant que la victime a été atteinte par un courant continu ou par un courant alternatif ou redressé.
- D’après les prescriptions formulées par l’Académie de médecine, la victime, même dans le cas où elle présenterait les apparences de la mort, sera
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- transportée d’abord, si elle n’est plus en contact avec les conducteurs électriques, dans un local aéré où l'on ne conservera que le nombre d’aides strictement suffisant. On desserrera les vêtements et on s’efforcera, le plus rapidement possible, de rétablir la respiration par la traction rythmée de lalangue ou le système de la respiration artificielle, et la circulation du sang en frictionnant la surface du corps, en flagellant le tronc avec les mains ou des serviettes mouilléf s, en jetant de temps en temps de l’eau froide sur la figure, en faisant respirer de l’ammoniaque ou du vinaigre.
- Si la victime est encore en contact avec des conducteurs d’électricité, le sauveteur doit, avant d’appliquerle traitement indiqué par l’Académie de médecine, chercher à séparer le plus rapidement possible la victime des fils électriques. Mais, pour cela, il lui faut personnellement prendre quelques précautions ; par exemple, éviter de toucher la victime avec les « mains nues », qu’il doit recouvrir soit de gants épais, soit d’étoffes sèches, laine ou flanelle, d’une épaisseur suffisante ,• ne pas saisir la personne foudroyée par des parties humides ou en moiteur, telles que les aisselles, les pieds, etc.
- La coupure des conducteurs électriques peut être nécessaire pour parvenir à dégager la victime. Mais cette coupure est absolument interdite dans le cas des courants continus, en raisons des dangers qu’offrirait pour la personne foudroyée l’extra-courant de rupture. Il n’en est pas de même avec les courants alternatifs ou redressés. La coupure peut être faite impunément, mais pour être certain de son efficacité, quelle que soit la position de la victime, relativement aux appareils engagés dans le circuit, il sera nécessaire de faire toujours deux coupures en deux points situés de part et d’autre de la victime.
- Quand la canalisation, ajoute la circulaire de M. Dupuy-Dutemps, comportera l’emploi de poteaux placés sur la voie publique, un certain nombre de ces poteaux devront porter une affiche contenant les instructions qui correspondent à la nature du courant employé. Ces affiches devront d’ailleurs être multipliées autant que possible, même en dehors des poteaux. Les permissionnaires sont chargés de les placer, de les conserver et au besoin de les remplacer, de façon qu’en cas d’accident l’indication des mesures à prendre se trouve à portée des personnes présentes et que les premiers secours puissent être donnés avec méthode et rapidité,
- Au cas où les poteaux porteraient à la fois deux systèmes de conducteurs, l’un pour le courant continu, l’autre pour le courant alternatif ou redressé, il y aurait lieu d’examiner les conditions de voltage pour chaque courant et de position relative des conducteurs ainsi que les chances d’accident, et de déterminer de cette façon pour quelle sorte de courant il y a lieu de placer les instructions.
- En terminant, M. Dupuy-Dutemps spécifie que les instructions sur les secours à donner aux foudroyés sont spécialement destinées aux ingénieurs et aux agents des ponts et chaussées chargés du contrôle des canalisations électriques sur la grande voirie, et il demande aux préfets d’en étendre la publicité, s’il y a lieu, auprès des autorités municipales,des directeurs de stations électriques, des médecins et des pharmaciens des localités traversées par des canalisations électriques.
- Chemin de fer électrique en Allemagne. — Apres les Etats-Unis, voici l’Allemagne qui entreprend l’application de l’électricité aux chemins de fer. Une ligne locale de Türkleim à Wbrishofen, reliée au réseau général bavarois, reçoit un matériel de voitures automotrices électriques qui pourront aussi remorquer les wagons des lignes principales. On a simplement ajouté à la voie ordinaire un troisième rail de contact isolé, de façon que les voitures électriques puissent y circuler concurremment avec les locomotives a vapeur.
- Cette intéressante installation est exécutée par la maison Nagio frères, de Berlin, et, dit notre confrère FAeclrot. Zeitschrift, elle présente mi grand intérêt au point de vue de l’application ultérieure de ce mode de traction aux chemins de fer.
- Le contrôle des tramways. — Depuis que la traction mécanique se propage dans Paris pour le service des tramways, on a constaté que de nombreux accidents étaient dus à l’irrégularité de vitesse de ccs véhicules. Si l’on s’en tenait au cahier des charges, la vitesse ne devrait pas dépasser 12 kilomètres à l’heure ; mais elle atteint sur certains points 20 et même 25 kilomètres, et la raison en est aisée à donner. Le conducteur est obligé, par le réglement, à accomplir son trajet total en un temps limité. Lorsque la voiture parcourt des grandes voies encombrées, le conducteur doit ralentir et il perd du temps. Dès qu’U arrive dans des voies ou la circulation est moindre, il lance sa
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- voiture à toute vitesse pour rattraper le temps perdu.
- Pour remédier à cet inconvénient, ou plutôt à ce danger, il faudrait établir une réglementation spéciale applicable aux tramways mécaniques. De plus, M. Lépinc, préfet de police, vient de demander au Ministère des Travaux publics l’autorisation de créer un service spécial desurveillance.
- Le service de M. Métier, ingénieur en chef du contrôle, va être, en conséquence, bientôt renforcé d’un personnel d’ingénieurs et de conducteurs spéciaux qui auront dans leurs attributions le contrôle de la traction mécanique.
- Cette organisation nouvelle doit fonctionner à partir du i" janvier prochain.
- Statistique des communications téléphoniques en ' France pour i8gj. — Le Journal télégraphique de Berne publie les statistiques suivantes relatives au service téléphonique en France.
- Les recettes ont atteint en 1893 le chiffre de 7 millions 997 748 fr. 44, somme dans laquelle les abonnements entrent pour 6 525 632 fr. 24 et la taxe des conversations interurbaines pour 1 220 504 fr. 60.
- Le nombre des conversations urbaines a été de 28 88x335 ! celui des conversations interurbaines, de 715384.
- Les postes d’abonnés étaient au nombre de 25858 ; celui des cabines téléphoniques publiques de 607 et enfin celui des bureaux centraux de 307.
- Le développement du réseau à la fin de 1893 était le suivant : •
- Nombre de réseaux urbains : 294.
- Développement en kilomètres des fis des réseaux urbains : aériens, 15342 ; souterrains, 51962.
- Nombre de circuits interurbains : 261.
- Nombre de circuits internationaux : 10.
- Développement en kilomètres défis des circuits interurbains et internationaux : aériens, 27 458 5 sous-marins, 38.
- Le peisonnel nécessaire à l’exploitation téléphonique comptait 1762 agents.
- Le télautographe, — Le premier journal qui en fasse usage est le Times Herald, de Chicago. Il publiait récemment les manuscrits en fac simile télautographiques que lui envoyaient des assistants à la Convention de Cleveland. L’instrument fonctionna parfaitement sur un circuit de 700 kilomètres de longeur.
- Accident mortel causé par un circuit à 280 volts. — Dans une mine de houille américaine appartenant à la Leavenworth Coal Co. un ouvrier, chargé de conduire une des haveuses électrique a étc tué à la suite d’un contact accidentel avec un circuit. La tension aux moteurs n’est pourtant que de 280 volts, et comme l’autopsie de la victime n’a fait reconnaître aucune lésion du cœur ni du cerveau, on se perd en conjectures sur la cause réelle de l’accident. La seule chose qui soit admissible, c’est qu’au moment même du contact un extra-courant de rupture à haute tension ait existé sur le circuit.
- Economie bien entendue. — On prête à la Compagnie d'Orléans l’intention d’éclairer ses wagons sur la ligne de Sceaux par... la peinture lumineuse.
- On sait que depuis la gare du Luxembourg jusqu’à l’ancienne gare de Sceaux le parcours se fait presque entièrement sous un tunnel éclairé à l’électricité mais, dit la Compagnie, outre que l’électricité coûte fort cher, elle n’éclaire pas l’intérieur des wagons ! c’est pourquoi la Compagnie, à l’exemple du South Eastern Railway de Londres, serait sur le point de faire enduire les plafonds et les côtés de ses wagons de peinture lumineuse, qui répandrait dans les compartiments une lumière douce suffisante pour pouvoir lire pendant le trajet sous le tunnel(?)etse dissiperait seule à la clarté du jour.
- La ville de Buffalo et la transmission de force du Niagara. — Nous disions il y a quelques mois que la ville de Buffalo, croyant devoir être le principal consommateur de l’énergie ëlectriqueproduitc au Niagara, en voulait profiter pour imposer à la Compagnie des conditions èxagérées. La compagnie ayant refusé et les établissements qui se fondent autour de Niagara pour l’utilisation de la force motrice disponible menaçant de prendre l’importance d’une véritable ville dont le voisinage pourrait amoindrir l’importance de Buffttlo, les autorités de cette dernière ville viennent d’abandonner leurs premières prétentions et accordent à la Compagnie du Niagara différentes concessions avantageuses.
- VÉditeur-Gérant.: Georges CARRÉ.
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- Tome V
- îdi 12 Octobre 1895
- >. — Na 41
- L’Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE D’ÉLECTRICITÉ
- Directeur Scientifique : J. BLONDIR
- Secrétaire de la rédaction : G. PELL1SSIER
- ELECTROCHIMIE 0) TROISIÈME LEÇON
- I. — Conservation de l'énergie dans l’électrolyse
- Chaque fois qu’un récepteur électrique quelconque est le siège d’un dégagement d’énergie réversible et proportionnel au temps et à l’intensité du courant, ce récepteur devient aussi le siège d’une force électromotrice inverse qui s’oppose au courant principal.
- Soient en effet e la différence de potentiel aux bornes du récepteur, R sa résistance, 1 l’intensité du courant, El la puissance, proportionnelle à l’intensité, qui apparaît dans ce récepteur. Le principe de la conservation de l’énergie donne :
- « I = R I* 1 + E I.
- D’où :
- L’appareil se comporte donc comme s’il présentait une force électromotrice inverse.
- Cette quantité peut être mesurée expé-rimeirtalementpardesmétliodesbien connues : mais sa signification même permet de la calculer à priori : elle représente en effet l’énergie, étrangère à l’effet Joule, dégagée par le
- 0) Conférences faites à l’Ecole d’Application du Laboratoire Central d’Electricité les 34 et 27 juin ;
- i,r et 4 juillet ; voir YÈclairage Électrique du 14 septembre, p.481 et du 28 septembre, p. 577.
- passage de 1 coulomb dans le récepteur considéré, cette énergie étant mesurée en joules.
- Appliquons ces considérations à une cuve électrolytique : nous savons que. en vertu des lois de h’araday, le passage du courant produit une quantité d’action chimique et par suite une quantité d’énergie proportionnelle à la quantité d’électricité qui a passé. Il semble donc que nous sommes bien là dans les conditions étudiées plus haut : une cuve électro-lytique doit être le siège d’une force électromotrice inverse ; et en effet, depuis fort longtemps, on connaît l’existence de cette force électromotrice ; on l’appelle, comme on le sait, force électromotrice depolarisation.
- Allons plus loin, et essayons de calculer, en partant des principes exposés plus haut, la valeur numérique de cette force électromotrice de polarisation : elle doit être égale, avons nous dit, à la quantité d’énergie chimique que produit la chute de 1 coulomb dans l’appareil électroîytique.
- Les lois de Faraday nous ont donné :
- P = kQ,
- P est le poids d’électrolyte décomposé par une quantité Q d’électricité, k est l’équivalent électrochimique de cet électrolyte exprimé en milligrammes par coulomb, — est son équivalent chimique, (quotient du poids moléculaire par le nombre de valences échangées entre les deux ions).
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- Soit c la chaleur de formation, mesurée en petites calories, de i gramme d’électrolyte ; la chaleur de formation d’un milligramme sera —î— et celle de k milligramme sera :
- On sait que
- r calorie = 4,18 joules.
- Donc la quantité d’énergie chimique produite dans l’appareil à électrolyse par la chute de 1 coulomb, ou force électromotrice de polarisation sera, d’après ce qui précède :
- Posons
- C représente alors la chaleur de formation, à partir des ions, d’un équivalent (en grammes) de l’électrolyte ; et nous arrivons à la formule simple, bien souvent donnée
- E =0,000043 C.
- Devons nous prendre cette formule pour une vérité démontrée et inattaquable ? On l’a cru pendant longtemps, et cette opinion est malheureusement trop répandue encore ; on trouve dans bien des ouvrages des tableaux qui donnent les forces électromotrices de polarisation calculées a priori en partant des chaleurs de formation, et présentées comme des données définitives auxquelles l'expérience n’a plus rien à voir. Or nous allons montrer combien cela est éloigné de la réalité ; le calcul que nous avons donné plus haut est sinon faux, du moins incomplet : il s’agit de le compléter maintenant.
- Tout ce calcul, en somme, est fondé sur l’égalité suivante, que nous écrirons en langage ordinaire :
- Énergie électrique dépensée = énergie chaleur joule + énergie chimique.
- Mais il est bien évident que si l’on venait à découvrir une troisième espèce d’énergie se dégageant dans la même cuve électrolytique, l’égalité précédente ne serait plus vraie, elle devrait être remplacée par la suivante :
- Energie électrique dépensée = énergie chaleur joule
- Cette énergie supplémentaire ou secondaire existe-t-elle } L’expérience seule peut trancher la question, et l’on voit ici combien il est dangereux, dans les sciences expérimentales, de prendre comme définitive la solution à priori d’un problème ; le principe de la conservation de l’énergie est sans doute inattaquable : dans tout phénomène, la somme des énergies dépensées est égale à la somme dos énergies recueillies ; mais connaissons-nous exactement toutes ces énergies ? La question doit toujours se poser, et il faut se souvenir que toute énumération incomplète nous conduit, comme dans le cas présent, à une grave
- Sous quelle formepeutapparaître cette énergie supplémentaire ? Ce n’est certainement pas de l’énergie mécanique {') ; ce n’est pas non plus de l’énergie chimique ; nous avons tenu compte de toutes celles qui apparaissent ; il ne reste plus guère que l’énergie thermique. La question est donc celle-ci : dans une cuve à électrolyse en activité, la quantité totale de chaleur qui apparaît ' est-elle rigoureusement égale à la chaleur Joule ? En d’autres termes, si on fait tendre vers zéro la résistance intérieure de l’appareil en augmentant la section et diminuant la longueur, la chaleur dégagée tend-elle vers zéro ou vers une valeur finie. La question est abordable à l’expérience : mesurons, par les procédés électriques ordinaires, la ré-
- tant, où les deux électrodes étant situées à des hauteurs différentes, l’électrolyse accomplirait un travail mécanique en soulevant, par exemple, du cuivre à une
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- sistance intérieure d’une cuve électrolytique et l’intensité du courant ; nous en déduirons la chaleur Joule qui est égale (en petites calories) à o, 24 R P; d’autre part mesurons au calorimètre la quantité totale de chaleur dégagée, et voyons s’il y a égalité entre les deux nombres.
- Ces mesures, relativement simples, ont été faites il y a déjà longtemps, et, on le voit, présentent un haut degré d’importance ; dans un travail fort remarquable, publié en 1864, AI. Raoult, en suivant à peu près le plan d’expériences que nous venons d’indiquer, a démontré de la façon la plus nette l’existence de cette chaleur secondaire ; et de plus il a vérifié l’équation ('). Cette équation en effet peut s’écrire :
- Energie chimique = (énergie électrique dépensée --énergie chaleur joule) — énergie secondaire.
- Voici quelques nombres empruntés au mémoire de M. Raoult et se rapportant à la production d’un équivalent d’action chimique dans la cuve à électrolyse :
- Cu S O 1
- 7 600 38 000 30 400
- 8 000 37 700 29 7»°
- La chaleur de formation de Cu S O \ mesurée directement, est de 29600.
- Il! O
- 14 900 48 700 33 800
- 7 600 41 Soo 54 800
- 17 600 51 600 34 000
- La chaleur deformation de II* O, mesurée directement est de 34500.
- Ainsi on voit que non seulement cette chaleur secondaire existe dans les appareils électrolytiques, mais encore qu’elle peut y avoir une importance considérable.
- Comment un fait aussi capital a-t-il pu passer inaperçu et comment, pendant de longues années a-t-on pu vivre sur la croyance erro-
- céc de la proportionnalité entre les forces électromotrices de polarisation et les chaleurs de formation, alors que des mémoires, déjà anciens, contenaient des nombres absolument contradictoires avec cette loi ? 11 y a là un phénomène curieux dont il serait intéressant de chercher les causes.
- La chaleur secondaire est proportionnelle à l’intensité du courant et au temps, et par suite à la quantité d’électricité qui passe : soit A la quantité d’énergie secondaire (chaleur) produite par le passage de 1 coulomb : la force électromotrice inverse de l’appareil électrolytique, celle que nous mesurons et qui intervient dans toutes nos expériences sera
- E = 0,000043 G A.
- D’ailleurs le terme A peut être positif ou négatif ; la force électromotrice calculée d’après les données purement chimiques peut être plus petite ou plus grande que la force électromotrice réelle: c’est dire que ce calcul perd toute signification, et que, pour avoir des nombres certains, le seul moyen est de mesurer directement les forces électromotrices de polarisation des composés auxquels on a affaire.
- Nous ne nous arrêterons pas à démontrer ici les relations établies par von Helmholtz entre ce terme A et la variation de la force électromotrice avec la température : nous renverrons pour cela aux traités de thermodynamique. Nous rechercherons seulement, au point de vue purement physique, où peut être le siège du dégagement de cette chaleur secondaire.
- La loi de Joule s'applique aux électrolytes, le fait a souvent été démontré par l’expérience ; la chaleur secondaire ne peut donc pas apparaître dans la masse même du liquide électrolytique. Restent les surfaces de contact entre les électrodes et l’électrolyte, et ce n’est que là que peut apparaître la chaleur secondaire ; or un dégagement de chaleur réversible, positif ou négatif, se manifestant à la surface de contact de deux corps hé-
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- térogènes est un phénomène connu ; il se confond avec le phénomène Pcltier : l’élec-trolyse elle-même rend dissemblables les surfaces de contact aux deux électrodes ; il en résulte que les deux phénomènes Peltier correspondants ne se compensent pas ; leur différence constitue la chaleur secondaire.
- Ainsi lorsqu’on mesure en bloc la quantité de chaleur dégagée dans un appareil à électrolyse cette chaleur a une double origine, nous pourrions dire une double nature : une partie est réversible et proportionnelle à l’intensité,l’autreirréversible et proportionelle au carré de l’intensité. Ce départ,cette distinction entre deux espèces de chaleur peuvent se retrouver dans d’autres phénomènes purement thermiques : considérons par exemple
- (fîg. i) un piston A B mobile dans un corps de pompe C et frottant contre ses parois ; supposons que le corps de pompe contienne de l’air ; lorsque nous enfonçons le piston, il se dégage de la chaleur, et cette chaleur a une double origine : x° chaleur dégagée par le frottement du piston contre le corps de pompe ; 2° chaleur dégagée par la compression de l’air.
- Si nous mesurions au calorimètre la quantité totale de chaleur dégagée, nous ne pourrions distinguer ces deux chaleurs : elles s’ajouteraient et se confondraient dans la mesure. La même chose se passe dans un appareil électrolytique : la première quantité de chaleur serait l’analogue de la chaleur Joule, la seconde de la chaleur secondaire.
- Complétons la comparaison en introduisant l’analogue del’cnergie chimique; suppo-, sons par exemple (fig 2) qu’au dessous du piston AB se trouve un ressort DE : pour abaisser le piston A B il faut dépenser un cer-
- tain travail, et ce travail a maintenant une triple origine : i° frottement contre les parois 20 compression de l’air 30 compression du ressort. Pour montrer l’analogie avec les phénomènes électrolytiques, nous dresserons le tableau suivant ;
- Frottement Effet joule
- Compression de l’air Energie secondaire
- Compression du ressort Energie chimique
- On voit bien alors l’erreur de ceux qui prétendent calculer la force électromotrice de polarisation en partant des données purement chimiques : dans le cas de notre corps de pompe, supposons que nous ignorions l’existence de l’air à l'intérieur : des expériences préliminaires nous ont donné le travail correspondant au frottement, et le travail correspondant à la compression du ressort : en les additionnant nous pourrons croire avoir le travail total : et cependant le résultat serait faux, et en contradiction avec l’expérience, puisque nous aurions négligé le travail dû à la compression de l’air ; c’est une erreur du même genre que l’on commet lorsqu’on néglige la chaleur secondaire dans les phénomènes électrolytiques.
- II. — Généralités sur les opérations chimiques industrielles
- Dans toute opération électrolytique industrielle, on a en vue soit-la séparation de l’un des ions, soit la décomposition de l’électrolyte plus ou moins compliquée par les actions secondaires; dans tous les cas, d'après les lois de Faraday, le poids P de matière mis en jeu
- P — kli*
- k étant l’équivalent 'électrochimique, I l’intensité, t le temps. En général, on exprimera les équivalents éîectrochimiques en grammes par ampère-heure, l’ampère-heure étant l’unité pratique de quantité. Il est facile de passer des équivalents exprimés en milligrammes par coulomb aux équivalents exprimés en grammes par ampère-heure, en remarquant que 1 ampère-heure vaut 5600 coulombs.
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- Pour effectuer cette opération chimique, une certaine quantité d’énergie électrique aura été nécessaire ; soit e la différence de potentiel aux bornes. L'énergie dépensée pendant le temps t est e 11 ; et par suite l’énergie dépensée par unité de poids de matière produite est : _ elt _ e * kit k
- Il faut évidemment s’attacher à rendre aussi petite que possible cette énergie dépensée par unité de poids de matière produite ; soit E la force électromotrice de polarisation déterminée expérimentalement; on a
- • e = E + RI.
- Mais
- S=T’
- a étant la résistance spécifique,du bain à la température où l’on opère, l l’écart moyen des électrodes, s leur surface totale.
- D’où ;
- k k
- d étant la densité du courant. On a donc intérêt : i° à rapprocher le plus possible les électrodes : 20 à employer des densités de courant aussi faibles que possible.
- On n’aurait aucun intérêt, au point de vue qui nous occupe, à mettre plusieurs bains en tension ; en effet, dans chaque bain, pour un même courant, la perte d’énergie et le gain de matière seraient les mêmes que précédemment, et leur rapport ne changerait pas.
- 13 en est tout autrement si l’on tient compte 'des pertes d’énergie dans les lignes et dans les dynamos ; il est alors évident, d’après des principes bien connus, qu’il vaut mieux employer un certain nombre de bains en tension ; pour peu que la dynamo ne soit pas tout à côté des cuves électroniques, l’économie de conducteurs qui résulte d une disposition en tension n’est nullement négligeable. Enfin.
- dans certains cas, la disposition en tension permet même, comme nous le verrons, de simplifier la construction des cuves, ce qui peut avoir une importance considérable.
- Si les densités faibles sont avantageuses au point de vue de l’économie d’énergie, elles ont en revanche certains inconvénients : en effet les densités faibles ne pouvant s’obtenir qu’avec des courants faibles et des électrodes de large surface, il en résulte immédiatement que, pour une production déterminée, l’appareil électrolytique prendra immédiatement des dimensions très considérables ; il sera encombrant et coûteux, surtout si dans les électrodes entre un métal précieux comme le platine. Dans ce cas, il pourra se faire que l’économie d’énergie devienne tout à fait secondaire, et que l’on ait intérêt, au contraire à employer les densités de courant aussi élevées que possible. On voit combien il faut se garder de conclusions absolues : dans chaque cas, il conviendra de choisir la densité en se guidant sur trois ordres de considérations :
- i° La nature de l’opération électrochimique à obtenir — bîous avons en effet à plua sieurs reprises insisté sur l’importance de 1-densité du courant au point de vue de la na ture des réactions secondaires.
- 20 L’économie d’énergie.
- 30 La diminution des frais de premier établissement. Nous donnerons, à propos dé l’affinage électrolytique du cuivre, un exemple de la manière dont il convient d’aborder ces questions.
- Les premières applications de l’électro-chi-mie ont consisté surtout à séparer un métal d’une de ses dissolutions, afin de le déposer en couche plus ou moins épaisse sur un objet déterminé. Ces applications tiennent encore aujourd’hui une place importante dans l’industrie électrochimique : le nickelage, le cuivrage, l’argenture, la dorure, la galvanoplastie. la reproduction des clichés d’imprimerie, etc., en sont des exemples bien connus.
- Nous les laisserons de côté pour étudier seulement un certain nombre d’applications
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- électrochimiques choisies dans la grande industrie. Nous examinerons successivement : i” l'affinage du cuivre : 20 l’industrie de l'alu-miniun : les chlorures.
- I. Affinage éi.ectrochlmique du cuivre.
- Quelques mots sur la métallurgie du cuivre sont nécessaires. Les principaux minerais de cuivre sont des sulfures, très souvent accompagnés de fer, d'arscnic et d'antimoine ; (pyrites cuivreuses, cuivre gris) ; ces minerais contiennent souvent du zinc, du plomb et de l’argent. La méthode métallurgique, que nous n'avons pas à décrire ici, consiste à faire subir au minerai une série de grillages à l’air et de fusions qui le débarrassent des substances plus oxydables que le cuivre, comme le soufre, l’arsenic, l’antimoine, le fer, etc. On obtient ainsi du cuivre noir que l’on soumet à l’affinage et au raffinage ; la première opération a pour but de peroxyder les dernières traces de fer et de soufre, et la seconde de réduire l’oxydule de cuivre formé.
- Toutes ces opérations peuvent d’ailleurs être considérablement simplifiées par l’emploi d’\m convertisseur analogue au convertisseur Ressemer, et qui est dû à i\l. F5. Manhès.
- Les cuivres que l’on trouve dans le commerce ou qui proviennent directement des centres de production ne sont jamais purs ; ils contiennent toujours un certain nombre d’impuretés qui sont en général :
- i° Des métaux précieux, or, argent, platine.
- 20 Des métaux oxydables, zinc, plomb, fer, étain, etc.
- 30 Des métalloïdes oxydables, arsenic, antimoine, soufre, etc.
- 40 De l’oxydule de cuivre.
- Pour un certain nombre d’usages, la présence de ces impuretés, pourvu qu’elles ne soient pas en trop grande quantité, peut être tolérée ; pour d’autres cas au contraire, des traces de matière étrangère modifient à tel point les qualités du cuivre, qu’il est nécessaire, même moyennant une surélévation
- de prix, de s’en débarrasser. Cela a lieu pour toutes les applications qui mettent en jeu la ductilité et la conductibilité du cuivre. Au point de vue mécanique, le cuivre pur est beaucoup plus ductile que le cuivre contenant des traces d’impuretés, et peut subir sans recuit un grand nombre de passes à la filière. Au point de vue électrique, lecuivre pur possède une conductibilité très élevée, et qui baisse dans des proportions énormes par la présence de traces de matières étrangères. Ce fait inattendu a été découvert par Lord Kelvin, à l’occasion de l'examen des cuivres destinés au câble transatlantique.
- Voici les nombres trouvés :
- 1 99,9 0/0 102
- 3 99.53 84.7
- 3 99.3 7>.3
- 4 98,76 42
- On voit l’intérêt capital qu’ont les industries de la tréfilerie et des câbles électriques à l’emploi du cuivre pur : on peut dire que c’est de ce besoin qu’est née l’industrie de l’affinage électrolytique du cuivre.
- Le principe de la méthode électrolytique consiste à employer comme anode une plaque de cuivre impur et comme cathode une mince plaques de cuivre pur provenant d’une opération précédente ; le bain est formé de sulfate de cuivre légèrement acide. (’)
- CU S0‘ — 150 H! SO1 — 50 Hs O — 800
- Lorsque, dans un tel bain, on fait passer le courant :
- i° L’or, l’argent, le platine, restent inaltérés, et tombent au fond du bain sous forme de boues ;
- 20 Les métaux oxydables passent dans le bain ;
- 3° L’arsenic, l’antimoine, l’étain passent dans les boues ;
- 0) Voici, par exemple, la composition d’un bain employé :
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- 40 L’oxydule de cuivre se dissout en enrichissant la liqueur en cuivre.
- En même temps, sur la cathode se dépose du cuivre d’une très grande pureté, pourvu que la liqueur ne soit pas trop riche en impuretés, et que la densité du courant ne soit pas trop grande (se reporter à ce que nous avons dit sur l’électrolyse des mélanges).
- Tel est le principe de la méthode : les détails duplication peuvent, ici comme partout, varier (') ; le procédé Thofehrn semble actuellement un des plus répandus ; ses points caractéristiques sont les suivants:
- i° Disposition des bains.
- 2° Disposition des électrodes et des conducteurs.
- 3® Circulation du liquide.
- 4“ Densité du courant.
- i°Disposition des bains. Les bains sont contenus dans des bacs spéciaux, en bois garni de plomb. Ils sont disposés sur deux rangées parallèles, et légèrement inclinés l'un sur lautre (fig 3), de manière à permettre aux liquides
- F*g- 3
- perdus de venir se rassembler dans un caniveau A. En général, les installations comprennent 100 à 120 bains en tension.
- 20 Disposition des électrodes et des conducteurs. Les cathodes, avons-nous dit, sont formées de minces plaques de cuivre pur ; les anodes sont formées de cuivre à raffiner ; on les obtient en coulant ce cuivre sous forme de plaques épaisses dans des moules appropriés. Les unes et les autres sont munies de deux crochets venus de fonte et destinés à les suspendre aux conducteurs ; ces conducteurs sont disposés de la manière suivante : le long
- (’) Nous renverrons pour l'étude détaillée et pratique de ces procédés, à l’excellent ouvrage de M. Fî. Fontaine, sur l’électrolyse.
- de chaque cuve, et de chaque côté, courent deux barres de cuivre parallèles, situées à des niveaux différents, dont l’une constitue le pôle positif et l’autre le pôle négatif (fig. 4). Transversalement, on pose sur ces conducteurs une série de barres qui appuient alternativement sur l’un et sur l’autre ; et enfin, c’est à ces barres que sont suspendues les
- électrodes par les crochets dont nous avons parlé ; cette disposition assure de bons contacts, et cependant permet de retirer ou de remettre les électrodes avec la plus grande facilité.
- Un des conducteurs latéraux, négatif dans un bain devient, comme on le sait, positif
- -/.....—......V-
- F'g- 5
- dans le bain suivant ; de là une disposition particulière (fig. 5) : le conducteur intérieur
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- dans un bain passe à l’extérieur dans le bain suivant, et ainsi de suite ; la figure, qui se comprend d’elle-même, comprend trois bains en tension.
- 3° Circulation du liquide. Le liquide circule constamment dans l'ensemble des cuves, de manière à conserver partout une composition constante : pour obtenir cette circulation les files de cuves sont disposées en gradins, la pente étant d’ailleurs très faible ; le liquide passe d’une cuve à la suivante au moyen d’un siphon S (fîg. 6). Pour éviter que l’agitation du liquide ne trouble les boues déposées au fond des bacs, le liquide, au sortir d’une cuve B,,
- est reçu, non pas directement dans la cuve B,, mais dans un réservoir auxiliaire A,, d’où il s’écoule en nappe fine. Arrivé au bas de sa course, le liquide est reçu dans une citerne d’où il est de nouveau élevé par des pompes ; dans le cours de cette circulation il passe : i° par un thermo-siphon, destiné à le maintenir à la température voulue ; 20 par une série de trous d’où il s’écoule en fines gouttelettes destinées à présenter une grande surface de contact avec l’air. Cette dernière opération, très importante d’après .M. Thofehrn, a pour but de peroxyder les sels de fer contenus dans la liqueur ; nous devons cependant ajouter que d’après certains praticiens, son utilité n’est pas en rapport avec la complication d’installation qu’elle occasionne.
- 4° Densité du courant. Au début on ne dépassait guère 30, puis 50 ampères par mètre carré. Aujourd’hui on atteint 150 ampères par mètre carré, et même, au mo}’en d'artifi-
- ces spéciaux 300 et 400 ampères. C’est ce qui a lieu par exemple dans le procédé Elmore pour la fabrication des tubes ; le métal est soumis, pendant son dépôt sur un mandrin cylindrique, à une série de compressions énergiques, répétées à de courts intervalles et obtenues par un galet en agate : ce traitement mécanique assure au dépôt une qualité exceptionnelle, même pour les densités élevées de courantdont nous parlions plus haut. D’autres artifices, dans le détail desquels nous ne pouvons entrer ici, permettent d’arriver au même but.
- A mesure que l’affinage s’avance, le iiquide s’enrichit en impuretés, et les boues augmentent au fond des bacs ; il faut donc, de temps en temps, remettre les choses en état ; lorsque le liquide est trop chargé d’impuretés, on le retire des bacs et on le fait cristalliser ; quand aux boues qui en général contiennent de l’or et de l’argent (') et qui, par suite, constituent un résidu précieux, on les extrait des bacs tous les deux ou trois mois pour en séparer l’or et l’argent par les procédés chimiques ordinaires (*).
- L’étude industrielle d’une question comporte non seulement la solution des problèmes techniques que cette question soulève, mais encore tout un côté purement financier et économique ; ce serait sortir du cadre de ces leçons que d’aborder ici ce côté de la question ; nous devons néanmoins faire observer que depuis quelques années, une évolution semble s’être faite dans cette branche de l’industrie électrique. Au début, l’affinage électrolytique avait sa raison d’être en lui-même indépendamment des produits accessoires qu’il pouvait fournir : le cuivre électro présentait en effet sur le cuivre ordinaire une plus value de 250 à joo francs par tonne, ce qui couvrait largement les frais del’électrolyse et
- ('). A l affmerie de Pont-de-Cheruy (Isère), 100 kilogs de boues extraites des cuves contiennent en moyenne 500 grammes d'argent et s grammes d’or.
- (s) Ces procédés reposent essentiellement sur l’emploi de l’acide azotique qui dissout l’argent et n’attaque pas l’or.
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- . 57
- assurait même des bénéfices importants. Aussi, à cette époque, vit-on l’affinage électrolytique se développer rapidement en Erance où il occupa six ou sept usines. Ce mouvement s’est ralenti ; aujourd’hui le cuivre se traite par quantités énormes en Amérique ( ' ), et les frais de fabrication sont entièrement couverts par la production d’or et d’argent ; il en est résulté une baisse considérable sur le prix du cuivre électro, et l’on peut dire que dans l’état actuel,en présence des grandes productions américaines, il n'y a plus d’intérêt à poursuivre cette industrie, au moins sous la forme de production de cuivre électro brut en lingots ou en plaques ; mais au contraire, il serait très intéressant de produire directement par électrolyse du cuivre déjà ouvré sous forme commerciale ; la fabrication des tubes par le procédé Elmore en est un premier exemple ; nous croyons savoir que c’est dans ce sens que sont dirigés les efForts actuels.
- Nous aborderons maintenant la question au point de vue économique, et nous donnerons surtout cette étude comme un exemple de la manière dont il convient d’aborder ces sortes de questions.
- Soient x le nombre des bains en tension, P le poids de cuivre que l’on se propose de produire par heure, 1 l’intensité du courant, /,• l’équivalent électrochimique du cuivre en kilogrammes par ampère-heure. En i heure, le poids de cuivre déposé dans une cuve est I et dans les x cuves il est :
- P = xM.
- Ainsi la production horaire étant donnée, le produit x\ du nombre des bains par l’intensité est donné.
- Quelle puissance W faudra-t-il dépenser?
- Soient R les résistances métalliques du circuit, r la résistance totale des bains, e la force contre-électromotrice d’une cuve ; on a :
- D Nous cil qui produit 5<
- P+xel.
- Remarquons que la résistance r des bains est proportionnelle au nombre a: des bains en tension et en raison inverse de la surface totale des électrodes (l’écartement étant toujours à peu près le même, et déterminé par des raisons d’ordre pratique) :
- c étant un coefficient de proportionnalité dépendant de l’écartement des électrodes et de la conductibilité du bain.
- D’autre part,
- D’où, en remplaçant I par sa valeur,
- La puissance, pour une production de i kg, par heure, est donc :
- appelant d la densité du courant
- On voit tout d’abord que, à cause du premier terme, la puissance dépensée par kilog. de cuivre horaire augmente avec P. On n’a donc pas intérêt à ce point de vue à concentrer toute la fabrication dans un seul circuit : il vaut mieux, dans le cas de grandes productions, installer plusieurs circuits distincts les uns des autres.
- Comme nous l’avons vu dans les généralités, la même formule nous montre qu’il y a intérêt à disposer un grand nombre de bains en tension et à adopter une faible densité.
- Si les résistances métalliques sont négligeables, on a :
- Dans les installations existantes, on a envi-
- W = RIS
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- D’autre part
- k — 0,001.
- Il vient alors
- Telle est la formule simplifiée qui donne la puissance de la dynamo à établir dans un atelier d'affinage électrolytique capable de produire i kilogramme de cuivre par heure. Si les résistances métalliques sont négligeables, la puissance de la dynamo sera simple ment proportionnelle à la production horaire ; sinon, il faudra avoir recours à la formule générale (i) donnée plus haut.
- Faisons une application numérique de la formule simplifiée (2) : supposons que l’on adopte une densité de courant de 50—s. Il vient
- W __
- P — 20°-
- Ainsi, dans ce cas, il faut une puissance de 200 watts pour déposer 1 kilogramme de cuivre par heure ; l’énergie dépensée par kilogramme de cuivre est donc 200 watt-heures ou 72 000 kilogrammètres. Nous trouvons ainsi un nombre qui s’écarte peu de la réalité; à Hambourg, les mesures faites ont donné une dépense d'énergie de 80 000 kilogrammètres par kilogramme de cuivre déposé.
- L’équation :
- donne l’intensité lorsque l’on s’est fixé le nombre des .bacs ; en général, comme nous l’avons vu, on adopte 100 ou 120 bains en tension. Faisons x= 100, et cherchons l’intensité à adopter pour une production de 1 kilogramme de cuivre par heure :
- Il faut donc, dans ce cas, un courant de io ampères; comme, d’autre part, nous savons que la puissance doit être de 200 watts, les constantes de la dynamo à choisir sont 10 ampères et 20 volts.
- Cherchons la surface des électrodes ; en négligeant toujours les résistances métalli-
- r=!o-!ooXoii=i
- La résistance totale des bacs doit être de 1 ohm ; la surface est alors donnée par la formule
- d’où
- Telle est la surface totale des électrodes qu’il faut établir dans un bac.
- .Mais la question ainsi envisagée est loin d’être complète. En effet, si la dépense d’énergie est d’autant plus faible que le nombre des bains en tension est plus grand et que la surface des électrodes est plus grande, au contraire, la dépense d’installation croît proportionnellement au nombre x des bains et entraîne un amortissement mx ; et l'accroissement de la surface des électrodes entraîne un accroissement du poids P’ de cuivre immobilisé et par suite une dépense annuelle n P'représentant l’intérêt de ce capital.
- Examinons donc de plus près ce dernier point qui est de la plus haute importance dans le raffinage électrique du cuivre. On a évidemment, en prenant des plaques d’épaisseur constante :
- D’autre part
- D’où ;
- On a en moyenne, dans les installations existantes, c = 100 ; d’où :
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- 5-9
- Telle est la formule simple qui donne le poids P' de cuivre à immobiliser dans une usine capable de produire P kilogrammes de cuivre électro par heure avec une densité, de courant d.
- Si par exemple on veut produire ioo kilogrammes de cuivre à l’heure (876 tonnes par an), avec une densité de 50 on a :
- Ainsi, avec cette densité de courant, il faut immobiliser 200 tonnes de cuivre pour produire 100 kilogrammes par heure. On voit combien ce capital est considérable, et combien il y a intérêt, quand on le peut, à augmenter la densité du courant, même au prix d’un sacrifice sur l’énergie à dépenser.
- Xous sommes maintenant en possession des principaux éléments qu’il y aura à considérer lorsqu’on aura à faire un projet d’électrolyse. La dépense annuelle comprendra trois termes principaux :
- i° Dépense d’énergie ;
- 20 Amortissement des bacs ;
- Ÿ Intérêt du cuivre immobilisé.
- Xous allons examiner successivement ces trois points :
- i° Nous avons vu plus haut que pour produire P kilogramme de cuivre par heure, il fallait une puissance :
- Cette expression représente aussi l’énergie, exprimée en watt-heures, dépensée pour précipiter P kilogrammes de cuivre. Si l’usine travaille H heures par an,l’énergie consommée annuellement est II W et si A est le prix du watt-heure en francs la dépense annuelle due à l’énergie est :
- AHP(S+^+i)-
- É étant la production totale annuelle.
- 20 Soit D le prix d’un bac, m le taux d’amortissement ; la dépense annuelle de ce chef est B m x.
- 30 Soit C le prix d’un kilogramme de cuivre, u le taux d’intérêt du capital, la dépense annuelle correspond .à l'immobilisation d’un poids P’ de cuivre est wCP'. , Mais on a : , :
- La dépense est donc :
- La dépense totale est
- expression de la forme :
- (“*+ |î) + ('/‘* + I) + .
- On cherchera le minimum de cette expression par les procédés connus, et l’on obtiendra ainsi les meilleures valeurs à adopter pour le nombre x des bains en tension et pour la densité d. Ce calcul, d’ailleurs, comme tous les calculs du même genre, doit être considéré comme une simple indication utile pour déterminer l’ordre de grandeur raisonnable des nombres x et d, mais à laquelle il faudrait bien se garder d’attacher une valeur absolue; une foule de raisons-d’ordre pratique pourront légitimement amener à changer, même dans de larges limites, les nombres trouvés.
- P, Janet,
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- iaéclairage électrique
- TRAVAUX DE
- L'ASSOCIATION BRITANNIQUE
- L'Association Britannique vient de tenir à Ipswich sa soixante-cinquième réunion annuelle. Quoique les travaux mis au jour cette année sur le domaine de l’électricité ne puissent prétendre à une originalité bien saillante, nous aurons néanmoins à passer en revue plusieurs communications intéressantes par le choix des sujets traités et par les données statistiques qu'elles contiennent.
- Les documents relatifs aux études d’un intérêt purement scientifique n’étant pas encore tous à notre disposition, nous commencerons ce compte rendu par les applications industrielles décrites ou discutées au meeting d’Ipswich.
- Pour son allocution présidentielle à fa section G (Science mécanique), le professeur . Vernon-Harcourl a choisi un thème bien rebattu mais toujours actuel :
- Des rapports entre la science et Tart de l’ingénieur
- Si, dit-il, les ingénieurs dignes de ce titre doivent être des hommes de science, on ne saurait évidemment exiger d'eux un savoir approfondi dans toutes les branches de nos connaissances ; le développement même de toutes les branches de la science les oblige à se spécialiser. Mais à tous une connaissance générale des mathématiques et de la physique est de première nécessité.
- Le médecin n’est admis à pratiquer son art qu’après avoir subi des épreuves très rigoureuses. Or, le devoir de l’ingénieur étant d’appliquer les ressources de la science au développement du bien-être matériel et intellectuel de l’humanité, il assume souvent une responsabilité aussi lourde que celle du médecin. Pourquoi donc ne mettrait-on pas, comme pour ce dernier, des conditions rigoureuses à son admission au milieu des pratiquants ? Ce serait assurément un moyen d’éclaircir les rangs de cette catégorie de pro-
- fessionnels qui s’étend, pour nous servir de deux locutions anglaises bien typiques, de l’ingénieur half baked au savant would be. L’enseignement préoccupé surtout de faire saisir dans leur généralité les principes fondamentaux de la science, est bien plus à même de développer le sens mathématique du candidat, et de faire de celui-ci un physicien, que ce genre d’enseignement qui s’évertue a augmenter le volume du bagage scientifique de l’individu. L’éducation préliminaire, quelle qu’elle soit, ne saurait naturellement garantir le succès, mais elle en est sûrement le facteur le plus important.
- Les remarquables triomphes de l’art moderne de l’ingénieur ont été rendus possibles par les longues et patientes investigations des générations successives de mathématiciens, de physiciens et d’autres chercheurs ; mais il faut que de plus en plus, l’ingénieur devienne le collaborateur du savant, et cette collaboration sera d’autant plus fructueuse que l’ingénieur ne débutera dans sa carrière qu’avec un lond scientifique sérieux, et que d’autre part, le savant se rendra de plus en plus compte du champ d’applications que ses recherches peuvent ouvrir ou faire progresser.
- M. Vernon-llarcourt indique aussi les résultats qu'on peut attendre des congrès internationaux, et rappelle enfin quelle utilité aurait pour le chercheur la création d’un catalogue général do la littérature scientifique et technique du monde entier.
- MM. W. H. Preece et A. P. Trotter présentent à leurs collègues de la section G les perfectionnements qu’ils ont apportés à leur
- Photomètre portatif
- Il s’agit d’un photomètre destiné principalement à la mesure rapide des éclairements.’ C'est donc un appareil ayant le même but que les photomètres bien connus de Weber (') et
- C) La Lumière Electrique, t. XII, p. 468.
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- de Mascart (')• Dès 1883,.AI. Trotteravait imaginé un photomètre d’éclairement ('*), dans lequel on faisait varier l’éclairement de comparaison en réglant le courant traversant une lampe à incandescence. L’Instrument présenté aujourd'hui diffère notablement du premier, il paraît se rapprocher cle la forme simple et intéressante que lui avait donné l’un des auteurs en 1893 (3).
- Le principe dont il est fait usage est le suivant : A l’endroit ou l’on désire mesurer l’éclairement fourni par une source de lumière, on expose un écran percé de plusieurs ouvertures. Au-dessous de cet écran ou diaphragme est disposé un second écran éclairé seulement par une lampe-étalon. En faisant varier selon une loi connue l’éclairement de ce dernier écran, on arrive à l’égalité lorsque
- les bords des ouvertures disparaissent, de façon que l’observateur n’aperçoive qu’une surface uniformément éclairée sans solution de continuité. La lampe de comparaison étant fixe et d’éclat constant, la manipulation consiste à incliner plus ou moins l’écran inférieur, dont l’éclairement varie comme le cosinus de l’angle d’incidence.
- La figure 1 montre la disposition pratique de l’instrument. La boîte renfermant tous les organes mesure 40 cm. X 14 cm. X 24cm.
- 0 La Lumière Electrique, t. XXVIII, P. u4.
- w Proc. R.)--. Soc., t. XXXV, p. 39.
- <') La Lumière Electrique, t. XLIX, p. 35.
- A l’intérieur de la paroi de gauche sont fixées deux lampes à incandescence de 12 volts, l’une d’environ 1 bougie, l’autre de 2 bougies.
- La monture de ces lampes est telle qu’on peut les placer à une hauteur variable et les fixer à l’aide des vis de serrage qu’on aperçoit à l’extérieur de la boîte. Dans la même paroi est enchâssé un verre rouge à travers lequel on peut se rendre compte du fonctionnement des lampes. Un commutateur sur le couvercle permet d’allumer à volonté l’une ou l’autre lampe ou les deux simultanément.
- Dans la paroi supérieure de la boîte est enchâssé le diaphragme en carton ou en métal percé de trois ouvertures étoilées. Directement au-dessous, à l’intérieur de la boîte, est
- de l'écran. P ?
- suspendu dans une position inclinée l’écran qu’éclairent les lampes. Un jeu de leviers, dont la combinaison est détaillée dans la figure 2, permet de faire varier l’inclinaison de cet écran, par rapport aux rayons émanés des lampes, depuis la position de repos indiquée en pointillé jusqu’à la position la plus élevée, telle que l’indique la figure. La manœuvre consiste à faire glisser sur sa tringle •un manchon qui se termine à l’extérieur par un bouton avec index se déplaçant sur une échelle rectiligne.
- Le milieu de l’écran se trouve à environ 28 cm. de distance des lampes. Dans sa position la plus élevée, le plan de l’écran est au-dessus des filaments des lampes, de sorte qu’il ne se trouve plus éclairé que par la lumière diffuse.
- L’éclairement de l’écran variant comme le cosinus de l’angle d’incidence, on peut, en manœuvrant le bouton qui commande les leviers, obtenir l’égalité des éclairements du
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- diaphragme et de l’écran. Quand la coloration de la lumière extérieure n’est pas trop différente de celle des lampes, l’ouverture du milieu disparaît à ce moment. L’œil de l’observateur doit se trouver dans le plan vertical passant par les trois trous.
- On a essayé différentes substances pour constituer la surface du diaphragme et de l’écran. Une feuille métallique mince couverte d’une peinture à la magnésie conviendrait peut-être le mieux, la réflexion diffuse suivant pratiquement laloide Lambert; mais la surface se salit rapidement et ne peut être nettoyée. Du carton-bristol débarrassé de son brillant par un essuyage avec un linge humide, donne de bons résultats dans les limites d’inclinaison employées. D’ailleurs, de petits écarts d’avec la loi du cosinus n’ont aucune importance, l’instrument étant étalonné et gradué expérimentalement.
- Fig. 3
- L’inconvénient résultant des différences de coloration se trouve déjà beaucoup réduit par la facilité avec laquelle on peut faire osciller l’écran autour de la position d’équilibre, ce qui permet d’évaluer plus facilement une position d’observation moyenne. Toutefois, dans la mesure des éclairements dus aux lampes à arc,- cet inconvénient est encore très gênant. Si la coloration de la lampe à incandescence du photomètre était une moyenne entre celle de l’étalon de lumière ayant servi à l’étalonnement de l’instrument et celle de la lampe à arc, la difficulté serait d’importance moitié moindre ; mais on arrive à l’éliminer complètement dans la pratique, en faisant usage d’écrans colorés.
- Si l’écran suspendu est teinté en bleu pâle, quelques-uns des rayons jaunes de la lampe du photomètre sont absorbés, et les rayons réfléchis s’approchent du gris, ou du blanc faiblement éclairé. D’autre part, si le diaphragme çsf teinté en jaune, la lumière
- blanche des arcs électriques ou du jour peut être ramenée à peu près à la coloration de la lumière de la lampe de comparaison.
- Dans le premier cas, l’éclairement de l’écran se trouve réduit, et il faudrait employer une lampe plus puissante pour rétablir les vraies valeurs indiquées par l’échelle; dans le second cas, c’est le diaphragme qui est moins lumineux et rend trop élevés les chiffres indiqués par l’échelle graduée. Mais, en teintant convenablement les deux écrans, la graduation peut rester la même. L’écran étant teinté en bleu pâle, et le diaphragme en jaune pâle, il est très facile d’obtenir la disparition des ouvertures du diaphragme éclairé par les lampes à arc ou par la lumière du jour.
- L’échelle, représentée par la fig. 3, a un développement de 137 mm. On voit que les divisions sont de plus en plus grandes du côté des faibles éclairements ; ce résultat est obtenu par la combinaison particulière des leviers. La précision qu’on peut attendre est de 2 à 3 p. 100. L’éclairement maximum indiqué sur la graduation est celui d’une bougie à un pied de distance.
- En cas de renouvellement des lampes, il est très important que les nouvelles lampes soient placées exactement dans la même position optique que les anciennes, pour éviter une nouvelle graduation. Pour déterminer exactement la hauteur des lampes, on place, dans un support ad hoc, un écran opaque, représenté en pointillé dans la fig. 1. Cet écran est percé de deux ouvertures très fines qui projettent l’image du filament sur un écran en papier, marqué d’une ligne horizontale et fixé à l’autre extrémité de la boite. On tourne la lampe jusqu’à ce que les images des deux branches du filament ne laissent plus entre elles qu’une mince bande noire. 11 faut que cette bande noire coïncide avec la ligne horizontale tracée sur l’écran.
- Quoique le principal objet de ce photomètre soit la mesure des éclairements, on peut également s’en servir pour déterminer
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- les puissances lumineuses des sources. 11 suffit pour cela de connaître la distance du photomètre à la lampe et l’angle d’incidence de la lumière. Pour la détermination de cet angle, on fixe à la boîte du photomètre un quadrant, au centre duquel est piquée une tige servant de gnomon.
- En appelant E l'éclairement au point où se trouve le photomètre et P la puissance lumineuse de la source de lumière, on a, d’après la fig. 4, les formules suivantes :
- _ II — h ______________
- I- = 'ü^y = \/D’+iH-4)'.
- Les photomètres, du genre de celui que nous venons de décrire devraient être d’un emploi fréquent chez les consommateurs et les installateurs d’éclairage électrique. Ce qu’il importe, en effet, de connaître, c’est la valeur des éclairements et leur répartition à la surface des objets, tandis que les intensités lumineuses des sources intéressent
- Fig. 4
- plutôt le fabricant de lampes que le consommateur d’éclairage. La base rationnelle des conditions à imposer dans les cahiers des charges pour l’éclairage des rues et des locaux est, en effet, l’indication de l’éclairement moyen ou minimum désiré sur les différentes surfaces.
- Une branche de notre industrie qui égalera bientôt en importance l’industrie de l’éclairage électrique :
- L’application de l’électricité à la traction
- a été l’objet d’un rapport très documenté, de .M. Philip Dan'son qui nous permettra de jeter un rapide coup d’œil sur l’histoire si intéressante déjà de la traction électrique.
- Il faudrait remonter d’un demi-siccle en arrière pour découvrir les origines de cette application moderne de la science, et enregistrer ses premiers et inévitables insuccès.
- Pendant longtemps, l’inventeur n’a pas voulu démordre de l’idée que chaque voiture de tramway devait emporter la quantité d’énergie nécessaire pour un parcours donné, et aujourd’hui encore, quelques rares compagnies poursuivent cet idéal avec des résultats bien peu encourageants.
- C’est, comme on sait, à l’Exposition de 1878, que la maison Siemens fit la première démonstration pratique du système qui pré- • vaut aujourd’hui, au moins quant à son • principe : station génératrice fixe envoyant le courant aux moteurs des voitures par l’in-termédaire de conducteurs longeant la voie. Mais ce n'est qu'en 1884, lorsque parut dans la pratique le conducteur aérien, que la solution économique du problème sembla possible, et les quatre années suivantes furent consacrées à l’élaboration de tous les détails de construction pouvant satisfaire aux conditions spéciales imposées par la nouvelle application.
- On peut dire que la traction électrique sous son aspect moderne ne date que de 1888, et si, à cette époque, elle fut acceptée avec toutes scs imperfections, nous en sommes redevables à l’esprit d’entreprise des Américains, talonnés d’ailleurs par le besoin impérieux d’étendre et d’accélérer leurs moyens de transport. Le tramway à chevaux ne répondait plus aux exigences nouvelles, et la traction à vapeur sur route était détestée de tous. La grande compagnie de Boston, The West End Street Raîlway C°, donnant le plus heureux exemple, mit au concours, dans les meilleures conditions d’impartialité, la
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- question de la traction rapide et économique | Le tableau suivant donnera une idée des pro-des tramways. C’est ce concours qui ouvrit grès réalisés grâce à la traction électrique par l’ère des applications sur une grande échelle. | la compagnie initiatrice.
- Au 30 Septembre 1888 1889 1890 1891 1893 1893 1894
- Longueur totale des voies, en kilo-
- mètres — 375 378 393 418 432 439
- Longueur des voies avec équipement
- électrique — 105 131 238 291 312
- Nombre de voitures à chevaux. . . 1 58-i 1791 1691 1662 1226 826 606
- Nombre de voitures électriques. . . — 17 337 469 1028 1 346 1 509 {')
- Nombre total de voiture-kilomètres. 24 850000 26 650 00C 28 400 000 28 100 000 28 150 00C 30 000 00C 31800 000
- Nombre de voiture-kilomètres à
- traction électrique _ — 7 380 000 15 180000 22 800 000 27 000 000
- Rapport des dépenses aux recettes,
- en 0/0 82 82 77 74,4 70,8 68 66,44
- Capital engagé dans la traction
- électrique, francs - 2 131 750 7 803 300 29 722 250 39 308 350
- “
- Les résultats obtenus dans tout l’Etat de Massachusetts, dont Boston est la capitale, sont tout aussi satisfaisants : alors qu’en 1888 il n’existait pas un seul tramway électrique, on en trouve 1 330 kilomètres en 1894, et le trafic général a augmenté dans une proportion supérieure à 60 p. 100.
- Ce ne sont là que les résultats relatifs à un seul des Etats de l’Union. Pour l’Amérique entière, nous enregistrons la progression suivante comparativement avec la périclitation ou l’état stationnaire des autres modes de traction :
- 1890 1891 1893 1893 1894 Juillet 1895
- Longueur totale en kilomètres 14 550 17 040 18 750 19 600 20 150 22 550
- Electricité 4 060 6 530 9 550 12 000 12 900 17 300
- Chevaux 8 700 8 550 7 170 5 620 3 610 ' 3 150
- Câbles 820 955 1 040 1 056 1 063 1 015
- Vapeur et divers 970 1 031 997 910 988 1 092
- Nombre total de voitures 32 108 35 877 37 399 40 499 41 668 15 756
- Électricité 5 592 8 892 13 415 18 233 24 849 35 004
- Chevaux 21 970 21 798 19 315 16 845 11 507 6 438
- Câbles 3 795 4 372 3 971 4 805 4 673 2 080
- Vapeur et divers 7.-,l 815 698 616 639 2 231 ,)
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- Ainsi, en 1890, on comptait aux Etats-Unis j et au Canada 4060 kilomètres de tramways électriques avec 5 592 voitures automobiles. En juillet 1895, on trouve 17300 kilomètres de fil aérien alimentant les moteurs de 35004 voitures électriques. Cette industrie met aujourd'hui en œuvre un capital de 1 250 millions de francs.
- En Europe, le progrès a etc plus lent. Nous possédons aujourd’hui 800 kilomètres de lignes électriques desservies par 1 500 voitures automobiles, mais les tramways en construction ou en projet doubleront prochainement ces chiffres. On trouvera dans un récent numéro de cette revue ('), de nombreux renseignements sur l’état de la traction électrique en Europe et particulièrement en France. Pour plus de détails, nous renverrons le lecteur à la statistique très complète publiée au commencement de l’année courante par notre confrère V Industrie électrique.
- Nous ne suivrons pas M. Dawson dans la discussion des systèmes (trôlet aérien et conducteur souterrain) et des détails de construction, ces questions étant traitées, avec une grande compétence, par notre collaborateur G. Pellissier, dans la monographie très étudiée qu’il publie dans cette revue. Relevons seulement encore quelques indications numériques.
- On sait que la charge d’une station génératrice alimentant un réseau de tramways varie continuellement et d’une façon très capricieuse entre de grandes limites. Plus la ligne est petite, plus ces fluctuations atteignent d’importance, et plus grande aussi . devient la force motrice qu’il est nécessaire de tenir en réserve. Un tramway électrique ayant 5 voitures en service peut très bien nécessiter à la station une puissance de 35 chevaux par voiture, tandis qu’un réseau à 50 voitures ne demande à l’usine pas plus de 15 chevaux par voiture.
- En ce qui concerne la construction des moteurs, on cherche naturellement à dimi-
- H L'Eclairage électrique du 40 mars 1895, p. 609.
- nuer autant que possible les pertes par hystérésis, courants de Foucault et frottements mécaniques, tout en créant le couple nécessaire. Dans ce but, il faut réaliser l’excitation maxima compatible avec un fonctionnement sûr. On est ainsi conduit à se servir d’inductions très élevées dans le fer, telles que 15 500 unités C. G. S. dans la culasse, 9 000 dans l’entrefer et 12 000 dans le noyau d'armature.
- E’armature en tambour dont les bobines à potentiels différents ne sc croisent pas (type Eickemcycr) est considérée comme la plus avantageuse. Le moteur-type usité en Europe et en Amérique pèse environ 700 kg. et développe 25 chevaux, c’est-à-dire que par l’intermédiaire d’une roue de 84 cm de diamètre il exerce à vitesse normale un effort horizontal de 360 kg.
- L’auteur effleure aussi la question du retour de courant par les rails et de ses effets électrolytiques. La pratique a montre que le meilleur moyen d’éviter ceux-ci, est encore d’établir un bon éclissage doublé d’une forte jonction en. cuivre. Quant à la soudure bout à bout des rails au moyen de l’électricité, peut être y trouvera-t-on des avantages au point de vue de la continuité du circuit de retour. Mais on ne peut encore se prononcer, quoique plus de 150 kilomètres de rails aient déjà été
- Comme mode de distribution de l’énergie électrique, le courant continu à 500 volts ne parait pas devoir rester l’unique système employé. On commence à utiliser pour la traction les courants polyphasés. Sur la ligne de 13,5 kilomètres en construction à Dublin la Compagnie Thomson-Houston va employer une combinaison du courant continu avec les courants triphasés, transmis sous 3000 volts à deux sous-stations éloignées de la station centrale respectivement de 5,5 et de 13 kilomètres. Chaque sous-station contient deux transformateurs-moteurs de 60 kilo-
- A Sacramento (Californie), une chute d’eau, distante de la ligne de 37 kilomètres,
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- fournit à cette ville 4000 chevaux sous une tension de 11 000 volts. APortland (Orégon), du courant sous 6 000 volts est transmis d’une chute d’eau à la ligne éloignée de 32 kilomètres.A Lowell (Massachusetts),une usine à vapeur envoie à deux sous-stations à des distances de 11 et de 15 km. l’énergie électrique engendrée sous une tension de 5000 volts. En Suisse, nous rencontrons plusieurs exemples intéressants de l’utilisation des forces motrices naturelles et de leur transmission à grande distance pour les besoins de la traction. A Lugano, MM. Brown, Boveri et C° entreprennent actuellement une intéressante installation, dans laquelle les voitures sont munies de moteurs triphasés, et dont la ligne est munie d’un double fil de trôlet. les rails formant le troisième conducteur.
- Toutes ces entreprises ouvrent la voie qui conduira un jour à l'introduction générale de l'électricité dans l’exploitation des chemins de fer. Déjà, l’on peut signaler d’assez nombreuses lignes où la locomotive à vapeur doit ccdcr le pas à la traction électrique. Citons seulement pour mémoire le City and South London, l’Aérien de Liverpool, le .Metropolitan Elevated de Chicago, les locomotives électriques du Baltimore and Ohio, celles de Pennsylvanîea Railroad et la ligne de 11 km. du New-York, Newhaven, and Hartford Railroad. Enfin récemment ont été signalées la ligne a traction électrique de l’Old Colony Railroad, et la ligne d’essai du réseau des chemins de fer bavarois. Faut-il rappeler aussi que la Compagnie de l’Ouest annonçait il y a quelque temps son intention d’essayer la traction électrique sur la ligne de St Germain ? Mais de ce côté, nous craignons fort que l’attente ne soit longue. (Nous ne parlons ici, bien entendu, que des systèmes à station génératrice fixe.)
- Mais avant même de songer à la conquête de ce nouvel et vaste champ d’application que constituent nos réseaux de chemins de fer, il reste à la traction électrique à remplir un rôle social, où elle n’a fait que débuter. Tout d’abord, il s’agit, en effet, de faciliter aux
- populations de nos grands centres l’accès de la banlieue, dont les tramways électriques sont seuls capables de reculer indéfiniment les limites. Il y a assurément encore beaucoup à faire sur ce terrain.
- La communication de M. H. A. Earle
- Sur les accumulateurs
- reproduit, à côté de quelques renseignements nouveaux une série de faits connus sur lesquels nous passerons très rapidement.
- Dans les courbes de la figure 5,l’auteur donne en fonction de la durée de la décharge la capacité spécifique de divers types d’accumulateurs. Les ordonnées représentent des ampères-heures par livre de plaques, et les abscisses donnent les heures. L’absence d’indications relatives àlapériode de charge enlève à ces renseignements beaucoup de leur valeur. Voici à quels types d’éléments se rapportent ces courbes :
- Fig-5
- A, accumulateur au chlorure de plomb réduit, masse active très poreuse ;
- B, plaques négatives du type A, plaques positives enduites d’une couche très mince de matière active ;
- C, plaque du type E. P. S. pour décharge lente ;
- D, accumulateur Epstein ;
- E, accumulateur Crompton ;
- F, accumulateur E. P. S, type K;
- G, accumulateur Tudor.
- La courbe du voltage pendant la décharge varie avec le régime de décharge, la concen-
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- tration de l’acide, la distance entre les électrodes, la courbe de la résistance interne, et dépend aussi des charges et décharges antérieures.
- La figure 6 est destinée à montrer l’effet des variations de régime ; ces courbes ont toutes été obtenues avec des éléments d’un même type contenant de l’acide de poids spécifique 1,210 à pleine charge. Pour les quatre courbes, les durées de décharge ont été respectivement de 1 heure, de 2 1/2, 5 1/2 et 8 heures.
- Cette question présente un certain intérêt par ce fait que beaucoup d’acheteurs spécifient un minimum de chute de voltage de 8, xo ou 12 p. 100 à la décharge.Or, la baisse la plus rapide a lieu dès les premières minutes delà décharge, et il conviendrait par conséquent de spécifier aussi le point de départ à considérer.
- Un autre point qui attire l’attention c’est la baisse de voltage à circuit ouvert de l’accumulateur chargé. Celle-ci dépend beaucoup de la concentration de l’acide, ainsi que l'indiquent les courbes de la figure 7 ; mais on
- Fig. 6
- voit aussi qu’elle est plus rapide au début, et que le fabricant aura par suite avantage à laisser reposer l’élément chargé pendant quelques heures avant l’essai.
- Pourquoi d’ailleurs attribuer tantd’impor-tance aux particularités du voltage ? Il serait plus rationnel de spécifier la capacité en ampères-heures et le voltage final que doit donner, à un certain régime de décharge, la batterie complète, sans s’occuper du nombre d’éléments. Peut-être serait-on alors conduit
- à augmenter le nombre des éléments de réduction d’une batterie, mais cette augmentation ne représente qu’une bien faible partie du tout et serait largement compensée par l’élasticité qu’on donnerait ainsi à la batterie.
- Le rendement d’un accumulateur ne peut être déterminé par un seul essai. Comme l’élément contient toujours des charges résiduelles dans l’un ou l’autre sens, on peut obtenir les nombres les plus variables. 11 convient donc d’effectuer une longue série de charges et de décharges pour être fixe sur la valeur de ce facteur. L’auteur donne à ce sujet un tableau de résultats d’expériences. Dans bien des cas, d’ailleurs, lorsque, par exemple, la batterie d’accumulateurs d’une station centrale n’est employée que comme
- Fig. 7
- un appoint aux machines, le rendement de la batterie n’intervient que pour une fraction dans celui de l'ensemble et des différences de quelques pour cent sont alors sans grande importance.
- Il convient aussi de considérer la question de la concentration de l’acide. Nous avons déjà vu par la figure 7 comment celle-ci influe sur le voltage ; mais d’elle dépend aussi en grande partie la durée d’un élément, et pour chaque type, des essais soigneux doivent être faits en vue de trouver la concentration la plus avantageuse. La figure 8 donne les résistances spécifiques aux diverses concen-
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- trations et pour quatre températures différentes. On voit que l’acide de poids spécifique 1.250 présente la résistance minima ; mais la concentration varie pendant la charge et la décharge, de sorte qu’on ne peut donner une règle générale, chaque type exigeant une étude particulière.
- A ce point de vue, l’auteur a étudié des plaques en plomb spongieux, les unes (A) de 6 mm d'épaisseur, les autres (B) de 10 mm d'épaisseur. Les courbes A et 13, de la figure 9 montrent les variations curieuses de la capacité spécifique avec la concentration de l’acide. Cette capacité passe par un maximum ; la plaque épaisse qui présente dans un acide faible une capacité supérieure à celle de la plaque mince, est inférieure à celle-ci dans les solutions plus concentrées. L’auteur explique cette particularité par la plus grande quantité d'acide concentrée que retient la plaque épaisse après la fin de la charge.
- Dans la figure 10 sont encore rassemblées quelques courbes des variations de concentration de l’acide dans différentes conditions : •
- La courbe A se rapporte à un élément qui
- est resté non chargé pendant 22 heures 1/2. Pendant cette période, la densité de l’acide est restée absolument constante, ce qui indique l’absence de sulfatation ; puis l’élément a été chargé pendant 8 heures : la densité de l’acide a augmenté, ce qui prouve que les plaques contenaient auparavant du sulfate.
- U11 élément identique a fourni la courbe B. Des l’établissement du courant de charge, le
- poids spécifique de l’électrolyte diminue rapidement pour remonter ensuite. On peut attribuer cette particularité à la transformation du plomb pur en oxyde, qui est ensuite sulfaté avant de se transformer en pcroxj'de.
- D’autres plaques, légèrement sulfatées, ont donné la courbe G, semblable à B, mais moins accusée ; la courbe D est obtenue avec des plaques très sulfatées ; enfin, la courbe E est une répétition, dans des conditions très peu différentes, de la courbe A. Ces diverses courbes montrent combien de légères différences de composition des plaques peuvent amener des variations considérables dans l’électrolyte.
- Fig. 9
- Les principales causes de destruction des éléments résident dans les régimes excessifs ou trop prolongés de la décharge, la charge insuffisante ou exagérée, et les trop longues périodes d’inactivité des éléments. Les charges incomplètes entraînent fréquemment une forte sulfatation des plaques ; comme on en attribue souvent la cause à la faiblesse de l’acide, l’habitude est assez répandue d’ajouter de temps en temps de l'acide concentré, ce qui ne fait qu’aggraver le mal, alors que pour y remédier il suffirait souvent de changer le régime de charge.
- Quant à la condition la plus importante à réaliser pour créer l’accumulateur idéal, l’auteur pense que le meilleur accumulateur serait celui qui résisterait indéfiniment à toutes les causes de destruction, qu’elle qu’en
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- REVUE D’KLEOTRICITL
- soit d’ailleurs,'entre des limites raisonnables le prix et la capacité.
- M. J. Naftier nous communique les résultats très satisfaisants que la municipalité d’ipswich a tirés de la
- Désinfection des eaux d’égouts par le procédé Hermite
- 11 est inutile de décrire ici à nouveau le procédé Hermite dont cette revue a eu bien souvent l’occasion de parler .(’) ; ses mérites ont été vivement discutés, mais la municipalité, d’ipswich a pensé avec raison que, si la solution électrolysée contenant 0,25 grammes do chlore par litre ne perdait son pouvoir désinfectant qu’au bout de plusieurs jours, c’était tout ce que l’on désirait, puisque au bout de ce temps les matières organiques se trouvaient déjà largement disséminées dans la mer, à laquelle les égouts d’ipswich conduisent directement.
- L’usine qui fonctionne depuis'trois mois dans ce port de mer anglais, fournit 1,04 gramme de chlore par ampère-heure. Le j liquide désinfectant est envoyé dans le J grand égout collecteur, et l'on a constaté que sur 700 mètres de cet égout les papiers- | réactifs permettent toujours de dccélerla pré- I
- (') Voir notamment la Lumière Électrique, t. xi.vi, I
- P- 478; t. 1., p. 501 ; t. lu, p. 323. |
- sence du chlore libre, et jusqu’à 1 700 mè-1 très, l’odeur du chlore est perceptible. Or, cet égout reçoit les eaux très chargées de matières organiques de plusieurs abattoirs et de brasseries.
- M. Napier, chimiste municipal, est d’avis que la nouvelle installation d’assainissement aura une influence très favorable sur les conditions hygiéniques de la ville, et il espère pouvoir le montrer dans quelque temps par la réduction de la mortalité. Devant ce résultat dit-il, le procédé, quelque coûteux soit-il, sera toujours bon marché.
- Avec M. A. Bennett, nous abordons le domaine de la
- Téléphonie
- M. Bennett, ancien directeur de plusieurs grandes compagnies téléphoniques d’Angleterre et actuellement directeur de la New Téléphoné C°, combat depuis des années pour la réduction des taxes téléphoniques si élevées en Grande-Bretagne. Récemment encore, il avait visité les principaux réseaux téléphoniques européens, et publié un rapport très documenté sur leurs divers modes d’exploitation. Si le lecteur veut bien se reporter au N“ 35 de Y Éclairage électrique, p. 427, où nous avons indiqué le but et le sujet de son ouvrage, il y trouvera également la substance de la communication faite par l’auteur à l’Association britannique.
- L’auteur a ajouté cette fois aux nombreux arguments qu’il fait valoir, l’ironique comparaison entre le réseau téléphonique du Grand-Duché de Luxembourg et celui du Comté de Dorset (Voir les cartes téléphoniques, fïg.u). Ces deux pays ont même surface, même population, et vivent tous deux principalement de l’agriculture. Or, le Luxembourg possède 59 bureaux centraux téléphoniques, soit 1 pour 3 577 habitants. leDorsetshire en compte tout juste 3, soit t par 64839 habitants. Au Luxembourg, on trouve un poste téléphonique par 160 habitants, au Dorsetshire la pro-
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- portion est cle i pour 2778. Et, ajoute AL Bennett, d’autres parties de la Grande-Bretagne sont encore moins bien partagées.
- Le major Webber peint la situation sous les mêmes couleurs, et cherche à démontrer que le
- Développement de la téléphonie dans les régions agricoles
- serait un des principaux moyens de conjurer la crise que traverse l’agriculture. Eu égard à l’usage limité que les cultivateurs ont toujours fait du télégraphe, il est permis de ne pas être entièrement de cette opinion.
- Nous terminerons la revue des travaux de la section G par la communication de M. P.-V. Luke sur
- L’emploi du télégraphe dans la campagne du Tchitral
- Nous ne pouvons décrire ici tous les détails de cette organisation. Disons seulement que
- Fig. I2
- le matériel réduit à sa plus simple expression (sounders,relais Siemens,piles sèches,poteaux tubulaires enfer, etc.) est transporté par ballots de 40 kgs à dos de mulet.
- Les nouvelles du siège de Tchitral vinrent de la ligne de Gilgit terminée seulement en 1894. Cette ligne traverse deux passages de l’Himalaya, à des altitudes de 3 500 et 4000 mètres. Les employés des stations dans la montagne sont séparés du reste du monde pendant sept mois de l’année.
- Les Anglais font du télégraphe l’emploi le plus étendu dans leurs guerres coloniales. Il n’est pas jusqu’aux camps qui soient complètement entourés par un fil télégraphique,
- qui permet de donner instantanément 1"alarme au quartier général. Dans l’expédition montagneuse du Tchitral, les Anglais n’ont avancé qu’en posant leurs lignes télégraphiques de façon à rester en communication journalière avec les Indes et avec Londres.
- Cet exemple aurait dû être suivi àMadagas-car, où l’on en a été réduit à attendre les dépêches envoyées partiellement par porteurs.Eli es mettaient trois jours pour parvenir du quartier général àAndribaet autant pour être réexpédiées vers Majunga. 11 est vrai que les télégraphistes n’ont pu faire leur service dans les conditions voulues, parce qu’ils ont dû prêter la main à leurs camarades des autres compagnies dans les travaux de terrassements.
- (A suivre). A. Hess.
- ESSAIS PRATIQUES
- SUR LES CHAUDIÈRES A VAPEUR
- Al. Bryan Donkin poursuit,depuis plusieurs années, des essais systématiques sur les différents types de chaudières employées dans l’industrie ; les résultats qu’il a obtenus sont particulièrement intéressants parce que, conduits par la même personne, basés sur les mêmes méthodes de mesure, ces essais sont très comparables entre eux.
- Nous n’avons pas l’intention de décrire en détail les méthodes employées ; le lecteur que cette question pourrait intéresser trouvera à ce sujet des renseignements complets dans les nombreux articles que M. Donkin a publiés dans le journal anglais Engineering ('). Il nous suffira de mentionner que le même combustible a été employé dans tous les cas ; c’est un charbon connu en Angleterre sous le nom de “ Mixon’s Navigation, Welsh ”, Son pouvoir calorifique est, d’après la moyenne de nombreux essais calorimétriques, de 8 640 calories environ par gramme de charbon pur et sec, ce qui correspond à
- O Engineering, 11' juillet 1890.
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- une vaporisation de i6,i kg. d’eau de ioo° C. à ioo° C., par kg de charbon pur et sec.
- Presque toutes les chaudières fonctionnaient avec le tirage naturel, sauf dans le cas des chaudières de locomotives, de pompe à incendie, et une des chaudières du Lan-cashirc.
- Dans tous les cas, le charbon était pesé et l’eau d'alimentation mesurée ; les gaz du foyer ont été presque toujours analysés ; le volume d’air fourni a été mesuré et la répartition de la chaleur établie.
- Vingt et un essais dont la durée a varié de 5 heures au minimum à 51,8 heures au maximum ont été effectués sur 15 chaudières différentes. Nous représentons, dans les petites figures r à 15, les types essayés.
- (type cornouailles)
- Quatre essais ont été faits sur des chaudières de ce modèle ; le premier (n* VIII, fig, 5) a été fait sur les trois chaudières de l’usine du service des Eaux de l’Est de Londres à Bow (‘) ; le carneau à fumée de
- chacune d’elles était muni de trois tubes transversaux. Les gaz du foyer s’échappaient par le tube central, se partageaient sur les côtés, et passaient sous la chaudière avant de s’échapper par la cheminée ; celle-ci avait 55 m. de hauteur au-dessus de la grille du foyer, 8,0451 m* de section à la base et 1,8208 ms de section au sommet ; son tirage correspond à une pression d’eau de 1,2 cm. d’eau. Ces trois chaudières, qui étaient employées sans économiseur, avaient une surface de chauffe totale de 195,09 ms et une surface de grille de 5.8527 m8, soit un rapporj entre les deux surfaces de 55,5. La durée des essais fut de 10 heures. Pendant ce temps, la pression absolue moyenne fut de 5,64 kg. par cm8, correspondant à une température de 159°,5 C. L’eau d’alimentation était à la température de 47” C. Le poids d’eau vaporisé par heure fut de 2000 kg. à l’heure. La consommation brute de charbon fut de 196 kgs, et, en défalquant les cendres, les scories et l’humidité, la consommation nette de combustible fut de 177 kgs à l’heure, c’est-à-dire que 0,904 du combus-
- tible chargé était brûlé. Les foyers avaient une épaisseur de 22 à 40 cm. environ; ils étaient tisonnés environ 0,7 fois par heure. La température de l’air dans la chaufferie était de 26° et à l’extérieur de 7“,4 C. La température des gaz du foyer au pied de la cheminée était de 2520 C. Les résultats obtenus
- avec ces chaudières sont donnés dans la colonne VIII du tableau I.
- Le second essai (n° XVII, fig. 11) a été fait à l’imprimerie Bedford, où est imprimé le journal anglais Engineering (‘) ; la chaudière est du même type que la précédente, mais multitubulaire ; les gaz du foyer traversent
- {’) Engineering, 30 juin 1893.
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- d’abord les tubes, puis passent sous la chaudière avant de s’échapper dans la cheminée, qui a 18 m. de haut, 0,2787 m2 de section à la base et au sommet ; elle donne un tirage correspondant à 0,61 cm. d’eau. La surface de chauffe était de 17,79 m* surface de
- grille 0,3298 ms, c’est-à-dire 54 fois plus faible que la surface de chauffe. La durée des essais fut de 9 heures, la pression absolue de 5,57 kg. par cm1 en moyenne, correspondant à une température de 133° G. L’eau d’alimentation était à 15e1 et à 70,5° après avoir passé dans l’économiseur. Le poids d’eau vaporisé par heure fut de 202 kg., correspondant à une consommation nette de combustible de 21,5 kg. (0,981 du combustible chargé). Le feu avait une épaisseur de
- Le troisième essai fut exécuté à la Central Institution of the City and Guilds, à South Kensington, sur une chaudière analogue munie de tubes Galloway, sans économiseur (essai XIX, fig. 13) (‘). Ses dimensions principales étaient les suivantes :
- Surface de chauffe 30,100 m\
- Surface de grille 0,9755 ms.
- Rapport 27,2.
- La durée des essais fut de 8 heures et la pression absolue de 4,67 kg. par cm2 en moyenne, correspondant à une température de i48°5 ; la vaporisation d’eau à 35^5 fut de 955 kgs à l’heure avec no kgs de charbon net (0,921 du charbon chargé); le feu avait une épaisseur de 20 cm. ; la température des gaz au pied de la cheminée était de 278°.
- Enfin, la quatrième chaudière (essai n°XX, fig. 14) (!) était multitubulaire, avec tubes à fumée ondulés ; elle était employée à l’imprimerie du Daily Telegraph. Sa surface de chauffe était de 74,691 m5 et sa surface de grille de 1.858 ma (rapport 40,2). La pression absolue fut. en moyenne, de 6,25 kg. : cm2 ( 159°5) ; 1827 kg. d’eau à 8°5 furent vaporisés par heure avec une dépense de 177 kg. net
- (<) Engineering, 15 juin 1894. ;*) Engineering. 20 juillet 1894
- de charbon (0,957 du charbon charge). Epaisseur du foyer, 15 cm. ; température des gaz à la base de la cheminée, 389°.
- CHAUDIÈRES A FOYER IN TÉRIEUR, TYPE LANCASHIRE
- Ces chaudières ont donné lieu à quatre essais sur deux chaudières differentes :
- Les deux premiers essais (X05 II et III, fig. 2) (1 ) furent faits aux usines de M. TL Donkin, àBermondsey ; la chaudière, employée sans réchauffeur, avait une surface de chauffe de 54,068 m2, et une surface de grille de 1,3935 m2, c’est-à-dire 388 fois plus petite que la première.
- Les essais ont duré respectivement 9 et 12 heures. Ils ont donné lieu aux constatations suivantes :
- Il III
- Pression absolue, en moyenne 4,56 5,05 kgc™*
- Température correspondante 147",5 169"
- Température de l’eau da]i-
- Rans cette chaudière, les gaz du foyer s’échappaient par les deux tubes de la chaudière, le long de deux carnaux latéraux, puis sous la chaudière, avant de gagner la cheminée qui avait 20, 35 m. de haut, 1,4864 m2 de section à la base et 0,209 m2 au sommet. Son tirage correspondait, dans le premier cas, à 0,89 cm. d’eau et, dans le second cas, à
- Les deux autres essais ont été faits sur la chaudière de la London Hydraulic Power Company, qui était munie de tubes Galloway, d’un économiseur Green et d’un tisonnier automatique de Vicar (essaisIX etX, fig. 6). (’) La chaudière seule avait une surface de chauffe de 86,955 m2 ; l’économiseur une surface de
- (1; Engineering i“r août 1890.
- (s; Engineering, 2 octobre 1891.
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- 106.091 m2, la grille une surface de 1,9950 m2. Les gaz du foyer s’échappaient par les deux tubes, passaient sous le fond de la chaudière, et se rendaient par les deux côtés à la cheminée haute de 27 m., et dont la section était de 2,3225 rn* à la base et de 3.0657 m" au sommet. Son tirage correspondait à 1,5cm. d’eau.
- Les essais qui ont eu des durées à peu près égales (9 h.et9 h. 6 m.), ont donné les résultats suivants :
- IX X
- Pressionabsoliie, en r Températurecorrespc Id. de l’eau d’ali mei Id. de l’eau d’alime après le réchauffeu Poids d’eau vaporisée Poids du charbon net
- >arheure.6i5 M-ûié par
- ,947
- ied
- ... 189
- >5* kS->,956
- 137 deg.
- CHAUDIÈRE A CROS BOUILLEURS
- Ce type de chaudière n’a donné lieu qu’à ün seul essai (n° XII) effectué dans les usines de MM. Schcurcr-Kestner, à Thann, en Alsace ('). Le modèle essayé était muni de trois bouilleurs, comme le représente le schéma (%• 8) ; l’économiseur Green était d’ordinaire employé avec deux chaudières. Les gaz du foyer, chauffaient d’abord les trois bouilleurs, puis le corps cylindrique principal et se rendaient ensuite à l’économiseur avant de s’échapper par la cheminée qui était de grandes dimensions : hauteur, 30 m.; section à la base, 2,1088 m', au sommet, 0.5017 m’.Son tirage n’a pas été déterminé. Les essais ont duré 31 h. 48m. La pression était de 4,24 kg. par cm"., correspondant à une température de 145". La température de l’eau d'alimentation, à l’entrée du réchauffeur était de i3°4 et à l’entrée de la chaudière de 107°; la vaporisation horaire atteignait 954 kg., avec une dépense de combustible de 88 kg. net (0,92 3 du charbon
- V) Evinça
- chargé). Le foyer était tisonné 8 fois par heure ; la température des gaz à la base de la cheminée était de 129° C. La température dans la chaufferie était de 2Ô°2 et à l’air libre
- de 20°.
- CHAUDIÈRES TUBULAIRES
- Un premier essai, d’une durée de 8 h. 30 m. a été fait aux usines deM. Donkin, sur une chaudière tubulaire verticale à foyer intérieur (essai. n°I, fig. 1) (') sans réchauffeur, et dont la surface de chauffe était de 71,626m2 et la surface de grille 0,9755m2 (rapport entre les deux surfaces, 73,4). Les gaz du foyer s’élevaient d’abord par le centre de la chaudière, redescendaient par 3 carnaux en brique à l’extérieur et remontaient vers la cheminée par trois autres carnaux en brique'également à l’extérieur de la chaudière. La cheminée cylindrique, de 0,2787 m2 de section et de 20,75m. de hauteur, avec un tiragedeo, 5cm d’eau. La température de l’eau d’alimentation était de 5°, 8 ; 79 kg. de charbon, net, correspondant à 0,931 du charbon chargé, vaporisaient en une heure 683 kg. d'eau à la pression absolue de 3,5 kg. par cm2 (138°), le foyer ayant une épaisseur de 33 à 38 cm. Le^ gaz à la base de la cheminée avaient une température de 200° C.
- Un autre essai fut effectué sur une chaudière de Maeyer, appartenant au professeur Dwelshauven-Déry, à Liège (essais n°s VI et VU, fig. 4) (2) Cette chaudière, qui fonctionnait avec un économiseur de 43,710 m2, avaitelle-même une surface de chauffe de 43,710 m2 avec une surface de grille de 1,3888 m5. Le tirage était assuré par une cheminée cylindrique de 0,5017 m5 de section et de 18 m. de hauteur ; il correspondait, lors des essais, à 0,61 cm. d’eau dans la première expérience, et à 0,38 cm dans la seconde. 1 .es gaz s'échappaient directement a travers la chaudière, à l’économiseur et à la cheminée ; leur température à la base de celle-ci était de r8o° à peu
- (‘). Engine CL Engine*
- 8 juillet 1890.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- près dans les deux essais. La pression de la vapeur fournie fut de 7,08 kg. par cm8 dans un cas (165°) et de 6,40 (1600) dans l’autre. L’eau d’alimentation arrivait à l’économiseur à la température de 9°,5 et à la chaudière à la température de 96°, à peu près la même dans les deux séries d’expériences. Dans ces conditions, 920 kg. et 870 kg. d’eau furent vaporisés par heure, avec des dépenses de combustible de 92 kg. et 96 kg. (0,946 et 0,958 du combustible chargé respectivement).
- Enfin, une série de mesures ont été prises sur la chaudière tubulaire verticale d’une pompe à incendie (') aux ateliers de MM. Merryvveather and Son, à Greenwich (essai n” XVI, fîg. 10). La surface de chauffe était de 11,480 m2 et la surface de grille 0,5251m2. La cheminée avait 2,15 m. de hauteur au-dessus de la grille, 0 0615 m2 de section à la base et 0,0697 m2 au sommet; le tirage forcé par l’échappement de vapeur était de 2.54 cm. d’eau. Les gaz chauds s’échappaient directement à la cheminée à travers les tubes de la chaudière ; leur température n’a pas été prise. Le poids de charbon pur et sec consommé par heure était de 87 kgs (0,970 du charbon chargé) correspondant à une vaporisation de 595 kg. d’eau de n0 à 170° (8,10 kg. par cm2). La température extérieure était de 7 1/30 c.
- CHAUDIÈRES DE LOCOMOTIVES
- Les essais ont porté sur quatre types différents et ont donné lieu à 7 séries d’expériences.
- Les essais IV et V ont été faits au Laboratoire de génie civil de University College, à Londres (2), sur une chaudière du type locomotive, dont le cendrier était noyé (fig. 3) et dont le tirage était activé par une cheminée haute de 14 m. dont la section était de 0,864 a base, et 0,5017 m5 au sommet. Le tirage était de 0,44 cm. d’eau. La chaudière n’était garantie par aucune maçonnerie. * (*)
- 01 Engineering, 27 janvier 1893.
- (*) Engineering, 21 novembre 1890,
- Les gaz, après avoir traversé directement les tubes de la chaudière arrivaient au pied de la cheminée avec une température de 293° dans l’essai n” 4 et de 308° dans l’essai n° 5. Les dimensions de la chaudière étaient ; surface de chauffe, 21, 181 m2, surface de grille, 0,9755 dans l’essai n°IV et 0,6875 dans l’essai n° V. La pression absolue varia beaucoup dans les deux essais ; elle fut de 1,05 kg. par cm2 (101°) dans le premier et de 7,03 (164“) dans le second ; la température de l'eau d'admission était de 5°5 et de 30° respectivement. Le poids d’eau vaporisé a varié entre 306 kg. et 151 kg. par heure, avec des dépenses de combustible correspondantes, de 34 kg. (0,904 du charbon chargé) et 19,8 kg. (0,941 du charbon chargé).
- La seconde chaudière essayée aux ateliers de M. Donkin, était plus élancée (essai n° XI, fig. 7) (‘). Sa surface de chauffe était de 29,356 et sa surface de grille de 0,8993 m2 ; les gaz s’échappaient directement à travers les tubes dans la cheminée qui avait 10,60 m. de hauteur et 0,1143 m2 de section et donnait un tirage de 0,51 cm. d’eau. Les essais ont duré 8 heures. Ils ont donné les résultats suivants : pression absolue, en moyenne 5,33 kg. par cm2 ( 15805)- Eau vaporisée de 13^5 à 15 493 kg. par heure, avec une dépense de combustible de 52 kg. (0,958 du charbon chargé). Epaisseur du feu 12 cm. Température des gaz à la base de la cheminée 330° G,
- La chaudière suivante était employée à l’Arsenal Royal, à Woohvich (l) (essai n° XVIII, fig. 12). Elle n’était garantie par aucune maçonnerie; mais elle était munie d’une cheminée cylindrique de 10.60 m. de hauteur et de 0,1143 m3 de section, qui assurait un tirage de 0,64 cm. d’eau. Sa surface de chauffe était de 26,476 m2 et sa surface de grille de 0,9755 m2. Les gaz chauds, après avoir traversé directement les tubes de la chaudière arrivaient au pied de la cheminée avec une température de 302°. 47 kg. de charbon pur (0,912 du charbon chargé) vapo-
- j1) Engineering, 23 décembre 1893.
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- REVUE D'ÉLECTRICITÉ
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- risaient en une heure 418 kg. d’eau de 15^5 à 1590 (6,10 kg. par cm2).
- La quatrième chaudière essayée (essai n° XXI, fig. 15) était du type des chaudières de locomotives, mais également employée à poste fixe, à la Station Royale d’essais, à Bruxelles (‘). Elle était munie d’une cheminée cylindrique de 0,2973 m" de section et de 6,70 m. de hauteur ; le tirage, assez considérable, atteignait 2,06 cm. d’eau. Sa surface de chauffe était de 109,3430 m2 et sa surface de grille 2,9199 m2 ; elle n’était protégée par aucune maçonnerie et les gaz chauds s’échappaient directement à la cheminée par les tubes à fumée; leur température à la base de la cheminée n’a pu être mesurée. Les essais ont duré 5 heures. Le poids du charbon pur brûlé par heure était de 338 kg. (0,932 du charbon chargé), correspondant à une vaporisation de 3225 kgs. d’eau de 150 à 1660 (7,37 kg», par cm’). Le foyer avait une épais-seur de 20 cm. ; il était tisonné environ 2 fois et demie par heure.
- Enfin trois expériences ont été faites sur
- une locomotive du Great Eastcrn Raihvay (fig. 9) C) ; la première a été exécutée lorsque la locomotive était au repos, aux ateliers du chemin de fer à Stradford ; la seconde lorsque la locomotive était en marche entre Stradford et Lynn, et la troisième sur le même parcours, dans le voyage de retour. La chaudière était en acier et la boîte à feu en cuivre. La surface totale de chauffe était de 79,081 m2; la surface de grille était très réduite, comme dans la plupart des chaudières de locomotives, en raison du tirage forcé produit par l’échappement de la vapeur; elle n’était que de 1,1519 m2, c’est-à-dire 69,2 fois moindre que la surface de chauffe. La cheminée évasée avait 3,15 m. de hauteur au-dessus de la grille et sa section était de 0,0966 m2 à la base et de 0,1412 m2 au sommet; le tirage forcé a permis d'obtenir une pression de 2,72 cm. d’eau dans la première expérience et de 3,20 cm. et 2,62 cm., respectivement dans les deux autres. Les résultats obtenus ont été les suivants :
- Les tableaux suivants donnent les résultats de ces essais calculés d’après les mesures prises au cours des expériences.
- Le tableau 1 résume les analyses des gaz et les calculs y relatifs ; et en particulier le volume d’air réellement employé et celui qui aurait dû être théoriquement employé pour
- H Engineering, 2 novembre 1894,
- la combustion parfaite. On remarquera que, dans ce tableau, la proportion d’acide carbonique (CO ) varie de 8 pour 100 en poids (Expérience V) à 19 pour 100 (Expérience XX). Dans un grand nombre de cas, aucune trace d’oxyde de carbone (CO) n’a été reconnu dans les gaz, indiquant une com-
- V) Engit.
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Tableau I. — Analyse des gaz du foyer et calculs y relatifs
- Tableau I.
- CALCULS Y RELATIFS
- (Suite)
- N" des essais IX XI XII XIII XIV XVII XIX XX
- Analyse des gaz secs en en en en en en en en en en en en en en en en
- du foyer vol. poids v- P- v- P- v- P- v- P- v- P' V. P' V‘ P-
- 1 Proportion de C Oso/o 5,77 8,CO H.34 16,50 10,3'J 15,10 19,40 17,94 11,20 14.00 7,50 11,10 1153 13,00 18,88
- 2 » CO » 3 >, 0 » 13,37 14,40 0,23 7,33 0,21 7,7fi 8,30 8,80 6,20 1,02 65- 7,80 6,60 1218 13,10 13,03 0,37 0,3 4
- 4 » Az s 39,86 77,0!! SI, 10 75,53 81,40 76,10 80.30 74,51 81,00 78,5( 30,32 75,80 [75,41 S 1,09 74.93
- 5 Kg. d'air sec par kg. de charbon 42,1 21,2 23 y •18,2 24,0 32,7 3 2 18,3
- 6 Kg d'air sec par kg. i de charbon (lign* ; 6X0.886) 37,3 18,8 21,0 lf ( 21,3 29,0 27,6 16.2
- 7 Kg. d’air sec par kg. • dcoharbon puretsec. 38.6 19,4 21 7 if 7 22,0 28 6 16,8
- S Kg. de gaz secs du i foyer par kg.de char- bon pur el sec (non compris H5 0 30 20.0 22 3 0 30 C 17
- 9 Rapport de l’air employé à l’air théoriquement nécessaire 0 s, 12 l Ô'I ? 30 e r.; 1 50
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- Tableau III. — Utilisation de la chaleur dégagée par la combustion du charbon
- Numéros des essais 11 III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI XVII xvm XIX XX XXI
- Valeur relative de la
- chaleurdépenséepour :
- 1° Chauffage et vaporisation de l’eau dans
- a la chaudière 63.8 70.4 67.6 66.2 56.8 62.5 60.1 73.8 6.9.5 71.3 69.8 65.5 89.7 82.6 SI. 3 i>J .f 62.7 65.2 6L.8 C5 8 7.32
- b l’économiseur . . . 11.£ 11.7 12.0 13.0 20.4
- 2° Chauffage des gnz du 9.4 13.6 16.2 22.0 31.8 13.8 13.3 14.0 18.0 15.9 18.6 20.0 20.7 1S.0
- 19.3 6.5
- 3° Vaporisation de Dm-
- midité du charbon.... 0.1 0.4 0.4 0.1 0.0 0.1 0.1 0.0 0.1 0.1 0.1) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.1
- 4° Radiation 4.5 7.0 6.6 5.2 9.4 6.5 6.3 4.4 7.2 5.5 3 0 3.9 h 8.2 1 a 7
- 5° Chaleur du charbon. U.».. J
- retiré en fin d'expé-
- rience 0.1 0.3 0.4 0.2 0.4 O.C 0.0 0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 1 0.1
- G0 Vaporisation de l'eau
- sous la grille 3.4 4.6
- 7° Pertesparcombustion
- imparfaite 12.7 O.C •1.2 0.0 0.0 2.4 0.8 1.7 0.0 1.2 0.0 4.9 OA 0.0 çoapiU 0.0 1.0
- 8* Non déterminé 9.4 4.9 3.6 5.8 1.6 2.8 7.7 1.4 19.0 5.2 ».c 8.3 17.6 17.f 6.4 23.1
- Total too.o too.o 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 101.0 LO0.0 100.0 100.0 10t.5 105.1 10t.7 100.0 !Q0.( 1C0.0 100. ( 100.0
- ferles dues à l’échauffe-
- ments des gaz du foyer, indépendamment de l'action de l’économi- 9.4 13.6 16.2 31.8 25.7 25.0 14.0 31.3 18.0 1D.5 15.9 18.6 20.0 20.7 18.0
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- bustion complète ; dans quelques cas, cependant, on en a trouvé une faible quantité, comme dans l'expérience I, où l’arrivée de l’air ayant été diminuée, la proportion d’oxyde de carbone, en poids, atteignit la valeur exceptionnelle de 2 1/2 pour 100. La quantité d’oxygène libre varia de 6 pour 100 en poids à 17 pour 100. Dans tous les cas le volume d’air employé était de beaucoup supérieur à la quantité théoriquement nécessaire. Ainsi, dans l’expérience V, il fut 4,28 fois plus grand.
- Le tableau II résume les principaux résultats delà combustion et de l’évaporation. Il faut remarquer que le poids de charbon brûlé par m2 de surface de grille et par heure a varié entre 50,500 kg. (Expérience V) et 171, kg. (Expériences XIII et XVI). Ces combustions élevées ont été obtenues dans les chaudières de la pompe à incendie et des locomotives où le tirage était augmenté par l’échappement de la vapeur dans la cheminée. D’une façon générale, avec les chaudières de Cornouailles et de Lancashire, en service courant et avec le tirage naturel, la combustion ne dépasse pas 78,2 kgs. à 88 kgs. par m2 de surface de grille et par heure. La ligne 4 de ce tableau donne la valeur de la transmission de la chaleur à travers les plaques des chaudières, etc. en calories par mètre carré de surface de chauffe et par heure, c’est à dire l’échange de chaleur qui se produit entre les gaz chauds et l’eau des chaudières. La quantité maxima de chaleur transmise a été de 54555 calories (g d) par mètre carré et par heure, dans le cas de la pompe à incendie. Dans les expériences XIV et XV faites sur une locomotive du Great Eastcrn Raihvay, en marche, les parois et les tubes cle la chaudière ont transmis de 15 589 à. 14 774 calories (g d) par m1 et par heure, sur l’ensemble de la surface de chauffe, mais il est certain qu’au coup de feu, la chaleur transmise est beaucoup plus considérable.
- Le poids d’eau vaporisée et ioo° C à ioo° C par kg. de charbon est donné a la ligne suivante ; il varie de 81/2 kg. à 12 1/2 kg.
- Malheureusement, la qualité de la vapeur n’était pas essayée, et ces chiffres n’ont, par conséquent, qu’une valeur toute relative: il n’est pas douteux, par exemple, que dans les essais Xlll et XV, de la locomotive, où la chaleur utilisée dépasse, d’après les calculs, la chaleur reçue d’environ 4 à 5 pour cent, quelque cause d’erreur s’est introduite (Tableau III).
- Ce tableau donne également la quantité de charbon qu’il faut brûler, par heure, pour maintenir la pression seulement. On voit que cette quantité, qui influe beaucoup sur le rendement des chaudières qui ne marchent pas constamment à pleine charge, atteint une proportion souvent considérable du charbon brûlé en marche normale. La table suivante donne le rapport du charbon brûlé dans ces conditions au charbon brûlé en marche normale pendant les essais :
- 4.5 pour 100
- l,o —
- 7A —
- 15,4 —
- 6.5 ^
- 4,4 ^
- 6.9 —
- 7-75 —
- 4,5c. —
- 3*85 -
- 4.9
- 40 ~
- Le tableau III donne les détails de la répartition de la chaleur dans la plupart des essais. T.a première ligne de cc tableau donne le rendement thermique de la chaudière, c’est-à-dire la proportion de la chaleur totale produite par la combustion du charbon absorbée par la vaporisation de l’eau.
- Dans le cas de la chaudière de pompe à
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- Tableau III. — Consommations de charbon
- ; 1. kg. dectiarlXMibriilc
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- incendie (Expérience XVI), ce rendement était de 51 pour 100, mais, en négligeant les résultats de cette expérience et ceux des essais relatifs aux locomotives, il varie entre 60 et 78 pour 100. Le plus grand rendement est obtenu des trois chaudières de Cornouailles de l’East London Watcr Works Pumping station, où la combustion est très lente, avec tirage naturel. Les économiseurs essayés ont apporté une économie de 9 à 15 pour 100; la chaleur perdue par les gaz échappés varie de 6 à 30 pour 100, et la chaleur perdue par radiation, de 3 à 9 pour 100. Cette dernière valeur a été obtenue, dans chaque cas, par essai spécial (‘) ; M. Bryan Donkin pense qu’en général la chaleur perdue par radiation serait plus élevée qu’il ne résulte de ces mesures, car les briques sont à une température beaucoup moins élevée pendant les essais qu’en service courant.
- Ces essais de chaudières ont été complétés par des essais de moteurs sur lesquels nous reviendrons bientôt.
- J. Reyval.
- REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE ET DES INVENTIONS
- Purification dos jus sucrés par l’électrolyse Raffinerie Say (1895)
- Il se forme dans l’électrolyse de certains jus sucrés, sur les plaques ou électrodes métalliques, un dépôt composé en grande partie d’oxyde de plomb dont l’affinité pour certains acides organiques des jus est trop faible pour les saturer. 11 en résulte que ces acides restent en partie dans les jus qu’ils altèrent et que ces dépôts, très adhésifs, ralentissent le passage du courant.
- Afin d’éviter ces dépôts, on ajoute aux jus sucrés, au taux de £ à du poids des cendres des matières saccharines,du sel marin ou
- O Voir Engineering vol. L. p. 1.
- un acide énergique formant avec le plomb un sel insoluble. Ce sel marin, se décomposant à mesure de l’électrolyse, dégage du chlore qui décape constamment les électrodes. Ces électrodes doivent en outre, afin cl’assurcr leur contact avec toutes les parties des jus, avoir une large surface cannelée, et être animées d’un mouvement alternatif contribuant au mélange du bain et au décapage automatique des plaques.
- C. R.
- Diaphragmes électrolyseurs Comboul (1895) Ces diaphragmes sont composés de membranes poreuses, feutres, papiers parcheminés, maintenues dans des cadres creux remplis d’eau salée ou saturée de sels ne pouvant intervenir dans l’électrolyse. Cette interposition d’une nappe d’eau maintenue par un procédé de remplissage automatique quelconque, aurait parait-il pour effet d’augmenter considérablement la durée des membranes sans accroître leur résistance au passage du courant.
- G. R.
- Electrolyseur désinfecteur automatique Hermite, Paterson et Cooper (1895)
- Les éléments de l’électrolyseur sont constitués chacun par un tube en verre ou poterie
- A renfermant un tube de zinc a, formant 1 anode et une tige de platine a1, formant
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- cathode, le fond de chaque élément est relié au haut du suivant par des tubes en verre B. passés dans les bouchons a .
- Le premier élément de gauche reçoit une dissolution de chlorure de sodium qui s’échappe en V, après avoir parcouru successivement tous les éléments A, reliés en séries aux fils c c.t
- I^e récipient V est pourvu d’un flotteur d. Quand ce flotteur descend, V abaisse, par h, le levier ij. autour de k jusqu’à ce que le poids /, dépassant la verticale, achève brusquement sa bascule, ferme par mnfts c le circuit C, puis, relâchant la corde rtu, laisse v couvrir en .y le tuyau B.
- G. R.
- Nouveau phonographe Edison Bell (1894)
- Les deux diaphragmes D et Da (fîg. 3 et 6) armés respectivement d’un style inscripteur
- d et reproducteur dâ sont montés dans un châssis d’aluminium e, pivoté en e2 sur un cadre E pourvu d'un tube acoustique f f.,, sous lequel on peut ainsi amener chacun des diaphragmes, dont les mouvements sont limités par les tocs c3 ci.
- Quand l’inscripteur D fonctionne, comme en figure 3, il est fixé latéralement par un boulon F à excentrique g, qui pousse automatiquement h' dans le cercle assujettisseur G (fîg. 8). La charge de d est réglée par le contrepoids c., et ses déplacements perpendiculaires au cylindre phonographique A sont limités par la butée ea.
- L’ensemble des diaphragmes et de leur lunette est porté par un bras H, articulé en h sur un chariot L, à guide K (fîg. 5), et la douille ii de I, se prolonge par deux bras Is U, faisant respectivement écrou en L et ix avec les vis BA2 et h2 (fig. 2 et q) à pas contraires, de manière qu’ils renversent la
- Fig. 1. — Phonographe Edison Bel!. — Vue en plan
- marche du chariot. Le poids du bras maintient automatiquement iA en prise avec B. qui est commandé, de B, par le train 112 li (fig. 2a) dont l’arbre/, est fou dans B,, de sorte que /, mène B2 par le bouton l de sa manivelle la. Lorsqu’on veut marcher plus vite, il suffit de débrayer, en tirant L,, la roue L de l.t et de 1’ amener en prise avec le pignon
- lÿ du train lt Quand l’écrou ù arrive au fond de sa course de droite à gauche sur /c.,, il tombe sur une partie non filetée de B et le chariot s’arrête automatiquement sans arrêter B n B, : on peut alors ramener le chariot, soit en le glissant rapidement sur K, après avoir fait rabattre II en h sur h., de manière à séparer l’écrou i3 de B2 et le style d
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- de A, soit par l’écrou ù et la vis /c4 plus | avec B par l’excentrique m.1 (fig. 4) de l’arbre rapide que B,,. i L que l’on tourne, par la manette ms, de
- L’écrou i., est, dans ce cas, mis en prise | manière qu’il soulève par m3 31 me m. N, et
- malgré le ressort m9, le bras I4, ce qui débraye i3 et embraye iî : le carrelet n, à ressort n.
- retient ensuite L dans sa position. En même temps que l’on embraye ainsi i.,, la came O
- (fig. 1) de L, repoussant la tige P P2, soulève
- i. — Phonographe Edi;
- par les leviers 2., 2 X, par les touches s u, et
- Eig. 5. — Phonographe Edison Bell. — Coupe longitudi
- malgré les ressorts s s la glissière TV et, par I les styles de A pendant le rappel du chariot. W (fig. 3) le châssis II de manière à dégager | Le chariot I porte (fig. 2 et 3) un outil t,
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- ajustable par t.t t3 et destiné au tournage des cylindres phonographiques, et la marche du chariot est guidée par la glissière et le galet v„ de son collet v v, w, à vis de fixation v dont le desserrage permet de faire pivoter H et I autour de K.
- Quant au cylindre phonographique A, son noyau A„ est monté en B sur une pointe b à butée c, pivotée en c.,, de manière à pouvoir facilement la retirer et enlever A.
- Lorsque le phonographe est actionné par un mécanisme d'horlogerie, on en régularise
- la marche par un modérateur à roulettes dont on peut faire varier l’inclinaison selon la vitesse de régime que l’on désire aux environs, par exemple, de 4 et 8 tours par millimètre
- Substitution de la traction électrique
- à la traction à vapeur.— Étude Économique.
- On a beaucoup écrit sur la solution technique de cette question, ou tout au moins sur la traction électrique appliquée aux voies ferrées. Les articles que publie dans les colonnes de ce journal notre collaborateur, M. G. Pellissier, constitueront encore un utile appoint à cet étude,en en donnant l’état actuel d’avancement. Le côté économique en a été moins envisage. Le problème est cependant à l’ordre du jour dans toute sa généralité et, dans ces conditions, aucun sujet ne pouvait certainement présenter un caractère de plus d’actualité que celui choisi par M. L. Duncan pour son Discours d’ouverture, à la réunion de l’American Institute des Ingcnieurs-Elec-triciens, récemment tenue à Niagara Falls.
- S’il intéresse au premier chef les Américains chez lesquels la traction électrique a pris depuis quelques années une si grande extension, il ne saurait manquer d’exciter
- 1 d’avance de A, suivant la disposition du train
- une saine curiosité, pour-ne pas dire davantage, même chez nous qui assistons en ce moment à un réveil tardif, mais plein d’espérances, de cette importante question. Aussi bien ne s’agit-il pas ici de considérations techniques déjà assez souvent et longuement développées ici même ou ailleurs ; le côté pratique, industriel et commercial, en est seul envisagé, et non pas uniquement au point de vue de l’exploitation des tramways, mais d’une manière générale digne du souci de nos grandes compagnies de chemins de fer récemment stimulées par d’importantes expériences.
- Longtemps délaissée comme indigne même des regards des Cies de chemins de fer américaines, la traction électrique commence à les émouvoir.La concurrence qui, jointe à la faible valeur de l’argent, ne leur permet de distribuer que de maigres dividendes à leurs actionnaires menace de réduire à moins
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- que rien leurs chétifs bénéfices, et il y a lieu pour elles de s’en préoccuper sérieusement.
- C’est sous l’empire de ce sentiment que M. Duncan aborde la question. II la divise en trois parties :
- 1. — Etant donné un chemin de fer actuellement exploité à la vapeur, serait-il avantageux d’y substituer complètement ou partiellement l'électricité et comment cette transformation devrait-elle s'opérer?
- 2. — En cas de nouvelles lignes à établir, y aurait-il avantage à les installer électriquement, et. dans cet ordre d’idées, comment devrait-on les installer?
- 3. — Un exemple ôtant donné, quelles sont les conclusions à en tirer?
- Pour déterminer une semblable transformation, il faut qu’on y trouve soit une augmentation de recettes, soit une réduction de dépenses au moins égale à l'intérêt des nouveaux capitaux ainsi immobilisés. Nous disons “au moins” en raison de certains éléments qu’il est difficile de faire entrer exactement dans le calcul et de ce que le seul fait d’une augmentation des frais fixes a, dans une exploitation, plus d’importance que son quantum.
- La question de transports comporte deux aspects bien distincts, selon qu’on envisage les voyageurs ou les marchandises ; les exigences de ces deux services sont absolument différentes.
- En ce qui concerne le premier, les recettes sont subordonnées à la fréquence et à la vitesse des trains, conditions essentiellement favorables à la traction électrique. Sur une ligne électrique, les trains peu chargés, également répartis sur la longeur du parcours, correspondent à une meilleure utilisation de la station génératrice et aux moindres frais d’installation, tant de cette station que de la ligne. Le service des trains est un peu plus coûteux, mais il est compensé par d’autres économies. C’est le contraire avec la traction à vapeur où l’on estime que doubler le nombre des machines pour un trafic donné, c’est
- augmenter de 50 pour cent le prix du transport.
- D’autre parties trains lourds remorquéspar une seule machine répondent aux meilleures conditions économiques pour le transport des marchandises. Cette tendance actuelle nécessite une substruction de voie plus solide et plus coûteuse, des rails plus lourds et la consolidation de certains travaux d’art ; mais là où l’on a pu les réaliser et faire face aux énormes frais qui en résultent, la diminution du prix de transport de la tonne-kilomètre a démontré l’avantage de ce mode de procéder. On cite en Amérique, sur certaines lignes dont les statistiques sont très exactes, des différences de 50 et même 75 pour cent en moins dans ce prix de revient, dans l’espace de vingt ans, où le nombre de tonnes par train-kilomètre a plus que doublé.
- Si l’on cherche à réaliser un trafic de ce genre, à l’aide de locomotives électriques actionnées par une station centrale, on se trouve en présence de conditions désavantageuses en raison de l’irrégularité du service qu’il exige et de la répartition inégale de la charge le long du parcours. Supposons, par exemple, la ligne alimentée par deux stations extrêmes et le trafic uniformément réparti sur sa longueur ; la puissance de chacune d’elles sera la moitié de la puissance totale nécessaire. Admettons cependant tout le trafic concentré en un seul point, chacune des stations devra dès lors avoir une puissance égale à celle exigée pour le remorquage du trafic total, le train étant actionné d’abord par une station, puis par l’autre. La ligne devra également satisfaire à cette exigence. Si l’on recourait àun certain nombre de trains lourds et que le trafic, irrégulier, fût susceptible de congestionner, en quelque sorte, un certain point de la ligne, dans ce cas encore la station devrait avoir une puissance supérieure à celle nécessaire à la moitié du trafic total. Se décidât-on à transporter l’énergie à plus grande distance et à alimenter toute la ligne d’une seule station avec transformateurs échelonnés sur son parcours, la puissance de la
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- station elle-même ne serait pas supérieure à celle exigée pour tout le trafic ; mais les transformateurs devraient pouvoir suffire au trafic maximum de la section alimentée par eux et être par suite beaucoup plus puissants que ne le comporterait leur charge moyenne. On est ainsi conduit à cette conclusion que, dans l'espèce, l’application de l’électricité sur les voies actuellement exploitées à la vapeur aboutirait,à moins de répartition uniforme de la charge le long de la ligne, à une augmentation tant du coût d’établissement que des frais d’exploitation.
- L’examen des statistiques auxquelles s’est déjà référé i\l. Duncan montre qu’en 1870 les recettes par voyageur-kilomètre étaient à peu près le double des frais correspondants, tandis qu’en 1890, elles n’atteignirent sur la ligne en question que 74 pour cent de ces derniers, le nombre des voyageurs par train-kilomètre étant tombé, pendant cette période, par suite des concurrences électriques locales, de ^oàqo.
- Si l’on compare ces chiffres à ceux fournis par le transport des marchandises, on trouve que les deux genres de trafic ont procédé en sens contraire, par train-kilomètre, dans la période considérée : le produit des marchandises transportées a plus que doublé, en même temps que les dépenses se réduisaient de plus de moitié ; par contre, le nombre des voyageurs par train-kilomètre a diminué, tandis que les frais ne subissaient qu’une légère réduction, malgré les économies plus grandes apportées à l’exploitation dans l’intervalle. Le trafic, en ce qui concerne les voyageurs, s est développé dans le sens où la traction électrique est le plus économique, et celui des marchandises, dans le sens où elle devient beaucoup plus coûteuse. On pourrait en conclure à l’étude d’un nouveau plan de traction électrique des marchandises ; mais il serait difficile de trouver un système quelconque plus économique que celui actuellement employé et, d’autre part, la grande importance du trafic de transit exclut la possibilité de recourir à tout autre système qui en diffère radicalement. Ainsi, sur certaines
- lignes américaines, le parcours kilométrique des wagons étrangers atteint 46 pour ccnt-environ du parcours kilométrique total des wagons de marchandises. Dans ces conditions, il semble impossible de modifier le système actuel sans désorganiser le service et diminuer le produit de la ligne en marchandises. Or, l’importance du trafic en marchandises ressort de ce fait qu’aux Etats-Unis, du moins, les bénéfices résultant de leur transport sont, pour l’ensemble des voies ferrées, compris entre deux fois et demie et trois fois ceux fournis par le transport des voyageurs.
- Supposons donc qu’il se pose devant le Conseil d’administration d’une Compagnie la question de savoir s’il doit installer ses lignes en vue d’une exploitation électrique complète. i\l. Duncan estime que dans l’état actuel des choses, il ne serait pas avantageux de modifier sur la ligne principale le mode d’exploitation actuel en ce qui touche les marchandises, et que le véritable terrain sur lequel il conviendrait de se placer serait celui d’une exploitation mixte des lignes à la vapeur et à l’électricité.
- Mais est-il possible de faire électriquement, d’une manière générale ou partielle, le service des voyageurs ? Prenons le cas d’une ligne à double voie aj^ant à assurer un service de transit aussi bien qu’un trafic local ; à moins de circonstances exceptionnelles, il paraît hors de doute qu’on n’aurait aucun avantage à monter électriquement la ligne principale. Il faut, en effet, pouvoir continuer le service express de transit et celui des marchandises, et. pour peu que le service de transit eût une certaine importance, on n’aboutirait à rien de bon en cherchant à desservir les trains locaux en même temps que ceux de transit.
- Avec une ligne à quatre voies, les conditions changent un peu. Si la ligne relie des villes terminus pour tout le trafic dès voyageurs, comme il en existe parfois, le montage électrique des quatre voies permettrait d’organiser un service express à départs rapprochés sur deux des voies et un service de
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- marchandises et de trains locaux sur les deux autres. Des locomotives électriques actionnées par une station centrale ne seraient pas actuellement avantageuses pour le service des marchandises ; mais le service local pourrait se faire électriquement ; et, comme la vitesse des trains locaux serait sensiblement la même que celle des trains de marchandises, le trafic n’aurait pas à en souffrir sérieusement. On aurait ainsi un service express de voyageurs fonctionnant dans des conditions favorables, c’est-à-dire effectué par un certain nombre de trains régulièrement répartis, et un service local fonctionnant dans des conditions favorables. sans interruption du trafic des marchandises. Si cependant la ligne doit recevoir un grand nombre de voitures étrangères, les conditions pour un service express seront moins favorables, et la question de montage des lignes pour service express demandera sérieuse considération. En ce qui concerne les lignes d'embranchements, l’avantage de la substitution de l’électricité à la vapeur dépendra des conditions locales. 11 ne serait pas avantageux de faire cette transformation sur un long embranchement à faible trafic local ; mais il en serait tout autrement d’un court embranchement à trafic considérable de voyageurs et trafic de marchandises relativement faible. La statistique de 1892, pour une grande ligne américaine, indique un nombre de voyageurs de transit égalàiopour cent de celui des voyageurs locaux; il semblerait, en conséquence, de la plus haute importance, de maintenir le trafie local ; mais la majeure partie de ce dernier sera, d’ici à peu d’années, absorbé par les tramways électriques qui courent parallèlement à la voie ferrée, à moins qu’on n’arrive à absorber ces lignes électriques ou à assurer un aussi bon service entre villes adjacentes voisines. Cette dernière alternative est possible à réaliser, à la condition de n’utiliser les lignes ordinaires à vapeur qu’entre villes peu éloignées les unes des autres et pour lesquelles le trafic de marchandises et de transit est également faible.
- Il existe certains genres de trafic local que
- les lignes à vapeur sont fatalement destinées à perdre dans une grande proportion et que, par la nature même des choses, elles ne pourront recouvrer. Dans les grandes villes qui donnent lieu à un trafic suburbain considérable, les voies à trôlet, avec le réseau qu’elles constituent dans la ville même et leurs extensions en tous sens dans la banlieue, offrent des avantages avec lesquels les lignes à vapeur ne sauraient rivaliser. Le cas se présente déjà et les Compagnies atteintes ont cherché à regagner le terrain perdu par des réductions de tarifs et des augmentations du nombre des trains. Elles y ont en partie réussi, mais au prix de.grandes dépenses et d’une diminution de recettes. Pour contrebalancer cette perte aux points centraux, les Compagnies peuvent espérer voir augmenter leurs bénéfices par l’introduction de l’électricité sur leurs lignes principales et leurs embranchements.
- Quant au mode d’exploitation à adopter, il dépend du travail à effectuer et de l’embranchement à exploiter. Dans certains cas, il peut être avantageux d’employer des voitures électriques indépendantes, circulant sur les voies à vapeur entre les villes et sur les lignes locales de tramways dans les villes elles-mêmes. Comme la vitesse serait différente à l’intérieur et à l’extérieur des villes, et que la tension pourrait également varier, le mieux serait, en pareille occurrence, d’adopter le système de voiture à moteurs multiples,pouvant fonctionner en série ou en parallèle, le couplage en série étant réservé pour l’intérieur des villes. Supposons, par exemple, qu’on veuille marcher à la vitesse maxima de 50 km à l’heure, entre deux villes, et qu’il soit économique de fonctionner à 1000 volts sur la ligne; on montera sur la voiture deux moteurs qu’on fera marcher en parallèle sur la ligne extérieure, à raison de 50 km à l’heure, tandis que, dans les villes, on les couplera en série, de manière à les faire fonctionner sous 500 volts, à la vitesse de 16 km environ à
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- l’heure. On se figure difficilement l’emploi économique du système à trois fils, pour un service de ce genre, sur les lignes à vapeur.
- La situation industrielle des transports électriques est actuellement curieux : les compagnies qui emploient le trôlet, en développant leurs réseaux, passent du trafic de tramway au trafic de transit. Elles attaquent le problème en procédant du petit au grand pour leurs moteurs, tandis que les compagnies de chemins de fer, se départant de leurs grandes unités, s’acheminent vers l’emploi des systèmes actuels de trôlets. Peut-être l’avenir nous réserve-t-il de les voir se rencontrer à mi-chemin, pour aboutir à quelque système électrique tjqje, qui serait adopté sur les lignes à vapeur actuelles.
- D’après M. Duncan, la voie tracée pour les Compagnies de chemins de fer à vapeur paraît être de monter à trôlet les embranchements pour lesquels les conditions sont favorables à la traction électrique, d’employer des voitures à moteurs relativement puissants, capables de remorquer deux ou trois voitures de voyageurs ou wagons de marchandises. On pourra ainsi satisfaire au transit et donner au trafic local de ville à ville les facilités nécessaires, sans nuire au trafic des marchandises.
- En ce qui concerne les systèmes à employer pour ces divers services, M. Duncan estime que, pour l’instant, le courant continu avec trôlet aérien est le seul qui puisse être adopté en toute certitude de succès. Il est le plus simple au point de vue de l’adduction du courant aux voitures ; il permet de grands écarts de vitesse sans beaucoup compromettre le rendement, et l’expérience qu’on en a permet d’en garantir d’avance le bon fonctionnement. Si la ligne est très longue,il peut etre avantageux d’échelonner sur sa longueur, dans des sous-stations, des transformateurs rotatifs qui fourniront à la ligne du courant continu.
- En fait, les trois seuls systèmes actuellement possibles sont :
- D’abord le système ordinaire à courant
- continu ; en second lieu, des courants continus employés sur la ligne avec transformateurs rotatifs alimentés par des courants alternatifs et échelonnés le long de la ligne ; enfin un système bi ou triphasé alimentant des moteurs à champ tournant sur les voitures. Dans ce dernier cas, on devrait recourir à des fréquences différentes à l’intérieur et à l’extérieur des villes.
- Le second cas à considérer est celui de lignes établies uniquement en vue d’une exploitation électrique, telles que les chemins de fer souterrains de New-York. Dans la plupart de ces projets, il ne s’agit presque exclusivement que du transport des voyageurs et les conditions sont particulièrement favorables à l'exploitation électrique. Ainsi, le chemin de fer souterrain de New-York devra probablement desservir 150 trains par jour pour service local, chaque train comportant cinq voitures ordinaires et la voiture motrice. Le service express exigerait environ 25 trains de quatre voitures ordinaires, par exemple, outre la voiture motrice. Le mieux serait probablement d’employer ici le système à courant continu à trois fils, l’une des voitures portant les moteurs et servant de locomotive. Avec quatre moteurs sur une voiture, le système aurait un bon rendement à toutes les vitesses pratiques, et, si on le voulait, on pourrait, à l’arrêt des voitures, renvoyer sur la ligne une grande partie de l’énergie. Dans le cas de trains locaux, un calcul simple permet de voir qu’une très faible portion de l’énergie totale dépensée est employée à vaincre la résistance de la voie, alors qu’il en est consommé une forte proportion à mettre le train à son allure, puis à le freiner. Le calcul indique que, dans les conditions de trafic local et express de ce chemin de fer, on peut, avec des moteurs à rendement ordinaire, économiser à peu près 45 pour cent de l’énergie récupérable sur la voie.
- En employant des accumulateurs reliés aux stations centrales et échelonnés le long de la ligne, on peut charger uniformément les
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- stations et réduire leur puissance à la moitié environ de celle exigée avec un système dans lequel il n’y a pas d’énergie restituée, ce qui diminue notablement les frais d’établissement aussi bien que d’exploitation. Comme on arrive aujourd’hui à établir à des prix très raisonnables et avec garantie de réparations des accumulateurs à décharge rapide qui rentrent ainsi dans la catégorie des appareils commerciaux sur lesquels on peut baser des calculs, un système'de ce genre présente certains avantages comme application à l’exploitation des chemins de fer souterrains. Par contre, le courant alternatif ne serait guère économique dans ce cas, en ce qu’il exclut toute possibilité de renvoyer de l’énergie sur la ligne et que les variations de vitesse inévitables le placent dans des conditions d'infériorité par rapport au courant continu réglable à volonté par le couplage varié de quatre moteurs; par exemple, clans le cas ci-dessus, on emploierait des moteurs en dérivation et il serait possible d’obtenir avec la ligne un contact qui ne manquerait en aucune circonstance. Ce qui précède s’applique aussi bien aux chemins de fer surélevés, sauf en ce que leur structure ne permettrait que des trains plus courts et que les frais d’établissement pour un nombre donné de voilures serait un peu plus élevé.
- La ligne de Baltimore and Ohio, avec la colossale locomotive décrite dans notre numéro du 17 août dernier, oilre le premier exemple de substitution de l’électricité à la vapeur sur les grandes voies ferrées américaines, et le développement auquel elle est appelée d’après les projets existants fournira aux ingénieurs électriciens le sujet d’étude d’un des problèmes les plus intéressants qui se soient offerts à eux. On devra atteindre en rase campagne des vitesses de 100 km à l’heure, tout en restant, en ville, dans les limites de vitesse ordinaires. De plus, dans certains districts où l’emploi du trôlet n’est pas autorisé, force sera de recourir à un mode quelconque de canalisation. Comme on le
- voit, les difficultés ne manqueront pas et nous ne pouvons qu’attendre anxieusement cette première solution du problème compliqué d’un transit interurbain à grande vitesse. Le tronçon qui en a été récemment inauguré ne saurait en effet servir de type, étant données les conditions spéciales en vue desquelles il a été établi, le confortable des voyageurs au point de vue de la fumée en tunnel. On lui a tout sacrifié de parti pris. Les cas de tunnels analogues sont fréquents aux Etats-Unis, et si ce premier essai donne, comme on peut le penser, toutes les satisfactions requises, il trouvera ailleurs un grand nombre d’applications qui, du même coup, ouvriront la porte au remplacement de la traction à vapeur par la traction électrique.
- La traction sur voies ferrées traverse, en ce moment, une période d’épreuve critique. Les Compagnies de chemins de fer avaient jusqu’ici ignoré la concurrence de la traction électrique ou elles l’avaient facilement battue dans le champ assez clos de scs exploitations restreintes. Elles ne peuvent plus aujourd’hui se maintenir dans l’une ou l’autre de ces situations. D’ici à quelques années, les voies électriques auront pratiquement absorbé tout le trafic local et commenceront à attaquer le transit. Là où les Compagnies de chemins de fer ne peuvent empêcher cette évolution fatale, ce qu’elles ont de mieux à faire est de voir une alliée et non une ennemie dans l’électricité, et cela avant qu’il ne soit trop tard.
- Finalement, le I)r Duncan arrive aux conclusions suivantes :
- 1. Pour le transport des voyageurs sur les voies ferrées, l’avantage au point de vue économique est en faveur de la traction électrique ; c’est l’inverse pour le transport des marchandises.
- 2. Il n'est pas indiqué pour une ligne à trafic considérable et à double voie, d’installer électriquement ses voies principales.
- 3. Pour les lignes à quatre voies, il serait économique de les établir toutes électrique-
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- ment, à moins que le transit des voyageurs n’absorbât une grande portion du trafic.
- 4. Pour les lignes à plus grand nombre de voies l’avantage serait à l’installation électrique d’un certain nombre d’embranchements ou à une entente avec les lignes électriques concurrentes.
- 5. Pour maintenir leurs dividendes, il est indispensable que la plupart des lignes à deux voies établissent des lignes électriques supplémentaires ou s’entendent avec les lignes électriques concurrentes.
- 6. La conviction que finalement tout le trafic se fera par l’électricité conduit à engager vivement les Compagnies de chemins de fer à se tenir au courant de tous les progrès de l’électricité.
- Si différentes que puissent être en Amérique et en France les situations industrielles, économiques, administratives et sociales des Compagnies de chemins de fer, les nôtres pourront peut-être trouver dans ce qui précède, d’utiles considérations, plus particuliè-ment intéressantes en ce moment où s’élabore le chemin de fer métropolitain.
- E. B.
- Synchronisation des moteurs de tramways par Thomson et Rice (1)
- On sait que, par suite de l’inégale distribution des charges sur une voiture, ou par suite de l’état des différents points des voies, les roues d’un des essieux moteurs peuvent patiner, tandis que les roues, à l'autre extrémité, ayant une adhérence suffisante, entraînent la voiture. Dans ce cas, un des moteurs prend une vitesse exagérée et, si les moteurs sont en série, le courant sera presque coupé par la force contre électromotrice, en sorte qu’un seul moteur deviendra incapable de propulser la voiture, et, si le patinage se prolonge, celle-ci pourra même s’arrêter. Ces phénomènes, qui ont été dernièrement discu-
- (1) The Electrical Engineer, New-York, 4 sept. 1895,
- P- 336.
- tés ici même par M. Hoho, peuvent acquérir une importance considérable dans le cas deux locomotives ou trois, quatre ou même un plus grand nombre de moteurs seront en service. Les barres d’accouplement des roues ne pouvant être toujours employées, MM, Elihu Thomson et Rice proposent le dispositif électrique suivant :
- M (fig. 1) est un des moteurs ordinaires de la voiture ; le second moteur, sur l’essieu H’, n’est pas représenté. Sur l’essieu H est mon-
- Fig. 1
- tée l’armature A d’un moteur polyphasé dont les inducteurs F2 et F2 sont montés en série avec les inducteurs du moteur M. Le courant engendré dans l’armature A est conduit par des bagues et trois conducteurs souples dans l'armature A’ d’un second moteur identique monté sur le second essieu, et dont les inducteurs Fs, Fs sont aussi en série avec les inducteurs des deux autres moteurs précédents.
- Tant que les deux essieux tournent à la même vitesse, les forces électromotrices engendrées dans les deux armatures A et A' sont égales et aucun courant ne passe dans la courte transmission polyphasée. Mais si une des deux armatures vient à prendre un excès de vitesse sur l’autre, l’équilibre est rompu ; elle engendre un courant qui a pour effet d’accroître la vitesse de rotation du second essieu, tandis que, d’un autre côté, la puissance absorbée par la génération de ce courant agit comme frein et empêche le premier essieu de prendre une vitesse exagérée. Les effets produits sont proportionnels à la vitesse de rotation et à peu prés instantanés, en sorte que le synchronisme est à peu près parfait. G. P.
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- PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES
- Sur la conductibilité des mélanges de limailles métalliques et de diélectriques, par G.-T. Lhuilier (1)
- « Dans le but d’expliquer les phénomènes découverts par M. E. Branly (2), plusieurs hypothèses ont été émises ; l’une par M. 0. Lodge (s), les autres par M. E. Branly lui-même. (4).
- » La présente Note a pour objet de faire connaître quelques faits nouveaux, qui conduisent à une nouvelle explication.
- ï> I. Mélanges -placés dans des tubes de verre. — Ces mélanges contenaient de la limaille de cuivre, d’aluminium ou de fer, et des diélectriques solides ou liquides. Les tubes pouvaient être introduits, soit dans un circuit comprenant un Daniell et un galvanomètre Weber, soit dans l’induit d’une bobine de Ruhmkorff, soit enfin dans l’une des branches d’un pont de Wheatstone.
- » La chaleur peut rétablir la conductibilité détruite dans un mélange solide par un choc ou par un induit voisin, ce qui ne s’est jamais produit avec des diélectriques liquides. Dans quelques-uns de ces derniers, la conductibilité détruite par une faible élévation de température reparaît spontanément.
- » Un choc, quelquefois très faible, annule la conductibilité dans le cas des liquides ; mais, avec quelques-uns, un choc ultérieur la peut rétablir.
- )) Un courant induit peut détruire la conductibilité d’un tube voisin rempli de limaille et de soufre, ce qui ne se produit pas si le tube
- (* *) Comptes rendus, t. CXXT, p. 345, 19 août 1895.
- (’)E.Branly. Comptes rendus, t. CXI, p.785, et t. CXII.p. 90. — La Lumière Electrique, t. XL,p. 301
- (*3) O. Lodge. Philosophical Magazine, Ÿ série, p. 94 ; janvier 1894. La Lumière Electrique, t. LI, p. 488 ; 10 mars 1894,
- (*) E. Branly. Comptes Rendus, t. CXVIII, p. 348. La Lumière Electrique, t. LI, p. 526, 17 mars 1894.
- est isolé à l’intérieur d’une enveloppe métallique. La conductibilité ainsi supprimée reparaître spontanément quelquefois après plus de quinze jours.
- » Le déplacement de l'une des substances, limaille ou diélectrique liquide, peut se faire sans détruire la conductibilité, mais aussi sans la produire : la limaille de fer peut être déplacée dans l’alcool à l’aide d’un aimant, sans que la conductibilité disparaisse ; elle est seulement un peu modifiée, tandis qu'elle est annulée par un faible choc. De même, le déplacement delà limaille par un aimant, dans un sens quelconque, n’a pas établi la conductibilité.
- » L’alcool peut être remplacé par un volume égal d’alcool neuf sans la modifier, tandis qu’un souffle suffit à la supprimer, en faisant varier la température. Enfin un diélectrique quelconque peut être remplacé par un autre ; si le second est sans action sur le premier, la résistance du tube reste la même (cas de l’eau remplaçant l’huile d’olive) ; si, au contraire, le second peut dissoudre le premier (cas de l’eau après l’alcool), la résistance, après être restée pendant quelque temps constante, 143 ohms', s’élève, dans l’intervalle de trois à quatre minutes, à 500000 ohms environ.
- » Ces dernières expériences montrent que, dans ces phénomènes, si le diélectrique joue un rôle actif, il ne le joue que sur une très faible épaisseur. Chaque grain de limaille doit être considéré comme emprisonné dans une très mince gaine de liquide qui adhère, par capillarité, à la gaine voisine. Alors, la substitution d’un autre liquide, identique ou différent, mais sans action sur le premier, laissera l’équilibre primitif intact, et il en sera de même de la conductibilité. Dans le cas contraire, l’équilibre primitif étant rompu, la conductibilité disparaîtra.
- » Remarques. — I. Dans les liquides surtout, la durée de la conductibilité, d’abord très faible, devient de plus en plus grande, à mesure que le nombre des induits croît.
- » II. Si, après les premiers induits, on rompt le circuit du couple Daniell, la çonduc-
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- tibllitc diminue d’abord très vite, et même disparaît complètement ; elle a besoin d’être, en quelque sorte, entretenue. Un fait analogue a été observé par M. Minchin (L) sur les mélanges de limaille et de collodion ou de gélatine.
- » II Le diélectrique devient-il conducteur sous une faible épaisseur ? Le dispositif (2) employé ici consiste essentiellement en une pointe et un disque de platine, entre lesquels peut être introduit le diélectrique à l’état liquide ; la pointe est perpendiculaire au plan du disque, en son milieu, et la distance de ces deux conducteurs peut être rendue à volonté inférieure à r p.
- » Les diélectriques étudiés sont : l’alcool, l’éther, l’essence de térébenthine, le sulfure de carbone, etc., le soufre, la paraffine, l’eau distillée.
- » Sauf pour l'eau et l’alcool étendu, quelque petite que soit la distance entre la pointe et le disque, la déviation du galvanomètre est rigoureusement nulle quand on ferme le circuit pour la première fois.
- Pour tous les diélectriques organiques privés d’eau, on observe, quand une série d’induits assez laibles les traversent, qu’il se produit d’abord un flux d’étincelles, qui disparaissent au bout d’un temps dépendant de la nature du liquide et de la distance des deux conducteurs. Alors le système conduit et un choc peut détruire sa conductibilité ; mais un nouvel induit très faible y produit une étincelle très petite et rétablit la conductibilité, et ainsi de suite un grand nombre de fois. Cette expérience réussit bien avec la benzine.
- » D’ailleurs, si les courants induits cessent avant que les étincelles aient disparu, si faibles qu’elles soient, il n’y a pas de conductibilité.
- )> Après avoir opéré pendant quelque temps avec un diélectrique organique, on remarque l’existence, sur le disque de platine, d’une tache noire dont l’aspect dépend du corps
- (’) G. Minchj.v Philos. Magaç., 5e série, p. 50 ; janvier 1894. La Lumière Electrique, t. LI, p. 486.
- (* *) L'idée de ce dispositif est de M. R. Blondlot.
- étudié. Cette tache est produite par le dépôt de carbone provenant de la décomposition du diélectrique par la décharge induite.
- » Avec le soufre, il n’a pas été possible d’établir la conductibilité ; mais, en remplaçant la pointe de platine par une de cuivre, des phénomènes analogues à ceux que présentent les tubes purent être observés.
- m Conclusion. — Le diélectrique ne devient pas conducteur, même sous une épaisseur inférieure à r p, et les gaines primitivement considérées ne jouent qu’un rôle mécanique.
- )) Dans le cas des diélectriques organiques, la conductibilité est établie concurremment par des particules métalliques entraînées et par des particules de carbone provenant de la décomposition du diélectrique ,• dans le cas du soufre, elle l'est par les premières seules (‘). ))
- Recherches expérimentales suri© champ tournant, par Henry S. Carhart (!)
- 1 .a méthode employée par l’auteur pour engendrer des courants bi ou triphasés pourra rendre de réels services dans les laboratoires qui ne sont pas pourvus d’alternateurs, ou dans les cours ; elle a été imaginée en principe par M. F.-A. Sager; voici en quoi elle consiste :
- Une cuve en verre carrée, de 17 cm. de côté et de 24 cm. de hauteur intérieure, est aux trois quarts remplie d’une solution de sulfate de zinc contenant de 200 à 400 grammes de sel au litre. A l’intérieur de cette cuve, sur deux des faces opposées, sont disposées deux larges feuilles de zinc qui sont mises en communication l’une avec le pôle positif, l’autre avec le pôle négatif d’une batterie de piles ou d’accumulateurs, de façon qu’un courant continu d’environ trois ampères traverse la solution. Le dessus de la cuve est fermé par un couvercle au centre duquel passe un axe vertical muni, à sa partie supé-
- P) Ce travail a été exécuté au Prytanée militaire.
- (*) The Electrical Journal (Chicago), i« sep-
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- rieure, d’une manivelle ou d’une poulie permettant de lui imprimer un mouvement de rotation régulier et continu. À la partie inférieure de cet arbre vertical, c’est-à-dire dans l’intérieur de la cuve, au-dessus du liquide, est fixé un disque isolant sur lequel peuvent être fixées des tiges en zinc qui plongent verticalement dans la solution. Chacune des tiges est reliée par un conducteur à une bague de prise de courant montée en haut de l’arbre et sur laquelle frotte un balai. Si les tiges de zinc sont disposées sur une circonférence de cercle concentrique à l’axe vertical et à 120° l’une de l’autre, il est facile de se rendre compte que chaque tige formant une dérivation sur le circuit principal formé par le liquide de la cuve et venant en contact successivement avec des points à potentiel décroissant depuis le pôle positif jusqu’au pôle négatif, sera parcourue par un courant alternatif sinusoïdal ; M. cFArsonval a déjà employé une méthode de génération des courants alternatifs, en principe analogue ('). Les trois tiges éloignées l’une de l’autre de 120° engendreront donc des courants triphasés dont le montage peut être fait ensuite, soit en triangle, soit en étoile. Si au lieu de monter trois tiges à 120°, on en avait monté quatre à 90°, on aurait obtenu des courants biphasés. Avant de commencer les recherches expérimentales sur les champs tournants au moyen de cet appareil, A1. Carhart s’est assuré, au moyen de mesures directes sur les courants engendrés, que ceux-ci sont à peu près parfaitement sinusoïdaux, et ont des maxima égaux.
- Cet appareil présente en outre un avantage assez considérable pour les recherches expérimentales : en arrêtant les tiges dans une position donnée, qui peut être exactement indiquée pur un index qui se déplace sur un cercle gradué, il permet de conserver pendant un temps quelconque la valeur relative correspondante des courants. Cette propriété a permis à l’auteur de prendre des photo-
- (1j La Lumière électrique, 1892.
- graphies des fantômes magnétiques correspondant à des valeurs différentes des cou^; rants.
- Le but qu’il se proposait était le suivant On sait que si 1 est la valeur maxima du courant dans chaque branche d’un système triphasé ; les valeurs simultanées des trois courants sont :
- La somme de ces trois courants, en négligeant les signes, passe par un minimum correspondant à I V3 et par un maximum trouvé à 30° du minimum et correspondant à 21. Le minimum est donc de 13,4 pour 100 inférieur au maximum.
- Dans un système biphasé, la valeur simultanée des courants est
- dont la somme arithmétique passe par un minimum I, et par un maximum I \fï. Le minimum est de 29,3 pour 100 inférieur au maximum.
- Dans un système triphasé le nombre d’am-pcrcs-tours passe par un minimum six fois dans chaque période complète et dans un système biphasé, quatre fois.
- Si les bobines parcourues par ces courants étaient enroulées l'une sur l’autre sur une barre de fer droite composant un circuit magnétique ouvert, les différentes forces magnéto-motrices seraient dans la même ligne et le flux d’induction ou tout au moins la force magnétisante résultante subirait les variations indiquées plus haut. Mais quand les bobines sont enroulées sur un anneau en fer, dans des positions relatives convenables, les forces magnétisantes, considérées comme vecteurs, font entre elles des angles convenables pour produire une force magnétisante résultante uniforme, qui tourne avec une
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- vitesse angulaire constante autour de l’anneau.
- M. Carhart a voulu déterminer si cette conclusion est justifiée par l’expérience et si les courants triphasés sont plus avantageux, à ce point de vue que les courants biphasés.
- Pour faire ces expériences, un. anneau formé de feuilles de fer de 17,85 cm. de diamètre extérieur et de 13,3 cm. de diamètre intérieur, d’une épaisseur totale de 0,5 cm. fut enroulé de 384 tours de fil de cuivre isolé. Le fil formait un enroulement Gramme fermé, auquel étaient soudées six prises de courant aux points convenables pour fonctionner avec des courants biphasés pu triphasés ; une des communications était commune aux deux circuits. L’anneau était placé horizontalement sur une table et immédiatement au-dessus de lui était une feuille de papier à dessin fortement tendue sur un cadre en bois. On projetait des limailles de fer sur cette feuille et on photographiait les spectres ainsi obtenus, pour différentes valeurs des courants, au moyen d’une chambre noire verticale, sans bouger la feuille de papier. La première série d’expériences fut faite avec des courants triphasés montés en triangle et l’on prenait une photographie pour chaque valeur des courants correspondant à une rotation des tiges de zinc de 150.
- Si l’on part d’une première position pour laquelle le courant I est nul et les courants II et 111 égaux et de signe contraire, on voit que deux pôles bien définis sont développés aux points 1 et 2, à 120° l’un de l’autre; pour un déplacement ultérieur de 150, le courant I a pris une certaine valeur môme signe que 111 ; un pôle est marqué en 1, qui tend à se confondre avec le pôle 3. Dans la position suivante, les courants I et III sont égaux en signe et en intensité et le pôle correspondant s’étend uniformément sur tout le segment 1 à 3, tandis que le pôle 2 est resté à la môme place ; le premier pôle s’étend sur un segment de 1200. Dans les deux positions suivantes (4 50 et 6o°) le large pôle s’est ramassé sur lui-même et il y a maintenant deux pôles
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- bien définis en 1 et 2. Le courant III a été réduit à zéro et le pôle 3 a disparu. Pendant toutes ces modifications le pôle 2 n’a pas changé, quoique son intensité ait été évidemment modifiée. 11 est en quelque sorte un centre de rotation, tandis que l’autre pôle a tourné de 3 vers 1. Dans les positions suivantes (750, 90°, 105”, T20n) les mêmes phénomènes sc produisent, mais le pôle 1 est devenu centre et le pôle 2 tourne vers 3. Les tiges de zinc ont alors accompli une rotation de 120" et les deux pôles ont accompli une rotation d’un tiers de la circonférence de l’anneau. Dans la phase suivante, le pôle 3 devient le centre et le pôle 1 est entraîné vers 2. On aurait ainsi un diagramme analogue à celui de la première position, mais les pôles seraient changés, ou de signes opposés.
- Ainsi, dans ces différentes phases, un seul pôle se meut à la fois ; il s’étala d’abord jusqu’à s’étendre sur un secteur de 120% puis se condense en un pôle compact; cette opération se répète alternativement sur les côtés opposés de l’anneau. Si l’on considère le plan neutre ou équatorial de l’anneau, on voit qu’il semble passer par le centre de l'anneau et se mouvoir probablement d’un mouvement uniforme.
- Si l’anneau était employé comme inducteur dans un moteur, avec, comme armature* une bobine à circuit fermé, le glissement ou la différence entre la vitesse angulaire du champ tournant et celle de l’armature ne serait pas la même sur les côtés opposés, car soit l’un, soit l'autre pôle, est le centre du mouvement du champ et reste stationnaire pour un sixième de période tandis que l’armature passe devant lui, et il produit une induction négative produisant un couple moteur correspondant.
- Dans le cas d’un courant biphasé, la marche est analogue pendant chaque quart de période, à cette différence près qu’il n’y a pas de pôle stationnaire, mais le mouvement se produit toujours par le même procédé d’extension et de contraction des pôles.
- Les autres essais ont conduit aux mêmes
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- résultats. M. Carhart conclut en disant : « Il est évident qu’il n’y a pas de différence dans le caractère des changements qui se produisent dans le champ tournant, que celui-ci soit produit par des courants biphasés ou triphasés. Le même mode de progression des pôles est caractéristique du champ tournant dans les deux systèmes. La supériorité relative de l’un ou de l’autre doit donc être établie sur d’autres bases. »
- G. P.
- Sur un galvanomètre vibratoire, par H. Rubens (’)
- Après avoir rappelé les avantages et les inconvénients de diverses catégories d’instruments de mesure pour le courant alternatif: instruments utilisant l’action mutuelle de bobines, réchauffement de conducteurs, et téléphone, l’auteur conclut, au moins quanta la sensibilité, en faveur du principe appliqué par M. Max Wien dans son téléphone optique (2).
- Dans cette méthode, on mesure l’amplitude de vibration d’un système élastique (membrane et ressort) soumis à l’action magnétique des courants alternatifs agissant sur l’aimant d’un téléphone Bell. La période propre de l’instrument doit coïncider avec celle du courant à mesurer ; à cause de la résonance les actions successives sont cumulées, et il en résulte pour l’instrument une sensibilité qui n’est atteinte par aucun autre appareil du même genre. L’instrument est au contraire, insensible aux courants de période différente de la sienne propre. L’inconvénient pratique du téléphone optique, c’est qu’on ne peut modifier la période de vibration de la membrane de plus de i à 2 p. 100.
- Le galvanomètre vibratoire de M. Rubens est basé sur le même principe que l’instrument Wien ; mais au lieu des vibrations transversales d’une membrane, l’auteur utilise les torsions oscillatoires d’une corde métallique, ce qui lui permet, en allongeant ou en rac-
- (1) Wiedeniann’s Annalen. t. LVI, p. 27, 1895.
- (’) La Lumière électrique, t. XLI, p. 185.
- courcissant la corde, de faire varier la période entre de grandes limites.
- L’appareil (fig. 1,2 et 3) consiste en une corde métallique c accrochée à sa partie supérieur dans l’anneau qui termine la tige g à
- Fig. 1
- section carrée qui traverse la tête de torsion e.
- A son extrémité inférieure la corde est serrée dans une pince d. Enfin en son milieu, elle porte un système de 20 fils de fer horizontaux, de 8 mm. de longueur et 0,35 mm. de diamètre soudés sur une lame légère en laiton, qui est fixée à la corde par deux de ses points seulement, afin de ne pas rendre rigide une trop grande longueur de corde. Un miroir
- léger l complète l’équipage mobile.
- De part et d’autre de ce système mobile sont disposés deux aimants en fer à cheval m m, dont les pôles munis de pièces de fer
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- doux n n, sont enroulés des bobines o o. Les pôles sont assez rapprochés et disposés de telle façon que le magnétisme induit dans les fils de fer soit très intense. Les aimants sont montés sur des chariots que des vis qqx permettent de déplacer de plusieurs centimètres.
- On peut faire varier la période de vibration, en modifiant le moment d’inertie du système mobile, et la longueur delà corde. Pour cette dernière opération on se sert d’une pince r, fixée sur la pièce s, que l’on peut placer à un niveau quelconque le long des colonnes a a,. Cette disposition permet une variation de longueur dans le rapport de i à 5. Des périodes de vibration plus grandes ou
- Fig- 3
- plus petites peuvent être réalisées par l’emploi de cordes plus ou moins grosses.
- L amplitude des vibrations s’observe en regardant par une lunette, dans le miroir oscillant, l'image d’un point lumineux.
- Nous n’entrerons pas avec l’auteur dans le détail des réglages et des expériences. Disons seulement que l’instrument a fourni des amplitudes neuf divisions (millimètres) de 1 échelle par micro-ampère, de sorte qu’on lit encore très bien le dixième de micro-ampère. Ces expériences étaient faites avec des cou-
- rants intermittents non simsoîdaux, et comme l'instrument n’indique que le premier terme de la série de Eourier, il est probable qu’avec un courant simsoidale, sa constante serait - fois plus grande, soit égale a 13,5 au lieu de 9.
- Cet instrument est donc trois à quatre fois plus sensible que le téléphone optique.
- A. H.
- NÉCROLOGIE
- Sigmund Schuekert
- Le 16 septembre est mort dans sa ville natale, le chef de la maison Schuekert, bien connue dans le monde électrique. S. Schu-ckert, né à Nuremberg, le j8 octobre 1846, à eu des débuts très modestes. Comme mécanicien, il travailla dans différentes villes d’Allemagne, et sa passion pour les voyages lui donna bientôt le désir de visiter les Etats-Unis. Ce désir fut satisfait en 1869. Fendant quatre années, il dépensa une considérable activité à New-York, Baltimore et Philadelphie, et eut l’occasion de travailler avec Edison.
- De retour à Nuremberg en 1873, Schuekert fonda dans la maison paternelle un petit atelier de construction qu’il transporta peu après dans un local industriel disposant d’une force motrice hydraulique. Très travailleur, Schuekert perfectionna par l’étude ses connaissances, et l’essai, qu’il fit avec succès, de construire une machine dynamo, lui indiqua bientôt la voie à suivre. De cette époque date l’invention de la machine à induit en anneau plat, qui a été longtemps un type très apprécié. En 1875, il mit aussi en marche sa première installation d'éclairage électrique par lampes à arc. Mais sa petite industrie devait surtout se développer à partir du moment, où il prit en mains la construction des lampes à arc à courant continu ; il acquit les brevets de Krizik, et sous le nom de
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- lampes Pilsen, la lampe qu’il construisit se répandit dans tous les pays.
- Le personnel de la maison Schuckert était composé en 1873 du patron et d’un aide. En 1883, il comptait déjà 100 ouvriers, et en 1886, 200. Le succès s’accentua encore quand Schuckert introduisit le montage en dérivation des lampes à incandescence avec deux lampes à arc en série sur 100 wolts. Malgré les attaques dont ce système fut l’objet à l’époque, il se "généralisa. Ses ateliers occupaient dès 1890 plus de 1000 ouvriers, et maintenant que cette maison a entrepris également l’établissement de stations centrales, le nombre de ses ouvriers et employés dépasse 2000.
- Un des succès de Schuckert fut encore la construction de miroirs paraboliques en verre pour projecteurs, qu’il entreprit sur la proposition du professeur Munker.
- Quand ces appareils furent présentés aux autorités militaires, M. Werner von Siemens toujours prêt à mettre en lumière le mérite des autres, serra la main au chef de la maison concurrente en disant : « Siemens s’incline devant Schuckert )).
- Schuckert était un modeste, et son mérite est de ne jamais avoir méconnu les services de collaborateurs tels que Hummcl, Uppcn-born et le directeur actuel de la maison M. A. Wacker.
- CHRONIQUE
- Manœuvre électrique des appareils de levage. — On vient d’installer à San Francisco de nouveaux docks pour le déchargement des charbons, où toutes les manœuvres se font à l’électricité. C’est le second essai de ce genre fait dans la région, et il semble couronné d’un plein succès. La Semaine électrique donne sur cette installation, les détails intéressants suivants.
- L’installation comprend un quai de décharge pour les bateaux, et d’immenses magasins où sont accumulés les stocks avant la vente. Ces magasins sont placés le long à'East Street, à 10,60 m. au-dessus de la chaussée. Situés à 62 mètres du point d’arrivée des charbons, ils y sont reliés par une
- voie ferrée. Le quai de déchargement à 88 métrés de longueur sur 11 mètres de largeur. Les magasins mesurent 73 mètres sur 18 mètres, et ont une contenance de 5 000 tonnes.
- A proximité des stocks de charbon se trouvent trois chaudières d’une force de 100 chevaux chacune. Elles fournissent la vapeur à deux machines convpound ayant respectivement des cylindres de 0,280 et 0,450 pour une course commune de 0,355, et développant une force de 135 chevaux à la vitesse de 265 tours. Les dynamos donnent 250 volts à la vitesse de 700 tours ; elles ont été construites en vue de résistances fort vaviablcs, dont l’intensité pourra être modifiée de 75 0/0 dans l’espace de 5 à 10 secondes.
- La force à distribuer est en effet essentiellement différente suivant l’arrêt ou la mise en marche simultanée des trois grues de déchargement. Ces grues peuvent soulever un poids de 900 kilog. à l’aide d’un câble parcourant 240 mètres à la minute, et à la profondeur de 18 ou 24 mètres. Toutefois la benne ne contient que 550 kilog Le mouvement, donné par des moteurs électriques, est transmis à chaque grue par des cônes de friction et un axe intermédiaire avec engrenages disposés de façon à diminuer, dans une proportion convenable, la vitesse de rotation. Enfin un frein se trouve sur le tambour où passe le câble de la benne.
- Le déchargement des charbons se fait dans des wagonnets placés en contre-haut du quai, à 1,80 m. environ. Chacun d’eux peut emporter, par journée de neuf heures, une quantité de 400 à 500 tonnes.
- Les wagonnets, traînés par une locomotive électrique, sont attelés au nombre de quatre ou de six. Chacun d’eux pesant vide 1 630 kilog. et contenant 2 129 kilog. de houille, la charge totale d’un train sera de 18423 kilog.; la traction est faite par une machine de 362 kilog. seulement. Deux machines suffisent à tous le service.
- Tel est l’ensemble de cette nouvelle installalion où l’électricité est employée exclusivement pour les manœuvres. Tout le charbon produit par les mines de Wellington est déchargé sur ce quai, et l’on peut évaluer leur production à une moyenne annuelle de 450000 tonnes.
- L’iiditcur-G&rant : Georges CARRÉ.
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- Samedi 19 Octobre
- 3' Année. — I
- L’Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE D’ÉLECTRICITÉ
- Directeur Scientifique : J. BLONDIN Secrétaire de la rédaction ; G. PELLISSIER
- DU ROLE DES FUITES MAGNÉTIQUES
- MOTEURS A CHAMP TOURNANT
- I. — Introduction
- But de cette étude. — Je me propose ici de compléter un précédent mémoire sur la théorie des moteurs à champ tournant (‘). A Lépoquc où celui-ci paraissait, il n’existait encore que trois théories des moteurs à champ tournant, celles de MM. Leblanc et Mutin, Sahulka et Behn-Eschenburg, auxquelles il faut ajouter une méthode de calcul de M. Picou. Aucun de ces auteurs, sauf M. Behn-Lschenburg, n’avait tenu compte des fuites magnétiques, et le travail de ce dernier était peu limpide. Je n’avais traité également cette question que très incomplètement me contentant d’indiquerlediagramme fondamental des flux de pertes qui a été expliqué avec plus de détails dans un récent article ('); cette théorie mettait cependant en évidence divers points nouveaux, en particulier le fait que la valeur des constantes secondaires ne modifie pas les propriétés absolues du moteur, mais lui permet seulement d’utiliser une partie plus ou moins étendue d’une caractéristique déterminée par la construction de la carcasse et le circuit primaire seul ;
- (l) Éclairage ÉlectriqueJ août 1895.
- elle indiquait aussi (‘), en même temps que M. Ferraris, et indépendamment de celui-ci, le principe de la théorie physique des moteurs monophasés fondée sur le théorème de M. Leblanc, telle qu’elle est actuellement admise par les auteurs plus récents (3).
- Depuis cette époque, de nombreuses (!) théories ont été publiées où l’on a cherché à tenir compte des fuites magnétiques ; il convient de citer celle de M. Arnold (8), la remarquable étude de M. Potier (5), un travail deM. Cahen très heureusement inspiré de ceux de Behn-Eschenburg (r'), et enfin une théorie récente de M. Steinmetz (6). Je n’ai pas l’intention de faire ici la critique de ces travaux, tous fort intéressants ; mais je ne crois pas qu’ils aient épuisé le sujet ni éclairci aussi complètement la question qu’elle me paraît pouvoir l’être.
- Mon but est de donner une théorie tenant compte des effets parasites, tout en aboutissant à des formules pratiques.
- A cet effet, je ferai appel aux considérations * (*)
- (') Lumière Électrique, t. XLI, p. 322.
- (*) On trouvera un excellent exposé de ces deux points importants dans un travail très clairet intéressant de M. Rotliert publié dans YElectrical World, de New-York et l'Éclairage Électrique, 10 août 1895.
- (»} Zeitschr. f. Elec., janvier, mars 1894 et Lumière Électrique 1894.
- (') Bull, de la Soc. Int. des Électriciens, mai 1894.
- C) Elektrotechnis. Zeitsc., 24 janvier 1895 et Éclairage Électrique, 17 août 1895. Le diagramme fondamental de M. Cahen est d’ailleurs équivalent à mon diagramme de 1893, sauf qu’il suppose à tort v, = t,.
- O1) Theory of the General Transformator, Inst. El. Eng., Meeting de 1895.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- 1
- nouvelles exposées dans mon précédent article sur les champs magnétiques tournants, pour généraliser la théorie des fuites de Hopkin-son ; cette méthode aura le grand avantage. de rattacher intimement la théorie des moteurs polyphasés à celle des dynamos ordinaires, tandis que jusqu’ici on y a fait intervenir presque toujours des coefficients d’induction mutuelle assez mal définis, et qui cadrent peu avec les habitudes de calcul ordinaires reposant sur la considération des flux eux-mêmes. Pour bien faire saisir la différence entre les diverses méthodes, j’ajouterai qu’on peut aujourd’hui les'.classer en trois groupes :
- i° Celles qui reposent sur la considération des coefficients d’induction fictifs À, et X„ définis dans mon précédent article et où les fuites sont définies par le rapport yy =1 — ce sont les méthodes de MM. Behn-Eschen-burg, Cahen, etc.
- 2° Celles où l’on considère des self-inductions parasites représentant les fuites primaire et secondaire : méthode indiquée d’abord pour les transformateurs par Kapp et étendue aux moteurs par Steinmetz.
- 3° Celles où l’on traduit les fuites par un coefficient v de Hopkinson.
- A ce groupe appartiennent la méthode de M. Potier et celle que je vais développer ; une des principales différences entre les deux, c’est que M. Potier néglige le coefficient secondaire >q, tandis que je fais intervenir y et iq et le coefficient e défini par la relation
- Ces distinctions étant bien établies, la suite ne prêtera à aucune ambiguité. Je supposerai qu’il s’agit de moteurs équilibrés, c’est-à-dire ayant des courants égaux dans les diverses phases.
- Avant d’aborder la théorie proprement dite, je rappelle sommairement les principes généraux bien connus aujourd’hui qu’il est utile d’avoir présents à l’esprit au cours de cette étude, mais que n'ont pas besoin de lire
- ceux qui sont déjà au courant de la question.
- Rappel des principes généraux des moteurs polyphasés équilibrés. — Un moteur cylindrique, sans pôles saillants, comprend deux parties concentriques : le primaire qui porte les enroulements inducteurs, et le secondaire qui porte les enroulements induits en court circuit. On supposera le primaire fixe et le secondaire mobile ; on admettra qu’il y a 2 p pôles tournants.
- Les courants primaires produisent 2 P flux tournants dont on a vu précédemment le moyen de calculer l’harmonique principale ; soit fit la vitesse de pulsation correspondante.
- Si on faisait tourner l’armature à la vitesse ^ égale à celle du champ tournant, il n'y aurait production d’aucun courant induit ; le régime démarché synchronique ne peut donc être réalisé qu’en dépensant un travail exté-
- Supposons maintenant qu’on laisse ralentir un peu le mouvement de l’armature et soit <ù < ü la vitesse de pulsation ainsi réalisée. Le champ ne sera plus fixe mais se déplacera avec une vitesse angulaire ("ÿ ) Par rapport au secondaire.Les barres du circuit secondaire ainsi balayées par ce flux deviennent le siège de courants de Foucault qui se déplacent avec la même vitesse angulaire Ll , u et
- » p
- dont l’action sur l’armature détermine un couple moteur. On conçoit que dans une certaine limite en deçà de la vitesse do synchronisme, ce couple aille en augmentant avec le glissement il — w.
- Celui-ci augmente de lui-même avec la charge de manière à assurer la production de courants secondaires proportionnés au couple à produire, en tenant compte bien entendu du décalage plus ou moins grand des courants secondaires par rapport au champ tournant sur lequel ils exercent leur réaction électro-magnétique.
- La présence des courants induits secondaires exerce ainsi sur le primaire une réac-
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- 99
- tion absolument analogueà celle qui se produit dans les transformateurs : elle réduit la self-induction apparènte, et par suite le courant pris par le moteur sur un réseau à potentiel constant peut se proportionner de lui-mème à la charge dans certaines limites. L’appareil se comporte comme un transformateur dont les deux parties sont mobiles l’une par rapport à l’autre.
- Effet du glissement. En pratique ordinaire, le glissement iï — w doit être très faible même en pleine charge (5 0/0 de £2 est un maximum ,n), par suite de la considération du rendement. On peut s’en rendre compte aisément sans calculs de la manière suivante : l’armature tourne avec la vitesse absolue r et avec P
- la vitesse ^ par rapport aux
- courants secondaires ; or c’est la réaction de l’armature sur ces courants qui produit le couple moteur C.
- Le travail électromagnétique consommé par la réaction est donc C j et le travail mécanique recueilli sur l’arbre C - , et cela indépendamment de toute hypothèse sur les forces en jeu ; par conséquent il existe une perte de travail, dont la valeur relative est
- ~~â ’
- par le seul fait du principe de l’appareil. Ce principe très important qui a été indiqué pour la première fois en 1891 par MM. Leblanc et Hutin (n’en déplaise à ceux de nos compatriotes qui prétendent nous le réimporter d’Angleterre) présente une analogie intéressante avec le phénomène du glissement d’une courroie sur une poulie. Le travail perdu dans ce cas a aussi pour expression (O— w) C et il est transformé en chaleur par le frottement ; ici il est transformé également en chaleur mais par effet Joule dans le cuivre secondaire.
- On doit donc forcément limiter le glisse-
- usages spécieux où l’on peut aller notablement plus
- ment à une faible fraction de la vitesse de synchronisme £2. Comme c’est au détriment de couple de démarrage, il faudra dans certains cas renforcer celui-ci par une augmentation au moins temporaire de la résistance secondaire, quitte à perdre alors sur le rendement.
- Analogie et différence avec unmoteur à courants continus.
- On voit que ce qui caractérise un moteur polyphasé,c’est que :
- iü II s’excite lui-même par les courants d’armature (comme un moteur Sayers). Cela conduit à l’emploi de très faibles entrefers, de faibles nombres de pôles tournants et de faibles densités de flux, pour éviter un courant magnétisant trop fort. Rien ne limite la valeur de ht réaction d’induit parce qu’il n’y a pas de collecteur.
- 20 II ne peut dépasser la vitesse de synchronisme et il ne produit de couple que grâce à un retard à partir de cette vitesse.
- II présente à ce point de vue une analogie intéressante avec le moteur shunt à courants continus à potentiel constant.
- Car si 011 appelle £2 la vitesse qui annule le courant de celui-ci, le courant d’armature est aussi proportionnel à Û — co.
- Alais tandis que dans le moteur shunt le champ reste constant théoriquement jusqu’au calage inclusivement, il n’en est pas de même pour le moteur polyphasé à cause de la réaction croissante du secondaire et à cause des pertes magnétiques.
- Celles-ci tendent à augmenter les self-inductions des deux enroulements, ce qui affaiblit d’une part les courants primaires et augmente cle l’autre le décalage des courants secondaires. Ces deux effets réduisent très rapidement le couple, même aux régimes normaux ; c’est pourquoi il ne faut pas abuser de la comparaison avec les moteurs à courants continus,
- II. — Établissement des formules applicables
- AUX .MOTEURS POLYPHASÉS.
- Les considérations précédentes donnent les
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- éléments suffisants pour déterminer tous les phénomènes dont -un moteur polyphasé est le siège. Les notations et le mode de calcul se rattachent à ceux de mon article sur les champs tournants, cité plus haut et dont celui-ci est la suite immédiate.
- Notations. — Considérons un moteur multipolaire du type cylindrique, comprenant p champs tournants, alimentés tous en série par des courants polyphasés symétriques, en nombre quelconque. Les constantes de ce moteur sont supposées calculées par les règles que j'ai indiquées (1). Nous appellerons (avec l'indice i pour le primaire et 2 pour le secondaire) :
- 3 p le nombre de pôles tournants,
- ü la tension vectorielle du réseau d’ali-
- mentation,
- N, N, les nombres totaux- de fils périphériques des enroulements primaire et secondaire le long de l'entrefer,
- K, K, les coefficients servant à déterminer les flux tournants,
- k, kt les coefficients servant à déterminer
- les forces électromotrices, r, r, les résistances vectorielles des deux enroulements,
- >, X, leurs self-inductances vectorielles,
- t!fl la résistance magnétique du circuit
- parcouru par le flux commun aux deux circuits,
- c, t>, les coefficients d'Hopkinson pour chacun des circuits primaire et secondaire,
- $,F, F, les flux tournants définisci-dessous, E, E, les forces élcctromotrices induites vectorielles,
- les intensités efficaces des courants polyphasés,
- la vitesse angulaire relative des deux parties du moteur, la vitesse de pulsation des courants primaires,
- la vitesse de pulsation des courants secondaires, en posant :
- le coefficient de glissement relatif des deux parties du moteur,
- Îles facteurs de réactance des enroulements primaire et secondaire à la fréquence Q,
- Île facteur de réactance du secondaire à la fréquence S2 — a>.
- Composition des flux tournants dans les circuits primaire et secondaire. — Les flux se ramènent, comme on l’a vu plus haut, à des flux tournants dont nous considérerons seulement l’harmonique principale. Nous supposerons d’abord, pour des motifs précédemment indiqués,que les coefficients v, et ve sont constants sensiblement, nous réservant de tenir compte plus tard de leurs variations.
- Notre point de départ est le diagramme des flux donné plus haut (‘) et dont je rappelle brièvement la composition (fig. 1) :
- Dans les conditions d’induction où se trouve le circuit magnétique, le courant primaire I,, s’il était seul, produirait à travers le circuit secondaire un flux tournant fictif Æ>, représenté par OA en grandeur et phase et à travers le circuit primaire un flux plus grand mais de même phase OB = t’, «Iq ; inversement le courant secondaire seul produirait le flux <I>.2 = BC, à travers le primaire et AD= v.j (de même phase que 4>s), à tra-
- (x) L'Eclairage Électrique, 24 Août, p. 361.
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- vers le secondaire. sont définis par
- les relations :
- _3ttK, N,I, (t)
- pA
- _27rK,N5I>V2 (a)
- * “
- Les flu.v réels produits par l’action simultanée des deux courants en présence seront donc :
- Dans le primaire, la résultante géométrique F, de v: <E>, etde <£*,, représentée par le vecteur OC, ; et dans le secondaire, la résultante
- géométrique F2, de v2 <ï>2 et de tlfl représentée par le vecteur OC2. Les flux <t>, et vl $, sont symphasiques avec le courant I, qui les produit ; de même les flux et v2 <ï>2 sont symphasiques avec I2. On doit remarquer en outre que, le secondaire étant fermé sur lui-même sans embrasser d'autres flux que F2, le courant É qui y prend naissance est exactement en quadrature (décalé de -) par rapport à Fs ; l’angle des deux flux F2 et v2 est donc droit.
- Cela suffit à nous permettre d’établir très simplement les relations entre les différents flux et les angles de la figure.
- Relations entre les flux <!>., <D2, F,, F„ et les angles a, {3 et 9.— L’angle /S est immédiatement déterminé par sa tangente ; en menant C2 g parallèle à O B on a :
- ,e + (j)
- Or, dans le triangle O AC: on a :
- «,*, = *,*1119. U)
- D’où, en substituant la valeur :
- (') VBclairage électrique, 34 août p. 364.
- tg,s= l]tF==(1 — ï7^')tg9=''ig9(5)’
- en prenant comme on l’a expliqué antérieurement (') pour expression du coefficient de dispersion
- D’autre part on trouvé aisément :
- fl —T)sin9 'vO+ff5 tg5o
- cos« = cos(9-|S)rrcos9cosiS(r+tgfltg^)
- (7)
- (8)
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Puis les flux F2 et F, sont donnés en fonction de par les formules :
- F, = *,cos9, (9)
- F,-_~=0,F,\/.+»!ts>5=»,t,cos<lV. + ^tg'8 (10, ou d’après la formule (t),
- aVajIi cos6V-|+J,tE,(, (,,)
- P A
- et
- T, ,_-2 N, I,cos9
- * p A
- Forces ëlcctromolrices induites et courant secondaire. — Les forces électromotrices, dans le primaire L, et dans le secondaire E2. sont produites par les flux totaux F, et F2, qui les traversent. La fréquence étant — dans
- le primaire et dans le secondaire, on a
- d’après la formule fondamentale de la f. c. m.
- (i3)
- E,= r^=N,(û~„)F„ (M)
- On peut de même, d'après les équations(i j) et ( 14), exprimer E, en fonctions de E, par l’équation (')
- =
- K, N,
- R, N,
- E, Ks Xs 1 ' K, N, ^,+ (7»tg0V
- (17)
- Valeur de l’angle B. — L’angle 0 formé par les flux <&, et F2 est la variable principale dans toute cette théorie ; il est donc bon d’en connaître l’expression. Cela est facile si l’on remarque que c’est aussi l’angle formé par L et par la force électromotrice qu’induirait le flux <E>l seul ; c’est donc le retard de phase du courant secondaire sur la force électro-motrice qui lui donne naissance. Ce retard se calcule immédiatement en vertu de la loi de Joubert ("), par la formule :
- tgO = (n—/n-i, (18)
- L’angle 0 est donc connu en fonction de la vitesse de rotation et des constantes et r, du secondaire.
- Si on désigne par m., le coefficient de réac tance du secondaire à la fréquence — ?
- (19)
- Le circuit secondaire n’embrassant pas d’autre flux que F.,, le courant L dans ce circuit reste en phase avec E2 et a pour expression, en appelant r., la résistance vectorielle de l’enroulement.
- E, k, N.
- ï, = ;r = ^— (H—«)F,. (15)
- on peut écrire plus simplement :
- Dans ce qui suivra on emploiera indifféremment l’une ou l’autre de ces notations ; on posera même plus tard tg 9 = x pour simplifier l’écriture.
- En remplaçant dans cette expression F2 par sa valeur, on aurait L en fonction de 1 . Mais on y arrive plus simplement par la figure 1, en remarquant que :
- or, par définitions (1) et (2),
- d’où
- ~ N,K,I, ’
- — K< N< b sinfl K, N, ~~ '
- Valeurs générales de la puissance et du couple
- transformation du moteur. Les équations (i 6)et (i 7) sont
- très auteurs qui négligent à tort le rôle des encoches en faisant implicitement K,—K, etKs = K))Ct ne tiennent pas compte du radical
- Vi+r’tg'S
- dont la valeur est notablement différente de l’unité.
- (*) La loi de Joubert est, comme on le sait, la loi fondamentale des courants alternatifs simples.
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- [03
- produits par un courant primaire donné. — La puissance consommée dans l’induit a pour expression par définition :
- ou, en remplaçant F8 par sa valeur (12).
- Or on a, en ver.tu de définitions données antérieurement (') :
- 77 K, k, Nt, \ ~v,
- ^K1VN|_XS
- (”)
- La parenthèse de l’équation (21) est donc égale à
- car d’après YEclairage Electrique, 17 août.
- Par suite (2)
- D’où l’expression du couple :
- ; (35)
- ou, si Ion remplace C“— “) par sa valeur
- Ig 9,
- i.îàLii-Or-^ri-ÎSL® (36)
- La puissance utile appliquée à l’induit est P8 — 6) C.
- Expression du couple en fonction de la force éleclromotnce primaire. — On peut aussi
- (') L'Eclairage électrique, 24 août p. 364. O En écrivant Pr = rtIJ on pourrait obte pression équivalente :
- p /K, N, I, sin 9\»
- ^r~r*VK,N, «, )
- mais il vaut mieux introduire cr au lieu de ty
- exprimer le couple en fonction de la force électromotrice induite primaire :
- E, = ^iN, F, | (>3)
- = V=>
- car si l’on substitue clans cette équation la valeur F, déduite de (11) en tenant compte de (22), on trouve la relation •
- E,=--n/, I, cos 9 V1 + <rs tg* 0. (27)
- ou inversement :
- (*8)
- d’où, en substituant dans (14)on obtient (‘):
- c=tu^i,(fi)'T^Slirs t„)
- Valeurs du courant et du couple dans le cas de Valimentation à Potentiel constant. — Dans le cas le plus ordinaire, l’alimentation à potentiel constant, I, n’est pas connu directement et il faut le calculer de la manière suivante,
- La tension aux bornes du primaire U (fig. 2) est la résultante d’un vecteur Oè=r, It, sym-phasique au flux produit par le courant I,, et de la force électromotrice induite Et en quadrature avec le flux résultant dans le primaire F,.
- Le triangle O h F donne ainsi :
- D>i=ÔF’ = ÔT+(î7T+E,) (30)
- Dans cette expression E, a la valeur donnée ci-dessus (27), qu’on peut écrire aussi (2)
- E, =*1, r, I, cos 6\/r+ff* tg*0
- et d’autre part :
- ,Oh
- O *=r, T, cos « Tb=zr< I, sin a
- 00
- (') M. Cahen adonné récei par un calcul en partie inexa
- tune formule équi-qu’il y soit arrivé
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- [04
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Substituant toutes ces valeurs dans (30) on trouve :
- Ou, en remplaçant sin a et cos x parleurs valeurs"^) et (8) et faisant diverses transformations.
- U’=(r,I,)'cos’!l [(t-rtgO)>+(tgO+»,,)’] ; (,«)
- d’où :
- Cette expression diffère de celle que j’avais donnée dans le cas où les fuites magnétiques seraient négligeables, uniquement par le terme c-tgStgçt de la première parenthèse. C’est ce terme qui traduit d’une manière très simple l’influence des fuites magnétiques sur le courant primaire ; on voit qu’elles tendent à réduire celui-ci d’une manière importante.
- La valeur du couple s’obtient immédiatement en substituant cette expression de 1, dans i’équation (26). On trouve ainsi :
- C:
- /uy______tge_____
- (34) '
- Telle est l’équation exacte du couple, à potentiel d’alimentation constant.
- Variations de l’intensité et da couple en jonction du décalage 9. — Il est facile de voir en passant, d’après les deux expressions (33) et (34): que l’effet de la dispersion est de réduire le courant et le couple, d’autant plus que tr est plus grand. Pour une valeur donnée de a les variations de 1, et de C en fonction de 9 sont les suivantes :
- I,, va en croissant d’une manière continue à partir d'une valeur très faible de 8 (au-dessous, il reste presque constant) jusqu’à un maximum correspondant à 0 = 90°. Ce maximum à pour valeur.
- Lorsque m1 <7 est grand devant l’unité, cette expression se réduit sensiblement à
- L’intensité maxima ainsi déterminée ne peut jamais être atteinte rigoureusement, car on ne peut avoir Q — 90° ; mais au démarrage ô est assez grand pour qu’on puisse employer comme approximativement suffisantes les équations (35) et {36). La valeur rigoureuse s’obtiendrait en faisant tgô — m.,.
- Quant au couple, il part de zéro pour 8 = o, va en croissant d’abord jusqu’à un maximum puis décroît de nouveau jusqu’à zéro pour 9 = 90°. Il est facile de déterminer le régime qui correspond au maximum en annulant la dérivée ; on trouve qu’il correspond à la valeur
- tg9= <?7)
- On peut dans bien des cas se contenter de l’expression approchée en négligeant 1 devant m\ et m\ a, d’où :
- La valeur correspondante du couple est alors :
- c-=KV)>-C)j-
- '-CA)'
- ou sensiblement, en négligeant 1 devant mx qui est toujours grand,
- On verra plus loin comment cette expression peut-être modifiée de façon à montrer l’influence du courant magnétisant sur le couple.
- Formules approchées pour et C,. —Au lieu des expressions exactes (33) et (34) on peut en obtenir d’autres simplement approchées un supposant dans les équations (28) et (29 ) queE x reste sensiblement constant et égal à la tension aux bornes, comme dans un transforma-
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- teur. Cela revient à supposer le flux K, constant ('), et les questions ainsi obtenues sont naturellement très simples.
- .Mais il est facile de voir que l’on n’aura ainsi qu’une approximation souvent insuffisante ; car l’effet de la résistance primaire beaucoup plus importante relativement que dans un transformateur, peut très bien faire subira E[ une réduction de 10% quand on passe de la marche à vide au cas du démarrage, où le courant est facilement double ou triple du courant normal. Comme l’expression du couple est proportionnelle à E'f, cette variation de 10% sur le flux F, et la force électromotrice E, entraînerait une erreur de 20% sur le couple de démarrage ; aussi sera-t-il préférable en général de s’en tenir aux expressions exactes (33) et (34), qui sont en définitive peu compliquées et d’un emploi facile.
- Facleur de puissance. Le facteur de puissance est par définition le cosinus de l’angle de décalage y qui existe entre le courant et la tension aux bornes. Or, en projetant (fig 2) le vecteur U sur le vecteur r, I,, on a, comme on le voit facilement,
- U cos v = r, I, [ ï, «2, cosS tgœ)sinO—[r ^«^ffsiîiOjcosO
- d’où en remplaçant 1, par sa valeur (33)on obtient le facteur de puissance théorique (sans effet du fer),
- M,y=______i+Ci-<rl«Miü9cos« . ( j
- cos 6\/(i—m , (7tg^)!+(tg9 | m{)
- Pratiquement on peut simplifier cette expression en considérant le décalage du courant comme mesuré par rapport à la force électro-motrice E, dont la direction diffère extrêmement peu de celle de U (fig. 2).
- On a alors simplement
- d’après la formule (7). Cette expression est commode comme valeur approchée ; elle mon-
- (’) Hypothèse faite par piusieure auteurs,notamment M. Cahen (loc. cit.), par analogie avec ce quia lieu pour les transformateurs.
- tre nettement l’effet de la dispersion o-, car dans le cas où il n’y a pas de fuite magnétique on aurait simplement cos •/ = si 11 9.
- Ce facteur de puissance y va d’abord en croissant avec 0 puis décroît après avoir passé par un maximum ; on trouve aisément, en annulant la dérivée, que la valeur deô correspondant à ce maximum est
- Ce qui met en évidence l’influence énorme des fuites sur le décalage théorique.
- Variations des flux F, F„ et des coefficients v, et v2. — Avant d’aller plus loin, il est bon d’examiner d’après les principes posés antérieurement comment varient dans toute l’échelle des régimes les coefficients p, et v2 et par suite r. Le flux F, dans le primaire, et par suite l’induction Bn varient peu, comme on vient de le dire, de 10 % tout au plus.
- La variation est donnée par celle de la force électromotrice (équation 27) auquel R] est proportionnel.
- Quant au flux secondaire F\, sa variation est facile à établir d’après l’équation (10)
- K, etv, étant sensiblement constants, F, va en diminuant quand 0 augmente, c’est à dire lorsque la charge croît.
- Au calage ou au démarrage sans résistances intercalées dans le secondaire, F2 est donc réduit à une très faible fraction de sa valeur primitive ; mais, dans les limites de fonctionnement stable, c’est à dire entre la marche à vide et le régime de couple maximum, il varie beaucoup moins. En effet, si on substitue la valeur tg 0 — - qui donne à peu près le couple maximum, on trouve :
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- au lieu de la valeur — correspondant à la charge moindre. L’induction dans le secondaire ne varie donc guère que de 30%.
- Ces remarques nous permettent de conclure en ce qui concerne Les variations de vt et vâ. Les inductions B, et dans les noyaux primaire et secondaire sont toujours faibles et en pratique on est forcé par des conditions de bonne construction de rester très loin de la saturation, sauf dans la denture ; la partie du circuit magnétique formée par les noyaux de fer primaire et secondaire n’entre donc que pour une fraction dans la valeur de la réluctance (‘) où l’entrefer joue un rôle très important tant qu’il ne descend pas au-dessous de t à 2 mm ('). Une variation de 10 % sur Ft et de 30 °/„ sur F2 modifie donc en général assez peu iq et iq, par suite u, et entre la marche à vide et le couple maximum. Grâce à cette circonstance heureuse, les équations précédentes permettent de calculer avec une suffisante
- (») Il est facile de calculer cette variation de E, en déduisant le rapport 1 ou mieur des équations
- (»J) ' <}}>i »“ remplace -Si par m, pour abréger
- /F-.V . t- l- e’tg-6
- VtU ‘(t-m, etg6)14-tg6+ »>,)’’
- A videtg8=o et ona 1= i.
- Pour le couple maximum tg 0 difîère peu de
- (%)'=;
- -Gk-)'
- par la formule (42] serait de icr pour r00.
- exactitude, les variations du courant et du couple dans ces limites,en donnant à 7 la valeur correspondante au couple normal.
- Au-delà de celle-ci, c’est-à-dire pour les valeurs plus grandes de tg 5, notamment au démarrage sans rhéostat, il est bonde recourir à une seconde approximation en calculant de nouvelles valeurs de F, et Fa par les for-mules(n)et (12). D’après celles-ci, on calculera à la manière ordinaire de nouvelles valeurs des réluctances .a, et ,11., et des coefficients v,,i’2 etc à substituer dans les équations générales.
- On doit remarquer que ces valeurs nouvelles v,. lu et c- seront toujours plus petites que celles obtenues pour la marche normale, parce que l’induction 331 reste à peu près constant et que &>, devient très petit, tandis que les petits isthmes de fer offerts au passage des fuites le long de l’entrefer sont d’autant plus saturés que les courants primaires et secondaires sont plus grands.
- Par conséquent, en conservant les premières, on risque seulement de trouver par le calcul des valeurs des couples et du facteur de puissance plus petites que celles qu’on relèvera ensuite par expérience sur le moteur ; c’est là une condition de sécurité plutôt avanta-tageuse pour le constructeur, et il n’y a donc aucun inconvénient grave pour la pratique à adopter d’abord pour les coefficients v,, ?q, <7 les valeurs correspondant à la marche en régime normal.
- Par contre il ne serait pas toujours suffisamment exact de prendre les valeurs déterminées à vide par la méthode indiquée dans mon précédent article, car dans ce cas, il ne se produit pas de saturation dans les petits isthmes. La détermination expérimentale de v{ et de v.t à vide n’a de valeur que lorsque les encoches sont toutes fendues.
- Pour calculer avec plus de rigueur les couples de démarrage, il est bon de déterminer <f par une mesure empirique faite dans les mêmes conditions sur un moteur existant.
- Lorsqu’on emploie des moteurs à très faible entrefer, la réluctance du fer joue un rôle très
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
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- important, et il est nécessaire de déterminer V! et ainsi que <i\, pour divers régimes, par le procédé de tâtonnement que j'ai indi-qué.(')
- (A Suivre). A. Blondel.
- TRANSMISSION D'ÉNERGIE
- L'EXPOSITION DU TRAVAIL, A PARIS
- Les expositions se multiplient à un tel point qu’il est rare d’y trouver des appareils ou des applications vraiment originales. Mais elles ont le grand avantage de faire pénétrer dans les masses les ressources de l’industrie moderne et de faire connaître aux intéressés les bénéfices qu’ils peuvent en retirer. Déjà, à l'Exposition de Lyon, l’année dernière, une intéressante transmission de force par l’électricité avait été réalisée ; une expérience semblable vient d’être faite à l’Exposition du Travail, à Paris. Dans ces deux cas, il ne s’agit plus, comme dans bien des expositions précédentes, d’un transport fictif où une dynamo fonctionnant en génératrice actionnait une autre dynamo fonctionnant en moteur à travers une résistance plus ou moins grande. Le public voyait les deux machines tourner sans même, souvent, se bien rendre comptede leur solidarité et, à plus forte raison, il n’en tirait aucune conséquence. 11 s’agit ici d’une vraie distribution d’énergie ; la dynamo génératrice actionne des lampes à arc, des lampes à incandescence, et des moteurs qui mettent en marche les machines outils cle différents exposants. Ceux-ci peuvent apprécier les avantages clu moteur électrique et si, plus tard, se trouvant sur un
- ('J Le travail de M. Hanappe (Eclairage électrique, juillet 1S95) donne un excellent exemple de la détermination de la réluctance du circuit magnétique principal pour les valeurs variables de l’induction.
- Pour les perméances de pertes il faut faire un calcul analogue qui permettra de déterminer ensuite les valeurs correspondants à des f. m. m. données.
- réseau de distribution, on leur propose l'emploi de la force motrice électrique, ils n’hésiteront pas à l’adopter. Des expériences de ce genre méritent donc d’être signalées.
- Les stations centrales et les industriels ne peuvent que gagnera cet état de choses ; la question a été souvent exposée dans nos co-lonnes( ) etnous n’avons pas l’intention d’y revenir ici en détail. Il nous suffira de rappeler qu’on peut obtenir ainsi dans les ateliers un rendement relativement élevé lorsque la charge diminue dans une notable proportion, ce qui n’a pas lieu dans une transmission mécanique ; qu’on peut obtenir une plus grande régularité dans le travail ; que la suppression des nombreux organes mécaniques, tels que courroies, engrenages, pignons d’angle, câbles télédynamiques, etc., qui sont une cause de perte fixe de la puissance disponible et dont l’entretien est coûteux, permet d’augmenter la sécurité des ouvriers r qu’on peut distribuer facilement la puissance motrice, même dans un local très exigu, et ajouter à très peu de frais de nouvelles; ^unités lorsque l’importance du travail l’exige..
- A l’Exposition du Travail, les moteurs et les lampes sont branchés en dérivation sur le même circuit d’une simple distribution à deux fils ; malgré le travail très irrégulier des moteurs, la fixité de la lumière est remarquable et l’aiguille des appareils de mesure, au tableau de distribution, indique que Je voltage est d’une constance presque absolue. C’est un résultat non moins important à montrer au public.
- La dynamo, construite par la compagnie de l’Industrie électrique, est du type Thury. Elle est actionnée directement, au moyen d’un accouplement Raffard, par un moteur Westinghouse, alimenté par un générateur inexplosible Nfclausse. La chaudière peut produire 1750 kg. de vapeur, par heure, à la pression de 13 kg., avec une combustion de 70 kg. de charbon à l'heure par mètre
- (') Voir principalement les articles de M. G. Richard sur les Applications mécaniques de l’Electricitèi
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- L'ÉCLAIRAGK klkctriquk
- carré de grille. Un régulateur de pression de Grouvclle maintient la pression de la vapeur d’alimentation du moteur à la pression fixe de 8 kg. La canalisation de vapeur est munie d’un purgeur automatique d’eau de condensation systèmé Grouvelle.
- La dynamo est du type hexagonal ; àl a vitesse angulaire de 300 tours par minute, elle peut fournir 650 ampères sous 110 volts ; elle
- est à enroulement eompound, le réglage du circuit d’excitation en dérivation se faisant, comme nous le verrons plus loin, par un régulateur automatique. L’armature est du type tambour, en série. Chacun des 6 balais est composé de g frotteurs spéciaux en charbon, assurant un fonctionnement régulier sans étincelles, sans échauffement et sans décalage sous variation de charge. Les chaises
- des paliers sont montées sur un cintre circulaire ; cette disposition permet d’obtenir facilement un centrage parfait des paliers; ceux-ci sont munis de graisseurs automatiques à bagues et un niveau indique quand la provision d’huile doit être renouvelée.
- Le poids total de la dynamo, y compris la
- plaque de fondation,est de 4 000 kilogrammes.
- Les tiges terminales de l’armature sont disposées tangentiellement au collecteur, comme on peut le voir sur la figure 1 qui représente l’ensemble de l’installation. Pendant la marche, ces tiges assurent donc une ventilation très énergique, en sorte que l'é-
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- D’ÉLbiCTRICITÉ
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- chauffement est très faible. L'enroulement a été calculé pour que tous tes organes puissent supporter sans danger une surcharge continuelle de 20 pour 100.
- Le rendement industriel de cette dynamo, à pleine charge, est de 92 pour 100.
- 10lie actionne 6 lampes à arc de 6 ampères. 4 de 10, et 2 de 3 1/2, 3 lampes à incandescence de 500 bougies absorbant 10 ampères sous 110 volts, et environ 260 lampes à incandescence de 16 bougies réparties dans l'ensemble du bâtiment, principalement dans la reconstitution de la verrerie. Elle met en outre en marche 8 moteurs repartis de la façon suivante
- ix, un dans l’exposi-. dans l'exposition de
- j moteurs de 2 chevt tion de la verrerie, et u M.Pinèdeoù il met en marche des machines, à couper, coudre et clouer le cuir pour la fabrication des chaussures.
- La figure 2 représente cette dernière installation. Le moteur attaque par courroies des arbres de transmission par lesquels les machines outils sont mises en marche.
- 3 moteurs de 1 cheval chacun actionnent les machines outils de Al.Guitel, la fabrique de pâtes alimentaires de Al. .Mellano, et des monte-charges et ascenseurs de AlM.Alail-fer et Reuter. La fig. 3 représente l’installation de M. Guitel.
- Dans l’installation de Al. Tiersot, un moteur de 1/2 cheval actionne un tour à bois ; 1 ouvrier complètement libre de tous ses mouvements peut exécuter facilement des travaux très délicats ; deux moteurs de môme puissance
- actionnent les machines à affûter les fraises dans l’installation de M. Vachette, et. dans l’exposition de Al. Ducoudun, une curieuse machine à laver la vaisselle qui se compose simplement d’une double brosse disposée sous forme de vis et entre les filets de laquelle les assiettes étant prises à un bout, sortent à l’autre extrémité complètement la-
- Enfin un moteur de 10 kgm. commande un appareil William Saint Martin, pour la purification des eaux-de-vie au moyen de l’oxygène et de l’ozone. Le traitement du cognac par l’oxygène et l’ozone transforme les aldéhydes nuisibles, produits toxiques, dont les meilleures eaux-de-vic naturelles ne sont jamais exemptes, en éthers inoffensifs; il est ans action sur la force
- alcoolique et ;
- les
- qualités toniques et stomachiques des liquides qui lui sont soumis ; il développe au contraire, les arômes spéciaux de ces liquides en leur donnant une douceur et « un moelleux » paraît-il très goûtés des véritables gourmets, et qu’ils n’acquièrent généralement qu’a-près un séjour de plusieurs années dans les chais.
- Toutes ces installations étant destinées à la démonstration, sont arrêtées ou mises en marche d’une façon très irrégulière. Les moteurs sont manceuvrés par des ouvriers qui n’ont reçu aucune instruction spéciale. Malgré ces conditions défavorables, aucun accident ne s’est produit, et la fixité delà lumière ne se ressent pas sensiblement des brusques variations de charge qui en résultent.
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- L'ECLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Les petits moteurs ne comportent qu’un | seul enroulement inducteur placé au dessus 1 de l’armature ; le second pôle ne porte aucun
- même que la génératrice, ils ont été calculés pour pouvoir donner sans échauffemen t anormal, un coup de collier d’une certaine -durée ; quelle que soit la charge, le calage des balais n’a pas besoin d’être modifié.
- Chaque moteur est muni d’un rhéostat de démarrage à interrupteur qui permet en • outre de régler la vi-
- Tousles_ appareils, lampes et moteurs, J1g. ae^us
- sont, comme nous le
- disions plus haut, branchés sur la mèmi canalisation à deux fils ; afin de maintenu le voltage constant, un rhéostat commande par un régulateur automatique de Thury (' ) modifie l’intensité du courant dans l’inducteur en dérivation de la génératrice. Deu?
- fils pilotes sont placés en dérivation sur le point de la canalisation où doivent se produire les plus grandes pertes de charge.
- bor
- du
- régulateur, dont le mécanisme est maintenu en mouvement par un petit moteur électrique de io kgm.
- Le fonctionnement de ce régulateur a été décritdansle jour-
- drons donc pas. L’emploi du servo-moteur permet d’agir comme un régulateur à action directe tout en ayant la sensibilité d’un régulateur à •'^cheval5' actiamle ^ai action indirecte.
- Les rhéostats des moteurs étant à interrupteurs, il est inutile de placer de ces appareils au tableau de distribution qui ne comprend donc, outre le régulateur. qu’un ampèremètre et un voltmètre, G, Pellissier.
- UX GALVANOMÈTRE EXTRÊMEMENT SENSIBLE
- Les galvanomètres de grande sensibilité ont été depuis quelques années l'objet d’une attention toute particulière de la part des physiciens qui se sont occupés de recherches bolométriques et la plupart des progrès réalisés dans la construction de cet instrument sont dus à leurs efforts. J’ai eu besoin pour des recherches sur l'aimantation, dans lesquelles j’ai mesuré de très petits flux d'induction par la méthode balistique, d’un galvano-
- (1) Voir La Lumière électrique ; o avril 1892 p. 84.
- mètre répondant à des exigences analogues à celles du bolomètre. L’instrument que j’ai construit est un galvanomètre astatique à deux paires de bobines ; il m’a donné des résultats très satisfaisants dus en partie à quelques modifications qui le différentient assez profondément du type classique de Thomson.
- Je ferai précéder la description de ce galvanomètre par quelques considérations sur différents facteurs qui déterminent la sensibilité et sur la manière de l’évaluer numériquement.
- Soient, dans un galvanomètre astatique à miroir, genre Thomson.
- M[ et Mt les moments magnétiques des
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- aimants dans la paire de bobines supérieure et inférieure,
- u leur résultante géométrique.
- H un champ tel que H g a représente le couple qui tend à ramener le système dans la position d'équilibre quand il en a été écarté d’un angle a,
- — le champ créé dans chaque paire de bobines par le passage du courant i,
- - la durée de l’oscillation simple.
- a la déviajion produite par le courant d’intensité t,
- 0 l’impulsion produite par la quantité d’électricité q.
- Alors :
- La dernière de ces deux formules suppose l’amortissement faible, nous nous placerons toujours dans ce cas au cours de cette discussion ('). Nous pouvons alors éliminer a H par la relation
- —
- où I représente le moment d’inertie de l’équipage. Remplaçons en outre-1 ^~'-par le moment magnétique de l’une des moitiés du système astatique ; alors :
- Ces expressions permettent de séparer la part de la sensibilité qui revient à chaque partie du galvanomètre :
- G ne dépend que des bobines,
- Mather et StiMPXER, On Galvanometers {Phil. Mag. 5‘ série, t. XXX, p. 58 ; 1890) et àrmagnAT,(l'Indus.trie ÈUctriqu,, ,, août ,8,4).
- -y ne dépend que de l’équipage astatique, -peut être amené à telle valeur que l’on veut, en faisant varier le champ dans lequel oscille le système ; nous supposerons tous les galvanomètres ramenés ainsi à la même durée d’oscillation pour les rendre comparables.
- Mais la constante G n’exprime qu’une partie des propriétés des bobines, il faut pour les caractériser connaître également leur résistance.
- Or pour des bobines de forme et de volume donnés, on peut disposer à volonté de lu résistance et dériver d’un seul instrument toute une série de galvanomètres en faisant varier la grosseur du fil. II est naturel de représenter par un seul et meme nombre la sensibilité de toute la série et l’on choisira, par exemple, comme l’ont fait MM. Ayrton, Mather et Sumpner (’) celui des galvanomètres dont la résistance est égale à i.
- Comment déduire de la connaissance de la constante G et de la résistance R la valeur de la constante G0 de l’instrument de même type et de résistance i ? Supposons pour plus de simplicité que les bobines soient faites entièrement avec du fil d’une seule grosseur et réduisons la section de ce fil dans le rapport de i àX, sa longueur, et par conséquent, la constante G varient dans le rapport. Mais en meme temps la résistance varie dans le rapport X : i il en résulte que
- est une constante pour la série considérée. C’est le champ produit par l’unité de courant au centre des bobines du galvanomètre de la série dont la résistance est égale à i.
- G» ne dépend que de la forme géométrique et des dimensions des bobines, G au contraire est d’autant plus grand que cette forme est occupée par un fil de longueur plus grande.
- Cette réduction suppose implicitement que
- (1) Ayrton, Mather et Sumprer, Loc. cit.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- 1
- l’isolement du fil a une épaisseur proportionnelle à son diamètre, ce qui n’est qu’une approximation grossière pour les bobines à fil très fin. Mais nous conserverons, faute de mieux, ce procédé de calcul dont l’usage a commencé à se répandre par un travail de MM. Du Bois et Rubens (').
- Nous sommes amenés aussi à faire avec MM. Ayrton, Mather et Sumpner les conventions suivantes : On appellera sensibilité S d’un galvanomètre à miroir le nombre de divisions qu’il indique pour un courant de i microampère, l’échelle étant placée à une distance du miroir égale à 2000 divisions, la durée de l’oscillation simple étant de 5 secondes et la résistance de 1 ohm.
- On appellera sensibilité balistique S& l’impulsion produite par une quantité d’électricité égale à 1 microcoulomb dans les mêmes conditions.
- On a donc S& = -7 S pour un galvanomètre sans amortissement.
- On voit donc que le problème de la construction d’un galvanomètre très sensible se pose de la manière suivante :
- Faire un système astatique pour lequel ^ soit aussi grand que possible et des bobines pour lesquelles G„— atteigne une valeur aussi élevée que possible.
- Occupons nous d’abord du système asta-
- Supposons un équipage de la forme habituelle réduit à deux aimants fixes sur un support sans masse et n’entraînant pas de miroir ; la sensibilité est d’autant plus grande que les aimants sont plus courts, le moment d’inertie décroissant avec la longueur plus vite que le moment magnétique. Si l’on ajoute à l’aimant unique dans chaque paire de bobines plusieurs aimants identiques au premier, on multiplie le moment magnétique et le moment d’inertie par le même nombre et la sensibilité ne change pas. Quand il y a
- (’) Du Bois et Rubens Modificistes astatisches Gal-vanometer, Wied. An»., t. XLVIII, p. 337; 1895.
- un miroir la sensibilité croît au contraire, tant que le moment d’inertie du miroir n’est pas petit par rapport à celui des aimants. Dans la pratique, l’emploi d’un grand nombre de petits aimants très rapprochés, ou d’aimants gros et courts, est limité par l’action démagnétisante qu’ils exercent sur eux-mêmes et sur les aimants voisins (').
- On peut tourner cette difficulté de la manière suivante :
- Réduisons schématiquement l’équipage astatique aux 2 pôles N S, N'S'(fig. 1). Ces pôles
- Fig. 1
- sont obtenus habituellement au moyen de deux aimants courts, horizontaux NS etN'S’. On peut arriver au même .résultat au moyen de deux longues aiguilles verticales NS', N'S, parallèles à l’axe de rotation et dont les pôles de nom contraire sont en regard de façon à réaliser un circuit magnétiqùe presque fermé. Chacun des deux systèmes de pôles voisins remplace un des aimants de la forme habituelle de l’équipage astatique et est placé au centre d’une des paires de bobines. L’absence presque complète de force démagnétisante permet alors de donner à l’acier le maximum d'aimantation permanente, meme pour des aiguilles de fort diamètre et, en faisant décroître leur distance, on augmente a volonté le rapport du moment magnétique au moment d’inertie.
- Pour ne pas allonger ni alourdir inutilement les aiguilles, il faut que les axes des
- (i) Paschen a fait un grand nombre d’esbais méthodiques sur cette question, Wied Ann t. XLVIII, p. a8a.
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- deux paires' de bobines ne soient pas trop éloignés. On a donc intérêt à rapprocher les bobines jusqu’au contact, et à prendre leur diamètre extérieur aussi petit que possible. Si l’on se sert de fil de même grosseur pour toute la bobine, il est avantageux, indépendamment de toute considération sur le système asiatique, de prendre le rapport du diamètre extérieur au diamètre intérieur plus petit qu’on ne fait d’habitude. Pour rendre cette question abordable au calcul, supposons que la cavité dans laquelle se meut l’équipage soit homothétique de la surface extérieure de la bobine par rapport à son centre, la surface extérieure étant d’ailleurs quelconque, et cherchons quelle valeur il faut donner au rapport d’homothétie de ces deux surfaces pour que G0 = soit maximum.
- Découpons la bobine en couches infiniment, minces au moyen de surfaces homothétiques aux précédentes et soit / un paramètre linéaire caractérisant l’une de ces surfaces. Le volume de fil contenu dans une de ces couches sera proportionnel à
- et comme le fil a un diamètre constant il en sera de même de la résistance. On peut donc poser :
- = [K ^constante]
- d’où
- R = K ('^ - If) ;
- et sont les paramètres qui caractérisent les surfaces intérieure et extérieure de la bobine. La longueur du fil est aussi proportionnelle à
- mais un élément defil donné produit un cl-.amp qui est en raison inverse du carré de la distance. D’autre part la distance d’un élément de fil au centre d’homothétie est proportionnelle à On a donc pour la part de G provenant d’une co.uchc élémentaire ;
- d G = K' d 1, [K' = constante]
- d’où
- G = K'(*«-*)
- L’expression en É et X2 est maximum pour ‘ + v'1—2,73-
- On voit qu’il devient rapidement nuisible de donner .une valeur un peu grande au rapport du diamètre extérieur au diamètre, intérieur.
- Pour appliquer ce résultat, considérons la bobine cylindrique ARC!) (fig. 2) qui se rap-
- proche le plus de la bobine limitée extérieurement par la surface théorique indiquée par W. Weber. Le rapport de la hauteur au diamètre dans cette bobine est environ de 538. La cavité intérieure F1LG devra être la réduction homothétique de la surface extérieure dans le rapport de 1 -bVT à 1.
- Cette bobine pourrait être réalisée assez facilement ; on préférera cependant en général supprimer les masses de fil EFGH et IJKL dont la section est couverte de hachures. La bobine est alors percée de part en part par une cavité cylindrique. Cette modification qui ne porte que sur un volume de fil relativement petit change certainement très peu la valeur du diamètre extérieur le plus favorable. On est obligé de s’écarter encore de la bobine limitée par deux surfaces homothétiques quandon la compose de deux parties sépa-
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- rées par un petit intervalle MXOP pour laisser passer le système asiatique. Ces écarts ont une importance relative moindre pour les parties les plus éloignées du centre des couches homothétiques. On serait par conséquent conduit à conserver les couches extérieures un peu plus loin que ne l'indique notre calcul ; j'ai adopté pour cette raison 3 au lieu de 2,73.pour le rapport du diamètre extérieur au diamètre intérieur.
- On peut remarquer que la détermination rigoureuse des dimensions des bobines est loin d'avoir l'importance extrême du choix de celles du système astatique. Prenons comme exemple une disposition tout à fait mauvaise,
- supprimons l’une des moitiés de la bobine-G , , , .
- G et R sont divisés par 2 et ÿ: K'n est redui-t
- que dans le rapport V~2 à 1. J’ai aussi reconnu expérimentalement que l'on pouvait augmenter assez notablement l’écart des deux moitiés de la bobine sans diminuer beaucoup la sensibilité.
- J’aiconstruitdeux galvanomètres conformes aux indications précédentes (fig. 3). Dans le premier, le poids total du système mobile est de 0^,47, la partie magnétique est double et composée de deux systèmes de deux aiguilles aimantées de oram,6 de diamètre et de 36"’"''de longueur dont les axes sont écartés de 2“”, 6, collés sur chacune des faces d’une lame mince
- de mica qui porte au dessous des bobines un miroir concave de 3“, 75 de rayon et icmi de surface pesant oR", 1. Les bobines faites en fil de omm, 22 ont une résistance totale de 146 ohms, leurs diamètres extérieur et intérieur sont 27™ et c)mm< et la dimension dans le sens de l’axe 8,,'m pour chacune d’elles.
- J'ai obtenu avec cet instrument très robuste :
- S=iio.
- Le deuxième galvanomètre est une réduction du premier dans le rapport de 9 à 5 quant aux bobines. Les deux aiguilles d’acier ont omm, 2 de diamètre et i8mm de longueur, et leur écartement est de imn,,2. Le miroir pèse 8ms et aune forme rectangulaire allongée dans le sens de l’axe (7m,n sur 2mm), qui rend son moment d’inertie très faible.
- Le fil de cocon ayant un couple de torsion trop fort, on a fait usage, pour la suspension, d’un fil d’araignée qui permettait d’allonger à volonté la durée d’oscillaton au moyen d’un aimant directeur. Le mouvement devenait apériodique quand elle atteignait cinq secondes. J’ai trouvé, pour la sensibilité,
- S = 1200.
- Un système astatique encore un peu plus léger m’a donné
- s — 1500 H-
- Je citerai comme terme de comparaison le galvanomètreétudié récemment parM. Wads-worth (•) pour l’observatoire de Washington, qui donne S — 1330, avec un système asiatique d’une construction plus minutieuse, l’application de procédés perfectionnés pour * (*)
- peut être atteint. Les essais ont été jusqu’à présent trop peu nombreux pour déterminer exactement les
- de l’instrument. La construction de ces galvanomètres est étudiée actuellement par M. J. Carpentier.
- (*) W'Dswokth. Phil. Mag., 5e série, t. XXXVIII p. 55^, 1894 ; l’Éclairage Électrique, t. II. p. 1)6,
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- l’aimantation des aiguilles et ' des bobines •construites suivant- le profil théorique avec du fil de cinq grosseurs différentes.
- Al. Paschen ( ’ ) a construit un système asta-tique à aimants horizontaux d’une délicatesse et d’une légèreté incomparables. 26 aimants dont les plus longs ont 1,5mm, sont collés sur une fibre de quartz servant de support rigide. Grâce à ce tour de force de construction microscopique joint à une étude minutieuse des proportions les plus favorables, ce physicien a obtenu une sensibilité notablement supérieure à celle que j’ai réalisée. Il est facile de se rendre compte de ce fait. Supposons que l’on réduise toutes les dimensions d’un ^ G
- galvanomètre dans le rapport de 1 àA ; G« = ^ est multipliée par l “'et ^ par A ~a de sorte que la sensibilité S se trouve multipliée par À~,r’. On arrivera donc à n’importe quelle sensibilité donnée d’avance avec un galvanomètre d’un système quelconque pourvu qu’on le construise à une échelle suffisamment petite. Des difficultés pratiques empêcheront d’aller bien loin dans cette voie et l’avantage du système à aiguilles verticales consiste précisément dans sa sensibilité plus grande à degré de petitesse égal.
- Toutes les propriétés d’un galvanomètre ne sauraient être exprimées par le nombre représentant sa sensibilité. Parmi les plus importantes échappant à cette évaluation se trouve la constance de l’aimantation du système astatique. Ayrton, Alatberet Sumpner (2) ont montré par quelques exemples combien l’aimantation des équipages du tvpe habituel est sujette à de fortes variations et qu’elle peut dans certains cas, par l’usage et le temps, tomber au cinquième de sa valeur primitive. Des variations de ce genre ne sont pas à craindre avec le circuit magnétique presque complètement fermé des aiguilles verticales. Le premier des deux systèmes que j’ai décrit avait, au moment de sa construction, en mars
- 1894, une durée d’oscillation de huit secondes dans le champ terrestre ; elle a été trouvée inaltérée en décembre, bien que l’instrument ait beaucoup servi et ait été traversé à plusieurs reprises par des courants trop forts.
- Pour les mesures balistiques, il était fréquemment étalonne par la méthode du solé-noide. Les nombres suivants, qui représentent le rapport de l’impulsion au courant inducteur, montrent la constance de la sensibilité.
- 11 mai 1894
- 1.461 13 mai 1894 1,462
- ‘.457 » » 1,469
- ,,467 » »
- 1,463 ). » T,459
- ,463 ») )) 1,453
- ‘.463 )) )) .I.460
- 1,458
- Les faiblesvariations qui restent sont attribuables aux variations de la résistance du circuit avec la température ou à des erreurs d’observation. On peut remarquer que la constance de l’aimantation est probablement due en partie à ce que les bobines et l’aimant directeur ne peuvent induire que des aimantations transversales et par conséquent très faibles dans les aiguilles verticales.
- Il reste encore à mentionner les avantages suivants propres à cette forme de l’équipage astatique :
- L’astaticité est plus facile à réaliser que dans la construction ordinaire : elle ne suppose en effet que le parallélisme des aimants à l’axe de rotation et ne dépend pas de la grandeur de leur moment magnétique.
- A sensibilité égale, le système magnétique est plus lourd et par conséquent moins sensible aux trépidations que les systèmes à aiguilles horizontales (‘).
- P. Weiss
- e des avantages des systèmes asiatiques icales a été signalée par A. Gray (Ab-unents in Blectricity and Magnetism, , p. 30), mais ils n'ont pas été employés, ace, pour obtenir une grande sensibilité.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE ET DES INVENTIONS
- Télégraphie multiple Pupin (1894)
- Si, sur la ligne principale U W (fîg. i), l’on branche les dérivations i, 11, m..., avec chacune des auto-inductions a,, et des
- condensateurs a.,, l’on pourra les faire
- répondre ou les rendre sensibles chacune à une fréquence donnée du courant alternatif envoyé en U, de sorte que ces dérivations exerceront, sur des courants de différentes fréquences envoyés simultanément de U en W. une sélection qui permettra de les différencier.
- C’est ce principe dont on voit l’application indiquée sur le schéma ligure 2, dont la ligne
- En 10, au poste récepteur, se groupent trois circuits a, b et c à bobines auto-inductrices L.M,N et condensateurs O, P, Q, permettant d’harmoniser l’inductance et la capacité de ces circuits à la périodicité des diaphasons 6 7 et 8 : ces circuits comprennent en outre les téléphones récepteurs R, Rt, R,, à électros /, m, n et clefs 19, 20, 21.
- principale 1 est reliée à trois trans: téléphoniques 2, 3,4 en parallèle av 5 ; les bobines X, Y, Z, de ces téléph<
- fîz
- reliées en parallèle à la ligne 1 en 9, et à la terre en G, G,, G,,. Devant ces téléphones se trouvent trois diaphasons 6, 7 et 8, de tons différents, qui envoient ainsi à la ligne des courants simultanés et de périodes différentes.
- Supposons maintenant que l’on veuille télégraphier du poste 4, par exemple, au circuit a dont l’auto-inducteur L et le condensateur O répondent à une fréquence C L'opérateur en 4 emploiera une diapason de fréquence C et ajustera la bobine 1 de manière à adapter à cette périodicité le circuit Z * 9 1 10 L O a Gs, ce dont il s’assure par le son
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- que rend son téléphone T«. Le son du téléphone R attire l’attention du poste récepteur, qui répond à cet appel au moyen de la clef 19, puis ferme le circuit de la pile du transmetteur r 23 22.- Dès lors, à chaque fermeture de la clef 17 par 4, un courant de périodicité
- Fig. 3. — Télégraphie multiple Pupin. — Disposition avec transformateur.
- C lancé dans a l met en vibration r, induisant un courant de cette même périodicité dans le secondaire du transformateur 23, qui fait répéter au sounder 24 les signaux de la clef 17. La transmission de ces signaux n’interfère aucunement avec celle de ceux transmis simultanément par 6 et c, 2 et 3 avec des courants d’une fréquence autre que C, et dont le fonctionnement est identique.
- En figure 3, la ligne 1, au lieu d’être reliée directement aux circuits a b et c, l’est par les transformateurs (31 33) (32 34)... G. R.
- Economie des conducteurs employés dans la transmission du courant électrique dans la traction, par Edward P. Burch (1)
- La plupart des installations de tramways électriques faites en Amérique sont établies sur des bases à peu prés identiques quant à la transmission du courant. La tension de Tableau 1. — Section l,
- distribution est la même, de 500 à 600 volts, quelle que soit la longueur de la ligne, et le réseau des feeders est généralement assez mal étudié. Les câbles d’alimentation partent à peu près radialement de la station centrale vers les sections éloignées ; ainsi, dans Minneapolis, des feeders vont aux sections de rUniversîté, de la première avenue, de l'avenue Hetmepin, à la Boucle, etc. ; le réseau était divisé en lignes ou sections, et les feeders, fils à trôlets et lignes principales étaient soigneusement isolés des conducteurs des sections voisines, afin que, si l’un d’eux venait à subir un accident, les autres n’en fussent pas affectés ; 95 pour 100 peut-être des lignes américaines sont établies sur ce plan.
- En qualité d’ingénieur de la Twin City Rapid Transit Company, de Minneapolis et Saint-Paul, M. Burch eut à se préoccuper de cette question importante, la mauvaise disposition des lignes et feeders conduisant soit à une dépense exagérée de cuivre, soit à un mauvais rendement des lignes.
- La loi de Thomson sur la section la plus économique à donner aux conducteurs conduit, dans le cas des tramways, à des résultats absolument erronés, parce que l’intensité du courant, loin d’être constante, varie au contraire constamment dans de très grandes limites (1). Si l’on tient compte de l’intensité du courant et de la longueur de la ligne, on arrive à des résultats plus directement applicables et qui diffèrent considérablement de la loi de Thomson. Voici, à titre d’exemple, les résultats d’un calcul fait par M. Burch :
- = LUS ÉCONOMIQUE DES CONDUCTEURS DE DIFFÉRENTES LONGUEURS, PARCOURUS PAR DES COURANTS VARIABLES
- en ampères Perte s“7^rr°- "“'“corrigé"1"” Différence
- 0,30 301.80 3048,00 1 30180,00 50,00011 50,11464 51,14625 61.17550 0,000 7„ 0,227 » 2,240 » 10,830 ») 345,200 345,990 353.370 422,355 345,200 346,915 362,725 530,225 0,00 v° 0.26 » 2,64 »
- [') Electric Railxvay Galette, 27 juillet 1895, p. 60. I (’) Voir W, A. Anthony, VÉclairage Électrique du Résumé d’une conférence faite devant la Société des I 26 février 1895, p. 318 : Sur les limites d’application ingénieurs à l’Université de Minnesota. { de la loi de Thomson.
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- Après avoir calculé pour une ligne la section la plus économique à donner aux conducteurs, il faut aussi leur donner la disposition la plus convenable. Depuis deux ans environ, M. Burch a adopté à Minneapolis et à Saint-Paul, un système tout diffèrent de celui dont nous parlions plus haut et qu’il a baptisé du 110m de « jumper System ». Ce système n’a jamais encore été décrit, et n’est probablement en service que dans ces lignes ; voici en quoi il consiste. Les conducteurs de chaque section, au lieu d’être isolés des conducteurs des sections voisines, sont au contraire reliés tous ensemble au moyen de fils fusibles en cuivre n" 12 (2,6 mm) de façon que la charge sur les feeders et les sections soit égalisée et que les feeders puissent s’aider mutuellement.
- Quand les trôlets sur différentes sections sont réunis, le fil fusible est simplement connecté autour du coupe circuit. Les feeders qui sont posés parallèlement entre eux, mais qui alimentent des sections différentes, sont connectés { jumpered) au moyen de fils fusibles qui sont placés au point où les feeders commencent à diverger, c’est-à-dire aussi loin que possible de la station centrale. Les 65 feeders de sections et les 3 stations centrales de -Minneapolis et Saint-Paul sont reliés de cette façon et travaillent conjointement. SL un des fils vient à être mis à la terre ou si un accident quelconque se produit, les ponts ou égalisateurs sautent et la section correspondante est isolée.
- Les avantages de ce système sont assez considérables.
- D’abord, il évite les grandes fluctuations de charge sur les feeders, ainsi que le montrent clairement les figures 1 et 2 qui donnent le diagramme de charge sur le feeder nv 14, à Minneapolis, alimenté par la première station centrale. La figure 1 représente la charge sur ce feeder avec l’ancien système des sections isolées et la figure 2, la charge avec le nouveau système des sections égalisées. Dans le premier cas, l’intensité du courant variait entre o et 220 ampères; dans le second, les
- fluctuations sont localisées entre 20 et 80 ampères. Cette plus grande régularité du courant sur chaque feeder, entraîne aussi une plus grande constance de la tension ; on peut s’en apercevoir immédiatement à la fixité de la lumière des lampes à incandescence qui éclairent les voitures. En outre, tous les feeders étant reliés en parallèle, le courant
- est beaucoup plus économiquement distribué.
- Ensuite, le courant total à la station centrale varie moins, puisque les différentes stations étant en circuit parallèle avec les autres, travaillent conjointement et se divisent entre elles les fluctuations de la charge. Ceci permet d’assurer le service avec une moindre réserve et d’exploiter les machines plus économiquement en les faisant marcher à peu près à pleine charge, ce qui amène une économie notable de frottement, de combustible, de main-d’œuvre, de réparations et qui augmente sensiblement le rendement total de l’installation.
- Un troisième avantage très considérable
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- revue D’Electricité
- consiste dans la diminution des accidents au tableau de distribution. Comme il n’y a plus de demande soudaine exagérée, les plombs ne fondent plus et les coupc-circuit automatiques ne fonctionnent plus que très rarement.
- Enfin, les stations centrales étant reliées par les t'eeders comme par les rails, les points intermédiaires indiquent des pertes beaucoup moins grandes avec le second système qu’avec le premier.
- En résumé, les charges sur les feeders sont égalisées, rendues plus constantes et la chute de potentiel comme la perte en ligne sont beaucoup diminuées. Le cuivre est ainsi distribué qu’un feeder, dont la section est trop large, aide un autre dont la section serait trop faible. Lé courant est donc distribué plus avantageusement.
- L’intensité sur chaque feeder peut être mesurée facilement avec un ampèremètre ; des essais fréquents pendant l’année donnent la quotité du débit total du courant qui
- -J 4-| 4- —f- /K 7-
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- Minneapolis et n“ 5 de St-Paul.
- passe par chaque feeder. Les wattmètres des stations donnent le débit total. Des lectures sont prises toutes les heures, d’après lesquelles des courbes sont tracées qui montrent le débit quotidien, hebdomadaire, mensuel et annuel. La forme de ces courbes pour une des stations de Minneapolis et de Saint-Paul est donnée dans la figure 5. La charge à la station centrale n’est évidemment pas constante comme il est représenté, mais varie constamment,l’amplitude des variations atteignant 30 pour 100 environ de chaque côté de la moyenne. Pendant lçs heures de faible
- charge, après minuit, une grande partie de la charge est constituée par les moteurs qui entraînent les dynamos à arc, et toutes les stations des deux villes, sauf une seule, sont arrêtées ; on peut ainsi n’avoir qu’une très faible variation de charge pendant la nuit. D’autres diagrammes montrent les variations de charge pour les différents jours de la semaine, les différents mois, l’influence du temps, de l’obscurité, de l’opéra, des voyages à la campagne, etc.
- Dans bien des cas, on est conduit à envisager l’établissement de nouveaux feeders et d’extensions et de tabler sur une augmentation de trafic. L’expérience et l’étude de ce problème compliqué montrent toujours qu’on doit agir avec une grande prudence, car l’intérêt et la dépréciation sur le nouveau matériel.sont des charges trop certaines, tandis que l’augmentation du trafic ne se réalise pas toujours ; le trafic peut changer rapidement dans une ville ou dans un quartier et entraîner des changements dans le réseau de distribution ou l’établissement d’une nouvelle usine. D’importants changements peuvent affecter le système ; ainsi, le contrôle par groupement des moteurs a diminué de 20 pour ioo la consommation de combustible ; l’emploi d’une tension de distribution de 600 volts au lieu de la tension primitive de 500 volts, l’emploi du système égalisateur, l’emploi de joints des rails gros et courts ont permis . de diminuer à la fois les pertes en ligne, le débit total et le prix de la force motrice. On peut envisager encore la possibilité de la force motrice hydraulique, le perfectionnement des chaudières, l’emploi du pétrole comme combustible, toutes causes de diminution du prix de revient qui permettent l’exploitation économique avec un trafic croissant. Mais, d’un autre côté; la concurrence et des législations municipales défavorables ’ peuvent changer les conditions d’économie. On ne doit donc, en général, dépenser en conducteurs que lorsque les nouvelles lignes sont absolument nécessaires pour lexploi--‘tation actuelle. On évitera des suppositions
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- erronées et l’emploi de tables plus ou moins justes en étudiant d'une façon générale le sujet de la section la plus économique et en réunissant des documents complets sur l’intensité du courant et sur la valeur exacte des constantes employées dans les formules de Thomson.
- G. P.
- La détermination de la force électro motrice des alternateurs, par R. P. Brousson (')
- L'objet de l’article est le calcul de la f.é.m. efficace d’un alternateur, étant donnés le flux, la vitesse angulaire et les forme et dimensions des pôles.
- Dans le cas d’une machine à courant continu
- avec S = Nombre total de conducteurs à la surface externe de l’induit ;
- $ = Flux maximum ;
- N = Vitesse angulaire ;
- P = Nombre de paires de pôles ;
- Y= Nombre de circuits en parallèle.
- La f.é.m. efficace fournie par un alternateur est
- c -, S $NP io—8
- -----------------,
- qui diffère de l’expression précédente par la présence d’un facteur K. Dans les dynamos bipolaires à courant continu on fait habituellement l=i, tandis que dans un alternateur, toutes les bobines induites étant en
- K n’est une constante que pour une même machine, tandis que d’une machine à l’autre ce facteur varie entre de grandes limites, dans la pratique entre 0,58 et 1,5.
- On prétend communément que, dans le cas d’une f.é.m. sinusoïdale, la constante a pour valeur 1,1; mais, ajoute l’auteur, cette affirmation ne doit être acceptée qu’avec réserve, car elle n’est correcte que lorsque l’aire de la courbe alternative pendant une demi période
- "T1) The Electrical World, 51 août 1895. ~
- est égale à celle du courant continu pendant le même temps.
- On peut avoir des formes d’alternateurs telles que la valeur de K soit très différente de r,j, quoique la f.é.m. soit sinusoidale, La constante K ne dépend que de la configuration des pôles inducteurs et des bobines induites ; on peut la déterminer soit expérimentalement, soit par le procédé suivant.
- Considérons, comme exemple le plus simple, celui d’une machine bipolaire. Pour obtenir la forme approximative de l’onde, il suffit de dessiner les contours des pièces polaires et de l’armature. On découpe cette dernière afin de pouvoir la faire tourner entre les pôles.
- Fig.i
- L’angle de 120° embrassé parles pôles est ensuite divisé en 20 parties (fîg. 1), et la circonférence de l’armature est divisée en 60 parties. Il y a donc toujours 20 sections sous chaque pôle ; en outre, on admet que les lignes de force dépassent de chaque côté les cornes polaires d’environ deux sections. Dans ces deux sections, on suppose que l’intensité de champ a pour valeurs respectives 0,5 et 0,25, l’intensité sous les pôles étant prise pour
- La f. é. m. instantané maxima se produit lorsque les connections allant aux bagues se trouvent sur la verticale 0— 30 ; cette f.é.m. peut être considérée comme proportionnelle à 20 + 2 (0,5 +0,25) = 21,5. En partant de cette position, et en faisant tourner l’armature à travers les 15 divisions d’un quadrant.
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- o.i peut obtenir des valeurs proportionnelles a.ix E instantanées dans chaque position. Lorsque le zéro de l’armature s’est déplacé,par exemple, de 7 divisions, on trouve une valeur cL E proportionnelle à 18. En prenant la moyenne de ces valeurs et la moyenne de leurs carrés, on peut calculer approximativement Emoy et Eeff.
- Dans le présent exemple,, on a
- Emax = 21,5
- Emoy = 13,5
- Ecl= 15.5
- En courant continu, la machine donnerait unef.é.m. moyenne égale àEmax = 2i,5. La
- valeur de K est donc =- 0,72 pour une machine bipolaire dont les pièces polaires embrassent un angle de 120°.
- Un exemple semblablement traité est donné pour le cas d’un alternateur du type Westin-ghouse.
- Dans le tableau ci-dessous sont réunies les valeurs de K et du rapport pour divers types d’alternateurs, / désigne la distance qui sépare les axes de deux pôles consécutifs.
- Le même procédé peut s’appliquer quand les pièces polaires sont arrondies, ou diffèrent, en général, de la forme rectangulaire.
- A. H.
- | Dimensions K calcule K calculé par -M- Kapp Eeff Èmoy
- Alternateur N° i : | Largeur de pôle = 0,5/; de bobine = / ; occupée par le 0,8 0.817 1,11
- 1 Alternateur N" 2 : | Largeur de pôle = 0,5 p ; de bobine = / ; de cuivre = 0,5/. 1,13 1,15 1,16
- Machine bipolaire décrite plus haut 0,72 1,15
- I Alternateur Nc 3 : Largeur de pôle — 0,33/ ; de bobine = / ; de cuivre -= o,33/. 1,41 1,4 1,38
- ! Alternateur N° 4 : Largeur de pôle = 0,65/ ; de bobine =zp ; de cuivre= 0,5/. 1,06 1,03 1.17
- Alternateur N° 5 : Largeur de pô!e=/ ; de bobine — p \ de cuivre = 0,5 / ; pôles non alternés 0,731 0,81 1,13
- Alternateur donnant une sinusoïde 1,11 1,11
- Remarques
- sur l’article de M. Broussoa, par A. Hess
- L’expression
- ^ _ S$NPiO-s
- t — ÿ
- cbnne, pour le courant continu comme pour le courant alternatif, la valeur moyenne de l i f.é.m. dans le cas où cclle-ci varie comme une sinusoïde. Or. comme
- on voit que le facteur K a forcément pour valeur 1,1, de sorte que nous ne comprenons pas bien l’auteur lorsqu’il prétend que cette valeur peut, dans ce cas, différer beaucoup de
- Il n’en est plus de même évidemment, lorsque la courbe de la f.é.m. n’est plus une sinusoïde. Le facteur K change alors de signification, et peut prendre toutes sortes de valeurs. Le mode de détermination qu'en donne l’auteur nous semble très pratique. Il est
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- entièrement basé sur la détermination de la forme de la courbe de f.é.m. ; et précisément à cause de cela, nous ne voyons pas comment la rédaction de YElectrical World peut dire, dans son commentaire, que la valeur de K ne dépend pas de la forme de la courbe mais seulement de ’ la configuration des pièces polaires et de l’armature. Est-ce que l’une n’est pas la conséquence de l’autre ?
- On pourrait encore remarquer que l’expression de E n’est qu’approximative pour le courant continu et qu’elle devrait varier avec la forme des f.é.m. alternatives individuelles qui composent le courant continu, mais les différences sont si petites qu’elles n’ont pas d’importance pratique.
- A. II.
- Destruction des végétations parasites sur les voies de chemins de fer et dans ltjs fermes, par Ch. G. Armstrong (1)
- La destruction des herbes et plantes qui poussent sur les voies des chemins cle fer et en gêneraient le trafic est une source de dépenses importantes, bien que peu connue. Lorsqu’elles poussent le long des rails, elles sont prises par les roues, écrasées, et elles forment une sorte de lubrifiant qui nécessite l’emploi de plus grandes quantités de sable, et partant, entraînent une plus grande usure des rails. Principalement dans les régions chaudes où la végétation est très active, des trains auraient été complètement arrêtés par l’abondance de ces herbes. Aux Etats-Unis, les compagnies de chemins de fer estiment que la destruction de ces herbes coûte environ 130 francs par kilomètre et par an. Dans les pays chauds les frais sont beaucoup plus élevés.
- Un employé supérieur du chemin de fer de l’Illinois central a imaginé d’employer l’électricité pour détruire ces végétaux. Après différents essais, voici la disposition qui a été adoptée par M. Armstrong, chargé par la compagnie de diriger les études.
- (') The Electrical Journal, (Çhicago) ior Septembre
- 1895 p. 156.
- Un moteur à vapeur à grande vitesse est placé dans un wagon fermé à marchandises ; la vapeur lui est fournie par une dérivation prise sur la chaudière de la locomotive ; il entraine un alternateur de 60 kilowatts dont les conducteurs sont conduits à un tableau de distribution muni des appareils de mesure et de sécurité ordinaires. Des conducteurs partent de ce tableau pour aboutir à huit trans-formateursamplificateursplacés sur un wagon découvert. Ces trasformateurs isolés à l’huile sont spécialement construits pour résister à de très hautes tensions ; une des extrémités de l’enroulement secondaire des transformateurs est mis à la terre par l’intermédiaire des roues du wagon ; l’autre extrémité est reliée à une brosse métallique qui est placée à l’extrémité du wagon et manceuvrée par de longs manches en bois soigneusement enduite d’un mélange isolant, Il y a trois brosses isolées les unes des autres et reliées chacune séparément à un des transformateurs; cette disposition a pour but d’empêcher que le courant ne puisse s’écouler presque totalement par un point de moindre résistance. L’ensemble des brosses s’étend sur une largeur égale à la longueur des traverses. Les manches permettent de relever les brosses au passage des aiguilles, des croisements etc. et de proportionner leur élévation à la hauteur des herbes ou plantes à détruire.
- La locomotive est mise en marche et le courant lancé dans les transformateurs ; la tension sur le secondaire, mesurée par un éiectromètre statique de Thomson était de 40 000 volts. Une myriade do petits arcs s’établissent entre les pointes des balais et les feuilles des herbes ou des plantes ; l’intensité de ces arcs dépend de la conductibilité de la plante ; les plus conductrices tombent immédiatement comme une sensitive touchée par le doigt, et en moins d’une heure, elles étaient noires et mortes. Les plantes plus résistantes montrèrentpeu d’effet jusqu’au lendemain où elles furent reconnues mortes. L’examen microscopique montra que le tissu des plantes était déchiré par le passade du çoq-
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- [25
- rant dans quelques cas, et que dans d’autres, les plantes étaient simplement rôties, même jusqu a la plus petite racine. Peu de plantes peuvent être touchées pendant quelques secondes après l’opération tellement elles sont devenues brûlantes.
- Le voltage nécessaire varie beaucoup suivant le genre de végétation et l’humidité de la terre. Dans la plupart des cas, surtout lorsque les végétaux sont jeunes, 5 000 volts suffisent ; plus tard dans la saison, il faut porter la tension à 10000, 15000, 20 000 et même 40 000.
- Une installation de puissance convenable peut détruire toute la végétation sur une ligne de chemin de fer à raison de 100 km, environ en une journée de 10 heures. Ce résultat coûterait environ 12000 à 15000 francs par les méthodes ordinaires et seulement 1 000 à r roo francs avec la nouvelle méthode, en y comprenant l’intérêt, la dépréciation, le paiement de l’équipe de chauffeurs, mécaniciens et électriciens.
- En raison des fortes tensions employées il est nécessaire que l’opération ne soit conduite que par des ouvriers habiles et attentifs.
- G. P.
- Prophylaxie de l'èlectroJyse par les courants de trôleta, par Stuart Smith
- M. W. Stuart Smith a publié récemment un travail sur les moyens de parer aux phénomènes d’électrolyse sur les conduites d’eau et de gaz voisines des voies électriques, qui ont dans ces derniers temps si justement ému l’opinion en Amérique. Une erreur d’interprétation de ce travail par The Electrical World 1’ a amené à exposer d’une façon plus explicite son système. Il nous paraît intéressant de l’indiquer.
- Pour éviter les actions électrolytiques, il serait naturellement souhaitable qu’aucun courant ne pût passer par les conduites ; mais on ne peut espérer y arriver : tant qu’on emploiera les rails comme circuit de retour,il
- y aura des dérivations de courant aux conduites partout où la voie sera positive.
- Ce courant s’écoulera à travers les canalisations étrangères vers la station génératrice en augmentant sans cesse d’intensité, et finalement les relations de potentiel entre les conduites et la voie s’inverseront ; les canalisations étrangères devenant positives par rapport à la voie, le courant se produira en sens inverse et il commencera à se produire des phénomènes électrolytiques à moins que le retour ne puisse s’effectuer par des passages métalliques.
- Dans ces conditions, le plan de M. Smith est de commencer par relier à l’aide de fils les conduites et la voie, non pas pour introduire ces conduites dans le circuit de retour, mais, au contraire pour leur retirer le plus possible ce rôle en leur enlevant le plus tôt possible le courant auquel elles ne peuvent être soustraites.
- 11 préfère effectuer cette connexion aussi loin que possible de la station génératrice où les tuyaux deviennent définitivement positifs par rapport à la voie, et la continuer à chaque croisement de rue compris dans la région où les conduites sont ainsi positives. Grâce à ce mode de procéder, le courant qui se dérive aux tuyaux suivant les moindres largeurs de la route et qui se répand de manière à suivre ces conduites sur de longues distances des deux côtés, trouvera immédiatement, à son retour dans le voisinage de la voie où les conduites sont positives, des passages métalliques par où il pourra revenir à la voie, et empêchera ainsi ces nombreux courants dérivés de se réunir finalement en un courant de grande intensité dans une même section, ce qui arriverait si l’on essayait de relier les tuyaux par un conducteur de forte section uniquement dans le voisinage de la station génératrice. Ce plan a pour objet de répartir et drainer en quelque sorte le courant dont le retour s’effectue par les tuyaux et de réduire au minimum le danger de corrosion aux joints qui offrent de la résistance. Bref, pour empêcher autant que possible les tuyaux de
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- servir de conducteurs partiels au courant de retour, il faut augmenter autant que possible la résistance entre la voie et les tuyaux là où la voie est positive par rapport aux tuyaux, et la réduire de même là où, inversement,les tuyaux sont positifs par rapport à la voie. Dans le premier cas on empêchera le courant d’arriver aux tuyaux ; dans le second, on dérivera aussitôt que possible celui qui aura pu y pénétrer.
- En ce qui concerne le système de conducteurs auxiliaires suggéré par d’autres électriciens, quelle que puisse être la valeur de ces conducteurs reliés aux- rails à fréquents intervalles et employés comme partie intégrante du circuit de retour, leur efficacité, quand ils ne sont reliés qu’aux conduites, est sujette à discussion. Pour la liaison de la voie et des tuyaux ci-dessus préconisée par M. Smith, un ou deux fils de 8,25 mm de diamètre aux croisements de rues suffiront à distraire le courant des tuyaux assez bien pour neutraliser complètement la relation de potentiel des tuyaux à la voie et empêcher absolument tout passage de courant à travers le sol. Ce mode de procéder augmentera sans doute légèrement la conductibilité des systèmes de tuyaux dans leur ensemble, et aura pour résultat de déterminer un peu plus de dérivations aux tuyaux dans les régions où la voie est positive ; mais il en serait de meme avec des conducteurs auxiliaires ; et on voit ici une fois de plus l’exemple d’un bien dans un sens qui peut devenir un mal à d’autres égards. Dans le cas actuel le bien l’emporte grandement sur le mal. D’autre part, si l'on emploie uniquement des conducteurs auxiliaires reliés aux tuyaux, il sera extrêmement difficile et probablement absolument impossible de les distribuer de manière à empêcher un passage de courant dans un sens ou dans l’autre entre les conduites et la voie. Si le conducteur auxiliaire était assez fort et assez fréquemment relié aux tuyaux pour que, au droit de la station, la voie fût positive par rapport aux conduites, il n’y aurait certainement pas de circulation de courant des tuyaux
- à la voie, et, par suite, pas de corrosion de ce fait ; mais il y aurait dérivation de la voie aux tuyaux sur tout le parcours et non pas sur une portion seulement, comme dans le cas où il n’existe pas de fils et comme ce serait également le cas avec le système deM. Smith. De plus la très grande chute de potentiel résultant de l’emploi de conducteurs auxiliaires aussi forts déterminerait une plus grande différence de potentiel entre la voie et les conduites dans toutes les parties du trajet, et, par suite, comme conséquence, une beaucoup plus grande dérivation aux tuyaux sur tout le parcours qu’avec le système ci-dessus.
- Si le conducteur auxiliaire était de beaucoup inférieur à ce qu’il devrait être pour réduire le potentiel des tuyaux au point de ne pas faciliter le passage de courants de ces canalisations • à la voie, le danger pour la région considérée serait atténué, mais il y aurait encore une partie du trajet sujette à corrosion, et le remède ne serait que partiel.
- Le système proposé par M. Stuart Smith est beaucoup plus simple que celui du conducteur auxiliaire ; il n’exige qu’un petit nombre de mètres de fil pour annuler complètement la différence de potentiel entre les canalisations et la voie sur toute la région où cette canalisation étrangère est positive ; il réduit à un minimum l’emploi des tuyaux comme conducteurs de retour ; il atteint en fait le but proposé. Le conducteur auxiliaire exige au contraire une grande quantité de cuivre toujours coûteuse ; sa pose nécessite une fouille importante ; pour être réellement efficace et empêcher le passage du courant des tuyaux aux rails, il doit avoir une forte section qui réduit notablement le potentiel des tuyaux, ce qui augmente les dérivations dont ils sont le siège et développe leur utilisation comme conducteurs de retour ; si on le réduit, il laisse encore une région sujette à corrosion. L’un de ces systèmes est simple, économique et efficace ; l’autre est coûteux et n’atteint pas complètement le but.
- Quand on a empêché le passage du courant des canalisations étrangères à la voie, il
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- reste encore deux sources possibles de danger dont le remède échappe complètement aux compagnies de railways. Ce sont la chute de potentiel aux joints, avec corrosion possible comme résultat, et la différence de potentiel entre les systèmes de conduites, différence de potentiel qui résulte directement de cette chute de potentiel dans les joints. Le remède consiste à employer dans la confection des joints des extrémités de tuyaux des emboîtements bien décapés, au lieu de les revêtir de goudron, comme on le fait habituellement.
- Si on relie par fils les tujraux et la voie, il faut naturellement relier tous les systèmes de canalisations, autrement ceux qui ne seraient pas ainsi reliés se trouveraient dans des conditions dangereuses.
- En ce qui concerne les conducteurs auxiliaires, il serait bien préférable pour les compagnies d’employer le cuivre ainsi mis en œuvre comme complément des rails ; on augmenterait ainsi la conductibilité du circuit et on réduirait la conductibilité relative des canalisations étrangères. La dérivation totale à ces canalisations serait par là-même réduite, et les effets de corrosion correspondants se trouveraient atténués.
- A ce point de vue cette augmentation de conductibilité du rail de retour serait avantageuse pour les compagnies d’eau et de gaz ; mais une autre considération fournit un nouvel exemple de la concomitance d’un bien et d’un mal. L’accroissement de conductibilité du circuit par rail déterminerait une réduction très considérable de potentiel au rail, et, s’il existait, pour une cause quelconque, une dérivation considérable aux tuyaux sur les moindres largeurs de la route, il en résulterait une grande extension de danger pour la région où les tuyaux seraient positifs par rapport à la voie ; de sorte que, si les effets de corrosion étaient moindres en somme, ils représenteraient finalement un danger plus.grand par leur répartition sur une région plus étendue.
- Suivi dans tous les cas, le système de M.
- Stuart Smith pour la neutralisation du danger offrirait au contraire un avantage direct aux systèmes de canalisations d’eau et de gaz en raison de la bonne conductibilité du rail, attendu que l’intensité de courant dans les tuyaux serait moindre et que le danger résultant de la résistance des joints serait par là même réduit.
- E. B.
- Chauffage au gaz et à l'électricité, par H.J. Dowsing.
- La récente communication sur le prix du chauffage électrique faite par M. Perthius à la dernière réunion de la Société technique de l’industrie du gaz a inspiré à A1. Dowsing des réflexions d’ordre économique qui ne sont pas sans intérêt et que nous empruntons à l’Electrical Review, de Londres.
- Elle montre tout d’abord que ce mode de chauffage a pris, théoriquement du moins, assez d’importance pour amener les gaziers à s’en occuper et à s’efforcer de prouver qu’il est plus coûteux que le chauffage au gaz.
- Sans doute,au prix où se livre actuellement l’énergie électrique, (et pas un électricien n’hésitera à le reconnaître), le prix d’une unité de chaleur produite électriquement est plus élevé qu’on ne l’obtient avec le gaz, et c’est peine perdue que de s’arrêter à cette démonstration.Mais il ne s’agit pas de savoir combien coûte une unité de chaleur ; la véritable question est de savoir ce qu'on en -peut utiliser. De môme on possède dans le mouvement de la mer une source inépuisable de puissance à bon marché ; mais combien peut-on en utiliser pratiquement ? Pourquoi préfère-t-on se servir d’une machine à vapeur et payer cher les kilogrammètres produits plutôt que de chercher à utiliser la force du vent ? Ce n’est pas seulement enraison .de son intermittence et de son irrégularité, mais surtout à cause des moyens peu économiques dont on dispose pour son utilisation. Cet aspect de la question devrait cependant échapper au gazier moins qu’à tout autre ; c’est en effet le seul argument sur lequel on puisse
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- baser l’économie du gaz comme agent de chauffage.
- Or. dans son mémoire, M. Perthius déclare avoir jugé nécessaire de jeter quelque lumière sur le coût du chauffage électrique, en raison de certains articles sensationnels publiés sur ce sujet et il poursuit en disant que quelle que soit la source d’énergie électrique, son prix élevé en rend l’adoption pratiquement impossible”. .Mais .M. Perthius n’a-t-il donc jamais entendu parler de l’énergie électrique obtenue aux dépens de la puissance hydraulique. Croit-il réellement que le gaz ou tout autre combustible permette de produire de la chaleur à meilleur compte ? En cherchant bien on trouverait de par le monde certaine industrie qui, empruntant à une source hydraulique la puissance motrice qui lui est nécessaire, dépense encore près de 18000 francs par an à maintenir dans ses ateliers la chaleur nécessaire au genre de fabrication auquel elle se livre. Les propriétaires sont aujourd’hui à la veille d’utiliser sur une plus grande échelle la puissance hydraulique dont ils disposent et qui ne leur coûte rien et de chauffer leurs ateliers par l’électricité. Outre l’avantage d’obtenir ainsi la chaleur à très bas prix, ils y trouveront celui de pouvoir régler mieux que par tout autre moyen la température qui leur est nécessaire.
- Dans les usines possédant une ample production de vapeur on peut souvent obtenir à bon compte le chauffage électrique, et, dans les habitations importantes, à installations électriques privées, le chauffage peut être, notamment pendant le jour où il est le plus nécessaire, réalisé électriquement à aussi bas prix que par tout autre système pratique.
- Cependant M. Perthius base ses comparaisons sur un fondement très solide, celui du tarif actuel de la fourniture d’énergie par les stations centrales ; mais on sait qu’elles sont encore loin de leur tarif minimum. Pour arriver à son but, l’auteur compare le prix de revient du chauffage d’une tonne
- d’eau par le gaz et par l’électricité alors qu’aujourd’hui la plupart du temps on se contente d’envisager le prix de chauffage d’un demi-litre, ou au plus de trois à quatre litres, d’eau ; peu de maisons particulières ont besoin de tonnes d’eau chaude par jour. Il nous dit que, au prix même de 0,60 fr le kilowatt-heure, la chaleur suffisante pour élever de i° C une tonne d’eau coûterait 0,65 fr tandis que, avec du gaz à 0,30 fr le ms, elle ne reviendrait qu’à 0,05 fr. 11 aurait été intéressant de voir M. Perthius poursuivre ses calculs un peu plus loin et ajouter ce renseignement que, avec du charbon à 40 fr la tonne, la même quantité de chaleur n’eût coûté qu’tm vingt-quatrième du prix du gaz. En présence de ces chiffres il paraîtra surprenant qu’on puisse même avoir l’idée d’employer le gaz au chauffage. Un mètre cube de gaz, à sa puissance calorifique la plus élevée (24850 unités par mètre cube) ne donnera pas plus de chaleur que 0,9 kg de charbon. Or, si cc gaz coûte 0,134 fr, le charbon ne vaut que 0,029 fr. Comment donc se fait-il qu’on emploie le gaz au chauffage ? Ce n’est certainement fias farce qu'il est fins économique, et cette parfaite connaissance de son infériorité à cet égard est, sans aucun doute, la cause du temps qu’on mis tout d’abord les Compagnies de gaz à préconiser le chauffage et la cuisine au gaz. Heureusement pour les constructeurs de fourneaux à gaz (et pour les Compagnies de gaz elles-mêmes), l’éclairage électrique est arrivé sur ces entrefaites et a donné la première impulsion. L’esprit des directeurs des Sociétés d’énergie électrique traverse probablement lui aussi une période d’incubation analogue, et il faudra quelque concurrence du même genre pour précipiter le mouvement.
- Il semble étrange que. avec l’expérience des Compagnies de gaz sous les yeux,des hommes ayant le sens des affaires consentent à gaspiller journellement des centaines de chevaux sans faire le moindre effort pour les utiliser dans un champ d’action illimité. L’intérêt des capitaux considérables engagés dans les
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- stations centrales doit être couvert (aussi bien que tous les frais d’exploitation) par une demande moyenne d’énergie inférieure à deux heures de travail par jour. La plupart des Compagnies arrivent cependant à donner des dividendes avec cette consommation de deux heures par jour, et, si l’on pouvait arriver à une consommation de deux nouvelles heures dans une autre -partie de la journée, on assurerait un revenu double aux mêmes capitaux. Mais l’intérêt de l’argent, la dépréciation du matériel, les frais d’exploitation et l’ensemble des frais généraux sont déjà couverts par le prix unitaire demandé pour l’éclairage ; et, ce résultat atteint, certaines Compagnies n’exigent plus des abonnés que le demi-tarif pour toute demande subséquente. Il serait certainement équitable de privilégier les abonnés en leur laissant prendre pendant le jour le maximum de leur consommation à un prix très légèrement supérieur au prix de revient de l’usine. On ne saurait en effet justifier le nouveau payement de leur part des frais fixes qu’ils ont déjà acquittés, parce que le bonheur veut qu’ils utilisent pour une autre affectation et à un autre moment de la journée l’énergie produite. Si les usines centrales prenaient considération en cette manière de voir, le tarif pour la consommation supplémentaire arriverait à tomber assez bas pour se rapprocher dans bien des cas du prix du gaz..
- La raison d’être, au point de vue économique, de l’emploi de moyens de chauffage plus coûteux que le charbon réside tout autant, comme nous l’avons dit, dans la quantité de chaleur utilisée que dans le prix unitaire de production. Ainsi les appareils à gaz utilisent bien mieux la chaleur que les foyers ordinaires au charbon, de sorte que l’écart entre les deux modes de chauffage n'est pas, à beaucoup près, aussi grand qu’il semble à première vue. Si l’on joint à cela sa commodité et sa propreté plus grandes, on comprendra aisément que le gaz puisse parfois être relativement économique.
- Or il y a moins de différence entre le coût du
- chauffage par l’électricité et par le gaz qu’il n’en existe entre le chauffage au gaz et au charbon, et, si l’on considère que les appareils électriques ont, dans la majorité des cas, un bien meilleur rendement que ceux au charbon ou au gaz, on reconnaîtra que le chauffage électrique est réalisable, alors même que le coût de production de l’unité de chaleur est plus grand dans un cas que dans l’autre. Le chauffage électrique possède d’ailleurs des avantages plus marqués sur le gaz que celui-ci n’en offre par rapport au charbon. Non seulement il est plus commode en ce qu’il est plus portatif ; mais il est encore plus propre puisqu’il ne dégage aucun produit de combustion. La mauvaise odeur du gaz, qui est dans certains cas un obstacle insurmontable à son emploi,est le prix de sa plus grande commodité,mais l’électricité n’a pas par devers elle le même inconvénient ; elle ne présente aucun danger d’explosion et avec elles les risques d’incendie sont presque nuis. Ces avantages ne méritent-ils pas un petit surcroît de dépense ? Et d'ailleurs, si l'électricité est, comme chauffage, un peu plus coûteuse que le gaz, elle est sans contredit plus économique que d’autres systèmes cependant très en usage, tels que la lampe à alcool.
- Aux prix actuels de l’électricité et du gaz, U n’est certainement pas indiqué d’employer l’une ou l’autre pour faire bouillir de grandes quantités d’eau telles que celles nécessaires dans un ménage. Le seul appareil réellement économique à cet effet est une chaudière spéciale alimentée au charbon ; mais, ce cas particulier écarté, toutes les opérations de cuisson peuvent se faire économiquement à l’électricité. La cuisson exige en effet moins de chaleur qu’on ne le suppose communément. Dans une expérience faite avec un four à gaz, on a trouvé que, sur un total de plus Je 13 000 unités de chaleur nécessaires à rôtir une pièce de viande de 4 kg environ. 2 203 seulement en étaient réellement consommées dans la cuisson même ; l’énorme différence de 11 000 unités eft est gaspillée en pure perte» Ainsi, sur un total de 800 litres de gaz brûlé*
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- 16 pour cent seulement, environ, en sont consommés utilement. Or, si l’on se rappelle que le four est un des systèmes les plus économiques pour la cuisson au gaz et que le rendement en est supérieur à celui résultant de l’emploi du charbon, on reconnaîtra que l’électricité n’a pas grand mal à lui faire concurrence, même à son prix actuellement plus élevé.
- Est-ce à dire pour cela que l’électricité remplacera jamais complètement le gaz comme mode de chauffage ? Non ; pas plus que le gaz ne remplacera le charbon comme combustible. Mais chaque système prendra sa place au soleil et on emploiera l’électricité (comme on emploie aujourd’hui le gaz) là où ses avantages la mettront en valeur et non pas parce qu’elle sera plus ou moins économique.
- Avec les idées actuellement exagérées qu’on se fait de la quantité de chaleur nécessaire à la cuisson et qui ont leur base dans l’imperfection des appareils employés, on surprendra probablement bien des gens en leur disant que l’énergie électrique consommée par une lampe de 16 bougies marchant une heure suffirait à peu près à la cuisson de 450 grammes de viande. Sans doute cette chaleur serait utilisée dans un temps moindre, soit en un quart d’heure ; mais l’énergie consommée serait la même.
- Quant à la critique faite sur le temps qu’il faut attendre la production d’une chaleur donnée avec l’électricité, si ce n'est pas ignorance, c’est pure plaisanterie. L’échauffement dépend uniquement de la quantité d’énergie employée ; elle se développe dès le passage du courant, et, si les constructeurs d’appareils de chauffage électrique les montent généralement aujourd’hui à faible intensité, de manière à utiliser les fils existant actuellement dans les maisons, rien n’empêche d’employer un système beaucoup plus rapide. Qu’on regarde une poêle à frire électrique : en quelques secondes elle est trop chaude pour qu'on puisse la toucher, et, au bout d’une minute, deux au plus, elle est prête à
- servir. Avec quel système peut-on cuire quoi que ce soit au bout de deux minutes ?
- Messieurs les gaziers se montrent à cet égard sceptiques comme ils L’ont été pou: l’éclairage électrique, et l’on en trouverait probablement encore pour prouver que Téléc • tricité n’est pas à un prix assez bas pour prendre une large place dans l’éclairage. Ils ont tort de se mettre la tête sous l’aile. Le chauffage électrique tend aujourd’hui à se répandre de plus en plus, et il ne dépend que des stations centrales de lui donner un essor encore plus rapide et d'étendre son emploi sur une plus large échelle. Dans certaines villes des boulangers ont déjà sollicité pour leurs fours l’application de l’énergie électrique ; les prix actuels ne leur permettent pas de remployer ; mais le jour où les Compagnies d’électricité se décideraient à leur ouvrir largement leurs conduites,entre minute et les premières heures du matin, elles trouveraient là, même à tarif très réduit, une précieuse utilisation de leur matériel et une source de bénéfices considérables leur permettant de réduire leurs prix dans une proportion considérable à laquelle les gaziers n’ont pas songé.
- E. B.
- REVUE DES SOCIÉTÉS SAVANTES PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES
- Sur un nouvel engrais azoté : le cyanate de
- calcium, par Camille Faure (’).
- Dans cette note, l’auteur propose l’emploi du cyanate de calcium Ca (CAzO)% que l’électricité permet de fabriquer aujourd’hui à bon marché, comme succédané de l’azotate de sodium.
- I^a fabrication de ce cyanate s’effectue dans un four électrique. Un mélange de carbonate de calcium et de charbon est d’abord porté.
- (1) Comptes Rendus, t. CXXI, p. 463 ; 30 septembre 1895.
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- ;29
- dans ce four, à une température de 1500" C., puis à une température de 2500° C., en présence d’azote pur en grand excès. Le produit ainsi obtenu est soumis à l’action de l’air ; l’oxygène de celui-ci est absorbe par le produit, tandis que l’azote est dirigé dans le four électrique.
- J- R-
- Sur les électrodes parasites, par G. Delvalez (')
- «Lorsqu’on fait passer un courant dans un liquide contenant une électrode parasite, les produits de l’électrolyse apparaissent sur celle-ci.
- » Voici quelques exemples.
- «Lame de platine dans du sulfate de cuivre ; aiguille d’acier clans l’eau acidulée, goutte de mercure dans l’eau acidulée, dans le sulfate de cuivre ; lame cle laiton dans le sulfate de cuivre, dans un mélange d’acétate de cuivre et de plomb.
- » Ce dernier cas est particulièrement intéressant.
- » Une cuve rectangulaire de 69 mm. sur 92 mro. est fermée à ses deux extrémités par des lames de cuivre de même largeur. Elle contient un mélange {non dosé) des deux acétates. Les lames parasites sont des feuilles minces de laiton. On peut les placer sur le fond de la cuve, les soutenir au milieu du liquide, ou les maintenir verticales. Le courant est fourni par deux petits bichromates. Une boite de résistance est intercalée dans le circuit.
- >> Dans ces conditions, la lame se couvre de figures électro-chimiques, analogues à celles étudiés par Nobili, Becquerel et Gucbhard. Il se produit, du côté de l’électrode positive, des dépôts métalliques ; de l’autre, des dépôts de peroxyde de plomb présentant les couleurs des lames minces. Les colorations se développent rapidement, puis restent stationnaires.
- i° La forme des lignes isochromatiaucs
- '') Comptes Rendus, t. CXXÎ, p 40a ; 7 octobrs 1895.
- dépend de la forme du conducteur parasite et de sa position par rapport aux électrodes.
- 20 Une lame de cuivre ou de plomb présente les mêmes dépôts métalliques qu’une lame de laiton identique, mais la deuxième moitié ne se colore pas.
- » 30 La nature des dépôts varie avec l’intensité du courant.
- » Si ccllc-ci est faible, il se produitunique-ment du cuivre brillant. A partir d’une intensité convenable, le plomb se dépose sur la tranche et sur la lame ; à côté, se trouvent un dépôt clair sur fond de cuivre puis une zone un peu brune et enfin cuivre rouge brillant suivi des couleurs des lames minces.
- » Il est à remarquer que les dépôts précédents sont analogues à ceux qu’on obtient successivement dans l’électrolyse des mélanges lorsqu’on fait varier l’intensité du courant (Bouty).
- « 4” Si l’on fait varier la longueur des lames parasites, on observe les mêmes effets que précédemment.
- « Enfin les couleurs sc modifient et tendent à s’uniformiser lorsque les lames colorées sont abandonnées à elles mêmes dans la cuve d’où l’on a enlevé les électrodes. Ce phénomène est très lent.
- « Cherchons la forme des surfaces équipo-tentiellcs dans une cuve rectangulaire de sulfate de cuivre (145 mm. 122 mm) où est immergée une lame de cuivre normale aux électrodes.
- » L’expcriencc, faite le plus rapidement possible, et par le moyen ordinaire, montre que les surfaces sont déformées comme dans le cas d'un conducteur isolé placé dans un champ uniforme. De telle sorte que la lame est traversée par un flux d électricité de densité croissante à mesure qu’on s’approche de ses bords, entrant du côté de l’électrode positive, sortant du côté opposé. Telle est la cause des phénomènes.
- » Quant à la limite observée, elle s’explique par ce fait que la lame polarisée se décharge à travers le liquide. Cette dépolarisation peut compenser l’effet du flux direct.
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- S’il en est ainsi, on voit que les surfaces équipotentielles doivent se déformer et devenir finalement normales à la lame aux points où l'équilibre existe. C’est ce que l’expérience vérifie. On comprend aussi pourquoi les couleurs tendent à s’uniformiser lorsque la lame est abandonnée dans le liquide.
- » Les conducteurs parasites employés pour certaines mesures se polarisent. Il en résulte une erreur systématique sur des mesures faites aux électrodes. Si la lame parasite occupe toute la section de l’électrolyte, son influence est connue. Qu’arrive-t-il si elle n’en occupe qu'une partie ? C’est ce que je me propose de rechercher. ))
- Sur la conductibilité électrolytique de l’acide
- sulfurique concentré, par K. E. Guthe et
- L. Brig-gs (1).
- On sait que la conductibilité spécifique et la conductibilité moléculaire de l’acide sulfurique passent par un minimum pour une concentration à laquelle correspond presque exactement la formule H’SO1 —IRO. Les recherches de MM. F. Kohlrausch, Bout}7 et Ostwald ont montré en outre que ce minimum est d’autant moins accusé que la température est plus élevée. Ces faits ont été confirmés parles expériences de .Miss Klaassen (•), qui a mesuré la conductibilité de mélanges d’acide sulfurique ayant des concentrations voisines de celle qui correspond à l’hydrate 1 l2S 0‘ -h IP 0.(84,5 d’acide IL S 0‘ pour 100 du mélange). Les auteurs ont repris ces mesures en cherchant à leur donner une plus grande précision, celles de Miss Klaassen comportant des erreurs pouvant atteindre 2 pour 100 ; ils ont en outre étudié la conductibilité de l’hydrate cristallisé.
- Dans leurs expériences, MM. Guthe et Brîggs emploient la méthode des courants alternatifs. La source d’électricité est une
- O The Physical Review, t. III, p. 141-151 , septembre-octobre rS95,
- (*}Miss Klaassen,/»*™. of Garnir. Phil. Soc., t.VII, P- >37-
- petite dynamo formée d’un induit en anneau qui est fixe et à l’intérieur duquel tourne un électroaimant droit dont l’excitation est produite par un courant, d’intensité variable à volonté, fourni par une batterie d'accumulateurs ; on obtient ainsi un courant sinusoïdal. Le pont de Wheatstone employé est un pont à fil de manganinc avec bobines non inductives construites avec le même alliage. T^our reconnaître l’équilibre du pont, les auteurs emploient, au lieu d’un téléphone, un électro-dynamomètre très sensible dont les bobines fixes sont montées en dérivation avec le pont. Cette substitution permet de réduire considérablement le temps nécessaire pour effectuer une mesure et met les expériences à l’abri des critiques faîtes à l’emploi du téléphone. Les auteurs estiment que l’on peut compter sur une approximation de 0,1 pour
- La température est évaluée avec un thermomètre ordinaire permettant d’apprécier le vingtième de degré. Le poids spécifique des solutions employées est déterminé au moyen d'une balance de Mobr très sensible et la concentration est déduite du poids spécifique au moyen des tables de Landolt et Boerns-
- Les dissolutions sont placées dans un tube en U dont le volume est fréquemment déterminé indirectement en le remplissant d’une solution concentrée de chlorure de sodium et en mesurant la résistance électrique de cette dissolution.
- Les mesures ont porté sur onze mélanges contenant de 97 à 73,88 d’acide sulfurique pur (densité 1,84) pour 100 du mélange. Nous reproduisons dans les tableaux 1, II et III, les résultats relatifs à trois mélanges, celui du milieu correspondant à l’hydrate H S04-f FL O La première colonne indique la température de l’expérience ; la seconde, la résistance mesurée exprimée en ohms ; la troisième la conductibilité spécifique ; la quatrième le volume moléculaire, c’est-à-dire le volume en centimètres cubes occupé par 49 grammes de
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- H*S0‘ ; enfin la dernière colonne donne la conductibilité moléculaire qui est le produit de la conductibilité spécifique par le volume
- moléculaire.
- Au moyen de ces résultats, les auteurs ont tracé, pour chacune des onze solutions étudiées. les courbes représentant la conductibilité moléculaire en fonction de la température, et de ces courbes ils ont déduit la conductibilité moléculaire pour les température o°, iou, i8u et 250. Par interpolation ils
- Poids spécifiai
- pondant à ces températures. Le tableau IV
- bres de la première colonne indiquent les numéros d’ordre des solutions ; dans la seconde sont données les proportions d’acide IL S0‘ en centièmes ; dans la troisième le poids spécifique a J5°c.
- Tableau IV
- Kn prenant les concentrations, exprimées J teurs obtinrent quatre courbes relatives aux en centièmes, comme abeisses et les conduc- températures o°, tû°, i8° et 250, qui montrent tibilités moléculaires .en ordonnées, les au- | l’existence d’un minimum de conductibilité,
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- mais pour une concentration différente de celle qu’a trouvée M. Bouty (!) en 1889. En prenant les volumes moléculaires comme abscisses au lieu des concentrations, les quatre courbes obtenues indiquent un minimum de conductibilité moléculaire pour la même valeur, 32,1, du volume moléculaire. Ce n’est donc pas la concentration, mais le volume moléculaire gui détermine la conductibilité de l'acide.
- La variation de la conductibilité moléculaire avec la température peut être exprimée par la formule
- p = ,*19[i -|-« (t — iS) -4-/3 (t— i8)!].
- Les valeurs trouvées pour (3 sont toutefois irrégulières, mais les auteurs croient cependant pouvoir affirmer que ce coefficient est petit (0,00039 à 0,000x6), positif et qu’il diminue quant la dilution augmente. Les valeurs de a. pour les onze solutions étudiées sont donnés ci-dessous :
- ' COEFFICIENT (
- 1 0,0271 7
- 2 0,0291 8
- 8 0,0291 9
- 1 0,0:115 10
- 5 0,0320 11
- 0 0,0338
- On voit que, conformément aux résultats de E. Kohlrausch et d’autres auteurs, ce coefficient est d’autant plus grand que la conductibilité est plus faible.
- 0,0340
- 0,0321
- 0,0295
- 0.0290
- 0,0273
- En dernier lieu les auteurs exposent leurs recherches sur l’hydrate cristallisé II' S0‘ + ll'O.A ce propos ils rappellent que W. Kohlrausch,enétudiant l’acicle deXordhausen cristallisé H;SO' + S Oh a trouvé que la conductibilité de cet acide est très faible et qu’elle dépend des circonstances de la cristallisation. En raison de cette dépandance il attribua la faible conductibilité observée au
- liquide restant interposé entre les cristaux.
- L’hydrate étudié par les auteurs s’est comporté autrement. Quelles que soient les dimensions des cristaux, qui dans certains cas étaient microscopiques et dans d’autres atteignaient 2 et 3 centimètres, la conductibilité observée avait toujours la même valeur à la même température. Cette conductibilité ne peut donc être attribuée au liquide interposé ; elle appartient à l’acide cristallisé lui même. Nous donnons ci dessous la résistance observée et la conductibilité spécifique qui s’en déduit pour diverses températures jusqu'à celle de la fusion 7" 5.
- Températur
- — 20°û C —15'0
- — 8°0 T 0°0
- 5°0
- 7°2
- 7*3
- Résistance Gond, spécifique
- 34 000 ohms 0,846X10“'*
- 25000 1,147
- lfi 200 1,755
- 8 200 3,47
- 3 530 *8,06
- 1514 18,78
- 1000 28,44
- De ces nombres il est utile de rapprocher les suivants que les auteurs ont trouvés pour l’hydrate liquide :
- Te
- 11°0
- Résistance Coud, spécifique
- 585ohrm 48.61X10“'*
- 481 59.12
- 402 70,74
- 376 75,63
- On voit par ces deux tableaux que la conductibilité de l’acide solide croît en même temps que la température, d’abord lentement, puis très rapidement dans le voisinage du point de fusion, mais que pour cette dernière température elle 11’est encore que moins de la moitié de celle de l’acide liquide. Il y a donc une brusque variation aa moment de la lusion.
- J. B.
- Sur la propagation de l’aimantation dans le fer, par W. Peukert C).
- Lorsque dans un circuit magnétique on fait agir une force magnétisante, le flux de force produit affecte en général des valeurs
- (') Bouty. Comptes Rendus, t. GVIII, p, 394.
- {’) Elektrotecknische \eitschrift, 19 septembre 1895.
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- 33
- inégales aux différents points du circuit. Les lignes de force sortent en partie du fer, elles se dispersent d’une façon plus ou moins régulière déterminée par la forme du circuit et l’emplacement de la bobine magnétisante. Mais aux endroits où les lignes de force aban-
- donnent le fer. il se forme des pôles dont l’influence réagit à son tour sur la distribution du flux. C’est ainsi que les expériences d’Oberbeck (') et d’Ettingshausen (* *) montrent que dans un anneau de fer, aimanté par une bobine qui ne couvre qu’une petite partie de la surface totale, le flux de force est à peu près uniforme dans toutes les sections. Les pôles dûs à la dispersion des lignes de force exercent, en effet, une action de compensa-
- "lb Thèse de doctorat, Halte 1878^
- (*) Wied, Ann. t. VIII, p. 554, 1879.
- tion, laquelle s’oppose en quelque sorte automatiquement à la variation du flux (').
- Dans les expériences faites par l’auteur avec des barreaux de fer, des effets du même genre se produisent. Mais, en outre, il emploie une force magnétisante alternative, et
- la création de courants de Foucault intervient alors pour créer entre la force magnétisante et les inductions dans les différentes parties du barreau des différences de phase équivalant à un retard dans la propagation de l’induction, depuis le milieu du barreau (où se trouve la bobine magnétisante) vers les extrémités.
- Les barreaux étudiés, tous de même lon-
- (1) H. du Bois : Circuit
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- U
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- gueur, étaient l’un en fer forgé, le deuxième en fonte et le troisième formé par un faisceau de fils de fer de o,8 mm. de diamètre. La longueur des trois barreaux était de 95,4 cm. ; leurs diamètres étaient respectivement de 12.
- 13 et 13 cm. Au milieu du barreau était enroulée une bobine de 10 cm. de longueur et comportant 192 tours de fil de 2,2 mm. de diamètre.
- Pour la mesure de l’induction dans les diverses parties du barreau, celui-ci portait aux ï/8, 2/8, 3/8 et 5/16 de sa longueur les bobines d’induction A, B, C, I) et E, composées chacune de 30 tours de fil de 0,7 mm. de diamètre. Le courant alternatif, à la fréquence de 96 périodes par seconde, était fourni par un alternateur Siemens.
- Par la méthode de Joubert. au moyen d’un contact instantané établi une fois par tour de l’alternateur, et en se servant d’un com-
- mutateur permettant de mettre ce contact et son circuit galvanométrique en relation successivement avec les bornes d’une résistance traversée par le courant magnétisant et avec les bobines induites A, B, C, I) et E, l’auteur a déterminé la forme des courbes du courant magnétisant (M dans les figures 1 à 5) et des f. é. m. induites. Pour obtenir les courbes des inductions, il faudrait intégrer celles des f. é. m., mais, dit l’auteur, celles-ci présentant entre elles les mêmes différences de phase que les premières, il est inutile de faire l’intégration (*).
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- Les figures l'à 5 donnant les résultats d’expérience sont dessinées à une échelle arbitraire. mais la même pour toutes. La fig. 1. sc rapporte au barreau en fer forgé. L’intensité du courant magnétisant n’a pas dépassé 1,5 ampère, parce que le fer chauffait beaucoup. La courbe D de cette figure est particulièrement remarquable ; elle ne présente que des valeurs positives ce qui pourrait s’expliquer par la présence d’une forte aimentation rémanente(’). Cette particularité est encore plus marquée dans le cas de la bobine E. dont la fig. 1 ne contient pas la courbe.
- Lîg. 5
- Les fig. 2 et 3 sont relatives au faisceau de fils de fer; la première est obtenue avec un courant magnétisant de 1,5 ampère, l’autre avec un courant de 6,8 ampères. La déformation des courbes de la fig. 3 est, comme on le voit, très prononcée par rapport à celles de la figure 2. On ne distingue guère de différence entre les valeurs des décalages correspondant à ces deux barreaux.
- Les résultats obtenus avec le barreau de fonte sont donnés par les fig. 4 et 5, la première pour le courant de 1.5 ampère, l’autre pour le courant de 6,8 ampères. On remarque
- {’) L’explication de l’auteur est difficile k admettre, car la courbe D représente une f. é. ni. induite par un champ périodique, et le magnétisme rémanent ne saurait empêcher que cette f. é. m. soit alternative. Le résultat obtenu est donc singulier.
- N. D. T.
- ici, comme dans lafigure 1, deux courbes C et D dont les valeurs ne changent pas désigné.
- A. H.
- BIBLIOGRAPHIE
- La Traction mécanique des Tramways, et Sup plément, par M. K. de Marchena, Ingénieur des Arts et Manufactures. — 2 vol. 111-8% de 140 et 42 pages. — R.. Bernard et C% éditeurs, Paris, 1895 (Prix 7 fr. 50).
- Ces deux volumes forment le compte rendu d’une communication faite par VI. de Vlarchcna à la Société des Ingénieurs civils, à Paris ; dans ce travail très important, l’auteur décrit les différents systèmes de traction mécanique employés : traction funiculaire, traction électrique, traction- à air comprimé et à vapeur. La partie descriptive est courte. Elle a surtout pour but de rappeler les points principaux des sj^stèmes, afin que le lecteur ne soit pas pris de court ; elle sert, pour ainsi dire, d’introduction à la partie principale de l’ouvrage qui est la comparaison des résultats économiques de l’exploitation des tramways par des procédés mécaniques ; les irais de premier établissement, les frais d’exploitation, le rendement, sont successivement étudiés ; ils sont d’abord établis par le calcul, puis vérifiés par les résultats d’expérience. C’est un travail considérable qui fait le plus grand honneur à Al. de Marchena. Nous ne lui ferons qu’un reproche : c’est que, pour un lecteur non prévenu, il conduit à des conclusions trop absolues. La plupart du temps, le choix du mode de traction sur une ligne de tramways, et les frais d’exploitation qui en résultent, dépendent d’un grand nombre de conditions qui demandent à être étudiées avec soin dans chaque cas particulier. En établissant, d’après des moyennes, une classification des systèmes de traction mécanique, et en appliquant ces conclusions dans la pratique, on pourrait s’exposer à de graves mécomptes. Nous reviendrons, du reste, bientôt sur cette importante question.
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- Dans le supplément, Al. de Marchcna étudie successivement le travail nécessaire à la traction et la théorie des systèmes de traction funiculaire et électrique.
- L’ensemble de cette étude est un des travaux les plus intéressants qui aient encore été publiés sur le sujet.
- G. Pellissier.
- Leçons élémentaires de Télégraphie électrique, 2* édition, par L. Michaut, commis principal à la Direction régionale des Télégraphes de Paris, et M. Gillet, commis principal au Poste central des Télégraphes de Paris.— 1 vol. in-18 jésus de X-232 pages. — Gauthier-Villars et fils, éditeurs, Paris, 1895 (Prix il fr. 75).
- 11 serait presque inutile d’analyser un ouvrage dont la couverture porte ce titre de succès : 2e édition. Mais les auteurs ont complètement modifié leur premier travail. Tout en restant dans le domaine pratique où ils s’étaient placés dès le premier jour, ils ont complété la partie théorique et ajouté de nombreuses pages sur les dérangements et le montage des lignes dans des cas spéciaux de postes embrochés ou autres. La situation des auteurs leur a permis de recueillir un grand nombre de renseignements pratiques et de parler non seulement de ce qu’ils ont vu, mais de ce qu’ils ont fait eux-mêmes. C’est ce qui explique le succès de cet ouvrage sans prétention savante qui a rendu et rendra encore de réels services aux agents des Télégraphes.
- G. P.
- CHRONIQUE
- L’INDUSTRIE ÉLECTRIQUE EN FRANCE
- Paris. — Arrêté du Préfet de Police concernant la traction mécanique. A la suite de fréquents accidents qui se sont produits sur diverses voies desservies par des tramways à traction électrique ou mécanique, le préfet de police a pris l’arrêté sui-
- Considérant qu’il importe, dans l’intérêt de la sécurité publique et en vue d'éviter le retour d’accidents qui se sont produits récemment, de déterminer la distance sur les lignes de tramways entre les trains ou voitures servant à l’exploitation desdites lignes.
- Ordonnons ce qui suit :
- Les cochers, électriciens ou mécaniciens chargés de la conduite des voitures automobiles ou trains affectés à l'exploitation des lignes de tramways devront toujours, en marche, conserver un intervalle d’au moins quarante mètres entre le véhicule qu ils conduiront et la voiture qui les précédera.
- Lorsqu’une voiture, une automobile ou un train sera arrêté en station, le véhicule qui le suivra ne pourra en approcher qu’à une distance de dix mètres, mais l’allure devra être ramenée à la vitesse du pas de l’homme pour franchir les quarante mètres précédant cet arrêt provisoire.
- Les dispositions précédentes seront portées à la connaissance des cochers, électriciens ou mécaniciens par les soins des compagnies des tramways qui restent civilement responsables de leur inexécution.
- Alger. — Traction. L’Industrie électrique rapporte que l’enquête relative à la ligne de tramways électriques de l’hôpital du Dey à la colonne Voirol, close le ^o août, présente cette particularité curieuse que les trois seules pétitions déposées l’ont été toutes les trois dans la journée du yo août. Deux de ces pétitions émanent d’Alger, la troisième de Mustapha.
- L’une des pétitions d’Alger proteste contre l’établissement de rails dans les rues les plus fréquentées de la ville, elle est revêtue de 90 signa-
- L’autre, au contraire, sollicite des pouvoirs publics de hâter la création du tramway électrique et se borne à faire des réserves au point de vue de l’établissement d’une double voie, cette deuxième pétition porte 400 signatures. Or, détail à noter, parmi ces 400 signatures, il en figure 70 de ceux qui avaient signé la pétition contraire, ce qui prouve combien peu sérieuse était la protestation.
- Quant à la pétition des propriétaires de Mustapha, au nombre de 160, elle est entièrement en faveur de la traction électrique. Dans ces conditions, un avis favorable du Conseil municipal ne paraît pas douteux.
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- F"
- Besançon. — Traction. A la suite de l’avis favorable émis par la Chambre de Commerce (N° 20, 1895, p- 335)? U construction d’une ligne de tramways suburbaine très importante a été décidée.
- Cette ligne qui reliera Besançon à Levier en desservant une série de communes sera à traction électrique avec prise de courant sur fil aérien.
- La voie aura un mètre de largeur; elle sera établie sur les routes elles chemins vicinaux, dont la largeur minimum sera portée à sept mètres. Elle ne les abandonnera pour passer à travers champs qu’en raison de trop fortes déclivités ou du faible rayon des courbes.
- Le maximum des déclivités sera de 60 mm. et les rayons des courbes auront un minimum de 80 mètres. La voie sera au niveau de la chaussée, sans saillie ni dépression. On emploiera le rail Vignole sans contre-rail, l’administration permettant ce type dans certain cas, ce qui réalise une économie de 6ooofr. par kilomètre.
- Le matériel roulant aura une largeurde 2 mètres, toutes sallies comprises. Il sera composé de voitures légères à couloir central pouvant contenir quarante voyageurs, de fourgons pouvant transporter un poids utile de 5000 kilog. et de trucks pour le transport des bois.
- Cette ligne aura une longueur de 60,530 kilomètres. Elle pourra être plus tard prolongée jusqu’à Saint-Antoine et présentera alors un développement d’une centaine de kilomètres.
- Courthérjon (Vaucluse). — Éclairage. L'inauguration de l’éclairage électrique dans cette commune a eu lieu le 10 septembre. L’installation est d’une quarantaine de chevaux.
- Draguignan (Var). — Éclairage. Après de longues hésitations (nn 12, 1895, p. 572), un projet a été adopté consistant à cclairer Draguignan à laide de l’énergie électrique produite à Trans. Une récente décision du préfet du Var vient d’autoriser la ville à établir sur les chemins vicinaux et de grande communication les poteaux de la ligne aérienne nécessaire.
- Loriol (Drôme). — Eclairage. Sans se laisser émouvoir par le triste exemple de Romans où 'O-ici bientôt cinq ans que la concession del’éclai-rage électrique a été concédée sans qu’un seul poteau soit encore sorti de terre, le petit bourg de Loriol a décidé la création d’une station centrale.
- On inaugurera bientôt avec toute la pompe de circonstance la nouvelle installation.
- Nantes. — Éclairage électrique des écluses. Le préfet avait approuvé, le 29 décembre 1894, conformément à la décision ministérielle du 20 décembre, la soumission présentée par la Société nantaise d’éclairage pour l’installation de l’électricité aux grandes écluses du canal maritime. Chaque installation comprend une dynamo e son moteur et3 lampes à arc placées à 15 mètres au-dessus du sol, l’une dans le chenal d’accès et les deux autres sur la tête amont et la tête aval de l’écluse.
- La Revue pratique de l'Électricité annonce que les travaux sont terminés et que les essais définitifs viennent d’avoir lieu avec les résultats les plus satisfaisants.
- Les deux installations sont identiques et comportent chacune une turbine de Laval de 10 chevaux, actionnant directement une dynamo com-pound de 5 600 watts, sous une tension de yovolts. Actuellement, on n’utilise que 4 400 watts nécessaires au fonctionnement de 3 lampes à arc de 20 ampères et de 4 lampes à incandescence de 16 bougies éclairant la salle des machines et la salle de chauffe.
- Les lampes à arc sont suspendues à des pylônes de 16 mètres, et le point lumineux se trouve â 15 mètres au-dessus du sol des écluses Elles sont portées par un petit câble en acier qui s’enroule sur un treuil permettant de les descendre à hauteur d’homme, pour le remplacement des char-
- Dcux lampes se trouvent dans l'alignement des portes d’écluses de chaque côté du sas et la troisième éclaire l’entrée du chenal d’accès. La lumière produite par cette dernière lampe est assez intense pour qu’on puisse distinguer non seulement la tete de l’eslacade, mais un navire mouillé en Loire et attendant la marée pour entrer dans le canal.
- Nice, Chnie~_ (A Ipes-Narilimes). — Traction et Eclairage. Au tramway à accumulateurs de Cimiez viendra s'ajouter bientôt une nouvelle ligne électrique, déclarée d’utilité pub'ique par décret du 4 août, et allant de la rue de l’Hôtel-des-Postes, à Nice, par le Jardin zoologique de Cimiez, au quartier de Cap-de-Croix.
- Le palais de justice de Cimiez va être éclairé à la lumière électrique. Toutes les salles d’audience
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- le parquet, le cabinet du juge d’instruction, le greffe, la salle des avocats et des avoués, en un mot toutes les dépendances du palais seront éclairées à l’électricité. Les travaux d’installation vont commencer sous peu et seront activement poussés, de façon que tout soit prêt pour la rentrée du tribunal.
- Nonlron (Dordogne). —Éclairage. La municipalité de Nontron examine en ce moment les projets qui lui ont été soumis par différentes maisons pour l’installation de l’éclairage électrique. Une décision définitive, selon toutes apparences, ne tardera pas à être prise relativement à ce projet assez important, puisque les frais présumés dépasseront iooooofr.
- Rouen. — Éclairage. Aux renseignements que nous avons donné dans notre dernière chronique (n» 40, 1895, p. 46}, sur l’éclairage électrique du Théâtre des Arts de Rouen, nous ajoutons aujourd’hui les détails suivant relatifs a l'éclairage de l’Hospice général et de l’Hôtel-Dieu.
- Cet éclairage comprend 409 lampespourl’Hôtel-Dieu et 723 dans l'Hospice général. Ce sont, pour la plupart, des lampes de 16 et de 10 bougies. 11 y en a aussi un certain nombre de 25 et de 5 bougies, et indépendamment de cela une centaine de « lampes veilleuses », d’une très faible intensité, pour l’éclairage de nuit, passé neuf heures dans les dortoirs.
- Sainl-Romain (Seine-Inférieure). — Éclairage et Traction, Il règne dans ce chef-lieu de canton une grande activité créée par les travaux d’installation de l’éclairage électrique.
- D’autre part, la Société qui vient d’être formée au capital de 100000 fr. pour l’exploitation du tramway qui doit relier la ville à la gare va commencer les travaux et espère pouvoir mettre cette ligne en service vers la fin de l’année,
- Saint-Servan (Ille-et- Villaine). — Éclairage. La municipalité de cette ville, liée h la Compagnie du gaz par un traité, mais désirant s’assurer les avantages de l’éclairage électrique, a fait examiner son traité, qui la lie encore pour 14 années, au point de vue des droits que certaines clauses pourraient lui permettre d’exercer. Le résultat de la consultation des jurisconsultes, basé sur de nombreux arrêts, est favorable à la ville et semble lui
- donner le droit d’établir la lumière électrique dans les quartiers excentriques éclairés au pétrole ainsi que chez les particuliers et au centre de la
- Toutefois, le Conseil municipal, désirant s’entourer de tous les renseignements possibles, a invité son président a écrire à son collègue de Provins pour lui demander copie du traité qui lie cette ville à une Compagnie d’éclairage au gaz, en le priant aussi de lui donner le résultat du procès pendant entre cette ville et la Compagnie devant le Conseil d’Etat, la situation se trouvant à peu près la même que pour la ville de St-Servan.
- Serooz (Haute-Savoie). — Force motrice hydraulique. On prépare en ce moment l’aménagement d’une magnifique chute de 172 mètres de hauteur obtenue sur l’Arve et dans laquelle une puissance de 13 500 chevaux minima pourra être développée.
- La dépense totale, si l’on en Croit les projets, ne sera pas supérieure à 1350000 fr., ce qui mettra à 100 fr. au maximum le prix du cheval. Ce sont là des conditions exceptionnellement avantageuses qui permettent de prévoir un succès industriel des mieux caractérisés pour cette importante installa-
- Sorgues (Vaucluse). — Traction. Une ligne de tramway doit être créée entre Sorgues et Avignon. On a éliminé dès l’abord la traction par chevaux et actuellement on se trouve en présence de deux projets, l’un employant la traction électrique, l’autre, présenté par un groupe de capitalistes lyonnais, préconisant la traction à vapeur.
- On attend le résultat de l’étude confiée à une commission municipale,
- Tourcoing (Nord). — Traction. La question de la traction électrique sur la ligne du boulevard de Tourcoing est résolue en ce sens que la municipalité accepte les poteaux en bois sur le boulevard et les poteaux métalliques à partir delà place Thiers. Le maire est autorisé à passer dans ces conditions une convention avec la Compagnie des tramways.
- Vandœuvre (Meurthe-et-Moselle). — Eclairage. Les études commencées il y a deux ans déjà et reprises récemment sur la question de l’éclairage électrique (n°33, 1895, p, 336) paraissent cette fois devoir conduire à une solution avantageuse,
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- Suivant Y Industrie électrique, une société en formation propose, moyennant 2 00ofr. par an, de fournir à la ville 50 lampes de 16 bougies. Cet éclairage fonctionnerait jusqu’à minuit et demi toute l’année; la pose, l’entretien et les réparations des appareils resteraient à la charge de la Société, qui ne demande à la ville que de s’engager pour dix ans aux conditions ci-dessus.
- Viricel-Chazelles (Loire). — Traction. Un rapport favorable à l'établissement d’un tramway électrique entre Viricel-Chazelles et Saint-Sym-phorien-sur-Coise a été adopté par le Conseil
- Accident mortel. — Nous avons le regret d'apprendre qu’un électricien américain très connu, M. Franklin L. Pope vient de trouver la mort au champ d’honneur. Il a été foudroyé, le 16 de ce mois, par un courant de 3000 volts en manœuvrant . une machine.
- M. Pope s’était principalement occupé de télégraphie, et on lui doit de nombreuxperfectionne-ments dans le service technique et la télégraphie des chemins de fer.
- Locomotives électriques. — Nous avons signalé les différentes applications qui ont été proposées ou réalisées pour appliquer la traction électrique au service des chemins de fer. Les ingénieurs américains, qui ont su réaliser les premiers essais pratiques, semblent prévoir un développement rapide de ces applications. La nouvelle nous parvient, en effet, que les deux puissantes compagnies américaines, la Westinghouse Electric and Manufacturiug Company, de Pittsburgh, et la Baldwin Locomotive Works, de Philadelphie, viennent de former une association en vue de la construction des locomotives électriques. Chaque compagnie construira la partie du matériel pour laquelle elle est spécialement outillée et mettra à profit sa longue pratique ; les deux compagnies étudient actuellement de nouveaux modèles de locomotives électriques. Deux trucks seront construits : un pour le trafic léger et les chemins de fer élevés; l’autre, pour le trafic plus lourd, pourra remorquer 12 à 15 wagons; ils pourraient être munis de moteurs de puissances différentes, étudiés
- pour satisfaire aux exigences des différents services, et avec des vitesses variant de 60 à 115 km. à l’heure.
- La Baldwin Locomotive Works est la plus puissante société qui existe actuellement pour la construction des locomotives. Ses ateliers établis au commencement du siècle, se trouvent en plein centre de Philadelphie. Ils couvrent environ 6 1/2 hectares. Son outillage lui permet de construire en une journée 3 1/3 locomotives, soit 1000 par an. La nouvelle organisation des ateliers de la Westinghouse, à East Pittsburgh, a permis à cette Société de développer son champ d’action. D’après certains bruits, le but de la combinaison serait de développer l’emploi des courants polyphasés à la traction des trains à grande vitesse, 250 km. à l’heure, ce qui permettrait d’aller de New-York à Pittsburgh en 3 heures; la Baldwin Locomotive Works se chargeraitde construire lematérielméca-nique d'une résistance suffisante pour supporter les efforts considérables qui résulteront de ces vitesses énormes. Le nombre de projets de ce genre élaborés jusqu’à ce jour ont été très nombreux ; aucun d’eux n’a réussi, pour des raisons commerciales plutôt que techniques. Nous ne signalons donc cette dernière nouvelle que « sous toutes
- L'invention du télégraphe électro-magnétique. —
- M. Franklin L. Pope vient de publier dans The Electrical World une longue étude sur l’histoire des premiers télégraphes électro-magnétiques. Voici ses conclusions :
- 1. — Le premier appareil électro-magnétique pour produire à volonté des sons perceptibles à distance, a été inventé, construit et employé par Joseph Henry, à Albany (Etat de New-York) en 1831.
- 2. _ Le premier télégraphe électro-magnétique pour produire à volonté des signaux écrits à distance, a été inventé par le professeur S. F. B. Morse, en 1832, et construit et opéré par lui à New-York, avant le 2 septembre 1837.
- 3. — Le premier code de signaux conventionnels numériques, capables d’être intelligemment écrits ou « parlés » par l’armature d’un électroaimant a été imaginé par Morse en 1832.
- 4. — Le premier code alphabétique de signaux conventionnels a été combiné par Alfred Vail en 1837-1838.
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- 5. — Le relais et les circuits combinés ont été inventés par Morse avant le 4 septembre 1837.
- 6. — Le manipulateur à levier, sous sa forme moderne a été inventé par Vail en 1844.
- 7. — L’appareil récepteur enregistreur à pointe sèche a été inventé par Vail en 1844.
- 8. — L’isolateur eu verre, en forme de coupe renversée pour isoler les lignes a été inventé par Ezra Corncll, en 1844-1845.
- Câble sous-marin au Japon. — The Electrical World nous apprend, d’après l'Electrical Friend de Tftkio, que M. Asano, l’électricien du gouvernement japonais, vient de faire pratiquer les sondages préléminaircs à la pose d’un câble long d’environ 1100 nœuds (2040 km.), destiné à relier Tokio et l’île de Formose. Les dépenses prévues pour ce câble seraient d’environ 71/2 millions de francs.
- Transmissions à hautes tensions. — La Westinghouse Electric and Manufacturing Company a, dit-on, terminé la construction des appareils d’essais d’une transmission par courant à haute tension, qui va être faite à Denver à titre de démonstration pratique. [La tension de 50000 volts sera adoptée ; M. Stillwell, l’ingénieur en chef de la compagnie, a déjà essayé les appareils à 60000 volts. Le but de ces expériences est de chercher les moyens d’augmenter la distance à aquellc le courant peut être économiquement transmis. Ces expériences seront suivies avec intérêt.Nous espérons y revenir bientôt.
- Prix de revient du chauffage électrique. — Dans une récente discussion qui a eu lieu à ce sujet au Club des Ingénieurs, à Philadelphie, M. J. Chestcr Wilson a dit que le chauffage électrique des voitures de tramways reviendrait à 60 ou 80 centimes par voiture et par jour, tandis que le prix de revient avec des poêles à charbon serait de 1,25 à 1,75 franc.
- D’après M. James Christie, le chauffage d’une voiture, dont le coffre a 4 m. 90 de longueur, au moyen de 4 radiateurs Burton en série, d’une résistance de 3S0 lims chacun, exige 3 1/2 ampères sous 500 volts. En tenant compte des pertes,
- cela correspond à environ 3 chevaux à la station centrale, soit 5 1/2 kg. d’anthracite par voiture et par heure; en tenant compte des frais généraux d’exploitation et d’entretien, le prix ressort à 7 1/2 centimes par voiture et par heure.
- M. Cari tiering pense que « lorsque le courant pourra être vendu assez bon marché, il est certain que les modes actuels de chauffage seront presque complètement abandonnés. Le chauffage électrique peut être si parfaitement réglé qu’on peut réaliser avec ce système une économie qui ne serait pas possible avec les autres systèmes ».
- M. Pike présente la question sous un jour tout différent. Le chiffre de 3 chevaux indiqué par M. Christie est à peu près correct, mais il. est souvent dépassé; d’un autre côté, la puissance dépensée à l’usine par voiture en circulation est de 6 à 8 ou 9 chevaux, suivant la nature de la voie et l’intensité du trafic. Ainsi, à Boston, il y a trois ou quatre ans, la puissance par voiture, à l’usine, était de 6 chevaux. La puissance dépensée par les radiateurs est donc égale à la moitié ou au tiers de la puissance nécessaire à la traction de la voiture ; lorsque la température extérieure est très froide, le chauffage électrique, dans les conditions indiquées, ne fait qu’empêcher les voyageurs de geler ; pour obtenir une température suffisamment douce, il faudrait dépenser plus de courant. Il semble donc peu probable que le chauffage électrique puisse être adopté dans les villes du Nord. Dans les contrées plus tempérées, il peut, au contraire, devenir plus avantageux que le chauffage au charbon.
- M. George Sinclair, se basant sur ce que le cheval électrique peut être fourni pendant 10 heures’par jour, à raison de 125 francs par an, estime qu’il suffirait des recettes d’une voiture pendant deux ou trois jours pour payer le chauffage annuel de cette voiture.
- Concours de compteurs, à Edimbourg. — La Royal Scottish Society of Arts, 117 Grcat George Street, Edimbourg, offre le prix de Keith, d’une valeur de 1250 fr., pour les perfectionnements aux compteurs d’énergie électrique pour les disfri-tions à domicile. Les concurrents doivent envoyer une description de leur appareil avec dessins et schémas à l’appui, ainsi qu’un compteur réglé pour une tension moyenne de 115 volts et pouf une capacité moyenne de 4 000 watts.
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- La préférence sera donnée aux compteurs applicables aux courants continus et aux courants alternatifs. On attachera une importance spéciale à la charge minima que le compteur peut enregistrer correctement et à l'énergie dépensée par le compteur lorsque l’abonné emploie une faible puissance ou ne consomme pas du tout de courant. L’erreurne doit pas excéder 2pour 100pour une charge quelconque ; les erreurs dues aux changements de température entre o°et3o°C. doivent être indiquées. Les concurrents doivent envover leurs mémoires et appareils avant le i« mai 1896, date de rigueur. Leurs revendications doivent être limitées à des perfectionne-
- Essais de traction électrique des bateaux sur le canal Erie. — Un essai pratique de traction électrique des bateaux va être fait sur le canal Erie, aux Etats-Unis, sur une longueur de 4 milles (6,4 km.), près de Tonawanda. Les conducteurs seront posés par la Trenton-Iron-\Vorks,deNew-York et le courant sera fourni par la Niagara Falls Power Company. Le système adopté sera semblable à celui qui est employé pour les tram-wavs à fil aérien. Les frais de premier établissement seront d’environ 8 oou fr. par kilomètre de ligne simple, ou 16000 fr. par kilomètre pour une ligne sur chaque berge du canal.
- Sur chaque berge seront érigés des poteaux en acier hauts de 4 m. 90. Sur le sommet d'es poteaux sera tendu un câble en acier de 3 3/4 mm. de diamètre; à 1 m. 20 au-dessous de ce câble,un second câble métallique de 2 1/2 cm, de diamètre sera tendu sur un lil métallique.
- Un petit chariot sera suspendu sur le câble supérieur et roulera sur le second câble. Dans ce chariot sera disposé un arbre mû par un moteur électrique et autour duquel le câble de touage fera trois tours. Le courant, amené par le câble supérieur, fera retour par le câble inférieur. Un mécanicien dirigera ce chariot à peu près comme un tramway ordinaire. L’installation sera probablement terminée d’ici deux mois.
- L’économie relative des tractions électrique et funiculaire. — Dans une récente interview, à propos de la traction électrique dans Chicago,
- MM- K. Bowen,superintendant de la Chicago City Street Railway C«, a fait les déclarations suivantes qui résument très justement les conditions dans lesquelles la traction électrique peut lutter avantageusement contre la traction funiculaire :
- « L’électricité a remporté un succès complet pour la traction des voitures de tramways sur les ligne de niveau, dans certaines conditions. Mais il est peu probable qu’elle supplante jamais le câble, aussi longtemps toutefois que les procédés actuels n’auront pas reçu de grands perfectionnements.
- « Quand le trafic estsufiîsant pour justifier l’emploi de 4 voitures par kilomètre de voie simple, le câble est le procédé de traction le plus économique par voiture kilomètre ; l’électricité ne peut pas lutter. D’un autre côté, quand le trafic n’est pas suffisant pour justifier plus de 1 à 1 1/3 voiture par kilomètre de voie simple, la traction animale est la plus économique. Entre ces deux extrêmes, la traction électrique est la plus convenable. La surface de remise par voiture est d’environ 28 ra!; la surface occupée par les chevaux nécessaires pour la traction de cette voiture est d’environ 75 m*. L’adoption de l’électricité fait donc gagner les deux tiers de l’emplacement dans les remises et écuries. La limite de capacité du câble est atteinte lorsqu’un train est forcé de s’arrêter par ce que le train précédent est lui même arrêté pour prendre ou laisser des voyageurs.
- « Nous avons atteint cette limite,en 1893,quand les trains sc succédaient à intervalles de 50 secondes. En équipant les lignes de Clark Street électriquement, le trafic des lignes à câble sera bien soulagé et 011 ne peut craindre que leur limite de capacité soit atteinte avant de nombreuses années ».
- J.es cheminsde fer électriques aux Etats-Unis. — A la suite des essais de la ligne de Nantasket, sur le New-York,New-Havenand Hartford Railroad, près de Boston, il a été décidé d’équiper électriquement une antre branche delà même ligne ; la compagnie du Chicago and Northern Pacific Railroad a aussi commencé à équiper électriquement ses lignes de banlieue. Toutes ces installations sont faites à titre expérimental, afin de démontrer la praticabilité de ce mode de traction et son économie relative; si le succès couronne ces essais, le nombre de chemins de fer près des
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- mines et des villes, qui seront mus par le courant électrique deviendra considérable.
- Le double trôlet au Japon. — The Electrical World annonce que les autorités municipales de Tolrio n’ont admis la traction électrique dans leur ville qu’à la condition expresse de l’adoption du double trôlet. Cette décision a été prise d’après l’avis d’un comité technique, en vue d’éviter les troubles dans les conversations téléphoniques et la corrosion des conduites d’eau et de gaz enfouies dans le sol. Les lignes à équiperont une longueur totale de 140 km. environ; la dépense supplémentaire serait donc considérable. Notre confrère de New-York s’élève contre cette décision qui semble impliquer que les intérêts des compagnies de téléphones l’emportent sur ceux des compagnies do tramways et que la corrosion électrolytique ne peut être évitées ce qui, ajoute-t-il, est loin d'être prouvé.
- Transformateurs de 30000 volts.— The Electrical World décrit suecintement, d’après le Siblcy Journal de juin dernier, les expériences faites par M. Plumb, sur un transformateur de 7 kilowatts, pouvant transformer le courant de 140 à 30000 volts. Cet appareil a été construit en vue de déterminer les propriétés isolantes des corps. L’isolement des enroulements primaire et secondaire est assuré uniquement par l’huile de paraffine dans laquelle ils sont plongés ; il a été calculé pour résister à une tension de 50 000 volts, mais la plus grande tension atteinte a été de 44 000 volts. Le circuit magnétique, de forme rectangulaire, est composé de deux cylindres parallèles en fer de 12,5 cm. de diamètre, et qui sont réunis à leurs extrémités. Le circuit primaire est appliqué par moitié sur 30 bobines en bois écartées de 3 mm. environ, \ raison de 15 sur chaque cylindre. L’espace entre les deux circuits est de 2 cm. environ.
- L’huile employée pour l'isolement a été essayée afin de déterminer la distance explosive à travers cette substance à des tensions différentes. Le tableau ci-joinl donne les résultats obtenus.
- Les résultats suivants méritent aussi d’être cités : une feuille de mica épaisse de 0,2816 mm.
- a été percée à 16 900 volts ; une plaque de verre de 2 mm., à 20300 volts; une lame de fibre vulcanisée de 0,3315 mm., à 7 400 volts ; 4 feuilles de papier huilé superposées, de 0,4674 mm., à
- 10400 volts; une plaque d’ébonite de 0,374 mm. résista à une pression de 30 500 volts ; une plaque de porcelaine de 3,9625 mm. résista à 22 000 volts ; un isolateur en verre pour circuit à 500 volts ne fut pas percé à la tension de 30000 volts; on plaça une des extrémités du secondaire à l’intérieur de cet isolateur et l’autre extrémité sur son sommet et la force électromotrice put atteindre 43 000 volts sans que le verre fut percé. Le système de régulation de ce transformateur serait tel que la perte entre pleine charge et charge nulle ne serait que de 10 pour 100 au plus.
- Traction électrique sur fortes rampes à San-Francisco. — Le lieutenant Stuart-Smith décrit dans Y Electrical Journal de San-Francisco, d’intéressantes expériences de traction électriques sur fortes rampes qui ont été tentés dernièrement dans cette ville avec un système analogue à celui qui est en usage à Seattle et que nous avons décrit dernièrement. La rampe sur cette ligne atteint 25,5 pour 100. C’est la plus forte qui ait été remontée en service ordinaire ; la voie est double ; sous la voie, il y a une conduite analogue à celle des tramways funiculaires, dans laquelle est monté un câble sans fin qui passe sur des poulies aux deux extrémités. Une voiture descendante et une voiture montante sont attachées à ce câble par des employés spécialement préposés à ce service, et les deux voitures continuent leur chemin dans leurs directions respectives, avec l’aide de leurs moteurs, la voiture descendante faisant contrepoids à la voiture montante. Le système a été inauguré le 5 août dernier et a donné
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- revue d'électricité
- pleine satisfaction. On a observé que la puissance de la voiture descendante est plus que suffisante pour remorquer l’autre véhicule, quelle que soit la charge.
- Essai de la Station centrale des tramways d’Auburn. — MM. Walsh et Almy publient, dans le Sibley Journal, les résultats suivants qu’ils ont obtenus dans l’essai d’une station centrale de tramways. Les chiffres exacts sur le rendement des stations de tramways électriques sont assez rares pour que nous les enregistrions :
- Production de vapeur par kg. de combustible.......................... 9>46 kgs.
- Consommation de combustible par
- cheval-heure indiqué............1,450 kgs.
- Consommation dejvapeur par cheval-heure indiqué....................12,415 kgs.
- La puissance moyenne indiquée était de 80 chevaux et la puissance électrique moyenne au tableau, de 65,04 chevaux. Le rendement était donc de 78,8 pour 100.
- Longueur des arcs sur un circuit à 500 volts. — Les agents d’assurance de Chicago ont récemment fait une série d’expériences pour déterminer les distances qu’on doit observer dans la construction et l’installation des coupe circuits et des commutateurs pour éviter la formation des arcs. Voici, d’après The Electrical Journal, de Chicago, la table qu’ils ont dressée :
- Te coup de foudre. —Nous traduisons textuellement, de peur de le défleurer, l’entrefilet suivant
- de VAlbany Press, qui relate « un phénomène électrique » que d’aucuns rangeraient parmi les méfaits de l’électricité et d’antres, peut-être, parmi ses avantages: « Les records delà foudre, l’été passé fournissent d’étranges témoignages des caprices du fluide qui a démoli des églises et déchiré des vêtements, fondu des épingles et roussi des cheveux ou percé des trous dans des souliers en cuir. Mais il n’a rien accompli de plus étrange qu’à New-Brunswick (N. J.); il s’écoula le long d’un manche de parapluie et paralisa le bras d'un jeune homme de telle façon qu’il resta serré autour de la taille d’une jeune femme à côté de qui il marchait dans la rue; la jeune dame ne put être délivrée qu’avec la plus grande difficulté. On observa que le même choc semblait avoir affecté aussi sa volonté, car elle était incapable d’aider ceux qui venaient la secourir contre cette audacieuse mais inconsciente embrassade du jeune homme. Ainsi donc, quand on voit un bras égaré autour de la taille d’une jeune fille, pendant un orage, il ne faut pas s’en inquiéter; c’est simplement un phénomène électrique »... ! se non è vero è bene trovato. *
- Roues en ferro-nickel. — Il est aujourd’hui reconnu que les roues fatiguent beaucoup plus sur un service de tramways électriques que sur les chemins de fer, le frein étant actionné plus fréquemment. De plus, quand il y a sur une ligne de nombreuses courbes ou rampes, les bandages d’acier des roues s’usent très rapidement. Depuis quelques mois, une Compagnie américaine, la New-York Car Steel Works , commence à introduire en Europe un nouveau système de roues faites d’un métal spécial, le ferro-nickel, qui présente de grands avantages pour la traction électrique. A ce sujet VIndustrie électrique publie les renseignements suivants.
- Le ferro-nickel est un composé de fer au charbon de bois obtenu des meilleures sortes de minerais, allié à une petite quantité de manganèse avec environ 2 0/0 de nickel et une petite quantité de titane. L’addition de nickel donne au mélange une grande résistance à la rupture, qui atteint 55 kg par millimètre carré; d’un autre côté, le nickel réduirait la résistance à l’usure des roues, mais l’adjonction de titane (titanium) leur rend les qualités de trempe et de résistance à l’usure tout en leur conservant les résul-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- tats supérieurs de résistance obtenus par la présence du nickel. Ce mélange spécial donne une surface excessivement dure et trempée quand il est mis, en fusion, en contact avec du métal froid.
- La dureté obtenue sur les faces de roulement est alors dix fois supérieure à celle des bandages d’acier actuellementen usage sur les roues en ser-
- Ces roues en ferro-nickel,faites d’une seule pièce, présentent toute garantie de sécurité. Depuis huit ans qu’elles sont fabriquées en Amérique, sur 3500000 vendues par la Compagnie, aucun cas de rupture ne s'est produit.
- De plus, ces roues, qui au sortir du moule sont tournées à la meule d’émeri sur la face de roulement pour enlever les parties brutes de fonderie, sont parfaitement rondes et équilibrées, ce qui leur donne l’avantage de pouvoir rouler sous les voitures avec une force motrice minima. 11 est intéressant d’appeler l’attention sur ce fait, que la pression nécessaire au calage à la presse hydraulique de ces roues en ferro nickel sur les essieux n’est pas aussi forte que celle exigée parlesrouse à centre en fer forgé,, et l’adhérence après le calage est beaucoup plus grande. Ainsi une paire de ces roues calées à la pression de 30 .tonnes n’ont pu être décalées qu'avec une pression de 35 tonnes alors qu’une paire de roues à centre en fer forgé ont nécessité 50 tonnes pour le calage et ont été décalées à 25 tonnes
- Ces roues une fois mises à point pour le service auquel elles sont destinées ne demandent ni entretien, ni réparation, n’ont pas de boulons pouvant se desserrer, pas de moyeu, ni de bandage à remplacer. On épargne ainsi les grandes dépenses occasionnées par les réparations constantes qu’on est obligé de faire aux roues en acier.
- Grâce à une machine à tourner spéciale ces roues trempées peuvent être tournées à nouveau et employées autant de fois qu’une roue en acier, et comme la dureté de la surface trempée la rend six fois plus résistante qu’une roue à bandage d’acier, on peut ainsi enlever moins de matière à la roue pour lui redonner le même profil.
- Une nouvelle application, bien américaine de l’électricité, est signalée. Il s’agit de remplir automatiquement les mangeoires des chevaux, pour éviter aux palfreniers de se lever tôt. A cet effet, au-dessus.des mangeoires sont placées des boites
- dans lesquelles, tous les soirs, on dispose l’avoine et le fourrage nécessaires à chaque cheval.. Ces boites portent, à leur partie inférieure, une tr.appe mobile, maintenue par un ressort à déclanchement. Une horloge est reliée à des électros par des fils électriques. Tous les jours, à l’heure voulue, par un mécanisme analogue a celui des réveille-matin, la communication s’établit, la trappe s’ouvre, et la nourriture tombe dans les râteliers et les mangeoires, sans qu’un seul palfrenier ait besoin d’interrompre son sommeil.
- Allumage électrique des becs de ga— Une compagnie américaine fait actuellement des installations d’éclairage au gaz où l’on supprime les allumeurs en produisant l’allumage instantané, à l’heure que Ton veut, de tous les becs par le moyen de l’électricité. Le principe du système est le suivant ; au moment où l’on veut allumer on met la conduite principale de gaz en communication direct avec l’un des grands réservoirs de l’usine. Il se produit dans la conduite une augmentation de pression suffisante pour mettre en mouvement dans chaque colonne d’éclairage une toute petite cloche plongeant dans du mercure. La cloche en se soulevant rencontre un arrètet ferme à ce moment le circuit d’une pile. Le courant traverse un petit électro-aimant dont l’armature agit sur une roue à échappement; cette dernière commande le robinet de gaz qui s’ouvre tandis qu’une étincelle vient l’allumer.On maintien la forte pression pendant j 5 secondes, puis la conduite est de nouveau alimentée à la pression normale. Pour éteindre on établit la forte pression, les mêmes phénomèmes se produisent, mais cette lois la roue à échappement ferme le robinet
- Les accumulateurs au Niagara. — Electrical Engineer, de New-York, discute l’opportunité de l’installation d’accumulateurs au Niagara, pour mieux utiliser la force motrice des chutes, que les turbines ne recueillent que pendant 10 heures par jour. La question est évidemment d’ordre purement économique, car il faut tenir compte des appareils nécessaires à la transformation du courant alternatif au courant continu. II se peut que tout bien pesé il y ait avantage à installer des accumulateurs.
- iétant : Georges CARRÉ.
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- V.
- Samedi 36 Octobre
- 3e Année. — N°
- L’Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE D’ÉLECTRICITÉ
- Directeur Scientifique : J. BLONDIX action : G. PELT.ISSIER
- Secrétaire i
- APPAREIL POUR LA MESURE des pouvoirs inducteurs spécifiques
- DES SOLIDES ET DES LIQUIDES
- De tous les instruments communément employés dans les recherches de physique, la balance est celui qui permet la plus grande précision ; munie d’un amortisseur, par exemple du système P. Curie, c’est en outre un des instruments dont l’usage est le plus commode ; en y adjoignant un microscope de moyenne puissance pourrepérer Iaposition du fléau on augmente encore beaucoup la précision de l’appareil. Il y a donc intérêt à faire de la balance l’organe de mesures dans tous les phénomènes qui se traduisent par des forces, surtout si l’on veut avoir des mesures absolues, puisque le poids du gramme est de toutes les forces la plus constante à un même endroit et celle que nous connaissons le mieux.
- C’est cette idée qui m’avait déjà guidé dans la construction de mon clectrodynamomètre-absolu ou dans celle des ampère-étalons, qui n’en sont que des copies; c’est aussi la même idée qui m’a conduit à donner à l’instrument pour la mesure des pouvoirs spécifiques dont j'avais besoin au cours de recherches sur les diélectriques, la forme que je vais décrire, quoiqu’ici il n’y eut pas lieu de mesurer des forces en valeur absolue.
- L’appareil est fondé sur l’augmentation qui se produit dans l’attraction des armatures
- d'un condensateur chargé quand l’air existant entre elles est totalement ou partiellement remplacé par un diélectrique. Comme cette attraction dépend aussi de la valeur de la différence de potentiel des armatures, il faut, pour éviter les erreurs dues aux variations de la source électrique, que la force antagoniste soit une autre attraction électrique produite par la même différence de potentiel,, et que la mesure se fasse par une méthode de
- Pour réaliser ces conditions, l'appareil consiste en un double électromètre de Eord Kelvin. Les deux plateaux mobiles en aluminium M et AV (M seul est visible sur la figure ; ,| cm. de diamètre) sont placés l’un au-dessus de l'autre et liés entre eux par une tige qui les rend solidaires ; ce système est fixé à l'une des extrémités d'un fléau d’une balance très sensible B, dont l’autre extrémité porte un plateau suspendu à la façon ordinaire. Les anneaux de garde G et G' (8 cm. de diamètre) sont reliés entre eux par un cylindre de laiton C à génératrices verticales, de façon que l’ensemble forme une boîte percée seulement de quelques ouvertures nécessaires. Toutes ces pièces sont reliées métalliquement au socle métallique de l’appareil.
- Au-dessus du plateau mobile supérieur et au-dessous du plateau mobile inférieur se trouvent les deux plateaux attractifs A et A', reliés métalliquement entre eux. mais formant un système isolé, pouvant être porté, par conséquent, à un autre potentiel que ce-
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- lui des plateaux mobiles et des anneaux de gar-de. Le plateau attractif inférieur A' est fixe; le plateau attractif supérieur A est porté par une vis mierometrique V, identique à celle d’un sphéromètre, dont le déplacement est donné, comme dans cet instrument, par un limbe L gradué en 500 parties ; chaque division correspond à un micron : en tournant la vis on déplace le plateau attractif supérieur. Des vis et contre-vis permettent de faire ap-
- pliquer exactement ce plateau attractif contre le plan de l’anneau de garde et, . par conséquent, de régler parfaitement le paràllé^sme.
- La tige qui relie les deux plateaux mobiles porte, gravée sur verre, une croix de réticule à branches verticale et horizontale; cette croix est visée par un microscope pourvu d’un réticule oculaire à branche inclinée à 45° sur l'horizon. Ce réticule est réglé de façon que lorsque les points de croisement des réticules
- coïncident optiquement le plateau mobile î supérieur .M soit exactement dans le plan de son anneau de garde G. Le plateau mobile inférieur est alors un peu au-dessus ou un peu au dessous de son anneau de garde, mais dans une position toujours la même ce qui est le seul point essentiel.
- Pour éviter les oscillations de la balance qui rendraient la mesure extrêmement longue. un amortisseur à air du système Curie K est disposé sous le plateau P delà balance.
- C’est en plaçant des poids dans ce plateau qu’on fait, en gros, équilibre au poids des pla-1 teaux mobiles quand toutes les parties de
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- ^appareil sont au même potentiel ; on parfait cette tare par l’action d’un ressort R agissant sur le bras du fléau et qui peut être tendu plus.ou moins en agissant sur une vis U- Ce ressort présente, en outre, l’avantage d’augmenter la valeur de la différence de potentiel à partir de laquelle l’équilibre cesse d’être stable.
- Enfin, deux vis-butoirs 1) limitent dans un espace très étroit lacourse du fléau de façon que, non seulement la croisé du réticule reste toujours dans le champ du microscope, mais, en outre, s’écarte très peu de la position d’équilibre, condition indispensable quand l’équilibre est instable sous l’influence des actions électriques.
- Un relevoge pour le fléau, des écrans électriques convenablement placés, des vis calantes et un niveau à bulle d’air complètent l’appareil.
- L’appareil construit par la maison Ducretet et Lejeune, a parfaitement répondu à ce que j’en espérais.
- Mesure du pouvoir inducteur spécifique d’un corps solide. — Le corps étudié est pris sous forme d’une lame à faces planes et parallèles ayant. 0,7 cm à 0.9 cm d’épaisseur; cette épaisseur c est mesurée exactement avec un sphéromètre. La lame est placée entre l’anneau de garde et le plateau attractifsupérieur.
- Elle repose sur l’anneau de garde par trois petites cales en -verre de même épaisseur 0,1 cm environ ayant 0.1 cm ou 0,2 cm de côtés, de façon à ne pas gêner les mouvements du.plateau mobile ; la lame doit déborder de 2 cm environ ce plateau.
- On fait la tare très exactement en agissant sur le ressort, toutes les pièces de l’appareil étant au meme potentiel ; puis, par le jeu d’un commutateur, on établit entre les plateaux mobiles et les anneaux de garde, d’une part, et les plateaux attractifs d’autre part, une différence de potentiel ; 1 attraction produite sur l’un des plateaux l’emporte, en général, sur celle produite sur l’autre et le fléau bascule.
- On déplace alors dans le sens convenable, à l’aide de lavis micrométrique, le plateau
- attractif supérieur jusqu a ce qu’en faisant jouer le commutateur l’équilibre persiste, ce qui peut avoir lieu si la différence de potentiel est faible, parce qu’alors l’équilibre est stable ; si la différence de potentiel dépasse une certaine valeur, l’équilibre devient instable, on cherche alors deux positions très voisines du plateau supérieur telles que le fléau bascule en sens contraire par le jeu du commateur. Entre chaque essai, le commutateur maintient les plateaux au même potentiel de façon que le champ électrique reste nul,.à moins qu’on ne veuille étudier précisément l’effet d’un champ prolongé sur le diélectrique.
- On enlève ensuite la lame diélectrique, et pour que le jeu du commutateur ne trouble pas l’équilibre, on est obligé de rapprocher, au moyen de la vis micrométrique. le plateau supérieur. Je désignerait par _a la quantité dont il a fallu abaisser ainsi ce plateau et qui est donnée immédiatement par la différence des lectures dans les deux opérations consécutives.
- Le calcul du pouvoir inducteur spécifique K se fait très simplement. J’admettrai d'abord que la lame n’a aucune électrisation.
- Supposons celle-ci introduite entre le plan de l’anneau de garde et du plateau mobile et le plan formé par le plateau attractif supérieur ; en désignant pare la distance de ces deux plans, par c l’épaisseur de la lame, par V leur différence de potentiel,par 9 etVl’intensité du champ électrique dans l’air et dans le diélectrique, enfin par u la densité électrique superficielle et par t la tension sur le plateau mobile, on a les relations bien connues (1) o = K
- <>
- (4Î r=s;rti*;
- IVoù, pour la force électrique./’qui tend à soulever, le plateau mobile, supérieur de surface s ;
- (5) /=;
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- D’ailleurs le plateau mobile inférieur est soumis à une force égale à m V% m étant une constante quand les points de croisement des réticules coïncident ; si donc e a la valeur ex convenable pour que l’équilibre existe, on a alors
- En désignant par la valeur de e qui donne l’équilibre quand la lame est enlevée, on a de même
- Cl '.-VnP-
- d'où
- (8!
- et enfin
- La connaissance de l’épaisseur de la lame c et du déplacement a du plateau supérieur attractif suffit à déterminer K.
- Mais on ne peut jamais répondre d’une absence complète de charge d’une lame diélectrique. Il convient donc d’examiner l’effet perturbateur apporté par une charge électrique de la lame pour l’éliminer.
- Supposons donc que les deux plans conducteurs, entre lesquels on place la lame, étant d'abord au même potentiel, l'électrisation de celle-ci développe en un point du plateau mobile supérieur une densité superficielle e, d’où une force électrique ds
- ayant un moment^"2ne2/ ds par rapport à l’axe de rotation du fléau, l’intégration étant étendue à toute la surface du plateau. Cette force se trouve compensée en faisant la tare au moyen du ressort ; par conséquent, en
- appelant M la valeur du moment de la force
- antagoniste ; on a
- (10) Ivj'dlds- M=o.
- Etablissons une différence de potentiel V entre les deux plateaux métalliques et soit p. la densité électrique qui en résulterait pour chaque point du plateau mobile si la lame diélectrique n’était pas électrisée. En vertu de la superposition des états électriques, chaque point du plateau prend une densité u-p s (u constant, s variable avec le point considéré) et il en résulte une force dont le moment par rapport à l’axe de rotation estJ^Ti^a-t-e)2^.
- Quant â la force m V2 qui agit sur le plateau mobile inférieur, son moment est — m Vs L, La somme R des moments des forces agissant sur le fléau dans la position d’équilibre est donc donnée par
- (11) R = —M,
- Ce qui peut s’écrire :
- (ia) R-Bjr«»yIds + 41'pj'tlds-f- a TT / t'ids ' — m V* L — M.
- En vertu de (10) cette relation devient (3) R l ds + 4 * M Jilds — mV’l.
- Enfin, en vertu des relations (2) et (5), on en déduit
- Pour éliminer l’action du terme perturbateur y*£ l ds, on peut opérer de plusieurs manières. Nous nous bornerons à indiquer ici la méthode qui nous a paru la plus commode et la plus précise et qui repose sur l’emploi de différences de potentiel rapidement alternées. L'expérience a prouvé du reste qu’elle donnait le même résultat que les méthodes
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- avec des différences de potentiel invariables convenablement combinées pour éliminer le terme perturbateur.
- Les différences de potentiel rapidement alternées sont produites au moyen d’une bobine de Ruhmk-orff sans trcmblcur dans le gros fil de laquelle on lance le courant d’un alternateur ; ce courant est sinusoïdal ou tout au moins périodique et symétrique dans ses parties posititves et dans ses parties négatives, de façon qu’en désignant par T la période, la différence du potentiel V entre les deux extrémités du fil induit, qui est celle utilisée, obéit à la relation.
- (15) fjVdt=o.
- Pour que le fléau de l’appareil reste en équilibre, sous l’influence des actions électriques et autres qui agissent sur lui, il faut
- (16} £TRdt = o.
- Comme j~1V* dt n’est pas nul, tandis que V dt est nul, en vertu de la relation (14), la relation (16) devient :
- 0'
- et, s’il n’y a pas de lame diélectrique,
- (.8)
- d’où
- -* + % = **>
- et
- L’opération se fait avec la plus grande facilité ; on arrive à déterminer la position du plateau supérieur à 1 ou 2 microns près. En admettant un réglage parfait de parallélisme des plateaux, c’est principalement l’erreur avec laquelle on fait coïncider le croisement des deux réticules qui limite la précision ; il
- est donc avantageux d’employer un microscope un peu puissant et une vis U à pas très fin.
- Cette méthode a été soumise à d’assez nombreuses vérifications. Ainsi, j’ai pu constater qu’il était largement suffisant de faire déborder la lame diélectrique de 2 cm. par rapport au plateau mobile. D’autre part, une même lame d’ébonite a été étudiée successivement avec deux épaisseurs différentes (0,871 cm. et 0.597 cm.); le pouvoir inducteur spécifique a été trouvé le même (5,128 et 5,154) aux erreurs près,dues à la mesure de l’épaisseur de la lame. C’est, en effet, le plus souvent, le défaut de parallélisme et de planéité des faces de la lame et, par conséquent, l’erreur.sur l’épaisseur qui limitent la précision de la méthode ; l’erreur qui résultait de la mesure de l’épaisseur pour les lames d’ébonite employées était dix fois plus grande environ que celle qui provenait de la mesure fournie par l’appareil. La précision de celui-ci est telle que j’ai pu non seulement constater, mais même mesurer grossièrement le pouvoir inducteur spécifique du mica, en employant deux lames superposées de cette substance, qui n’avaient chacune que 0,015 cm. d’épaisseur.
- Mesure du pouvoir inducteur spécifique des liquides. — On peut procéder pour les liquides comme pour les solides en enfermant le liquide dans un flacon plat formé par deux lames de verre travaillées optiquement et d’cpaisscur connue. Cette méthode n’a pas encore été expérimentée ; l’étude faite sur les corps solides montre qu’elle sera d’une application facile.
- Mais on peut aussi opérer autrement en se fondant sur la propriété de la tension électrique d’être multipliée par le pouvoir inducteur spécifique T\ d’un liquide, quand celui-ci est substitué à l’air entre les deux armatures d’un condensateur, de façon à mouiller l’armature considérée.
- Pour appliquer cette méthode, une large ouverture, pratiquée dans le socle de l’appareil, sous l’ensemble des anneaux de garde
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- (fermée quand on se sert de l’appareil pour les solides), permet d’introduire une cuve K, de façon qu’en y versant un liquide diélectrique, celui-ci baigne les deux faces de l’anneau de garde inférieur, du plateau mobile inférieur et, bien entendu, du plateau attractif correspondant, la partie supérieure de l’appareil restant baignée par l’air.
- Avant d’introduire le liquide dans la cuve, l’air existant partout entre les plateaux, on détermine la distance el du plateau attractif supérieur au plan de l’anneau de garde correspondant qui donne l’équilibre quand on fait jouer le commutateur.
- On verse ensuite le liquide, el comme par suite de la poussée hydrostatique sur le plateau mobile inférieur l’équilibre est rompu, on fait à nouveau la tare en ôtant des poids du plateau de la balance et l’on parfait la tare par l'action du ressort, toutes les parties étant au même potentiel. On cherche ensuite la distance e, du plateau supérieur à l’anneau de garde qui maintient l’équilibre quand on fait jouer le commutateur.
- Dans le premier cas, on a, avec les mêmes notations que ci-dessus,
- dans le second cas,
- d'où:
- et par conséquent :
- '» K“Cl)'.
- Les ménisques capillaires qui agissent sur le plateau mobile inférieur ou sur la tige qui réunit les deux plateaux, font l’effet d’un ressort additionnel agissant sur le fléau. Il donne un équilibre stable malgré de grandes différences de potentiel et limite considérablement le déplacement du plateau quand les
- forces électriques ne se compensent pas. Malgré cela, dans ce cas, au moment où l’on établit la différence de potentiel, on atoujours un premier petit mouvement brusque et très net, ce qui fait que la mesure se fait avec une précision de même ordre que pour les solides.
- Cette méthode a été expérimentée avec l’huile de pétrole et donne de bons résultats.
- Je ferai remarquer qu'en opérant avec des différences de potentiel alternées très rapidement comme celles que donnent les décharges des condensateurs (un million d’al-ternanccs par seconde par exemple) ou celles que donne le dispositif de Hertz (cent millions ou plus par seconde), il est probable qu’on pourra mesurer directement le pouvoir inducteur spécifique de. corps ayant une certaine conductibilité, l’eau pure par exemple.
- H. Pellat
- Professeur à la Faculté des Sciences de Paris.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES DE L’ÉLECTRICITÉ
- Le fonctionnement de la boussole auto-directrice de Al. R. Nourry est facile-à saisir sur les figures i à 5.
- Pour fixer la course du navire, on commence par immobiliser l'alidade 12 du compas dans la position indiquée, où la manivelle 17 ne touche aucun de scs contacts 14 et 14'; puis on amène le point du compas t r correspondant à la direction voulue du navire à coïncider avec la pointe 15 de l’alidade, et on lâche à la fois l’alidade et le compas rendus solidaires par le frottement des ressorts 13. Sous l’influence du faisceau d’aimants 10, le compas et l’alidade, rappelés dans la direction N.-S., se mettent alors à tourner, appuyant par 17 l’un ou l’autre des contacts 18 sur leurs touches 19, de manière à fermer le circuit de l’un ou l’autre des élcctros correspondants 35 35 (Cg-5)-
- Cette fermeture a pour effet d’embrayer,
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- REVUE D'ÉLECTRICITÉ
- par le levier 3.3, le manchon 36, rainuré sur. l’arbre 42, et ses cônes 50 et 51, l’un ou l'autre des pignons 41 ou 40 avec cct arbre 42. Comme cet arbre tourne toujours dans le même sens, il en résulte que la roue 38. qui commande le gouvernail par la transmission 45, 49, 32, tournera dans un sens ou dans
- l'autre jusqu’à ce que le gouvernail ait amené l'axe du navire à coïncider avec la direction actuellement imposée à l’axe N.-S. du compas, En ce moment, les deux contacts 19 19 se rompent automatiquement, et restent rompus' en immobilisant le gouvernail tant que le navire conserve la direction voulue, puis ils
- se rétablissent à droite ou à gauche dés que le navire en dévie, de manière à l'y ramener automatiquement.
- Le serrage initial de l’alidade et son desserrage s'opèrent au moyen des pinces 23 et 24, manœuvrées simultanément par le train hélicoïdal 20, 20', 21, 22. La rotation du compas est commandée par la manette 25 que Ton abaisse, avec son arbre 27', jusqu'à son
- enclanchcment en 31, par le collet à ressort 29, position dans laquelle son pignon 26 engrène avec la denture 26’ du compas. Après avoir ainsi orienté le compas, on lâche l’alidade, puis sn déclanche le collier 29, de sorte que les ressorts 27", remontant 27', désengrennent 26 de 26', et rendent automatiquent au compas sa liberté.
- Le gouvernail électrique de M. F. A.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Langen fonctionne comme il suit, commandé par une manette p (fig. 6 et 7),
- ^ Tant que p se trouve, comme en £s, sur la partie isolée de son quadrant, le gouvernail reste dans l’axe du navire. Pour l’amener, par exemple, à gauche, on pose p sur les touches a et e, ce qui ferme le circuit 1, 2 des électros E, qui, attirant autour de f leur levier H, erme en 5-6, le circuit du dynamoteur Q, qui
- I commande par A C (fig, 9), le gouvernail ou son moteur. Pour ramener le gouvernail en sa position neutre, on n’a qu’à ramener p en pü, de manière que E, laissant retomber H, sur le segment K, ferme le circuit 6-7 sur le dynamoteur Q, qui tourne en sens contraire jusqu’à la réinterruption du circuit 6-7 par la fin du passage de K sous H. Si l'on veut amener le gouvernail à droite, il suffit de
- rabattre p sur les contacts o et 11 (fig. 6) de manière à fermer par 3-4 le circuit des clcctros E' E'.dont le levier H' ferme en h' le circuit 6-7. Le rappel du gouvernail se fait ensuite comme précédemment, en ramenant p en p.s ce qui a pour effet de fermer en laissant II', retomber sur K',, le circuit 5-6, de sorte que Q se met à tourner dans le sens du rappel jusqu’à la lin du passage de K' sous H'.
- Pour amener le gouvernail en une position
- quelconque et l’y maintenir, il suffit, lorsque l’aiguille 2 solidaire par isf du gouvernail, indique qu’il a atteint cette position, de faire passer p de a e ou de 0 u sur y y, ce qui fermant le circuit 8-9 des électros II (fig. 12), leur fait attirer leur armature L et rompre en m, n, le circuit 6, de Q. Le rappel se fait ensuite en ramenant p cnpx. En outre, deux quadrants auxiliaires x et x, dont on peut fixer la position sur 2 ou l’écartement de leurs touches
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- V et V, par le boulon ft', permettent de limiter automatiquement les déviations du gouvernail. parccque ces touches viennent, dès que ces limites sont atteintes, rompre en rs. ou en r $' le circuit 2-4 de E ou de K'.
- Ce gouvernail peut être complété par l’addition de l'avertisseur automatique représenté par les ligures 13 et 14, qui se compose de deux bornes a et a isolées, dont on
- peut régler à volonté 1!écartement, et qui sont traversées par une tige b ou b\ à contacts ftnetft'ri. Dès que le navire s'écarte de sa course d’une quantité fixée par l’écartement des bornes a et a , son contact c ferme le circuit correspondant de la sonnerie avertisseuse ou du cadran enregistreur.
- Le fonctionnement théoriquement trè simple du métier électrique de la Weaver-Jacquard
- and Electric Shuttle C° est facile à suivre sur ses figures.
- La navette K guidée sur les barreaux h, Aj. h.,, de la grille H par ses galets kt, k„ (fig. 21 ) est constamment attirée par l’électro aimant B} B., du chariot B, à galets b, et qui roule dans la boîte A' de droite à gauche, puis
- de gauche à droite, sous l'attraction successive des électros I). A cet effet, l’électro B' est constamment relié à la pile S par ses galets b et les rails c c (fig. 21). tandis que les électros D ne sont reliés que successivement à s, d’abord de gauche à droite, puis de droite à gauche, par la termeture de leurs circuits
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- e3ei... au moyen des touches c8c4... et des contacts e ex ea..., disposés en spirale sur les tambours E mis en rotation par F h''. Des tampons élastiques A.2 A2 reçoivent le chariot B aux fonds de courses, et les barreaux 11 sont, en outre, aimantés en groupes par des électros I L , intermédiaires entre les électros D, et dérivés par Cr sur leurs circuits C3 C£,
- de manière qu’ils attirent la navette à son passage et en assurent ainsi le guidage. Enfin, les contacts terminaux e]0 e10 sont assez longs pour assurer à la navette le temps d’arret nécessaire à la marche du mécanisme du métier.
- Les figures 24 à 34. représentent l’une des
- dernières modifications du pointeur automatique de Fis/ce, bien connu des lecteurs de ce journal. Le principe de cet appareil est le suivant
- Soit (fig. 24), AB une ligne de base de longueur connue, entre deux lunettes Let L’; ces lunettes pivottent, sur des cercles de contact h et h', reliés à la pile i et au galvano-
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- mètre g par un pont de Wheatstone a, b, c, d. Quand ces lunettes sont parallèles et au milieu 1 de leurs arcs, les résistances des bras ab,cd, du pont sont égales, el l’aiguille du galvanomètre j reste au zéro; mais, dès que l’on déplace l’une !
- .ECTRlClTlv 155
- des lunettes, E par exemple, d’un arc E C, pour viser un objet T, L’aiguille de g déviera d’un angle proportionnel à la résistance de l’arc E C, où à l’angle de pointage E A G. de sorte qu’elle peut, avec une graduation conve-
- riqtie I.angen. Plan.
- nable, indiquer immédiatement la distance de T à la base A B.
- Mais ilfaut en outre, pour permettre l’emploi simultané des deux lunettes,'—nécessaire |
- à la visée d’un point quelconque découvert de A B — que le galvanomètre g reste immobile tant que ces lunettes restent parallèles en tous les points de leurs arcs h et h\ ce qui
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- exige que les résistances spécifiques ou par unité de longueur de ces arcs soient rigoureusement égales : condition irréalisable en pratique, principalement en raison des inégalités de température de ces arcs. L’un des objets de l’invention de M, Ftskc est précisément de permettre de compenser ou corriger automatiquement les erreurs dues à ccs inégalités par le jeu même des contacts sur les arcs h et K,
- Chacune des lunettes est portée par un pied i à table fixe 3, pourvue d’une denture hélicoïdale 4 et d’un pointeur 8. sur l’échelle 7 du chariot porte lunette 5, à pivot 6, autour duquel on le tourne par la manette 11, de la vis 9, 10. Le rhéostat en bois 17 a son fil h relié aux fonds 18, 18, à pivots 16, portés par les paliers 14, isolés en 15. et reliés aux fils a et b par les balais 19 et 20.Tvn même temps que la manette 11 fait tourner le plateau 5, le
- Ceci compris, nous allons décrire le compensateur employée pour annuler les effets dus aux irrégularités des résistances h et h'. Le principe de cet appareil est le suivant, Si, (fîg. 24), les résistances a b cet d des quatre bras d’un pont de Wheastone sont rigoureusement égales et uniformes, le galvanomètre reste au zéro, comme nous l’avons dit, non seulement quand les contacts e et f sont aux angles du pont, parce que alors ac — hd. mais aussi quand elles en seront écartées comme en figure 26, de longueurs égales r; car, dans ce cas, l’on a encore l’éqution d’équilibre :
- (n —r) [c +.r)^z(b-+-r) {d — f)
- Mais si les longueurs égales r r correspondent à des résistances inégales m et n, il
- pignon isolé 12 fait tourner par 21 le rhéostat 17, lequel entraîne par le pignon isoléé 27 la vis 26, reliée par 23 à la pile i et, dont l’écrou 29, à bras 28, pénètre par sa pointe de platine e dans la spirale du rhéostat, avec le fil duquel il reste ainsi toujours en contact, appuyé par le ressort 29 (fîg. 31).
- Supposons maintenant (fîg. 24) les deux lunettes placées aux extrémités d’une base A B passant par les axes de leurs rhéostats 17, à fils h. et h\ avec leurs pointes en e et en f au milieu de ces rhéostats ; les deux lunettes seront alors parallèles, perpendiculaires à la base AB, et le galvanomètre au zéro. Lorsqu’on pointera, par sa manette ir, l’une des lunettes sur T, le contact e se déplacera sur le rhéostat d’une quantité proportionnelle à l’angle E A C, représentée par E C sur le diagramme (fig. 2j),
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- J57
- faut, pour rétablir l'équilibre, réaliser la condition nouvelle
- (** — m) V + «) = (* -i '«) (<* — »)
- c\d—a'
- Il faut donc si, une fois les lunettes P etL
- parallèles, le galvanomètre reste dévié, pouvoir déplacer les contacts e et f sur h et h' sans toucher aux lunettes, de manière à réaliser le rapport
- ___(i -f- b
- 7+7
- qui rétablisse l’équilibre du pont. Cette opé-tion se fait par le mécanisme suivant.
- !. — Gouvernail électrique Langen. Ensemble du système,
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- $>Æ&
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- L’écrou 29 porte (fig. 28) deux galets 31 et des branches 39 des iicbes 38, fixéés dans la
- iç. 19 a 23. — Metier électrique de la Weaver Jacquard C\ Detail du guide-navette et schéma des
- Pointeur Fiske. Schéma des circuits.
- Fig. 31. — Pointeur Fiske, Coupe 2-2, de la fig. 28.
- 33 qui roulent sur le rail formé par la suite
- Fig. 42. — Frein électrique Godchaux. Passe-courroies.
- barre 36 37 du plateau 5 par les vis 40; tant
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- que les branches 39 sont au même niveau, elles ne modifient en rien la marche du cha-
- Fig. 32 à 34. — Pointeur Fishe. Schéma des circuits et détail du compensateur.
- came qui. faisant osciller le chariot à mesure qu’il s’avance sur la vis 29, modifie en conséquence la position du contact e sur le fil h ;
- Fig. 37 à 41. — Frein Godchaux. Détail du déclic.
- Frein Godchaux.
- Fig. 3s et 36. — Ficin électrique Godchaux.
- riot, mais si elles sont à des niveaux différents elles constituent comme une sorte de
- il suffit donc de régler une fois pour toutes, et par tâtonnements au moyen des vis 40. les hauteurs des différentes branches 39 en fonc-
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- tion des irrégularités correspondantes de h f sur h nécessaires à la compensation de ces pour que ces branches impriment automati- I irrégularités.
- quement au contact e l'avance ou le recul 1 Supposons, par exemple, qu’après avoir
- Signal électrique Hall.
- Fig. 46. — Signal électrique de Hall. Détail du dynamoteur.,
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- tourné d'un même angle, à partir de Leurs positions de départ, perpendiculaires à A B Les deux lunettes L et L' (fig. 24) le galvanomètre cesse de rester à zéro, ce qui prouve que les résistances m de h et n de h, ainsi introduites, ne sont pas dans le rapport voulu ; on soulèvera ou abaissera la première branche 39, correspondant à cette position des lunettes, de manière à ramener le galvanomètre au zéro, et ainsi de suite pendant, que les galets 31 parcourent tout le clavier des fiches 38, 39.
- 11 reste maintenant à compenser les erreurs provenant des variations accidentelles de températures dans Les différents bras du pont et qui ne peuvent pas être compensées une fois pour toutes, comme celles ducs aux irrégularités de leurs résistances spécifiques normales. On emploie, à cet effet, un dispositif représenté par les figures 32 et 34. Il consiste â interposer respectivement, entre les bras a et d, b et c, deux arcs ou résistances
- | 42. 42, reliées au galvanomètre g par des aiguilles 43. 44, qui permettent d’augmenter ou de diminuer les résistances a et b — de diminuer ou d’augmenter c et d—suivant qu on
- déplace 42 et 43 à gauche ou à droite, et à ramener ainsi le galvanomètre au zéro par le rétablissement du rapport ~
- 4<2)0 e>01
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- En pratiqué. les arcs 41 et 42 sont constitués par deux fils, reliés parles bornes 53 aux bras a b c d, et passés sur un disque en bois 45, traversé par l’axe du bras 47, à contact 43, à l’autre extrémité duquel se trouve, montée à frottement, l’aiguille 48, à contact 44, ajustable par la vis clc pression 4g, de môme que 47 l’est par la vis 52 et le bloc 51 delà gorge 50.
- La manette 11 est reliée à son axe 9 non
- pas d’une façon rigide mais (fig. 28) par le frottement de son volant 54 sur le ressort 56, réglable en 57, et calé sur 9 ; cette disposition, répétée à chaque bout de l’arbre 9, empêche tout accident provenant d’une manœuvre brutale; un vermer 58 59 donne en minutes les rotations du plateau 5.
- Ce nouvel appareil de AL Fiskea été, comme on le voit, étudié avec le plus grand soin dans ses moindres détails, et mérite à tous égards
- la description un. peu longue que nous lui avons consacrée.
- Le frein électrique pour transmission de Al. Godchaux. fonctionne au moyen d’un déclic G F. à ressort 1 qui, attiré par l'clcctro-aimant Al, lâche le levier A, pivoté en a ; ce levier, qui retombe dans sa position primitive sur le crampon U u, s’enclanche avec H, et laisse alors descendre la lourde tige O, qu’il
- I enclanche en d h,et, dans la chute, fait fig. 4 2, passer par r, la courroie de la poulie folle à la poulie fixe, on serre (fig. 45) par le mécanisme m f> s. à excentrique h le frein u v x sur la jante y. Pour remettre en marche, on soulève o, dont l’encoche h serenclanche avec le penne a, à pivotement élastique N (fig. 37 à 41).
- Les figures 44 à 46 représentent l’un des derniers types de sémaphore automatique de
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- la compagnîe/-/a/Z,dont les différents systèmes sont, comme on le sait, employés sur un grand nombre de chemins de fer américains.
- En voie libre, le bras A du sémaphore est abaissé comme en fig. 44. Quand un train arrive dans la section M de ce sémaphore, il coupe le circuit de l’électro-aimant L qui, rompant en k, par la chute de son armature II. le circuit k h, /', g F I\ H du frein électro-magnétique F E' (fig. 46) permet au |
- contrepoids b de remonter au danger (fig. 45) le bras A. Ce mouvement déroule la corde a du treuil I) du clynamoteur B C, et amène en même temps, par c c, c.,, le bras d aux contacts de la position figure 44 à
- celle figure 45.
- Les contacts ce, reliés entre eux, sont séparés dt/fi', g est isolé de h et g\ de A, : il en résulte que, un peu avant d’arriver à la posi-| tion finale du danger, les contacts reliés
- ensemble en même temps que AA,, complètent, par /, le circuit du frein, de manière qu’il arrête graduellement le lancé du sémaphore A.
- Quand le train quitte la section AI, le circuit de l’électro-aimant L se referme, ce qui romp le circuit du frein en A*,. et ferme en k celui kffh du moteur G13, qui, par le treuil D, ramène le sémaphore en sa position figure 44, ainsi que le commutateur d. En ce point, e et e, quittent ggj, et les contacts /]/’!, séparant h de
- A, et reliant £ et A, rompent de nouveau le circuit du moteur et rétablissent celui du frein qui amortit ainsi aussi bien la descente que la montée du sémaphore.
- L’appareil de M. R. S. îlamfison, ingénieur du Manchester Schcflieîd Ry, est un indicateur pour le block System facultatif, qui permet de lancer plusieurs trains sur une même section. Son cadran porte les indications ordinaires. Voie libre (Line clear); fermée
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- (Line Blocked) ; train sur la voie (Train on | Ce quadrant c est monté sur un axe c,, à Line) avec la désignation de leurs nombres levier d,, engagé dans une coulisse diagonale par exemple de 1 à 4 (fïg. 48). | elel, commandée par le bouton c,,, et qui porte
- six encochese4...e9 correspondant aux sixindi- I est successivement enclanchée par le cliquet cations du quadrant. Chacune de ces encoches j kf, à ressort/',, et maintenue enclanchée jus-
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- qu’à ce que l’on repousse le bouton gxg de manière à déclancher, par le levier h j h h rappel i, le cliquet /! en le repoussant en prise avec le ressort k. Lorsqu’on retire ensuite ec., par son bouton"e2, k est abaissé, ety relevé au moyen de son ressort/,, successivement par une série de pitons eK(, placés sous la plaque.
- Le circuit électriqueeslcommandé par trois contacts m mx m.2 à isolants n et touches en cuivre oo, qu’ils couvrent suivant la position de ex correspondant aux trois indications essentielles voie libre, bloquée et train sur ligne.
- Enfin le cadran c sc fixe temporairement dans ses diverses positions par l’engagement d’une lame s dans ses encoches s, (figure48).
- L’appareil étant disposé de manière que e soit enclanché par / quand le quadrant c indique la ligne fermée (Line Blocked), avant d’amener le signal à voie libre, il faut par g. déclancher/de l’encoche ci, puis tirer e à la position de voie libre qui est aussitôt répétée ou télégraphiée au poste d’aiguillage par le déplacement correspondant des contacts mx m, tn.A. La glissière e sc trouvant alors enclanchée en cn par le cliquet /', relâché du ressort k par e10, vert; la fin de ce mouvement, il faut, pour passer au signal train sur ligne, recommencer la manœuvre précédente, et ainsi de suite pour les indications i,2, 3, g-, mais en remarquant que ces indications ne sont pas transmises au poste central quireste à l’indication”Trains sur ligne’’ sans en connaître le nombre.
- Gustave Richard.
- DU ROLE DES FUITES MAGNÉTIQUES MOTEURS A CHAMP TOURNANT O
- Effets des courants de Foucault et de l'hys-térésis. Jusqu’ici, j’ai négligé les courants de Foucault et l’hystérésis et l’on pourrait m’accuser de faire des ” ironless mathematics’’ ;
- C) Voir l'Éclairage Électrique du 19 octobre, p. 97.
- mais il est maintenant facile de compléter les équations, au lieu que l’introduction du fer dès le début eût compliqué beaucoup mon exposé. Je considérerai séparément le primaire et le secondaire.
- i° Le fer secondaire est soumis à un flux périodique dont la fréquence n — ——- varie suivant le régime, de o en marche synchrone à à i’arrôt. L’énergie consommée en courants de Foucault varie proportionnellement à n1 Y\ et celle dépensée en hystérésis proportionnellement à n F.,1”5, conformément à la loi de Steinmctz. Toutes deux sont proportionnelles au volume du fer. La puissance consommée dans le secondaire pourra donc se mettre sous la forme
- W1=:Di(ii — fü)2E?, +Gs(il —w)F,1,e (44)
- IX et GB étant deux constantes convenables!1 ).
- Le noyau secondaire tournant à la vitesse El — /» relativement au flux inducteur est soumis de ce chef à un couple supplémentaire
- yy = D, (11 - ») FJ + G, F,V, qui donne lieu à une puissance utile P,= « [D,(tt-»)Fî + G,P,v]>
- tout comme la perte Pr dans le cuivre secondaire donne la puissance utile P., exercée sur l’induit.
- On peut tenir compte très simplement de tous les effets parasites dans le secondaire en ajoutant au circuit à spires fermées principal deux circuits fictifs, dont les résistances sont choisies de façon que les puissances consommées dans chacun d’eux soient respectivement égaies aux pertes
- IVü-sô’Ff et G, FtV.
- n Dans les notations bien connues de M. Steinmetz,
- en appelant Vs le volume de fer, S, la section du noyau, y sa conductibilité électrique s et rj deux coefficients déterminés par M. Steinmetz pour les diverses tôles.
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- En supposant que ces deuxcircuitsaienttous deux même nombre de spires N2 que le circuit principal, ils seront le siège de la même force électromotrice
- Il suffira donc de leur donner des résistances vectorielles r et r[ telles que
- D,(n—ùi)*F| = -^ —(45)
- G,(n—&»)F'
- D'où
- k\ Njj
- 8 Ds
- u)N,F,]‘. (46)
- (47)
- qu'on posera = et
- qu’on peut écrire
- en posant
- kî N;
- 8 G, -
- (49)
- (5°)
- Ces deux bobinages fictifs peuvent être enfin confondus avec l’enroulement existant lui-même, en lui attribuant par convention pour conductance ^ la somme des trois conductances précédentes
- Rs
- n(a-o,y
- (51)
- Dans toutes les équations des moteurs, la valeur de tg 9 donnée plus haut devra donc être remplacée par
- ‘g8=(n—)a=(a-»)7,[^+^+(---^)p''.‘]
- sans autre changement. Dans la pratique ordinaire rh et Tf sont si grands relativement à r., qu’on peut les négliger ; cela tient à ce que les changements de polarité dans le secondaire sont très lents. Mais il n’en est pas-de même, comme on le dira plus loin, si le noyau secondaire n’cst pas feuilleté.
- 20 Dans le fer primaire, la fréquence reste constante et égale à — . Les pertes peuvent donc s’écrire, en fonction du flux primaire total F,
- W, = D, n5 F! + G, u F,'.", (53)
- en désignant par D, et Gl deux constantes convenables (‘).
- On peut les représenter ensemble fictivement par un courant parasite inutiliséj\ se superposant au courant I, dans le circuit primaire et ayant pour valeur totale
- W.
- *=ir
- W, 2
- hi^I^F, '
- tU-rG.LV), (54)
- Ce courant j, (fîg 3) est en quadrature avec
- 0
- Fig. 3. — Diagramme du courant vrai.
- la direction du courant primaire précédemment calculé I; et se combine avec lui pour donner un courant résultant J,.On doit donc modifier la figure 2, qui donne la différence de potentiel aux bornes, en intercalant sur la direction b F un segment bb' = rxjl (fîg 4)
- On obtient le même résultat en amplifîan E, fictivement dans le rapport
- ou, en tenant compte de l’équation (53)
- +^<D.+G-F--'‘)<s6>
- Au lieu de poser comme on l’a fait dans l’équation (31)
- E, = Ô^ X«,.
- ('} C'est à dire, avec les mêmes notations que plus haut, et en appelant Vt et S, le volume et la section du noyau primaire,
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- il suffit donc d’ccrire
- K,=ô É7)
- et par suite de remplacer dans les équations (29), (53) et (34) qu’on en a déduites mx par
- A (i+v).
- On a ainsi
- u 1
- f'1cos0V/[i-ff(Hv)w)tg&]* | [tgû | w,( 1 t v]‘
- . (33 *«ï
- (29 bis)
- 0-/(1 ')i,0 tg5]C[tg«+(.+»:>»,]
- 134 bis)
- L’intensité vraie du courant I, est la résultante de la valeur ainsi calculée pour I, et du
- courant de pertes^.On a donc par le triangle de la figure 4,
- — I-t-KG + s EL sill«- (58)
- F, varie assez peu pour que la perte par hystérésis puisse être considérée comme une constante ; par suite dans les équations précédentes on peut, sans erreur sensible, prendre pour/i et u des valeurs Jîxes à tous régimes, calculées d’après la force électromotrice à vide U :
- II se présente en outre une circonstance heureuse, c’est que 1, est toujours grand ; môme dans la marche à vide, il ne descend guère au-dessous du tiers du courant normal ^ est donc toujours faible vis à vis de É ; par exemple dans un moteur où le décalage en charge est de 30° et la perte par hystérésis et Foucault 5% de la puissance utile, le courant j\ne dépasse pas 10% de 1, à vide, et est encore plus faible relativement en charge. On ne commet donc qu'une assez faible erreur en négligeant pratiquement la différence entre I, et Jj et en s’en tenant aux équations QqjQ j) et (34) au lieu de (29“») (;3bl“) et (34li“) ('). On pourra de même conserver sans changement les équations (41) et (.|2).
- Les pertes ducs au fer primaire n’interviennent ainsi en réalité d’une manière sensible que pour le rendement et Le facteur de puissance vrai.
- En ce qui concerne celui-ci, sa valeur pratique est augmentée par les courants de Foucault et l’hystérésis ; sa valeur ÿ se déduit de la ligure 4 qui donne la relation approchée!*) J, cos $=/, + !, cos i,
- ___________f,^C0Sy
- C0,+'V- '
- y- étant une petite fraction, l’express ccdcnte est sensiblement égale à
- (61)
- 1 pré-
- On peut donc écrire comme formule pratique du facteur de puissance
- (’) — A ce point de vue, le cas des moteurs polyphasés est tout différent de celui des transformateurs à circuit fermé, où le courant de perte y, est du même ordre que le courant magnétisant ; cette différence provient de l’entrefer qui existe dans le circuit magnétique des moteurs. II en est de même dans les transformateurs-hérissons.
- (*) En prenant l'angle de J, avec E, au lieu de l’angle de J, avec U qui en diffère peu.
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- [69
- et pour le maximum, approximativement
- Cette expression montre que 7 doit être très petit, 5 à 10 °/fl, pour qu’on ait un bon facteur de puissance, et celui-ci donne une mesure de 7 dans les moteurs existants. Les chiffres de 7 — 0,20 à 0,40 souvent indiqués, conduiraient à des valeurs inadmissibles du facteur de puissance en pleine charge.
- La réduction de l’entrefer à une très faible valeur réduit en tout cas 7 et I,. et augmente le facteur cos p, aussi bien que le couple ; c’est pour ce motif qu’on cherche à le réduire au minimum pratique.
- Cette expression montre que i va en croissant d'une manière continue avec G et peut devenir très grand pour les valeurs élevées de tg G. Ce serait donc une erreur de croire qu’il reste à peu prés constant comme le flux P,. Pratiquement, en marche normale, tg G est assez petit pour que i diffère peu de la
- h — f («7J
- mais il en est autrement au moment du démarrage ('), où presque tout le courant est déwatté.
- Si l’on néglige la faible variation de entre la marche normale et la marche à vide, le courant total à vide diffère très peu de i0\ plus exactement il aura pour valeur
- Courant magnétisant ou déviatté. — Le courant magnétisant, que je désignerai par i â un régime quelconque, est l’un des éléments les plus importants à considérer, tant au point de vue de sa valeur propre que de son influence sur le fonctionnement du moteur et du réseau qui l’alimente. Par définition, il est égal à la projection du courant primaire I, sur le flux primaire qu’il produit F, (fig. 1):
- *=I(cos«. {64)
- Le courant magnétisant n’est donc pas constant à tous les régimes, mais il varie proportionnellement à 1, cos a, c’est-à-dire au rapport
- H______________1 + <T tg« 8_________
- Vi.-™<,tge)’+(tg« + ,»,) Vi+^tg’e’
- Celui-ci peut présenter un maximum, de sorte que i peut aller en augmentant avec la charge dans certaines limites. Mais cette expression est trop compliquée pour les besoins courants et il vaut mieux la remplacer par une autre approchée, en substituant dans la valeur (64) l’expression (28) où l’on fera Et= U. D’où
- i0 est donc un élément caractéristique du moteur. On le détermine sur un moteur construit, en mesurant le courant à vide et les pertes. Pour un moteur à construire i0, ou les ampères-tours excitateurs correspondants sont déterminés en fonction de l’induction à réaliser et de la constitution du circuit magnétique par les formules de mon étude sur les champs magnétiques tournants (a) (Éclairage Electrique, 17 août, p. 310).
- Expressions des divers éléments en fonction du courant magnétisant. — La considération de cc courant i* * permet de transformer d’une manière avantageuse les équations données précédemment, en éliminant de celles-ci, les inductances et au profit d’éléments connus plus directement.
- la charge, i « n’est pas rigoureusement une constante. On peut cependant admettre sans grande erreur qu’il est le même en charge normale qu’à vide.
- *) C’est à dire en appelant $ la résistance totale et vX les ampères tours nécessaires pour vaincre les diverses parties de cette résistance
- . _ ü 1 -f- » tg* fl
- N,/, dlfB, S,_2X Vf' 477JC, K,
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- L ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- On a en effet d'après {67)
- (68)
- D’où le facteur de résistance
- et
- -> i — h -IL Éiii , - _ ** El u 1
- Nï K,k3 Lii'' “e, Nï 7t* l7°;
- En substituant les valeurs (68) et (69) dans les équations (33 et (54), on obtient
- 'A' + O+é'80)’
- \~7-----;---v (7=)
- tgü)'+(> tS8 J*
- Pour la valeur tg 6 = ~ on obtient sensiblement le couple maximum :
- h0+7ij)”
- et approximativement, si l’on néglige la chute de voltage ohmique dans l’enroulement primaire.
- C.=>(-—-’u,-,. (74)
- (L’erreur de cette formule simplifiée peut atteindre 10 à 20 0/0, comme on l’a dit).
- On voit par ces équations que iQ est une des données caractéristiques d’un moteur au point.de vue du couple. On peut la faire apparaître aussi dans la valeur maxima que peut prendre le courant ; l’équation approchée (36) devient ainsi
- (75)
- On aurait de même pour
- (70
- ce qui permet de mettre le facteur de puissance maximum sous la forme instructive.
- (cos *)
- Rendement. — L’expression du rendement s’établit comme toujours en comparant la somme des pertes à la puissance à fournir. Nous appellerons P la puissance électrique consommée aux bornes et Pu la puissance utile recueillie sur la poulie.
- La puissance électrique a pour valeur P = ül, cos
- qu’on peut écrire aussi, en séparant les pertes primaires W,,
- P = UI, cos 7 + W,.
- Les pertes sont de trois sortes : pertes dans le secondaire, pertes dans le primaire et pertes par frottement mécanique. De ces dernières nous ne dirons rien de particulier ; on peut les représenter par une expression de la forme
- W/ = aP, (78)
- en appelant P„la puissancemécanîque recueillie et a une constante convenable.
- Les pertes primaires se composent de la perte par effet Joule dans l’enroulement rx I et de la perte par hystérésis et courants de Foucault W,, qu’on peut supposer constante sans erreur sensible, comme on l’a dit.
- Les pertes secondaires varient toutes suivant la même loi, conformément au principe de M. Leblanc rappelé au début de cette étude. En appelant P,„ la puissance utile recueillie, et C le couple électromagnétique, la puissance mécanique brute produite par l’induit est
- Pu.|. Wf=C«, (79)
- et, s’il tourne à la vitesse <0, il consomme la puissance
- PV = —i- (P.+w,) = (77^) (P.+W,). (80)
- Pour réduire PV, on doit faire g aussi petit que possible.
- Cette perte PV se décompose en deux parties, la perte dans l’enroulement secondaire que nous avons appelée Pr (équation 21) et la perte par courants de Foucault et hystéré-•
- (77)
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- sis W, (équation 44). Cette dernière, étant toujours très faible relativement à P,., peut être négligée dans l’étude du rendement et on peut ainsi ramener P',, à la simple valeur
- P, = (r^) (P. + w,-). (Si)
- Pr est donc déterminé dès qu’on donne g et inversement.
- Comme le flux F2 qui figure dans l’équation (21) est inconnu, il y a avantage à lui substituer sa valeur (10 bis) en fonction de F, ; d’où, en remplaçant (12 — w) par son équivalent g 12.
- £iN,F')* («ÉÉO’
- Quand on connaît l’inductance 12 xs qu’on peut déterminer à l’avance par la formule (70) et qu’on admet E — U, cette équation qui est du second degré en-jq fait connaître immédiatement la résistance ?q nécessaire pour obtenir une certaine valeur de g ou de Pr et inversement ; cela permet de déterminer la section à donner aux barres secondaires d’un moteur à construire.
- Cela posé, l’expression du rendement y s’obtiendra évidemment en faisant le produit des trois rendements : le rendement mécanique, que je suppose connu d’ailleurs,
- - — P*
- " P»+W/
- le rendement du secondaire
- et le rendement du primaire W, -4-r,U
- Ç “ 1 W, -4- UI cos •/ '
- On obtient ainsi
- / w. — rA\ \
- ”~~ s) — wT+üïfcôT^) ^ ou, si l’on remplace I, et cos y par leurs valeurs approchées (15 bis) et (42) en faisant
- W, (cos’e+^sin’SI + r,
- " ( t —«•) U i0 si n 0 cos G-j-W0 (cos* 0-|-
- Au dénominateur le second terme peut être négligé devant le premier, et au numérateur e., Wt devant r, fg. Il vient ainsi approximativement
- (8-4)
- n = 5(>-*)[' - L-1 f _! ‘j ijs - u >, ( 1 -T)lg s]
- ou, en fonction de g seul,
- Sous la première forme on voit immédiatement que le facteur du primaire dans la variation du rendement varie seulement avec tgO. Le maximum a lieu pour la valeur
- >=sf
- et a pour valeur
- r-AÉ(W, | rTïfl (86)
- U (1 - <r,
- En choisissant les valeurs de m2 et g on peut faire que ce maximum soit réalisé au régime normal.
- Nous sommes ainsi en possession de toutes les formules nécessaires pour l’étude et le calcul des moteurs ; on en trouvera plus loin, sous forme de tableau, un résumé de celles qui doivent être utilisées dans la pratique.
- (A Suivre.) André Blondel.
- TRAVAUX DE
- L’ASSOCIATION BRITANNIQUE (')
- La communication de MM. J, M. Barr, W. B. Burnie et C. Rodgers intitulée
- Sur quelques nouvelles méthodes d'inscription des courbes de courants alternatifs
- montre une fois de plus combien facilement tombent dans l’oubli les meilleures solutions
- O Voir L’Eclairage Electrique di
- }bre, p. 60*
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- I.'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- des problèmes les plus intéressants. La méthode imaginée par les auteurs, .si elle possède le mérite de l’ingéniosité, n’a pas celui de la nouveauté. Mais donnons en d'abord un aperçu.
- La méthode utilise le contact instantané de M. Joubcrt, mais avec cette différence que le balai qui. une fois par tour, touche le contact rotatif n’est pas fixe, mais peut être déplacé lentement à travers toutes ses positions angulaires. A chaque rencontre du balai mobile avec le contact tournant, l’armature de l'alternateur (sur l’arbre duquel est fixé ce contact) occupe une position un peu différente de la précédente. Ce n’est donc pas la même différence de potentiel que l’on recueille à chaque tour, mais ce sont, successivement et en progression aussi lente qu’on le veut, les différentes ordonnées de la courbe alternative qui viennent se présenter au contact.
- Ces différences de potentiel servent à charger un condensateur, relie à un électromctre
- tralement opposés pour obtenir un point de contact par période.
- T), est le disque de contact, calé sur l’arbre de la dynamo ou du moteur, et portant les deux contacts dont il vient d’etre question.
- Les bagues IL et I)a, ainsi que les balais B j et Ii4 et leur porte-balais, sont lixés sur une même pièce d'ébonite folle sur l’arbre et que l’on fait tourner lentement. Le balai B, est relie à la bague IL, sur laquelle frotte le balai IL. de sorte que, au moment où B, rencontre le contact faisant saillie latéralement sur la bague D1? le condensateur C est mis en relation avec la différence de potentiel aux bornes T, T2. Durant toute la rotation de la bague D, - le condensateur se décharge dans le galvanomètre G par l’intermédiaire de B, B, IL, et de la résistance R.
- Les décharges successives passant dans le galvanomètre impriment à celui-ci le mouvement voulu, proportionnel aux valeurs instantanées successives de la différence de poten-
- ou à un galvanomètre à grande résistance. Sous l’influence des décharges successives du condensateur, la déviation de l'instrument suit exactement les ordonnées de la courbe des tensions alternatives. Pour obtenir cette courbe elle-même, il faut donner à l’écran recevant l’image lumineuse un mouvement perpendiculaire à celui du miroir galvanométrique et proportionnel au déplacement angulaire du balai de contact.
- La figure 12 montre la disposition du disque de contact. Le moteur employé ayant quatre pôles,on dispose deux contacts diamé-
- tiel. 11 reste à faire mouvoir le point lumineux (réfléchi par le galvanomètre) dans le sens perpendiculaire àla déviation. Les auteurs y parviennent en se servant du miroir oscillant. désigné par M dans la figure 13. Une came K solidaire des disques IL et IL de la figure 13 présente une forme telle, qu’en tournant elle fait dévier le levier a appuyé sur son bord, le miroir M et par suite le rayon réfléchi, en synchronisme avec la rotation du balai de contact. En oscillant dans un sens, le miroir fait donc décrireau point lumineux sur l’écran P la forme exacte de l’onde de courant ; mais
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- J7?
- en revenant dans l'autre sens, la seconde moitié de la courbe s’inscrirait, redressée, sur la première moitié déjà tracée. Pour éviter cet inconvénient la bague 1)3 (fig. 12} est formée de deux parties, dont une isolée, de sorte que pendant l’oscillation de retour le circuit du galvanomètre est rompu et le point lumineux trace Taxe des abscisses. Le parcours du point lumineux est enregistré photographiquement sur un papier sensible.
- On pourrait se dispenser de remploi de la came, et faire mouvoir l'écran lui-môme, ou encore se servir d’un tambour couvert de papier sensible et entraîné avec les balais mobiles. -Mais, disent les auteurs, ces variantes présentent certains inconvénients qui leur ont fait préférer l'emploi d’une came. L'appareil pourrait également être disposé pour l’inscription de la courbe en coordonnées polaires.
- Si l’on pouvait tracer la courbe lumineuse avec une vitesse assez grande pour que l’im-pressîon sur la rétine n’ait pas le temps de s'effacer au cours d’une période, cette courbe apparaîtrait continue. Mais, avec une fréquence de 80 périodes par seconde, on aurait, par exemple, 80 contacts par période ; et cqmme les balais de contact devraient alors tourner à raison d'au moins 5 tours par seconde pour que l’impression lumineuse fut continue, il s’ensuit qu’il ne se produirait plus que 8 contacts par période, nombre manifestement insuffisant.
- Pour obvier à cette difficulté, les auteurs proposent le dispositif indiqué par la figure t q Les deux bagues à rotation lente, reliées cha-cune à un condensateur par l'intermédiaire d’un frotteur, sont reliées aux deux paires de secteurs d’un commutateur à quatre lames disposé à l’intérieur de l’anneau isolant qui porte ces bagues. L’anneau 1), de la figure 12 est-dédoublé en deux bagues dont l’une porte un balai frottant à l’intérieur du commutateur, tandis que l’autre présente latéralement le contact rotatif. Celui-ci passe à chaque tour sous deux balais un peu décalés, l’un par rapport à l’autre et solidaires respectivement avec chacune des deux bagues à rotation lente.
- Ce dispositif, plutôt compliqué, a pour but unique de charger et de décharger en succession rapide deux condensateurs au lieu d’un seul, ce qui permet de doubler le nombre de points déterminant la courbe. On pourrait aller plus loin, et employer trois condensa-
- teurs ou plus encore, mais l’appareil avec un seul condensateur est certainement péférable.
- Le galvanomètre employé, du typeAyrton-.Mather, à bobine horizontale et sans tube métallique amortisseur, comporte une bobine de 260 tours de fil de 0,035 mm- de diamètre et 400 ohms de résistance. La durée d'oscillation ne serait que de "de seconde, chiffre bien faible. Un léger amortissement, dû à une tige de verre plongeant dans un bain d’huile, a été employé dans les expériences.
- Tels sont les dispositifs que proposent les auteurs pour la construction des courbes de courants alternatifs.
- La révélation de cette nouveauté fait dire à notre excellent confrère The Klectrician. habituellement mieux renseigné : « La méthode ingénieuse décrite par M. James .Mark Barr et ses deux coadjuteurs est une de ces choses à propos desquelles chacun de ceux qui ont travaillé à ce problème particulier s’écriera probablement : « Pourquoi, moi-même, n’ai-je pas eu cette idée! »
- Nous sommes certains que nos lecteurs ne sc feront pas cette réflexion, car ils se souviennent probablement que cette même méthode,
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- étudiée dans ses moindres détails, et consacrée parune longue suite d’expériences, aété mise en usage en France, depuis plus de quatre ans, par M. A. Blondel.
- A propos de l’emploi simultané, avec le contact tournant synchronique, d’un bras de contact mobile permettant l’enregistrement photographique continu des courbes, principe dont les auteurs anglais font la base de leur méthode. M. Blondel disait dès 1891 dans La Lumière électrique (!) :
- (( Toutes les mesures effectuées jusquà ce jourpar laméthode stroboscopiqueonteupour objet la détermination d'une courbe périodique par points ; cela entraîneun grandnombre de lectures et laisse place à une certaine erreur personnelle dans le tracé définitif.
- Il est donc tout naturel de chercher à faire ce tracé d’une façon automatique et continue, en donnant au bras du contact instantané un mouvement angulaire continu et en inscrivant photographiquement les déviations de
- l’instrument de mesure enfonction du temps».
- Le lecteur trouvera dans le mémoire dont est extrait le passage précédent, la description complète des appareils ainsi que des premières expériences qu'ils ont servi àeffec-
- Fig. 15. — Appareil d’inscription photographique. Vue d’ensemble.
- tuer. L’inspection des figures 15 et ibtirées'd’un
- mémoire plus récent (Q rappellera la disposition de l’appareil d’inscription photographique adopté en dernier lieu (1893) par M. Blondel. « 11 consiste essentiellement en un tambour T fixé invariablement à l’axe du bras mobile I de l'appareil de contact et tournant avec lui. Ce tambour, placé dans une cliam-
- (1) La Lumière Electrique, t. XLI, p. 403.
- (*) Lumière Electrique, t.XLIX, p. 501, et suivantes.
- bre noire, porte le papier photographique sur lequel s’inscrivent les déviations des instruments de mesure (miroirs m et m’). Il suffit donc de faire tourner doucement le bras mobile à la main, ou mieux ù l’aide d’un mouvement d’horlogerie quelconque H, pour obtenir 1 sur le tambour les courbes périodiques simul-[ tanées de la tension et de l’intensité du cou-[ rant ; on peut inscrire successivement sur la ! môme feuille autant de courbes qu’on le veut,
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- :75
- ce qui facilite beaucoup les comparaisons. )> Xous bornons là nos citations qui fourniront assez d’éléments de comparaison
- Après la description minutieuse de cette méthode dans un journal scientifique, et son application dans une série d’intéressantes recherches, il peut surprendre qu’aucun des électriciens de l’Association Britannique n’ai relevé l’antériorité en question (’),
- Un explorateur de champ magnétique
- présenté par .MM. Ayrton et Mather vient s’ajouter aux instruments déjà nombreux permettant de déterminer l’intensité aux différents points d’un champ magnétique.
- En 1892, les auteurs avaient décrit un galvanomètre balistique portatif du type à bobine mobile ('), instrument dont ils se sont servi
- Fig. 17.
- pour explorer le champ magnétique de dynamos et déterminer les actions magnétiques dans le voisinage des tableaux de distribution des stations centrales. Ce premier instrument était entaché de plusieurs défauts de construction, tels que inconstance du zéro, disproportionnalité entre les quantités d’électricité et les élongations, inconvénients qui furent attribués au magnétisme que pouvaient présenter certaines parties de la bobine mobile, malgré toutes les précautions prises pour éliminer le fer. Ayant réussi à faire disparaître ce défaut, les auteurs ont d’abord appliqué leur nouvelle disposition à la construction d’un galvanomètre à miroir, dont la description fut publiée l’année dernière. La
- O Cet article était donné à la Rédaction, lorsque nous avons constaté dans l'Eleitrician du 18 octobre, qne ce journal, ainsi que MM, Barr, Burnie et Rodgers,
- signalée par M. Blondel.
- [‘) La Lumière Electrique, t. XLV, p. 89 et p. 390.
- forme de la bobine la plus avantageuse pour un galvanomètre mesurant des courants est celle dont la section est représentée par deux cercles tangents, tandis que pour un galvanomètre balistique, il y a avantage à donner à la bobine mobile une section de la forme indiquée par la figure 17.
- Le nouvel instrument est représenté par la figure 18; la figure 19 en donne le plan. Sur une base circulaire portée par trois vis calantes est fixé un aimant M en forme de C, entre les
- pôles duquel est suspendue la bobine C. Cette bobine communique avec les bornes par les deux suspensions, dont l’une est constituée par un ruban de bronze phosphoreux, l’autre par une spirale entourant ce ruban. Les deux suspensions sont fixées à une tête en ébonite qui sert à ramener la bobine au
- Le bras portant la tète en ébonite s’avance au-dessus clu cadran jusqu’au centre, ce qui permet à l’aiguille de faire un ou plusieurs tours complets sur le cadran. Le corps de l’instrument représenté par la figure 18 présente, par exemple, un diamètre de 10 centimètres, et la longueur de l’échelle circulaire pour un tour de l’aiguille, est par conséquent d’environ 30 centimètres. Comme on peut aller facilement à deux tours complets sans exercer de trop grand effort de torsion sur la suspension, nous avons donc là un instru-
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- ment qui, sous une forme portative, présente une échelle aussi développée que celle d'un galvanomètre à réflexion ordinaire.
- Pour accroître encore les limites de mesure de l'instrument, celui-ci a été muni d’une bobine de résistance R, qu’un commutateur S permet de placer en série avec la bobine mobile. Ce même commutateur permet de couper lé circuit, et de soulever un ressort L qui cale la suspension. Une clef de court circuit K sert à arrêter les oscillations de l’aiguille.
- L’échelle de l’instrument est divisée en 200 parties, et la sensibilité est réglée de façon
- Pian.
- qu'avec une bobine d'exploration appropriée, ces divisions donnent directement les intensités de champ en unités C. G. S.
- Pour certaines applications, il est utile d’étalonner l’instrument en microcoulombs, auquel cas, outre l’indication directe des quantités, on obtient la variation totale de flux en multipliant l'élongation par la résistance totale du circuit galvanométrique. Cette graduation peut être utile dans lu détermination des perméabilités, car en donnant au circuit une résistance convenable, on peut
- obtenir par lecture directe les valeurs de l’induction.
- La ligure 20 représente l’explorateur proprement dit. La bobine C, que l’on place dans la région où l’on veut mesurer l’intensité de champ, est fixée à un axe A pouvant tourner de 180 degrés à l’intérieur du manche B. En tournant, cet axe tend un ressort qu’un cliquet empêche de revenir à sa position de repos. Mais, dès qu'avec la clef K on appuie sur le déclancheur T. le cliquet se soulève et le ressort se détend brusquement. Le plan de ta bobine fait donc un demi-tour et la quantité d’électricité induite est envoyée au galvanomètre, dont la clef K a fermé le circuit.
- Pour établir la théorie de cet instrument, appelons
- il ^intensité du champ dans le galvanomètre en unités C. G. S. :
- n le nombre de tours de fil de la bobine galvanométrique ;
- r le rayon moyen (en cm.) de la bobine ;
- l la longueur moyenne de la bobine supposée rectangulaire ;
- J le moment d’inertie des parties mobiles ;
- o) la vitesse angulaire imprimée à la bobine par la décharge ;
- a le couple de torsion de la suspension par unité d'angle :
- <I> la variation de flux totale à travers le
- R la résistance du circuit.
- En admettant que le plan de la bobine galvanométrique est parallèle aux lignes de force de l’aimant, au moment du passage de la décharge, on a pour le couple exercé par la bobine à chaque instant
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- et en posant
- l'impuls
- par
- que reçoit la bobine est donnée
- <j>.
- Cette impulsion doit être égalée à la quantité de mouvement imprimée à la bobine :
- Or. la force vive emmagasinée par la bobine est
- Cette énergie est dépensée à tordre la suspension d’un angle et ce travail a pour expression
- donc à l'égalité :
- Comme on le voit, la bobine longue et étroite présente de grands avantages, au point de vue de la sensibilité, sur les formes ordinaires. Elle permet, en outre, d’employer des angles d’élongation beaucoup plus grands que les instruments à noyau de fer central. Dans ceux-ci, la bobine peut tourner au plus de 90°, au lieu de pouvoir atteindre le maximum de 1800.
- (A suivre). A. Hess.
- REVüE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE ET DES INVENTIONS"
- Indicateur de phase de Mershon.
- Le couplage des alternateurs en parallèle sur un même circuit exige entre eux une concordance de phase ou un synchronisme dont on a cherchéà obtenir l’indication de
- c’est-à-dire que l’angle d’élongation est proportionnel à la variation de llux.
- 11 est intéressant de comparer les élongations que donnent différentes bobines d’égales longueur et grosseur de fil, mais de formes différentes quand on y lance la même quantité d’électricité, l’intensité de champ, le couple de torsion par unité d’angle, la longueur et le diamètre du fil restant constants, l^e tableau ci-dessous renseigne à ce sujet :•
- diverses manières. Dans certains cas on a eu recours à un indicateur acoustique ; dans d’autres à un indicateur optique basé sur l’éclat maximum d’une lampe à incandescence. Ce dernier point est d’une détermination difficile exigeant une certaine expérience, tandis que l’indicateur acoustique ne donne de sécurité qu’au dessous d’une certaine fréquence. C’est pour obvier à ces deux incon-
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- vénients que M. R. Alershon. ingénieur de la Westinghouse Cy, a imaginé le dispositif suivant, applicable quelle que soit la fréquence.
- Cet indicateur comporte une bobine 4 reliée aux machines comme l’indique la ligure ci-devant et actionnant une armature munie d’un index mobile au dessus d une échelle. Cette armature peut être en fer ou consister en une bobine fermée ou en un disque de matière non magnétique ; dans ce dernier cas clic fonctionne par induction. Etant admis que la bobine 4 est reliée au circuit de telle sorte que les f. é. m. développées en elle sont en opposition quand le synchronisme des machines permet de fermer l'interrupteur 3, l’armature 6 sera, en toute autre circonstance, attirée ou repoussée par la bobine 4 et son noyau 5, le sens de son mouvement étant régi par la nature, magnétique ou non. de cette armature. Au fur et à mesure que les deux machines tendent vers la même vitesse et que leurs forces électromotrices s’approchent de plus en plus de l’opposition, l'armature tend à revenir à sa position initiale ou zéro Jusqu’à ce que la relation de phase des machines soit telle qu'on puisse précisément les mettre en circuit, ce qui arrive quand l’armature et son index se trouvent sensiblement dans la position indiquée par la figure.
- Si, par contre, la bobine 4 est reliée au circuit de telle sorte qu’il y ait en elle coïncidence de forces électromotrices quand les machines sont en relation convenable de phase pour leur mise en circuit, le fonctionnement du dispositif sera inverse du précédent ; autrement dit, si l’armature est en matière magnétique, sa position extrême à gauche indiquera l'instant de fermeture de l’interrupteur, et, si elle est en matière non magnétique, sa position extrême sur la droite donnera l’indication propice, tandis que sa position intermédiaire ou zéro montrera que les deux machines ne fournissent pas la rela- ? tion cherchée.
- L’inventeur préfère le montage de la bobine donnant en elle une opposition de forces
- électromotrices au moment voulu de fermeture de l’interrupteur et l’emploi d’une armature non magnétique; mais l’autre montage est aussi pratique. Il va de soi, d'ailleurs, que l’armature ou son index peut, si on le veut, servir directement à la fermeture du circuit, ce qui rend l’interrupteur automatique.
- E, 13..
- La lutte entre le télégraphe et le téléphone
- The Electrical Engineer, de New-York, publiait récemment (') une carte générale des lignes téléphoniques interurbaines des Etats-Unis. U Eclairage Electrique a donné le 8 juillet dernier un résumé du dernier rapport de l’American Bell Téléphoné Company, où le lecteur trouvera une série de statistiques permettant d’avoir un aperçu du développement de la téléphonie en Amérique. Notre confrère américain s’occupe dans son récent article, plus spécialement de la téléphonie à grande distance, et nous lui empruntons les renseignements complémentaires suivants:
- Sur les 388 millions de francs qui représentaient à la fin de l’année dernière le capital engagé dans les entreprises téléphoniques américaines, 37 millions représentent la part revenant à l’American Téléphoné and Telegraph Co., plus connue sous le nom de I ,ong Distance Company, parce qu’elle a pour principal objectif la création et l’exploitation de lignes interurbaines. I,a longueur totale de ses lignes est de 90000 kilomètres et celle de ses fils, de 427000 km. Entre des villes comme New-York, Boston, Philadelphie on trouve jusqu’à 40 fils pour une même ligne. Le fil employé, de 2,6 mm. de diamètre, est en cuivre durci et présente une résistance de 3,2 ohms au kilomètre. Les poteaux ont 12 mètres de longueur et sont espacés de 40 mètres.
- Le nombre de stations reliées entre elles par des circuits entièrement métalliques dépasse actuellement 2 000.
- A ce tableau il y a une ombre ; c’est la -{1) The Electrical Engineer, 28 Août ~
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- REVUE D’ÉEECTRI (J] TK
- 79
- cherté des communications. Des postes d’abonnés de New-York et des 3200 cabines pu-büques de cette ville, on ne peut téléphoner à Chicago qu'en payant 45 francs par conversation de cinq minutes. On peut, il est vrai, transmettre clans ce laps de temps jusqu’à 750 mots, et pendant les heures de nuit, la taxe est réduite de moitié, mais elle reste quand même exagérée, même en la comparant aux taxes télégraphiques.
- .M. Patrick B. Dclany envisage la question à ce dernier point de vue dans un nouvel article de notre confrère américain. On comprend facilement, dit-il, que si le télégraphe et le téléphone continuent à sc développer dans la même proportion que par le passé, le téléphone sera avant peu plus puissant que le télégraphe. On ne saurait nier que la téléphonie a été dirigée avec énergie et esprit d’entreprise, tandis que la télégraphie n’a pas quitté les ornières tracées et est restée sourde, aux demandes du public. Avant la naissance du téléphone, le télégraphe aurait pu occuper son domaine par l’admission de conversations télégraphiques, mais les compagnies s’y sont toujours refusées, malgré les instances du public. L’auteur croit toutefois, qu’au-jourd'hui encore les conversations télégraphiques enregistrés en caractères d’imprimerie auraient un grand succès si les compagnies prenaient la peine d’amener les lignes jusque dans les maisons, comme le font les compagnies téléphoniques.
- En se plaçant à un point de vue plus large, on s’aperçoit qu’après tout, télégraphe et téléphoné ne prennent qu’une petite part au travail total occasionné par l’intcrcommuni-cation et la correspondance universelle. Aux trois billions de lettres transportées par la poste américaine, soit 40 par habitant,’ on ne trouve, en somme, à opposer qu’un télégramme par habitant.
- On peut admettre que le téléphone doit sa situation prépondérante en ce qui concerne les communications locales principalement au système d’abonnement et à ce qu'il est toujours prêt à fonctionner. Le télégraphe
- local est comme chacun sait, plus lent que les lignes interurbaines. 11 faut moins de temps en moyenne pour envoyer un télégramme de New-York à Chicago que de hladison-Square à Wall-Street ; et de nos jours aucun abonné au téléphone ne songerait à envoyer à son correspondant dans la même ville une dépêche télégraphique.
- Laissant donc l’intercommunication locale à la poste et au téléphone, l’auteur considère la question plus importante des communications entre des points très éloignés les uns des autres, domaine auquel se restreindra la-lutte entre le télégraphe et le téléphone. Il ne peut croire que la téléphonie, à neuf dollars par cinq minutes entre New-York et Chicago, et à un prix proportionnel pour tout le pays,-puisse jamais devenir populaire, même si l’on pouvait compter sur une vitesse de transmission de 150 mots par minute. Or, pour la moyenne du public, cette vitesse doit être réduite au moins de moitié. Il est bien rare que l’on arrive à articuler nettement 150 mots à la minute, et il faut aussi compter avec les interruptions, répétitions, etc. 11 semble que 60 mots par minute, ou 300 en cinq minutes, représentent une vitesse plus admissible, mais sans que les paroles transmises soient enregistrées, à moins d’avoir recours à un sténo-grnphe, ce qui augmenterait la dépense et introduirait un élément de distraction. Si l’on songe, en outre, que pour la transmission de ces 60 mots par minute, on emploie deux fils, on constate que le télégraphe, même avec la transmission non automatique, est plus rapide que le téléphone ; car un quadruplex transmet 60 mots à la minute sur un seul fil. En supposant même une partie de la dépense afférente au second fil du téléphone balancée par les salaires des huit télégraphistes, l’avantage reste encore au télégraphe, sans compter que la dépêche télégraphique peut être imprimée, tandis que du message téléphonique il ne reste aucune trace. Le coût des 300 mots imprimés par le télégraphe serait de 9,10 dollars, c’est-à-dire à peu près la même somme que pour le téléphone.
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- L’ÉCLAIRACtE ÉLECTRIQUE
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- Dans la lutte pour la suprématie, le télégraphe possède infiniment plus de ressources que le téléphone. Avec le système de transmission actuel, on n’utilise que 5 pour ioo de la capacité des fils, et la vitesse peut être augmentée énormément avec des fils plus gros. Il n’en est pas de même pour le téléphone, dont la vitesse est limitée à celle de l’articulation de la parole. Quand la télégraphie sera admise à jouer son véritable rôle, elle aura à assurer le trafic total sur toutes les routes importantes ; la durée de transmission d’une lettre entre New-York et Chicago, actuellement de 25 heures, sera réduite à quelques secondes, et au prix de 4 fr. 50 pour 300 mots imprimés, elle enlèvera au téléphone la plus grande partie de ses communications, excepté peut-être les plus urgentes.
- Aucun télégraphiste n'ignore qu’il est aujourd’hui possible d’envoyer 1000 mots par minute par un fil de cuivre de 240 kg. au kilomètre, de New-York à Chicago, et que les signaux peuvent être traduits en caractères d’imprimerie, à raison de 50 mots par minute. On est donc amené à conclure que la télégraphie automatique avec inscription chimique peut se charger de toutes les correspondances trop urgentes pour le transport par chemin de fer, mais pas assez urgentes pour le téléphone. Ce n’est qu’une question de construction des lignes et de fonctionnement automatique des appareils, et la télégraphie, avec un service amplifié pour répondre aux divers besoins et des taxes modérées rendues possibles par une meilleure utilisation du matériel, n’a pas grand’chose à craindre du téléphone.
- A. II.
- La nouvelle batterie d’accumulateurs delà Station dEclairage électrique de Boston par W. S. Key (’)
- Après avoir longtemps hésité à employer les accumulateurs, les Américains du Nord sem-
- (1) The Elecirical Enginrrr, Xew-York, j8 septembre 1895, p. 269.
- blent actuellement revenir sur leurs préventions premières. Le matériel de la Compagnie Edison d’éclairage électrique de Boston était devenu trop faible pour satisfaire à la demande de courant, en tout temps. Suivant les conclusions du rapport présenté par M. C. L.Edgar, directeur de cette station, on résolut de recourir à l’emploi d’une batterie d’accumulateurs plutôt que d'ajouter de nouvelles unités au matériel existant. Un bâtiment de cinq étages fut érigé près de la station de Head Place et une puissante batterie d’accumulateurs Tudorfut commandée à l’Accumula-toren Eabrik Aktien Gesellschal, de Berlin, Les éléments occupent entièrement les troisième, quatrième et cinquième étages du nouveau bâtiment.
- La batterie se compose de 144 éléments de 18 plaques positives et 19 plaques négatives. Chaque cadre positif est composé de 16 plaques de 45,2 cm2 et chaque cadre négatif de 4 plaques de 90,35 cm2. Ces plaques sont toutes fixées dans leurs cadres respectifs par des bandes de plomb soudées. Les cadres reposent, dans les bacs qui ont î.gmX 1,01 m et 91,5 cm de hauteur, sur des plaques épaisses en verre, posées sur champ et dont le côté supérieur reçoit les supports proprement dits. Les cadres sont ainsi maintenus à 15 cm au dessus du fond du bac; ils sont séparés les uns des autres par des tubes en verre verticaux, de 1,25 cm de diamètre. Chaque bac contient 640 litres d’eau acidulée, L’eau employée est de l’eau de condensation de la vapeur, distillée dans l'usine. Les connexions entre les batteries et le tableau de distribution sont établies à l’aide de barres plates, en cuivre, épaisses de 1,27 cm et larges de 7,5 à 15 cm suivant l’intensité du courant à transporter.
- Chaque batterie se compose de 42 éléments montés en série et de 30 éléments qui peuvent être ajoutés par un régulateur automatique, en sorte qu’un nombre quelconque d'éléments, de 42 à 72 peuvent être déchargés en tension. Il y a donc 30 barres de cuivre pour chaque batterie, soit en tout, 60, et
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- deux barres neutres allant des batteries au tableau.
- Afin d’assurer un bon isolement, les planchers sont entièrement faits en ardoise ; les tables des accumulateurs reposent sur des godets en porcelaine et ceux-ci sur des dalles en ardoise.
- La force èlcctromotrice de chaque élément, à la décharge, est de 1.85 volt en moyenne et 1.75 volt, au minimum. Lu tension de charge varie de 2,1 à 2,5 volts par élément. Deux survolteurs d'une capacité de 1500 ampères et 50 volts à 750 tours chacun, sont employéslors delacharge. Ils sont entraînés par accouplement direct avec des moteurs électriques.
- Le rendement des batteries, en énergie, serait de 75 pour ioo environ.
- La capacité totale maxima des deux batteries, pour une décharge de courte durée, est de 50000 ampères, c’est-à-dire qu'elle pourrait allumer 60000 lampes de 16 bougies. Ce taux de décharge ne serait demandé qu’en cas extraordinaire. A un taux plus ordinaire, les deux batteries pourraient fournir, pendant environ une heure un quart, un courant de 6600 ampères sous 110 volts, suffisant pour allumer 15000 lampes de 16 bougies. Le rôle de cette installation est plutôt d’égaliser la charge et de permettre le fonctionnement économique des moteurs et générateurs. Dans ce but, le tableau de distribution est muni de 6 moteurs électriques de 1/4 de cheval chacun, qui commandent automatiquement des contacts glissants au moyen desquels un nombre convenable d’éléments peuvent être introduits dans le circuit ou en être retirés. Quand i 1 se produit une demande anormale, ces moteurs sont mis en marche et introduisent dans le circuit autant d’éléments que le comporte la demande ; lorsque l'équilibre est établi, les moteurs s’arrêtent automatiquement ; lorsque le débit varie ultérieurement, les moteurs se remettent en marche dans un sens ou dans l’autre, suivant que la variation est positive ou négative.
- L’installation de cette batterie a coûté
- moins cher que celle de moteurs et de dynamos d’une capacité égale. Son emploi a permis de régulariser la charge des moteurs et des dynamos qui, au fait, n'est jamais tombée au-dessous de trois quarts de pleine charge ; aussi la consommation de charbon, par kilowatt heure vendu, est-elle moindre maintenant, bien que le rendement de la batterie ne soit que de 75 pour 100. ce qui s’explique facilement, puisqu’une faible partie du courant seulement passe par la batterie ; il est également très utile pour alimenter le réseau pendant la nuit et les dimanches, ce qui permet d’économiser la main-d’œuvre et le combustible pendant les heures de faible charge. Les stations centrales ont pu être arrêtées complètement pendant ^heures ; les batteries ont suffi pour fournir pendant ce temps le courant à tout le réseau important de la Compagnie Ldison.
- Ajoutons que la compagnie qui a vendu les accumulateurs, s’est engagée à les entretenir, à raison d’une redevance annuelle de 4 pour 100 du prix d'achat. C’est un taux très faible.
- - Cette installation est certainement des plus intéressantes et si l’avenir confirme les résultats obtenus au début, elle servira de modèle à bien d'autres installations en Amérique. C’est ce qui nous a engagé à la décrire.
- G. P.
- Frévêntion de la corrosion électrolytique par le courant de retour des tramways, par S. H. Farnham.
- Les accidents causés par le courant de retour des tramways ont coûté fort cher à certaines compagnies ; les municipalités et les assemblées législatives s’en sont émues et, même en Amérique, des règlements sont à prévoir. Aussi les inventeurs sont-ils de plus en plus nombreux qui proposent des remèdes à ce mal. Le système suivant, dû à AL Farnham qui le décrit dans un des derniers numéros du Cassier’s Magazine semble plus parfait que les autres ; il a été essayé aux
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- Etats-Unis et a donné pleine satisfaction.
- Les rails ne sont pas reliés directement au pôle négatif de la dynamo, mais ù un feeder de retour isolé C par des courts conducteurs R, tous les 50 ou 60 mètres, comme le représente la figure 1 ; ce feeder est lui-même relié au pôle négatif de la dynamo. La résistance des conducteurs R est d’autant plus
- grande qu’ils sont plus rapprochés de la station centrale de façon que la résistance totale du circuit de retour en y comprenant la résistance du conducteur C jusqu’au point considéré et la résistance du conducteur R en ce point, soit constante pour tous les points de la ligne. La section du conducteur de retour doit être calculée d’après l’intensité du cou-
- rant à transporter. Si les voitures sont uniformément réparties sur la ligne, la différence de potentiel est constante sur tout le circuit de retour et aucune action électrolytique ne peut se produire.
- On voit que ce système est simplement un acheminement vers le retour par conducteur .spécial avec suppression absolue du retour parles rails. C’est, à notre avis, le système
- auquel on sera forcé d’en venir. Il vaudrait mieux, dans ces conditions, établir des contacts isolés sur la voie, entre les rails, et reliés au feeder de retour par des conducteurs isolés ; le pôle correspondant du moteur serait relié à une barre métallique venant frotter contre ces contacts, comme dans les systèmes à canalisation souterraine électromagnétique.
- G. P.
- REVUE DES SOCIÉTÉS SAVANTES
- PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES
- Sur la chute des potentiels le long du fil d'un Ruhmkorff, par Wladimir de Nikolaieve (')
- « Chaque spire est traversée par deux flux magnétiques ; l’un est l’induction magnétique iongeant le noyau, et l’autre est dû à la self-induction de la bobine ; chacun de ccs flux est le même pour chaque spire, de sorte que la force électromotricetotale dans chaque spire est aussi la même. Comme la phase du courant, à chaque instant, est presque la même
- (*) Journal de Physique, 3e série, t. IV, p. 471; octobre 1895.
- dans toutes les spires, nous voyons que les intensités des courants et les forces électromotrices sont les mêmes pour chaque spire ; mais les résistances des spires sont différentes, de sorte qu’il doit exister un mécanisme égaliseur des courants qui n’est autre chose que la chute du potentiel. Considérons la k,ème couche de la bobine, soient rk sa résistance et Aj-V la différence des potentiels à ses extrémités ; en égalant les expressions des intensités' des courants dans la couche considérée et dans la bobine entière» nous aurons
- EW-M*V_ «L»
- n f, + ... + >V
- LL désignant la force électromotrice d’uri-
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- gine magnétique et n le nombre total des couches. On en tire
- cette formule montre qu’il y a deux chutes, de direction opposées ; dans les couches situées à l’intérieur de la moyenne, la chute agit contrairement à la force Em ; dans les couches extérieures elle s’accorde avec la force E,„.
- » Si la bobine était formée d’une seule spire de résistance homogène, aucune chute n’existerait et le courant n’aurait aucun champ extérieur.
- » Mais si la spire ou l’anneau se compose, par exemple, de deux arcs de même longueur, mais de résistances différentes, chaque arc aura sa propre chute.
- » La valeur de cette chute pourra se calculer dans le cas d'un courant sinusoïdal ; elle dépend deEm, des résistances et du coefficient L. »
- Expériences démonstratives de l’action du courant sur un pôle magnétique, par Wladimir de
- Nikolaieve (1).
- Au lieu de prendre, comme dans l’expérience classique d’Oerstedt, une aiguille horizontale reposant sur un pivot, l’auteur emploie une grande aiguille de 25 cm à 30 cm de longueur fixée verticalement sur un bouchon ou tout autre flotteur. Perpendiculairement au plan de l’aiguille et dans le voisinage de son extrémité supérieure est disposé un conducteur rectiligne. Quand on y lance un courant, la composante horizontale de la force agissant sur le pôle de l’aiguille, produit une attraction ou une répulsion de cette aiguille, suivant la nature du pôle considéré, le sens du courant et la position du conducteur par rapport au pôle. En déplaçant le conducteur, de manière à ce qu’il se trouve tantôt à un niveau plus élevé, tantôt à un niveau plus bas que le pôle, on peut forcer l’aiguille à prendre nn mouvement de va-ct-vient. On augmente d ailleurs les effets d’attraction et de répulsion
- en substituant au conducteur rectiligne un grand cadre formé de plusieurs tours.
- Avec cette disposition, on peut observer le fait suivant qui, au premier abordv semble paradoxal. Si, lorsque le cadre est disposé de manière à produire une répulsion de l’aiguille, on l’amène très près de celle-ci, par exemple à 1 ou 2 mm, l’aiguille est attirée vers le courant. Ce fait s’explique par la perméabilité transversale de l’aiguille ; dans chaque position du cadre, les lignes de force du champ dû au courant pénètrent transversalement la masse de l’aiguille et tendent à la rapprocher du courant : si la distance mutuelle dépasse une certaine limite, l’effet prépondérant est dû à la réaction entre les lignes du champ et les lignes propres à l’aiguille ; dans le cas contraire, les lignes les plus intenses du champ, traversant l'aiguille transversalement, produisent l’effet prépondérant.
- Dans certains cas, l’aiguille peut se comporter comme un corps diamagnétique. C’est ce qui a lieu si l’aiguille est tangente aux lignes du champ et si, en même temps, la direction du champ est opposée à l’induction propre à l’aiguille; celle-ci est alors imperméable longitudinalement aux lignes du champ. Du reste, la considération des réactions entre les lignes du champ et les lignes de l’aiguille même, montre encore qu’elle se déplacera vers les points de force minimum. Si l’on dispose le cadre horizontalement, de manière qu’il entoure l’aiguille, celle-ci sê comportera, selon la direction du courant comme un corps paramagnétique ou comme un corps diamagnétique ; dans le second cas, elle pourra servir à déterminer les points de force minimum dans les champs produits par des courants de differentes formes.
- Sur la résistance d’une étincelle électrique, par Victor Biernacki (')
- Dans ce mémoire, l’auteur expose une méthode très originale pour la mesure de la
- (1) D’après un extrait publié parM. Saüxac dans le Journal de Physique,? séne,t. IV, p.474, octobre 1895.
- {') Journal de Physique, y série, t. IV, p, 45*2,
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- résistance qu'offre l'étincelle qui éclate entre les extrémités d’un excitateur hertzien. Elle est basée sur les considérations suivantes :
- D'après la théorie de Al. Poincaré sur la résonance multiple, les ondes émises par l'excitateur provoquent dans un résonateur des vibrations forcées ayant même période que celles de l’excitateur. .Mais en même temps, ce résonateur devient le siège de vibrations propres. En général, l'amortisse- i ment des premières est beaucoup plus grand ' que celui des secondes, de sorte que ce sont ces dernières que l'on observe.
- Lorsque le résonateur est en résonance parfaite avec l'excitateur, ce s deux espèces de vibrations ont même période et, d'après la théorie du résonateur due à _M. Bjerkness, elles ont des phases opposées. Elles doivent donc alors interférer mais, toujours à cause de la différence d’amortissement, ce sont encore les vibrations propres du résonateur qui deviennent prépondérantes.
- Il résulte de là que si l'on parvient à rendre égaux les amortissements, on n’observera plus de vibrations dans un résonateur en résonance avec l’excitateur, les deux sortes de vibrations se détruisant complètement.
- Or, si le résonateur et l’excitateur sont égaux de formes, de dimensions et de nature, l’égalité d’amortissement sera obtenue quand les résistances des deux appareils seront les memes. .Mais la résistance de l’excitateur > comprend la résistance de la partie métallique et la résistance r„ de l'étincelle qui éclate entre scs extrémités. Si donc on intercale entre les boules du résonateur une résistance variable o, la valeur c„ de cette résistance correspondant à l’interférence donnera r(i, la résistance du reste du résonateur, identique par hypothèse à l'excitateur, étant égale à la résistance de la partie métallique de ce dernier.
- Voici comment l’auteur a appliqué cette méthode :
- L’excitateur, actionné par une bobine d'induction. est, ainsi que le résonateur, formé de deux boules de laiton de distance l variable,
- reliées à deux plaques de zinc carrées de 40 cm de côté par deux fils.de 0,44 cm d’épaisseur, parallèles sur 1 mètre de long, puis coudés à angle droit dans le prolongement l’un de l’autre et des plaques, sur 35 cm de long. Les plaques de zinc du résonateur sont à une distance de 6 à 10 cm des plaques parallèles de l'excitateur. La résistance variable p est une dissolution de sulfate de cuivre de i dilution variable depuis la solution saturée J jusqu'à l'eau pure et enfermée dans un tube de verre de 10 cm de long et de 1 à 2 cm de diamètre. Le choix d’un électrolyte se justifie par la double propriété des électrolytes de ne modifier qu’insensiblement le coefficient de self-induction du résonateur et de ne pas changer beaucoup de résistance quand l’oscillation électrique de rapidité ordinaire d'abord devient ensuite hertzienne. La résonance est constatée par l’illumination d'un tube de Geissler formant pont entre les deux fils parallèles du résonateur. A mesure qu’on étend d’eau la dissolution de sulfate de cuivre, le tube devient moins lumineux puis s’éteint pour une certaine dilution ; au delà de cette dilution, c'est-à-dire pour des résistances 0 supérieures à r,,, le tube redevient lumineux. Le tube s’éteignant quand 4 est compris entre 300 G. G.S. et 800 C. G. S., l’étincelle de 1 cm de long employée avait donc une résistance comprise entre ces mêmes limites.
- ; En employant un bolomètre de Rubens et Paalzow, sensible aux faibles oscillations, l’auteur a pu expérimenter sur des étincelles de longueur l inférieure à 1 cm. La résistance observée est alors plus grande; par exemple, pour l — 0,4 mm, la résistance est comprise entre 1200 C. G. S. et 1500 C. G. S.
- La résistance d’une étincelle augmente donc en même temps que sa longueur diminue. Ce résultat peut paraître étrange, toutefois il s’explique si on tient compte, ainsi que le fait observer l’auteur, qu’une diminution de la longueur d'une étincelle entraîne des modifications profondes dans .sa couleur et sa forme.
- D’ailleurs d’autres expériences de .M. Bicr-nacki viennent confirmer et compléter ce ré-
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- sultat. En écartant les pôles d’une machine électrique ordinaire de Topler-Voss, il a constaté que la décharge intermittente (c’est-à-dire partant toujours du meme pôle; pour de faibles longueurs d’étincelles, devient oscillante (partant alternativement de l’un et l’autre pôle) quand les étincelles deviennent plus longues. Or on sait, d’après les travaux de Feddersen, que le phénomène de la décharge oscillante se produit par une plus grande résistance que le phénomène de la décharge intermittente, toutes choses étant égales d’ailleurs.
- Dans ces dernières expériences l'auteur a constaté que le passage de la décharge intermittente à la décharge oscillante dépend de la nature des surfaces des boules entre lesquelles jaillit la décharge. Difficile à voir avec des boules bien propres et polies, le phénomène est très net quand les surlaces sont rugueuses et polies. En recouvrant les boules de noir de platine il a observé ce qui suit: Si la distance l des boules augmente à partir d’une faible valeur, l’étincelle d’abord non oscillante (première phase) devient oscillante (deuxième phase), puis de nouveau non oscillante (troisième phase) pour les plus grandes valeurs de I.Dans la troisième phase, l’influence des surfaces existe encore faiblement, car l’étincelle éclatait de temps à autre entre les parties polies des boules supposées noircies dans leurs parties les plus rapprochées, c’est-à-dire suivant le chemin le plus long. On remarquait en même temps que l’étincelle était oscillante quand elle éclatait entre les parties polies, et intermittente quand elle éclatait entre les parties noircies.
- L’auteur résume scs résultats en représentant la résistance r0 de l'étincelle par la formule
- où A, B, n sont des constantes positives. Le coefficient B est bien plus faible pour les surfaces polies que pour les surfaces rugueuses ou recouvertes de noir de fumée. Son intro-
- duction peut s’expliquer par la pulvérisation des électrodes qui accompagne toute décharge en admettant qu’une force contrc-électromotrice analogucà laforce contre-électromotrice qui prend naissance dans l’arc voltaïque, est liée à cette pulvérisation et diminue quand la distance des boules augmente. Cette hyphothèse est d’accord, comme l’auteur le démontre, avec les résultats des expériences de Thomson, Riess, Baille, etc, d’après lesquelles, pour produire une étincelle de longueur U il faut une différence de potentiel dont le rapport kl diminue quand l augmente. D’autre part, la diminution de B. quand on passe d'une surface rugueuse à une surlace polie, s’accorde avec cette observation de M. Paschen que la différence de potentiel nécessaire pour produire une étincelle entre deux surfaces récemment polies est inférieure à la différence de potentiel nécessaire pour produire une étincelle entre les mêmes surfaces déjà usées par les étincelles précédentes.
- bibliographie
- Recettes de l’Electricien par E. Hospitalier. Un vol. de 352 pages, petit format, G. Masson, éditeur, 1895.
- En publiant cet ouvrage, l’auteur s’est proposé de réunir en un petit volume de poche les nombreuses recettes et procédés dont l’électricien peut avoir besoin à l’atelier et au laboratoire. Déjà, dans les premières éditions de son Formulaire pratique de VElectricien, M. Hospitalier avait crû devoir consacré un chapitre à ces renseignements pratiques ; le manque de place l’obligea bientôt à le réduire considérablement et c’est pour combler cette lacune qu’ont été publiées les Recettes de V Electricien.
- Ces Recettes sont classées méthodiquement. Dans la première partie de l’ouvrage, intitulée, A l’Atelier, nous trouvons les formules des alliages les plus employés; quelques pages sur les divers procédés de soudure; des
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- formules de colles, mastics, ciments, vernis, etc ; des renseignements sur le travail du verre, la fabrication des bobines, l’entretien des courroies ; l’indication de quelques tours de main d’atelier, etc.
- La seconde partie, Au Laboratoire, est particulièrement destinée au savant et à l’ingénieur. L'auteur y a condensé bien des matériaux qu’on ne trouvait jusqu’à ce jour qu’au prix de longues recherches. La purification des matières premières pour la construction des étalons de force électro motrice, la construction de l’élément Latimer Clark, de l’élément Gouy et autres, la fabrication des petits miroirs, celle des fibres de suspension, la manière de déterminer une intensité de courant à l’aide du voltamètre sont indiquées 'avec suffisamment de détails pour qu’on n’ait nullement .besoin de recourir
- ].J Electrochimie, la Canalisation, Y Appareillage. les Dxnamos et Accumulateurs forment les sujets des chapitres suivants, non moins complets que les précédents.
- Dans un chapitre intitulé Varia l’auteur donne quelques renseignements sur la composition et les propriétés de substances (fibre vulcanisée, fibre graphite, micanite, ivoire artificiel, etc.) dont l’emploi tend à se vulgariser dans l’appareillage électrique; il y indique en outre quelques recettes qui n’ont pu trouver place dans les autres chapitres.
- La dernière partie de l’ouvrage, comprenant les lois, décrets, arrêtés, ordonnances, règlements, etc. qui se rapportent à l’industrie électrique, a une utilité pratique sur laquelle il est inutile d’insister.
- Autant que peut le permettre cette analyse rapide, nos lecteurs reconnaîtront que les Recettes de Y Électricien ont atteint le but que s’est proposé l’auteur en les publiant. Sans aucun doute elles rendront service à tous ceux qui s’occupent de 1 électricité et méritent de se trouver aussi bien entre les mains du savant et de l'ingénieur qu’entre celles de l’amateur et de l’ouvrier monteur.
- J. Blondin.
- Alternating Electric Currents, par Edwin J. Hors-ton et A. E. Kexnelly. 225 pages, 77 figures, New-York : The W. J. Johnston Company. (Prix :
- L’auteur qui se donne pour programme de populariser une branche de la science aborde une tâche difficultueuse ; il en est particulièrement ainsi dans le cas de l’électricité, où un exposé sérieux des premiers éléments, ne saurait aller sans une parfaite possession du sujet traité.
- Pour des personnalités de la compétence de MM. Houston et Kennelly, cette tâche doit présenter de l’attrait, à en juger par la clarté et la précision de leur nouvelle causerie sur les courants alternatifs. Cet ouvrage est moins un traité élémentaire à l’usage des aspirants-électriciens qu’une suite parfaitement ordonnée de conférences destinées au public désireux de s’expliquer le but et la raison d’être des machines et appareils qu’il voit fonctionner.
- En reprenant toutes les notions au point où le public moyen est supposé les posséder, en faisant abstraction de la partie historique du sujet, et en n’introduisant pas une seule formule algébrique, les auteurs ont réussi, en un in-octavo de 225 pages, à conduire le lecteur dans l’intimité de l’électrotechnique alternative, depuis la production de l’onde alternative jusqu’à la discussion des phénomènes d’impédance et aux applications des courants polyphasés.
- Les analogies hydrauliques sont naturellement mises à contribution, mais non jusqu’à l’abus. Ces analogies explicatives sont utiles à la condition que, comme le fait par exemple G. Claude dans une série d’articles de sa vaillante revue Y Etincelle Électrique, le lecteur soit mis en garde contre la tentation de se livrer à des déductions trop rigoureuses.
- MM. Houston et Kennelly, en comparant le courant continu d’électricité au courant d’un fleuve entretenu par une force « hydro-motrice », sont amenés à l’élégante assimilation du courant alternatif au mouvement de flux et de reflux de la mer. Notons encore la
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- représentation d’un transformateur-par une pompe à deux cylindres, l’un à haute pression et à faible débit, l’autre à basse pression et grand débit ; et celle bien connue, d’une génératrice biphasée par une machine a vapeur attaquant un arbre par deux manivelles calées à 90° l’une par rapport à l'autre.
- Dans les divers chapitres : F. é. m. et courants alternatifs, Alternateurs monophasés, Puissance. Transformateurs, Lampes, -Moteurs, Courants polyphasés, Moteurs polyphasés, les explications des appareils sont accompagnées d’exemples bien illustrés, et un index alphabétique très détaillé à la lin du volume résume utilement les matières traitées.
- Sur quelques points nous nous permettrons de ne pas partager entièrement les vues des auteurs, par exemple, quand ils divisent les courants polyphasés de la pratique en courants diphasés, triphasés et monocycliques, cette dernière catégorie devant rentrer dans les deux autres. L’affirmation que l'élec-trocution par les courants alternatifs produit la mort « absolue, instantanée et sans douleur » n’est pas sans contradicteurs. Enfin, en employant le terme activity pour désigner la puissance électrique, tandis qu’ils réservent la désignation pcn-K-r au travail, alors que l’unité industrielle de Yactivity est le horse-fiower. les auteurs créent matière à confusion.
- Ce nouveau volume, édité par la Johnston Co, élégamment relié et de facture soignée, est le premier d’une « série électro-technique élémentaire » de dix volumes, dans lesquels -M.M. Houston et Kcnnclly- vont traiter suc- cessivement au même point de vue populaire les applications électriques les plus actuelles.
- A. Hess.
- Ouvrage reçu.
- Mesures électriques. I.eçons professées à l’Institut électrotechnique Montéfiore, par Eric Gérard, direc-
- Phes, professeur à l’Université de Liège. Un volume,
- grand iii-8", de 457 pages ; Gauthier Villars ei Fils,
- CHRONIQUE
- CHAMBRE SYNDICAT.E DES INDUSTRIES ÉLECTRIQUES
- :Réunion du 8 Octobre i8g$
- La séance est ouverte à 5 heures sous la présidence de M. Harlé.
- Membres présents: MM. Baticeiin, Clémançon, Ducretet, Hillairet, Meyer, Radiguet, Sartiaux, Violet.
- Se sont excusés: MM. Mildé, Sciama, Vivarez.
- En l’absence de MM. Bernheim et Roux, M. Bancelin est nommé secrétaire.
- Le procès-verbal de la dernière séance est lu et adopté.
- Sont admis comme membres adhérents du Syndicat : M. de Tavernier, ingénieur en chef des ponts et chaussées, directeur du secteur de la Rive gauche, 8, rue Fortuny, présenté par MM. Harlé et Meyer.
- M. Robart, agent commercial de la Société l’Eclairage Electrique, rue Lecourbe, présenté par MM. Bernheim et Harlé.
- M. Auradou, de la Maison Bos et Auradou, 10, rue de l’Egalité, à Aurillac, présenté par MM. Ducretet et Harlé.
- Le Président donne lecture à la Chambre d’une lettre qui lui a été adressée, le 18juillet, par M. Roux, directeur du Bureau de contrôle.
- M. Roux, pour donner plus d’extension au Bureau de contrôle, se propose de créer des succursales en province. En outre, il demande de majorer, pour la province, de vingt pour cent le tarif fixé par le Syndicat, pour tenir compte des frais de déplacement qui sont relativement plus importants.
- Postérieurement à cette lettre. M. Roux a fait part à M. Harlé de son intention de fonder une succursale à Toulouse et de charger M. Juppont de la direction de cette succursale.
- Dans sa réponse au directeur du bureau de contrôle, le Président a fait savoir à M. Roux qu’il présenterait ses propositions à la Chambre et qu’il les appuierait, à la condition que les
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- directeurs des succursales du Bureau de contrôle seraient nommés par la Chambre syndicale et qu’ils se conformeraient, comme M. Roux lui-même, à toutes les clauses du règlement statutaire du Bureau de contrôle.
- La suite de la discussion à laquelle donnent lieu les propositions de M. Roux est remise au mois de novembre, M. Roux étant absent et ne devant être de retour à Paris qu’à cette époque.
- Le Président donne lecture d’une lettre par laquelle M. Laffargue fait connaître le programme des cours d’électricité qui seront professés à la Fédération des chauffeurs-mécaniciens pendant l’exercice 1895-96.
- 11 demande une subvention de 100 francs pour les cours proprement dits et de 200 francs pour les exercices pratiques.
- La Chambre décide d’accorder aux cours professionnels d’électricité de la Fédération des chauffeurs-mécaniciens la subvention de 300 francs demandée, qui sera versée entre -les mains de M. Laffargue.
- Ces cours ont lieu :
- A la mairie du IVe arrondissement, rue de Rivoli, par M. J. Laffargue, le jeudi de 9 à 10 heures du soir (ouverture du cours le 77 octobre /S95).
- A l’école des garçons, rue Claude-Vellefaux, par M. D. Augé, le lundi de 8 b. 1/2 à 9 h. 1/2 du soir (ouverture du ccnirs le 14 octobre 7895).
- A la mairie du XIIIe arrondissement, place d’Italie, par M, Virot, le vendredi de 8 h. 1/2 à 9 h. 1/2 du soir (ouverture du cours le 11 octobre i8gs).
- A l’école des garçons du XVIIIe arrondissement, 6^, rue de Clignancourt, par M. Clerbout, le vendredi de 8 h. 1 h à 9 h. 1 du soir (ouverture du cours le 25 octobre 7895).
- A l’école des garçons, rue de Cbâteaudun, à Saint-Denis (Seine), par MM. J. Laffargue et A. Quérey, le mardi de8h.à9h.i/2du soir (ouverture du cours le 18 octobre 7895).
- A la fin du cours de première année, la Fédération délivre des diplômes aux élèves ayant satisfait aux examens théoriques.
- A la fin du cours de deuxième année, après examens pratiques, la Fédération décerne des diplômes d’électriciens.
- Le Président donne lecture d’une lettre de M. Léon Pitot, au sujet de la tarification doua-
- nière des tubes Bergmann en carton bitumé.
- L’administration de la douane a tarifé ccs tubes a 50 francs les 100 kilos, M. Pitot demande qu'ils soient tarifés à 16 frar.cs comme objets en carton
- La demande de M. Pitot est remise pour examen à la commission des douanes.
- Le Président donne lecture d’une lettre écrite le 5 juillet dernier à M. le directeur général de l’octroi de Paris, parM. Lahure, imprimeur.
- M. Lahure se plaint de la taxation par l’administration de l’octroi du charbon qu’il consomme pour s’éclairer à l’électricité.
- Il critique le système de compteur qui sert de base à la taxe et fait ressortir à quels résultats ridicules l’administration de l’octroi est arrivée, en ce qui concerne son imprimerie.
- L’administration de l’octroi ayant maintenu ses prétentions, M. Lahure lui a fait, par huissier, des offres réelles correspondant à l’application de la taxe à la quantité de charbon réellement con-
- L’administration a refusé ces offres et un procès est engagé.
- En communiquant au Président la lettre précitée du 5 juillet, M. Lahure le priait d’en entretenir la Chambre syndicale et de lui demander son concours dans la circonstance.
- Les difficultés suscitées à M. Lahure parla ville de Paris, l’attitude prise par M. Lahure vis-à-vis de l’octroi, intéressent vivement la Chambre. A maintes reprises déjà, la taxation du charbon employé à la lumière a été l’objet des préoccupations de plusieurs de ses membres.
- Cette question est d’un intérêt majeur pour l’industrie de l’éclairage; aussi la Chambre est-elle disposée, non seulement à soutenirM.Lahure dans sa réclamation, mais encore à intervenir dans toute la mesure de ses moyens pour défendre les intérêts de l’industrie qu’elle représente.
- Sur la proposition de M. Meyer, la Chambre décide que la taxation de la houille, comme droit d’octroi par les municipalités, en ce qui concerne la production du courant électrique fera l’objet d’une étude d’ensemble confiée à la Commission des affaires contentieuses et administratives.
- M. Hillairct rend compte des travaux de la Commission nommée par la Ville à l’effet de désigner un professeur pour le cours d’électricité à l’école Diderot ; une sous-commission dont M.
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- Hillairet fait partie a été chargée d’élaborer un
- programme.
- La perspective de pouvoir cumuler renseignement pratique au Laboratoire central et l’enseignement professionnel à l’école Diderot, a suscité dernièrement un certain nombre de candidatures sérieuses. La désignation doit avoir lieu prochainement.
- La séance est levée à 7 heures.
- Projet de Règlement concernant les Installations électriques
- Dans une de nos dernières chroniques, nous avons donné le Règlement municipal de la Ville de Paris concernant les installations électriques (t. IV, p. 478). Il n’est pas inutile d'en rapprocher les conclusions suivantes prises parla Pommission de la Société électrotechnique de Berlin et relatives aux installations comportant l'emploi de courants intenses.
- I. Prescriptions d’enquête
- § 1. a). Toute installation électrique à courants intenses sera, après son établissement et après de grandes modifications ou extensions, éprouvée par un expert avant sa mise en marche. Ultérieurement, elle sera, au moins tous les deux ans,
- b) . Les épreuves seront provoquées par le possesseur de l’installation. Celui-ci fournira pour le premier examen un plan de l’installation (dûment dressé par l’entrepreneur), dont L’exactitude sera vérifiée et certifiée sur le plan même par l’expert. Usera d’ailleurs également dressé un procès-verbal d’épreuve. Dans ce procès-verbal, l’expert consignera les résultats des mesures prises ; il dira, en outre, si l’installation est conforme aux prescriptions de sécurité ci-dessous ou quelles sont les modifications ou additions complémentaires encore nécessaires. Le plan et le procès-verbal d’épreuve resteront entre les mains du proprié-
- c) . En ce qui concerne les installations déjà en marche avant la publication de ces prescriptions, 1 expert est laissé libre d’apprécier si et dans quelle mesure on peut s’en écarter.
- II. Prescriptions de sécurité § 2 Classification des locaux
- Les exigences auxquelles sont soumises les
- installations électriques à courants intenses dépendent de la nature et de l’affectation des locaux qui abritent ces installations.
- On les distingue entre :
- A) . Locaux d’exploitation initiale des installations électriques.
- B) . Locaux ordinaires d’habitation, d’affaires et de fabrication.
- C) . Locaux humides.
- D) . Locaux abritant des exploitations dangereuses au point de vue de l’incendie ou contenant des matières inflammables.
- A). Locaux d'exploitation initiale
- § }.a) Sous le nom de locaux d’exploitation initiale de l’installation électrique, il faut entendre ceux dans lesquels sont installés les moteurs, les machines électriques, les transformateurs, accumulateurs, appareils fondamentaux ou dispositions en vue de mesures électriques.
- £}. Ces locaux ne doivent pas contenir de grandes quantités de matières inflammables.
- c) . Ils seront protégés contre l’introduction imprévue de gaz explosibles, de vapeur ou de poussières.
- d) . Là où il existera des conduites de gaz pu des accumulateurs, il sera prévu une aération suffisante pour éviter l’accumulation de gaz explosibles.
- e) . Les conducteurs nus, les fils fusibles ou autres appareils dont les éléments conducteurs du courant ne seraient pas isolés, sont interdits aux points où l’eau est susceptible de s’amasser,
- j). Les appareils de régulation, commutateurs et interrupteurs, ainsi que les paratonnerres sans socles incombustibles, doivent être isolés des panneaux en bois par des matières à l’épreuve du feu.
- g). Quand, dans les locaux d’exploitation seront occupés des employés autres que le personnel d’exploitation proprement dit, ceux-ci seront soumis également aux prescriptions de securité ci-dessous spécifiées B).
- B). Locaux ordinaires d’habitation, d'affaires
- ET DE FABRICATION
- § 4. Protection des conducteurs
- a) . Les conducteurs nus ne sont autorisés que dans les locaux à l’abri du feu et ne contenant pas de matières inflammables.
- b) . Dans tous les autres cas, ils doivent être
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- recouverts et protégés contre l’accès de l’humidité, soit par leur montage sur isolateurs, poulies, etc., en porcelaine, soit par des enveloppes à l’épreuve de l’eau. Ne sont, en conséquence, autorisés dans les canalisations en bois, que les fils isolés d’une façon imperméable à l’eau.
- § 5. Résistance d'isolement
- Le courant passant, sous là tension normale d’exploitation, par les matières isolantes par rapport à la terre ou à d’autres canalisations, ne dépassera jamais deux dix-millièmes du courant normal d’exploitation On devra toujours avoir:
- § 6. Écartement des conducteurs
- a). Les conducteurs montés sur isolateurs doivent être écartés de 2 centimètres au moins les uns des autres et de toute partie métallique découverte : ils seront distants des murs de 1 centimètre au moins ou devront être protégés contre tout contact avec ce voisinage par interposition d’une bonne matière isolante. Ces conditions s’imposent également d’une façon spéciale aux traversées de murs et aux conducteurs mobiles doubles.
- § 7. Diamètre des conducteurs
- Le diamètre des conducteurs doit être calculé sur des bases telles que leur échauffement sous le passage du courant ne dépasse jamais de C la température ambiante sous l’intensité narmalc.
- Cette condition est remplie, en ce qui concerne les fils ronds en cuivre, quand l’intensité du Gourant reste dans les limites données par le tablêau suivant :
- •1,4
- 1,6
- %
- LIS
- 2^5
- 3,1
- Les conducteurs de diamètre inférieur à 1 milli-mètre sont interdits.
- § 8. Connexions
- a) . Les connexions des conducteurs entre eux doivent être établies par torsion mutuelle avec soudure consécutive ou par un mode de liaison aussi bon, assurant la solidité mécanique et un excellent contact.
- b) . Aucune traction ne doit être exercée sur les branchements.
- c) . Les connexions des conducteurs avec les appareils doivent être effectuées par des vis à bon serrage. Les surfaces de contact doivent être bien ajustées, présenter une section égale à cinq fois au moins celle du conducteur et, autant que possible, être étamées.
- Les bornes pointues ne sont pas permises.
- § 9. Interrupteurs automatiques
- a) . Tous les conducteurs susceptibles de s’échauffer par mise en court-circuit ou fermeture sur la terre doivent être protégés par des interrupteurs automatiques (fils fusibles, commutateurs automatiques, etc.). En tous les points où la section du conducteur se trouve réduite, un appareil de sûreté doit être intercalé. Il est surtout absolument nécessaire aux points de branchements. Les conducteurs doubles et mobiles doivent être protégés de telle sorte que l’intensité normale, passant par un de ces appareils de sûreté, n’atteigne pas plus de 5 ampères.
- b) . Le courant doit être coupé lorsque son intensité atteint le double des limites indiquées par le paragraphe 7.
- c) . Les intensités sous lesquelles les interrupteurs doivent fonctionner seront inscrites sur le socle et sur le couvercle.
- d) . Un couvercle d’appareil destiné à une intensité d’une certaine valeur ne devra pas s’adapter sur un appareil établi en vue d’une moindre intensité.
- § /o. Cages protectrices
- Les fils fusibles, commutateurs, interrupteurs; rhéostats, comme, en- général, tous les appareils dans lesquels peuvent se produire des étincelles et des échauffements un peu élevés, doivent être renfermés dans des cages en matériaux incombustibles.
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- § ii. Commutateurs
- a) Les commutateurs doivent être construits de telle sorte qu’il ne puisse pas s’v produire d’arcs voltaïques.
- b) . Les surfaces sur lesquelles s’effectue la rupture doivent, dans leur fonctionnement, frotter l'une contre l’autre et avoir au moins 2 millimètres carrés dç contact actif de repos par ampère compté sur la plus haute intensité susceptible d’y passer.
- Le). L’échauffement des pièces métalliques sous le passage du courant ne doit pas être supérieur à celui admis pour les conducteurs.
- § 12. Rhéostats
- L’échauffement des fils ou lames servant de résistances ne dépassera pas ioo° C.
- § Ij. Lampes
- a) . Les lampes à arc doivent être closes, de manière à ne permettre la chute d’aucuneparticule de charbon incandescente.
- b) . Les enveloppes de lampes à arc, ainsi que les douilles de lampes à incandescence, doivent être isolées des conducteurs et de la terre.
- C) Locaux humides
- § 14. Dans les endroits humides, où la résistance d’isolement prescrite au paragraphe 5 ne peut pas être obtenue, tous les conducteurs seront placés, l’un par rapport à l’autre et à tous autres objets, à un écartement de 10 centimètres et montés sur isolateurs en porcelaine à double cloche ; les appareils de toute nature seront isolés d’une manière aussi efficace. Ces derniers seront d’ailleurs, autant que possible, bannis des endroits humides.
- D) Locaux contenant des exploitations dangereuses AU POINT DE VUE DE L’iNCENDIE OU DES
- MATIÈRES INFLAMMABLES.
- § 15. a). Il ne pourra être monté de lampes à arc ni de fils fusibles dans les locaux où existent des exploitations dangereuses au point de vue de lincendieou renfermant des matières inflammables. Les commutateurs, interrupteurs, électro-moteurs, transformateurs et rhéostats seront au moins enfermés dans des protections à l’abri de l’air et du feu.
- U» S’il y a à redouter des explosions par gaz,
- vapeur ou poussière, ces protections devront être hermétiquement closes.
- c). Les lampes à incandescence seront munies de globes imperméables.
- Il nous a paru intéressant de transcrire ici les mesures de précaution indiquées, sinon prescrites, chez des voisins qui réunissent la science pratique et l’expérience des grandes installations. On y trouvera, à côté d’une sage réserve sur certains points, toujours de mise en pareille matière, soit pour ne pas entraîner trop de responsabilité, soit en raison même de la variété considérable des appareils et des exploitations, des données générales propres à guider les entrepreneurs et propriétaires d’installations électriques, aussi bien que ceux appelés à contrôler à priori ou à posteriori, la façon dont elles sont établies.
- [.a turbine Laval. — I,a Compagnie Edison de New-York installe dans sa station delà Douzième rue, en voie de construction, deux turbines Laval
- La navigation électrique et la mobilisation. Sait-011 que l’application de l’électricité à la traction sur nos canaux pourrait nous rendre en cas de guerre de très sérieux services ? M. H. Maigue fait, en effet, remarquer dans une étude sur la navigation que la difficulté de l’approvisionnement et du ravitaillement serait considérablement amoindrie, si, au jour d’une mobilisation, tous les canaux qui convergent du centre à la frontière étaient munis d’un système de navigation clectri-
- Une voiture des transports militaires, attelée de deux chevaux, porte une charge de 700 kilos. Un bateau, au contraire peut être chargé à 70 000 kilos et même, quelques uns, jusqu’à 100 000 kilos, soit autant que 100 à 140 voitures, lesquelles, en convoi de file le long d’une route, encombient environ 2 000 mètres.
- Un convoi de voitures militaires n’avance guère plus vite qu’une troupe en marche. Il faut compter environ de 20 à 25 kilomètres par jour, en admettant qué les routes ne soient ni trop défoncées, ni trop encombrées, tandis qu’un bateau nui électriquement et marchant 24 heures par jour, peut accomplir 50, 60 et jusqu’à 80 kilomètres dans ce laps de temps. D’autre part, pour l’évacuation des blessés, le transport par voie d’eau serait
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- évidemment préférable au cahotement des voitu-
- Les canaux conduisant à la frontière de l’Est suffiraient amplement pour le transport des gros approvisionnements de cinq corps d’armée, au besoin même de l’artillerie.
- On voit que la question mérite d’attirer l’atten* lion de l’autorité militaire.
- Les forces naturelles en Suisse. — L’un des éléments les plus intéressants au point de vue de l’avenir industriel de ce pays parait consister dans les forces motrices hydrauliques dont il dispose.
- Voici, en résumé, les renseignements que donne à ce sujet un de nos confrères.
- L’utilisation de ces forces motrices par des procédés divers, qui remonte à peine à quelques années, est loin d’être achevée ; il reste à terminer bien des travaux en cours et à entreprendre nombre d’exploitations nouvelles.
- Parmi les principaux établissements existant dès maintenant, on cite ceux de Genève, de Chèvre, près Genève (12 000 chevaux en été, 18 ono en hiver), Brugg (600 chevaux), Wynau (2 500 chevaux), Soleure (840 chevaux en hiver, 700 en été), Ëremgarten-sur-la Reuss (iyoo chevaux), Baden, (400 chevaux).
- Les principaux établissements projetés seraient ceux de Ruppoldingen, actuellement en cours d’exécution (2 500 ch.), Aaran, où une nouvelle usine va remplacer l’ancienne (1050 ch.) Rheinau, Lafenburg, Birsfelden, Yverdon, et surtout Rheinfelden, sur le Rhin, où des travaux sont également commencés et qui donnera 15 500 chevaux.
- Somme toute, on évalue actuellement de 110 000 à 120000 chevaux, la force motrice naturelle uti-sée et à 125000 environ celle qu’on pourrait gagner encore.
- Tramway à conducteur souterrain. — Pour répondre aux reproches que soulève l’emploi du trôlet, on multiplie les systèmes de conducteurs souterrains : en voici un qui est vraiment original et rompt avec les errements suivis jusqu’ici. Il comporte toujours sous la rue un petit tunnel communiquant avec l’extérieur: mais la machine motrice n'est plus dans le véhicule même ; elle roule dans le tunnel, hâlant la voiture, à laquelle elle est, pour ainsi dire, attelée. Le premier avan-
- tage du dispositif est de conserver le vieux matériel roulant. Le tunnel, qui est métallique, a 0,80 m de largeur sur 0,75 m de haut, et on y dispose une double file de rails boulonnés à des traverses. C’est sur cette voie que roule la locomotive électrique formée de deux moteurs de 16 chevaux au total. Le courant est amené par des feeders et des conducteurs sur lesquels le contact est pris par un trôlet, le retour de courant étant assuré par les rails, qui peuvent jouir d'un isolement parfait. On peut atteler la locomotive, soit directement sur le tramway, soit sur un petit véhicule tracteur où se tiendrait le mécanicien. L’attelage est de toute façon effectué au moyen d’une barre métallique rigide de 0,015 m d’épaisseur, qui passe par la fente supérieure du tunnel et le long de laquelle s’enroulent les fils isolés mettant la manœuvre entre les mains du mécanicien. Une brosse spéciale est fixée à la locomotive, qui nettoie tout le tube sur son passage. La T^evue scientifique à laquelle ces renseignements sont empruntés, ne dit pas le nom de l’inventeur de ce système original.
- Projet gigantesque de transport d’énergie aux Etats-Unis. — Soivant Y Etincelle électrique, on se proposerait d'utiliser une puissance de 75000 chevaux disponibles au lac de Shappa, déversoir de la White River (New-Jersey) !
- Une compagnie au capital de jo millions se proposerait de transporter dès maintenant 25 000 chevaux aux villes de Tahoma, distante de 20 kilomètres, et de Seattle. La puissance hydraulique serait obtenue par le percement de la White River au-dessous de Buekley d’où, par un simple aqueduc, elle arriverait au bec Sappa qui servirait de déversoir.
- La chute dont on disposerait serait de près de 200 mètres.
- L’installation complète sera donc supérieure en puissance à celle de Niagara elle-même, puisque jusqu’à nouvel ordre on ne se propose d’utiliser à cette dernière que 50 000 chevaux sur les y 500 000 environ qui constituent la puissance totale des célèbres cataractes.
- L’Èditeur-Gèrant ; Georges CARRE.
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- Tome V.
- Samedi 2 Novembre 1895
- 2* Année. — N’
- L’Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE D’ÉLECTRICITÉ
- Directeur Scie.n-tieique : J. BLONDIS Secrétaire de la rédaction : G. PELL1SS1ER
- MOTEURS
- SYNCHRONES et ASYNCHRONES A COURANTS ALTERNATIFS
- La comparaison entre les’ moteurs synchrones et les moteurs asynchrones a donné lieu dans ces derniers temps à une discussion intéressante, mais dans laquelle on a, à notre avis, trop rapidement conclu en faveur du moteur synchrone. Quoique venant un peu tardivement, l’opinion d’un de ceux qui sont journellement à même de comparer les deux systèmes pourra être intéressante pour les lecteurs de ce journal.
- Dans une note de M. Kolben, d’OErlikon, reproduite par l'Industrie Électrique du 25 décembre 1894, l’auteur est arrivé à cette conclusion que, le facteur de puissance étant toujours plus élevé dans le moteur synchrone, son rendement est cependant toujours inférieur à celui du moteur asynchrone. Al. Pi-cou, dans son intéressante communication à la Société des Électriciens sur la transmission de la force par moteurs alternatifs synchrones (séance du 6 février), est arrivé par des considérations que nous examinerons plus loin à une conclusion inverse et, dans la discussion qui a suivi sa communication (Bulletin d’Avril), M. Blondel s’est déclaré de son avis sur ce point.
- Je ri al pas connaissance d’une réponse de M- Kolben. Cette question particulière du rendement n’ayant pas une importance pra-
- tique très grande, je n’aurais pas donné suite à la discussion si d’autres auteurs partant en guerre, on ne sait trop pourquoi, contre le moteur asynchrone,, n'en étaient arrivés, par une série d’exagérations peu compréhensibles, à déclarer que le moteur synchrone est d’une supériorité évidente, à tous les points de vue, lorsqu’il est muni à*amortisseurs et que le moteur asynchrone n’a donné que des déboires. Puisque de l’avis d’un de ces auteurs, dans ce journal même, une comparaison sérieuse s’impose, nous allons la faire.
- Nous la ferons aux divers points de vue : Rendement, Démarrage et Décalage du courant sur la f. é. m.
- Rendement. 11 est un fait certain ; c’est que si l’on consultait tous les constructeurs français et étrangers, — je parle de ceux qui construisent les deux — sur ce point, tous répondraient que îe moteur asynchrone a un rendement supérieur à celui du moteur synchrone. D’où vient donc ce désaccord entre les ingénieurs constructeurs et les autres? C’est ce que nous allons voir.
- La question n’a réellement d’importance qu’au point de vue théorique; ce ne sont pas 2 ou 3 p 100 de rendement en plus ou en moins qui font qu’un moteur est applicable avantageusement ou non en pratique. Ce n’est donc qu’au point de vue de l’intérêt théorique qu’elle présente que nous cherchons à l’éclaircir.
- 1 C’est une erreur de croire qu’il èst facile '
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- d’augmenter encore le rendement et la puissance spécifique du moteur asynchrome en le transformant en moteur synchrone. On arrive à un résultat diamétralement opposé, parce qu’il ne suffît pas de remplacer les ampères-tours, produits par le glissement dans la cage d’écureuil,par des ampères-tours équivalents au courant continu pour faire d’un moteur asynchrone un moteur synchrone ; le moteur synchrone que l'on obtiendrait de cette façon se décrocherait très facilement, ne fonctionnerait pas.
- Un moteur asynchrone peut dans une certaine mesure être considéré comme un moteur synchrone dont . les ampères-tours d'aimantation sont fournis par la source alternative et les ampères-tours compensateurs de la réaction sont fournis par la cage d’écureuil, avec cette supériorité pour l’asynchrone, que ces derniers varient automatiquement avec la charge. Le moteur asynchrone fonctionne, aux variations de vitesse près, comme un moteur synchrone dont l’excitation varierait automatiquement avec le couple résistant, non pas dans des limites peu étendues, comme cela se passe dans les alternateurs dits compounds, mais dans des limites très étendues à cause de la grande réaction qu’aurait un moteur synchrone établi dans les conditions de l’asynchrone.
- Inutile de dire que ce serait impossible à réaliser pour diverses raisons, mais en particulier à cause de la self-induction des inducteurs qui ne permettrait pas des variations de l’excitation brusques comme celles du couple.
- Le seul moyen qu’il y ait de transformer un moteur asynchrone en moteur synchrone est de prévoir une augmentation considérable à l’entrefer — qui entraîne une augmentation considérable des ampcrcs-tours d'excitation— de manière à réduire la réaction à ce qu'elle est normalement dans de bons moteurs synchrones marchant bien sans décrochage.
- On ne m'en voudra pas, j’espère, de ne pas donner de chiffres, mais au moyen de
- l’exemple qu’a pris Al. Picou, je vais montrer comment varierait réellement le rendement en passant du moteur asynchrone au moteur synchrone.
- 11 s’agit d’un moteur recevant 20 kilowatts sous 2000 volts, asynchrone, au facteur de puissance 0,85; il recevra 31,8 ampères. Si sa résistance est R = 7 ohms, L’effet Joule absorbera 975 watts; dans un moteur industriel de cette puissance, la cage d’écureuil absorbe environ 2 pour 100, soit environ 400 watts.
- Pour rendre ce moteur synchrone, ce n’est pas 3 pour 100, mais bien 8 pour 100 qu’il faudrait dépenser dans l’excitation ; mettons 6 pour ioo, cela fait, t 200 watts.
- On obtiendrait alors dans les deux cas ;
- Perte ohmique dans la partie recevant le courant alternatif.................... 795 w- 755 *
- Perte ohmique dans la partie isolée du courant alternatif. . . 400 1200
- Puissance utile sur l’arbre . 18000 18000
- Puissance totale reçue. , 19475 19955
- Rendement en négtigeantla perte dans le fer........0,94 0,90
- Voici maintenant un cas pratique corrcs-pondant à la transformation d'un moteur biphasé Brown d'environ 20 chevaux.
- Perte ohmique dans la partie recevant les courants
- alternatifs............ 400
- Perte ohmique dans la partie isolée des courants alternatifs ...... 400
- Perte dans le fer. ...... 700
- Puissance utile sur l’arbre 15 000 Puissance totale fournie. . 16400
- Rendement industriel . . . 0,915
- Sync!
- Quant à la puissance spécifique il est évident, toujours pour la même raison, qu’elle sera plus faible en synchrone, puisque l'on sera obligé de mettre beaucoup plus de fer et de cuivre que dans l’asynchrone.
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- J’ai pu uie convaincre, par exemple, que dans le moteur ci-dessus de 20 chevaux, en cherchant à remplacer la cage d’écureuil par des inducteurs en fer enroulés de cuivre, on n’arrivait à loger, dans le volume dont on disposait, et de quelque façon qu’on s’éprenne, que le 1/4 ou le 1/5 de ce qu’il aurait fallu de fil pour obtenir un moteur synchrone marchant dans de bonnes conditions d'accrochage. Il aurait fallu encore ajouter une excitatrice!
- Et qu’on ne croie pas que Y amortisseur (‘) puisse changer quelque chose à ces conclusions, sa puissance ne va pas jusque là. Mais tout d’abord il convient de faire remarquer que l’amortissement, quoique n’ayant été exposé théoriquement que depuis peu par M.M. Butin et Leblanc, est une vieille connaissance des alternateurs. Sans parler de l’amortissement produit par les noyaux et épanouissements polaires lorsqu’ils ne sont pas feuilletés, sans parler de l’amortissement produit par les carcasses en laiton, formant un circuit fermé, sur lesquelles on a presque toujours posé l’enroulement inducteur, il me semble que ce circuit inducteur, formé d’une grande quantité de cuivre de haute conductibilité, a de tout temps joué le rôle d’un amortisseur énergique. Et qu’on ne vienne pas dire que son action est amoindrie parce que au lieu d’être constitué par une seule spire de forte section il est constitué par beaucoup de spires de section faible ; le résultat est le même. Il suffit pour s’en convaincre de jeter les yeux sur le tableau suivant :
- F- é. m. induite par une variation
- du flux............................ E
- Résistance du circuit. ..... R
- Self-induction du circuit. ... L
- Courant produit.................... I
- Ampères-tours amortisseurs . . I
- N E NSR
- N
- (’)Voir Lumière Electrique, t. XLVI, p. 601, 1892.
- Le résultat est donc le même qu’il y ait une spire de section S ou N spires de section C’est-à-dire que l’amortissement ne dépend que de la quantité de cuivre, et celle-ci est très grande sur les inducteurs des alternateurs bien établis. Je sais qu’il faut encore tenir compte de la résistance et de la self-induction de l’induit de l’excitatrice, mais cela ne représente qu’une très faible fraction de la résistance et self-induction du circuit inducteur (de l’ordre de grandeur de la perte dans l’induit de l’excitatrice, soit 3 à 4 p. 100).
- Ainsi donc, de tout temps il y a eu des circuits amortisseurs sur les inducteurs des alternateurs. Je reconnais qu’il est possible de les disposer un peu plus efficacement en donnant à ces inducteurs la forme des inducteurs de moteurs à champ tournant et en constituant l’amortisseur par des barres de cuivre soudées à leurs extrémités à des cercles de cuivre ; mais cela présente d’autres inconvénients auxquels je ne m’arrêterai pas et, tout compte fait, je crois qu’on n’y gagne pas grand’chose.
- Quoi qu’il en soit, ce que je veux préciser pour le moment, c’est que l’amortisseur est impuissant à assurer l’accrochage cl’uji moteur synchrone, si celui-ci n’est pas assuré par le moteur lui-même.
- En supposant, ce que nous examinerons avec les conditions de démarrage, que l’amortisseur permette d’amener au synchronisme un bon moteur synchrone et de l’empêcher de s’écarter de la vitesse du synchronisme, ces qualités ne suffisent pas pour empêcher le décrochage qui peut toujours se produire avec un moteur à trop grande réaction, même muni d’amortisseurs, car ce décrochage peut se faire sa?is variation sensible de la vitesse, en un temps relativement long. Précisons par un exemple : pour une augmentation ou une diminution de vitesse de 1 pour 1000,
- 1 amortisseur n’agit sensiblement pas ; établi dans les conditions les plus avantageuses, il ne produit qu’un couple insignifiant par rapport au couple propre du moteur, ou — ;
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- et cette variation de vitesse de dans un moteur à .40 périodes, peut produire le décrochage au bout de 6 à 8 secondes, si les efforts synchronisants dûs à l’action réciproque des inducteurs et de l’induit sont impuissants à L’éviter.
- En résumé, au point de vue spécial du décrochage, un moteur synchrone bien établi, c’est-à-dirc à faible réaction, n’a pas besoin d’amortisseurs, et un moteur synchrone mal établi, c’est-à-dire à trop grande réaction, même muni d’amortisseurs, peut se décrocher.
- Donc, muni ou non d’amortisseurs, un moteur synchrone doit avoir une faible réaction pour fonctionner dans de bonnes conditions, et les conclusions que nous avons tirées plus haut, cil ce qui'concerne le rendement et la puissance spécifique, sont vraies dans l’un et l’autre cas.
- Nous ajouterons que les écarts de rendements (3 % environ), que nous avons déterminés plus haut, à pleine charge, sont encore plus marqués à ~ ou à ~ de charge et atteignent 8 % à demi charge et 12 "j0 à quart de charge-.
- Démarrage. 11 paraît qu’un moteur synchrone, garni de circuits amortisseurs dans l'inducteur, démarre aussi bien qu’un moteur synchrone. Cette affirmation ainsi présentée est incomplète. Si, en effet, il s’agit d’un moteur synchrone obtenu par transformation d’un moteur asynchrone sans augmentation de l’entrefer et sans augmentation des ampères-tours inducteurs, je n’ai pas de peine à y croire; mais j'ai déjà expliqué que ce moteur synchrone ne fonctionnerait pas d’une façon satisfaisante. Si, au contraire, il s’agit d’un moteur s3rnchrone bien établi, je suis incrédule, n’ayant jamais vérifié fait, ayant le de fortes raisons de croire le contraire et l’ayant même constaté.
- En effet, ainsi que je l’ai dit plus haut, dans les mêmes conditions de fer induit et de nombre de spires induites, le moteur syn-
- chrone doit avoir un entrefer beaucoup plus grand que le moteur asynchrone ; il en résulte que si l’on veut le faire démarrer comme moteur asynchrone, en envoyant des courants décalés dans l’induit, le flux tournant obtenu, à intensités égales, est beaucoup plus faible que dans le moteur asynchrone, qu’il s’agisse d’ailleurs d’appareils polyphasés ou a courant alternatif simple, démarrant avec bobines de sclf-induction ou capacités. IL suffit de connaître les conditions d’établissement des deux systèmes de moteurs pour en conclure qu’il est impossible que le synchrone démarre aussi bien que l’asynchrone. Je le répète, pour obtenir ce résultat, il faudrait sacrifier le bon fonctionnement du moteur synchrone lorsqu’il est synchronisé et il me paraît impossible de remplir les deux conditions ensemble. On pourra obtenir évidemment un résultat mixte, c’est-à dire un moteur démarrant lentement, en prenant beaucoup de courant et qui, une fois synchronisé, ne se décrochera pas, mais fonctionnera comme tel moteur synchronisé que l’on a vu dans une exposition et qui apportait de telles perturbations dans la distribution qu’une partie de l’éclairage s’en ressentait et que les lampes variaient constamment d'éclat. Un bon moteur synchrone n’apporte pas de perturbations dans la lumière des lampes branchées en dérivation avec lui sur une canalisation ordinaire, mais ne démarre pas si on lui demande d’entraîner son excitatrice, sans prendre un courant exagéré.
- Décalage entre l’intensité et la différence de potentiel. A cc point de vue, le moteur asynchrone est réellement inférieur au moteur synchrone, puisque ce dernier n’apporte, si l’on a soin de régler-son excitation,'aucun décalage, tandis qüc le premier produit toujours un décalage d’au moins 30°.
- Mais il convient de ramener cet inconvénient à sa juste valeur, et de ne pas se laisser entraîner bénévolement jusqu’à dire que l’emploi .de .moteurs asynchrones sur les réseaux de distribution a limité considéra-
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- frlement la puissance des machines génératrices, a entraîné un abaissement dans le voltage de distribution.
- Si réellement ce cas se produit, ce dont je doute absolument, c’est que l'on avait de bien mauvaises génératrices à sa disposition. Que diraient alors ceux qui ont chez eux des distributions de force par moteurs asynchrones polyphasés et qui ont presque exclusivement des moteurs sur leurs génératrices ? Les moteurs sont, en effet, encore rares sur les réseaux de distribution, la lumière est le gros morceau et si la puissance des génératrices a été considérablement diminuée par ces quelques moteurs, jamais ces génératrices m'auraient pu assurer une distribution de force dans une usine ou dans un atelier ! Mais ceci est pure fantaisie.
- 11 est évident, et ceci pour deux raisons, qu’un moteur asynchrone réagit plus sur une génératrice qu’un nombre de lampes équivalent en puissance. T.e facteur de puissance étant de 0,85 environ, c’est d’une part 15 % environ de courant que la génératrice débite de plus (s’il n’y a que des moteurs) ; c’est aussi 15 % de plus de chute de potentiel en ligne (toujours s’il n’y a que des moteurs) ; c’est donc tout au plus de 15 r/0 que la puissance est diminuée et de 15 % que la chute de potentiel est augmentée (15 % sur 2 à 5 °/v, soit finalement 0,3 à 0,5 "/<,}). Mais si au lieu que toute la puissance soit prise par des moteurs, il y a moitié en moteurs et moitié en lampes (Ah ! que les secteurs seraient donc heureux si la moitié seulement de leur puissance était prise par des moteurs!), le ehifire de 15 % se trouve réduit à 3 % ; c’est-à-dire que cela ne compte plus.
- Je sais ce que l’on va me dire : à courant égal, la réaction d’induit d’une génératrice est considérablement accrue par le décalage. C est vrai ; mais ce qui n’est pas vrai pour de bonnes génératrices, c’est qu'elle peut dépasser les limites d excitation dont on dispose en Marche normale.
- Si quelqu'un se mettait dans la tête de faire de la distribution en dérivation avec une
- ancienne machine à bougies, il serait bien mal servi ; on sait en effet combien est grande la réaction ou la self-induction, ce qui est tout comme, de ces machines.
- C’est probablement un peu le cas de M. Lah-meyer qui affirme qu’il a pu, en supprimant le décalage àBockenheim, augmenter de près de moitié le débit des génératrices de la station centrale. Cela prouve simplement que ces génératrices ont trop de réaction et il ne faut pas conclure du particulier au général.
- Je ne sais si d’autres stations ceulrales sont dans le même cas mais ce que je puis affirmer, en pleine connaissance de cause, c’est qu’un bon alternateur peut débiter tout son courant et à plein voltage avec un décalage de 9o°. — Tels sont par exemple les alternateurs Brown.
- Avec un alternateur établi rationnellement, la suppression du décalage n’est donc intéressante que pour gagner 15 p. 100 sur la puissance si cet alternateur conduit exclusivement des moteurs.
- Dans le cas d’une station centrale alimentant un réseau au moyen de transformateurs placés chez les abonnés, la suppression du décalage peut présenter un plus grand intérêt. En ellet un secteur qui débite à sa puissance maxima 1000 kilowatts par exemple peut avoir 2 à 3 000 kilowatts de transformateurs installés etauxqucls il faut fournir constamment le courant d’excitation qui représente en moyenne 10p. 100 de lapuissanec, soit dans ce cas 2 à 300 kilowatts. Pour éviter de débiter 2 à 300 kilowatts apparents toute la journée il peut être intéressant de prendre des dispositions spéciales afin de compenser les courants d’excitation décalés en arrière par des courants décalés en avant. Mais jamais les moteurs synchrones surexcités ne pourront remplir ce but. Ainsi que l’a déjà montré Al. Picou, le décalage en avant apporté par le moteur synchrone surexcité étant toujours très faible, pour obtenir 2 à 300 kilowatts apparents, il faudrait installer 800 à 1000 kilowatts de moteurs synchrones surexcités \ Or, c’est ici qu’il convient de faire remarquer que le moteur synchrone ne peut pas avoir d’appli-
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- cation sur les secteurs. Contraint à l’assistance d’une excitatrice, il ne peut être employé pour des puissances inférieures à 15 chevaux, et les abonnes des secteurs n’ont que très rarement besoin de plus de 15 chevaux. Si tel abonné a besoin de 25 chevaux, il aura vite fait de reconnaître avec quelques calculs que son intérêt est d’employer une machine à vapeur ou même un moteur à gaz— ce sont des vérités que les électriciens ne doivent pas se dissimuler — sauf au cas où il n’a besoin de ces 25 chevaux que une ou deux heures par jour ; mais alors c’est insignifiant au point de vue spécial qui nous occupe.
- C’est encore et malgré tout le condensateur qui seul pourra résoudrelcproblcme, et j’ajoute que sa réalisation n’est pas si éloignée qu’on semble croire.
- Et en supposant que l’on réalise intentionnellement un réseau de distribution dans lequel les moteurs synchrones surexcités seraient en quantité suffisante pour produire un effet appréciable, ça ne coûte donc rien de surexciter un moteur ? Pour surexciter un moteur de manière que son facteur de puissance devienne n, 85, par exemple, il faut augmenter son poids, car d’une part le flux inducteur doit être plus grand puisque la f. é. m. doit être augmente, d’où augmentation aussi du fer induit, et d’autre part le fil de l’induit doit supporter un courant plus grand de 15 p. 100 environ.
- Je n’allongerai pas encore cet article pour donner un aperçu numérique, mais il est évident sans qu’il soit besoin du moindre calcul que renlorcer pour renforcer, surexciter pour surexciter, il est plus simple et plus économique de le faire sur une génératrice que sur 15 ou 20 moteurs .
- .Alors que reste-t-il de cette déclaration de guerre au moteur asynchrone, qui quoiqu’on en dise rend des services — le nombre croissant de ses applications le prouve, — principalement en polyhpasé et même en monophasé, et qui, de plus, n’a pas dit son dernier mot ? Que reste-t-il aussi de cette chaude recommandation du moteur synchrone ? Son
- rendement est inférieur, son démarrage plus difficile, il est plus compliqué et demande plus de soins. Quanta ses qualités en ce qui concerne le décalage elles sont inutilisables.
- Pour les distributions de force dans les usines et ateliers, personne ne songe, j’espère, à l’employer. Pour les secteurs il est inutile et inutilisable. Je passe sous silence les gens qui s’amusent à convertir de l’alternatif en continu pour le plaisir de transformer des joules en chaleur dans des accumulateurs. Ceux-là ont raison d’emplo}^ des moteurs synchrones puisqu’ils aiment les choses compliquées ; mais ce sont des cas qui relèvent de la pathologie nerveuse.
- P. Boucherot.
- A PROPOS
- DES SY STÉMES TÉLÉPHO NI QUES
- M. CLAUDIO BARADAT
- Dans un récent article de cette revue (l) ont été exposées les dispositions que M. Claudio Baradat voudrait voir adopter dans le but d’amener un progrès sensible dans la téléphonie à grande distance. Comme l’auteur promet dès le début une solution rationnelle du problème, nous avons lu son article avec attention et nous avouons ne pas avoir grande confiance en l’efficacité des moyens qu’il propose,
- L’idée première de l’auteur est basée sur certaines analogies entre le problème de la transmission téléphonique à grande distance et celui de la transmission électrique de la force motrice. On sait que les courants téléphoniques arrivant par la ligne au téléphone récepteur ne sont pas les courants microphoniques directs, mais bien les courants induits par ceux-ci dans le secondaire d’une bobine d'induction. (La bobine d’induction est d’ailleure utile encore par ce fait que son
- {') L’Eclairage Electrique du 5 octobre 1895, p. M-
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- revue D’Electricité
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- enroulement primaire n’introduit dans le circuit du microphone qu’unefaible résistance additionnelle, c’est-à-dire que la résistance-volant qui amoindrit l’effet des variations microphoniques est plus faible que si le microphone agissait directement sur la ligne). Or, constate M. Baradat, on ne peut élever la tension de transmission qu’au détriment de l’intensité du courant ; et c’est ce qui le préoccupe, parce que l’intensité d’aimantation de I’électro-aimant du téléphone récepteur dépend du nombre d’ampcres-tours, et que l’avantage de toute augmentation de potentiel sera contrebalancée par la perte de sensibilité du téléphone. Peut-être se dira-t-ofl que si les ampères (ou plutôt les micro-ampères) diminuent, on pourrait revenir aux
- ampères-tours voulus en agissant sur le nombre de tours, et que si un téléphone de telle construction peut fonctionner dans le circuit primaire, on obtiendrait dans le secondaire le même effet avec un téléphone de telle autre construction. Cette solution simple n’est pas venue à l'idée de l’auteur.
- Délaissant l’analogie avec la transmission de force motrice, il ne s’occupe plus des puissances mises en jeu, mais seulement des intensités, et c’est en s’appuyant sur cette base unilatérale qu’il en arrive à proposer de multiplier l’intensité par un nombre n quelconque en plaçant le téléphone dans le secondaire d’une seconde bobine d’induction ayant son primaire au bout de la ligne (fîg. 1 de 1 auteur) et abaissant la tension dans le même rapport r,.
- Ce serait, on le voit, d’une belle simplicité. Mais l'auteur oublie que le téléphone, comme tout autre appareil, n’emprunte au circuit que l’intensité que sa résistance et sa
- self-induction lui permettent de prendre ; comme il ne donne aucun renseignement sur la construction de son téléphone, nous allons considérer divers cas, en supposant, ce qui avec les grandes fréquences téléphoniques est parfaitement admissible, que les résistances disparaissent devant les self-inductions.
- Si le téléphone placé dans le secondaire est le même que celui qui était embroché à la place du primaire à l’extrémité de la ligne, et qui, à la tension E était traversé par un courant I, cct appareil ne sera plus soumis maintenant qu’à une tension et sa self-induction s’opposera à ce que le courant dépasse l’intensité —• On est donc allé à l’en-
- contre du but; pour nous en rapprocher, prenons une self-induction y fois moindre; le courant reprendra alors son intensité primitive I ; mais pour diminuer la self-induction dans ce rapport il a fallu que nous prenions un nombre de tours de fil VîT fois plus petit, de sorte que le nombre d’ampères-tours qui était primitivement
- n I, se trouve réduit à - Ce n’est pas encore \n
- ce que veut l’auteur, dont le desideratum est d’arriver à une intensité v;I. Nous l’obtiendrons en divisant derechef la self-induction par n ; mais bien que le courant soit devenu alors v;I, le nombre d’ampères-tours ne sera encore que ni, c’est-à-dire ce qu’il était avant que nous ne nous donnions tout ce tracas.
- L’excitation que prend le téléphone est une question de construction de celui-ci, et cela est vrai qu’il s'agisse d’un circuit de haute ou de basse tension ; ce qu’on peut atteindre dans l'un, on peut l’obtenir dans l’autre, en modifiant convenablement le récepteur.
- D’ailleurs, ce n’est pas en ajoutant une transformation de plus (le rendement d’une bobine téléphonique est inférieur à 50 p. 100 d’après des expériences de Piérard) que l’auteur peut espérer augmenter la puissance utile.
- Mais, déplus, nous croyons que dès le dé-
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- but de son raisonnement, M. Baradat fait fausse route. En effet, le problème de la téléphonie à grande distance ne se bute plus du tout aujourd’hui, à une question de perte de puissance en ligne. En téléphonie, la considération de la quantité d’énergie est secondaire devant celle de la forme sous laquelle elle est mise enjeu. 11 en est spécialement ainsi dans la téléphonie à grande distance, où la capacité et la self-induction le long de la ligne agissent différemment sur les différentes composantes de Fonde téléphonique complexe, qu’elles retardent et affaiblissent.
- Et c’est parce que cette retardation et cet affaiblissement affectent inégalement les di-
- Tig. a.
- verses composantes de Fonde que ccllc-ci arrive déformée, tandis qu’une déperdition uniforme d’énergie par effet Joule seul ne produirait pas de déformation et serait donc beaucoup moins nuisible. C’est aussi pourquoi un son simple passe encore très bien là où la parole articulée n’est plus transmise intelligiblement.
- Tous les efforts doivent donc tendre et tendent aussi à diminuer le C, Let Rde la ligne, et c’est parce que les Américains ont adopté la solution rationnelle de remplacer le fer par le cuivre, ce qui diminue à la fois les trois facteurs nuisibles, qu’ilsontatteintle « record » en matière de télé-téléphonie.
- Mais revenons aux projets de M. Baradat. De sa bobine d’inductionà circuit magnétique fermé nous dirons seulement que cette disposition a été essayée à maintes reprises sans grands résultats. Quant à sa proposition, pour éviter les effets de l’inertie électro-magnétique, de «donner aux bobines d’induction, au moyen d’aimants permanents, un certain
- degré initial de magnétisme, ce qui serait d’autant plus avantageux que les ondulations du courant microphonique sont extrêmement faibles», nous avouons' ne pas comprendre. Un moyennon moins ingénieux pourcombat-tre (d’inertie électrostatique initiale », c’est, d'après Fauteur, tout bonnement d’intercaler une pile dans la ligne.
- Si Ton jette un regard sur ses montages, on voit que, sans égard pour l’épuis ement des piles, Fauteur laisse ses circuits microphoniques constamment fermés. Un seul montage fait exception ; c’est celui de la figure 2 {fig. 4 de l’article) : un condensateur est in-
- tercalé en tension dans le circuit du microphone. On comprend que la pile ne s’épuisera pas au repos, ni même pendant le travail ; car on aurait beau tambouriner sur la plaque du microphone, jamais le moindre son ne serait transmis à la ligne. C’est ce que M. Baradat appelle « donner une grande sensibilité aux variations de tension du circuit microphonique »,
- Quant à saligne artificielle, ellese compose, fig. 3 (fig. 12 de l’article), d’une résistance formée de lampes à incandescence en série avec une self-induction ; au milieu de la résistance est branchée une dérivation à la terre. L’autre brin de la ligne, représentée par un gros conducteur de peu de résistance, communique à la terre par une seconde dérivation et par un ensemble de condensateurs. Ni la self-induction, ni la capacité ne sont distribuées le long de la ligne. Mais n’insistons pas, car si Fauteur s’est servi dans ses expériences de cette ligne artificielle, tous ses résultats peuvent s’expliquer.
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- SUR LES UNITÉS ÉLECTRIQUES ET MÉCANIQUES,
- Le sujet que nous abordons est un de ceux qui sont loin d’être épuisés. On peut en juger par la lecture de divers recueils scientifiques, notamment les Comptes Rendus de VAcadémie des Sciences et les diverses Revues d’électricité en particulier la Lumière électrique et Y Eclairage Electrique,
- Nous ne rentrons dans la question que dans l’espoir de réveiller une question assoupie pour le moment.
- Avant d’entrer dans le sujet, il nous paraît utile de présenter quelques observations sur la manière de formuler les grandeurs usitées en mécanique.
- i. Sur l’expression de Vaccélération. —L’accélération est actuellement définie comme l’accroissementdelavitesseparunitéde temps ; c’est donc, comme l’a fait remarquer M. Hospitalier, une longueur par unité de temps, par unité de temps et son expression en dimensions est LT-S.
- Cette formule est d’accord avec ce fait qu’à la surface de la terre, l’espace parcouru par un corps quelconque tombant vers le centre du globe est le même au bout de la première seconde (à la latitude de Paris, -4,9044 m). Cet espace est indépendant du volume du corps et de scs propriétés physiques et, par conséquent, de sa masse.
- Mais admettons pour un instant que la masse de la terre change très sensiblement sans que ses dimensions et la position de son centre de gravité en soient affectées ; par exemple, substituons à la terre, dont la densité par rapport à l’eau est 5,50 environ, un sphéroïde égal de platine. Le rapport des masses croîtra de 5,50 à 21,45 ou de 1 à 5,9. Alors, un corps quelconque qui parcourt à l’équateur 4,89052 m (') pendant la première seconde de chûte libre, franchira pendant le
- même laps de temps 4.89052 X 3,9 = 19,07 m.
- De plus, si nous transportons ù la surface du soleil une masse pesant 1 kilogramme à Paris, ce corps posera 27,625 kilogr. (') sur l’astre moteur de notre système planétaire. La masse qui nous sert d’éprouvette n’a pu varier pendant ce trajet ; elle représente toujours la même quantité de matière, la même capacité d’emmagasinement pour l’cncrgie. Il en résulte que si l’on continue à définir la force comme le produit d’une masse par une accélération, en considérant aussi que la masse du corps attiré n’influe pas sur la vitesse de lachûte, l’accroissement decelle-ciparùnité de temps est due uniquement au soleil et l’espace parcouru au bout d'une seconde devient égal à 4,89052 X 27,625 = 155,09 m à l’équateur solaire.
- D’autre part, si l’on transporte l’éprouvette à une distance du centre de la terre égale à celle qui sépare cette planète du soleil, soit 112 rayons terrestres, elletenclrait à prendre, par suite, par rapporta notre planète, une accélération correspondant à un espace parcouru de
- pendant la première seconde.
- Or, le rapport qui exprime celui des
- accélérations de la même masse, à la même distance, relativement au soleil et à la terre, est égal à 3 51 902, nombre voisin de 524 439, (2) ce dernier donnant la masse du soleil en fonction de la terre. (La non-coïncidence de ces deux chiffres provient en partie de ce qu'on ne connaît pas bien exactement la distance de la
- Donc, si m est la masse de la terre, g l’accélération de lu pesanteur terrestre, M et G les quantités correspondantes pour le soleil, on a
- G M •
- 11 en résulte que les dimensions de l’accé- * (*)
- (1) Annuaire du Bureau des Longitudes, 1893, p. 239.
- (*) Annuaire du Bureau des Longitudes, 1893, p. 237.
- \) Annuaire du Bu
- des Longitudes, 1893, p. 179.
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- lération doivent s’écrire LMT 5 au lieu de LT-*, comme on a l’habitude de le faire.
- Si nous faisons abstraction de la masse terrestre dans nos applications pratiques, c’est que la mesure des travaux qui nous intéresse n’est qu’une simple comparaison de laquelle s’élimine d'elle-même la masse de la terre. Mais, dès que nous voulons nous placer à un point de vue général, nous voyons que l’accélération n’est pas indépendante de la massse, qu’elle lui est proportionnelle et qu’elle doit, par suite, entrer comme facteur dans son expression.
- Cela posé, nous distinguerons deux sortes d’accélération : l’accélération cinématique, que j’appelle ainsi parce que dans cette branche de la mécanique on étudie le mouvement au point de vue de la longueur et du temps seulement ; elle pourra continuer à être représentée par LT“! et sera l’accélération de l’unité de masse ; et l’accélération physique ou dynamique, dont s’occupe cette autre branche de la science, qui est égale au produit de l’accélération cinématique parla masse. Le symbole de cette dernière est LMT”’.
- 2° Sur l’expression de la vitesse. — Logiquement, on devrait commencer par étudier cette grandeur, Nous avons vu que l’accélération s’offre avec plus de facilité pour fixer ses dimensions; ce qui nous a amené à intervertir l’ordre.
- La vitesse étant l’intégrale de l’accélération par rapport au temps sera représentée par L M
- On pourra encore distinguer la vitesse cinématique L Tou vitesse de l’unité de masse, et la vitesse dynamique LM T"1.
- 3° Force. — La définition d’une force étant toujours le produit d'une accélération par une masse, son expression en dimensions est L M T-1 M = LM2 T'3.
- On peut arriver à ce résultat d’une autre façon.
- La loi d’attraction universelle formulée par
- Newton est une des bases actuelles de notre système mécanique.
- On appelle force l’action qui a lieu entre deux masses séparées par une certaine distance comparable à leurs dimensions géométriques, et l’on écrit symboliquement d’après cette loi,
- K étant l’unité d’un coefficient dont la nature est encore inconnue. Ce que l’on sait de K, c’est qu’il est une fonction du temps, de la longueur et, peut être, de la masse.
- Admettons, pour un instant, que K soit indépendant de la masse. Alors, si l’on exprime, comme actuellement, la force par la dimension L M T'% on voit que l’équation (i) n’est pas homogène par rapport à la masse. Pour rétablir l’homogénéité, il faut que la force soit écrite ainsi : L M! T'a, ou bien que le coefficient I\ contienne le facteur M'1, ce qui est contre l'hypothèse.
- Du reste, rien n’autorise à penser que K contient ou non la masse. Tout ce que nous pouvons affirmer d’après l’observation des mouvements des astres, c’est que le milieu interstellaire est sans influence au moins pour des phénomènes contemporains.
- D’ailleurs, avec la force prise égale à LM T 2, la valeur du coefficient K ressort à L» \pi T-a . c’est son expression newton-nienne. Donc, si l’on pose
- on voit que cela revient à exprimer la force par L M4 T s, K l'étant par L’* T !.
- Donc, les deux systèmes [ F — L M T 5, K = La M-1 T-4, et F = LM* T a, K = L3 T'5] ne sont pas différents au fond et coincident par un simple calcul.
- Le second système, que nous proposons, a l’avantage de faire dépendre l’accélération de la masse, ce qui est conforme à la réalité des faits, comme nous l’avons montré, §i-On verra plus loin qu’il conduit aussi à des
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- expressions toutes rationnelles pour les diverses grandeurs électriques et magnétiques.
- L’expression du coefficient K par le symbole L9 T.s a été introduite pour la première fois par Képler.
- La troisième des lois qui porte son nom dit, en eflet, que « les carrés des révolutions des planètes autour du soleil sont proportionnels aux cubes des grands axes ».
- Si les grands axes sont a, a', a''... etT,T',T'Ç. les durées des révolutions correspondantes,
- Partant des lois de Képler on déduit que dans le mouvement elliptique autour du soleil, le centre de chaque planète obéit aune accélération dirigée vers le centre du soleil et qui varie en raison inverse du carré de la distance des centres des deux astres.
- 9 étant l’accélération, r la distance des centres, il vient (')
- D’après ce que nous avons dit au § i, la valeur de 9 est proportionnelle à la masse du soleil Al ; donc
- tn étant ,la masse de la planète, on conclut que
- En comparant avec la formule ( 1 ) de Newton, on en déduit que l’expression concrète de K
- et que sa valeur est constante d’après les relations (2) pour un môme milieu. L’unité de k
- a donc bien pour dimensions •
- (') Voir les traités de Mécanique Céleste, par exemple celui de Rusai., p. 47, ou la Mécanique Générale,
- :\. Energie ou travail. — Le travail étant le produit de la force par le chemin parcouru parle point d’application, on a
- W = L M* T-’ L —L2 M* T-*.
- On voit que c’est le carré d’une vitesse dynamique.
- 4 a. Puissance. — C’est l’énergie par unité de temps
- 4 b. Quantité de mouvement. — C’est le produit d’une force par un temps, ou le produit d’une masse par une vitesse dynamique
- I. M*T-*. T—L M‘T-1 = LM T-1. M.
- Ceci posé, abordons le sujet que nous avons spécialement en vue.
- 1. GRANDEURS ÉLECTRIQUES
- 5. — On pourrait limiter et préciser les problèmes qui concernent ces grandeurs, en s’astreignant à chercher à les exprimer par des symboles pourvus & exposants entiers. Si l’on arrivait à ce résultat, ce serait une grande simplification, et, par conséquent, une commodité appréciable.
- Mais cela n’est pas nécessaire, bien que cela soit très séduisant et inspiré, sans doute, par un coup d’œil jeté sur les grandeurs usitées en mécanique, qui toutes réalisent cette condition ; d’autant plus que si nous admettons qu’une grandeur donnée fonctionne physiquement par sa simple puissance, par son carré ou son cube, nous prenons, par là même, l’engagement d’accepter d’efFectuer sur elle les opérations inverses, soit la multiplication ou la division par l'inverse de la grandeur, la racine carrée ou cubique, etc. On doit donc renoncer à cette tentative.
- T)e plus, cette condition posée a priori serait peu scientifique. Cependant, je dois avouer qu’elle a été l’idée mère des recherches actuelles.
- Nous pouvons résoudre le problème en
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- question dans ces conditions de rationnalité, et sans faire usage d'aucune restriction arbitraire.
- Dans les ouvrages didactiques et dans les cours d'électricité, on définit le potentiel électrique comme représentant le travail qu’il faut effectuer pour amener une masse électrique <7,, égale à l’unité, depuis l'infini jusqu’à une position assignée à proximité d’une masse qx (ou d’autres masses - qx), possédant une électrisation de même nature, contre la répulsion du champ ; ou bien encore, le potentiel est le travail nécessaire pour éloigner q„ de sa position actuelle jusqu’à l’infini, contre l’attraction du champ, si qx (ou 2 44) et q.t possèdent des charges de signes contraires.
- Puis, cette définition étant acquise, on ne s’en sert aucunement dans la suite, de sorte qu’il n’existc actuellement aucun système d'unités électriques basé sur ccttc définition. Il y a là, ce semble, un manque de logique.
- Prenons une masse électrique q. égale à l'unité et dcplaçons-la dans le champ. Cette charge, pour être égale à l’unité, n’en est pas moins une masse électrique et son unité est Q,-.
- Avant d’aller plus loin, précisons ce que peut être cette masse.
- Si elle est en voie de formation, par exemple, si c’est une masse induite par une charge oisine, elle dépend de sa proximité de la nasse inductrice* c’est-à-dire qu’elle dépend de la longueur. Elle peut aussi dépendre du temps, suivant que le mouvement du conducteur influencé par rapport au centre d’action est vif ou lent. On peut encore supposer qu’un conducteur électrisé se déplace dans le voisinage d’un autre conducteur déchargé, ou qu’on développe ou supprime une charge sur' le premier conducteur, l’autre étant fixe ou mobile, etc.... Dans cette période de l'appa-
- rition de l’électrisation induite, il s’agit plutôt d’un courant que d’une charge, et ce n’est pas ce que nous avons dessein d’étudier,
- Peu importe, d’ailleurs, cette charge induite lie compliquera pas l’opération que nous allons faire tout à l’heure car, étant nulle d’elle-
- même à tout instant, son déplacement dans le champ électrique ne donnera lieu à aucun travail, élément que nous voulons évaluer.
- Choisissons donc une masse électrique prise loin de sa période de création et ayant une existence propre. Par cela seul, elle est indépendante de la longueur et du temps, Si l'on s’aperçoit qu’elle vient à varier avec la longueur ou avec le temps ou avec la longueur et le temps simultanément, c'est qu’il y a eu à certains moments des phénomènes d’induction dans son voisinage ou bien que la masse est insuffisamment isolée et est, par suite, sujette à la déperdition. De plus, si l’on parvient à faire passer intégralement la dite charge sur un autre conducteur ayant des dimensions géométriques différentes du premier, on n’affectera pas pour cela la valeur absolue de la masse, mais sa distribution et accessoirement les qualités dont elle peut faire preuve dans cette nouvelle situation (potentiel,...).
- La masse bien isolée dont nous nous servirons est donc indépendante à la fois de la longueur et du temps. Dans le même ordre d’idées, les métaux usuels, une fois sortis du creuset et des mains de l’ouvrier, peuvent être arbitrairement déplacés et exposés aux intempéries pendant longtemps sans que cela affecte sensiblement leurs dimensions ni leur masse.
- L’unité Q,. de la charge électrique est donc, dans les conditions où nous nous plaçons, une entité irréductible au même titre que les grandeurs fondamentales de la mécanique, la longueur, la masse matérielle et le temps.
- Pour avoir la mesure du potentiel de la masse électrique Q en présence d’une ou plusieurs autres masses électrisées ou non, fixes ou mobiles, variables ou invariables, il faudra déplacer cette masse avec une certaine vitesse élevée à Une puissance inconnue x, Alors la mai se Qa aura pris le potentiel du point terminus à une constante arbitraire près.
- Ce que nous transportons dans le champ, c’est une masse matérielle et une masse élec-
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- RFA UE D’ÉLECTRICITE
- trique à laquelle la première sert de support. Dans le travail accompli, nous savons faire la part afférente à la masse mécanique ; occupons-nous donc du travail de l’autre masse seulement.
- Si nous augmentons la charge électrique que nous déplaçons, nous avons conscience que la résistance au mouvement augmente ; de môme si nous accélérons la vitesse. Ainsi, en tournant à la main le plateau d’une machine électrique à frottement, nous sentons, à partir d’une certaine époque, croître les résistances passives en raison de la répulsion des charges de même nom déjà accumulées sur les collecteurs, et cela d’autant plus que l’on tourne plus vite.
- Nous pouvons donc représenter le potentiel développé par les pérégrinations de la charge électrique par le produit :
- Ve = I/rQ,T-*.
- La résistance à surmonter est, d’autre part, proportionnelle à la charge totale de la masse qt (ou des masses Iq^ qui constitue le champ. En définitive, l’obstacle à vaincre est, à chaque instant, proportionnel à la charge de qt et à celle de q.t (masse mobile) ; il est donc proportionnel à leur produit et à la vitesse du déplacement.
- L’énergie correspondante, en présence des autres masses concomittantes 2: dont l’u-
- nité est aussi Q,. est donc :
- W = Q(. vfV° Qc* L~x.
- Or, cette énergie mécanique W, dans notre manière de voir doit s’écrire IA M‘ T 2 ; donc L5 M* T5 = L~x Q*
- Il en résulte, puisque l’homogénéité est de rigueur et que M et Qc sont indépendants de L et de T :
- * — 2, Q,=;M.
- Jusqu’à ce moment, il pouvait exister deux systèmes de grandeurs fondamentales dans l'étude qui nous occupe : le système mécanique (L, M, T), et le système électrique (L, Qr, T). AI. Clavenad fait observer juste-
- ment qu’il faut opter pour l’un ou pour l’autre système ou les concilier- l’un avec l’autre. On voit, par ce qui précède, que ces deux systèmes coïncident et que le système mécanique subsiste seul. C’est réaliser l'unité des forces physiques, comme le désire le savant ingénieur.
- Nous venons d’être amenés à assimiler une charge électrique à une masse matérielle. Cette opinion est au moins soutenable dans l’état actuel de la science si, comme cela est probable, les phénomènes électriques sont dus au même agent qui produit les ébranlements de l’éther lumineux. Bien que ce dernier fluide passe pour impondérable, on ne va pas jusqu’à affirmer qu’il l’est absolument par cela seul que nous manquons de moyens directs ou indirects de mesurer sa masse. Certains phénomènes chimiques de précipitation sous l’influence de la lumière (photographie) ou de l’électricitc (électrolyse) donneraient plutôt à penser que le changement d’état des corps composés est dû à des chocs d’une matière grave contre une autre matière également pondérable. 1 ,a conclusion Q„=M offre au moins le caractère d’une certaine probabilité.
- Le potentiel électrique a donc pour expres-V,—-L*MT-*.
- On voit qu’il exprime un travail rapporté à
- La définition électrostatique du potentiel considéré comme un travail et basée sur la loi de Coulomb (électricité) est
- En introduisant dans cette formule les valeurs V = IA M T4 et Q = M, on a L*M r! = KM L"1 K=L'r !=p_c'L=o’T.
- C’est le résultat que nous avions annoncé par anticipation (§3).
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- L'ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- Le coeflicient K de la formule de Coulomb et de la formule de Newton (A\ = Q,) représenterait donc, soit l’intégrale du carré d’une vitesse cinématique par rappo t à la longueur, soit l’intégrale du cube d'une vitesse cinématique par rapport au temps. Nous verrons plus loin son expression en fonction de la perméabilité magnétique.
- 6. —7 Avant de passer à la détermination des grandeurs électriques et magnétiques, constatons que notre expression du potentiel satisfait à l’équation de Poisson
- <ü_v a* v av
- 77 K a,
- c représentant la densité cubique Al L-2 et K ayant la dimension LL! T-’ trouvée ci-des-
- 7. — On a, d’une façon générale, quelles que soient les dimensions de l’énergie W : W=RI2T=QV,=CV?=Q,.H,„Ltl=Q,HmL3T-,=:.£P;
- (>}
- R, désigne une résistance de conductibilité ;
- Q,. = M, une quantité d’électricité ;
- I, l’intensité du courant ;
- Y., le potentiel électrique ;
- C, la capacité électrostatique ;
- H.(l, l’intensité du champ magnétique ;
- £, un coeflicient d’induction (inductance).
- Ces relations (i) supposent que le courant est défini par l’équation I = Q- T"1 — Al T_l. Elles comprennent encore celle-ci : CR = T, que l’on obtient en égalant R I2 T elCV2, apres les avoir multipliées l’une et l’autre par R et en tenant compte des équations Q,. = IT et IR — V,.
- En outre, il a été établi par A1M. Alercadier et Clavenad (l), en employant des moyens différents et d’une façon tout à fait indépen-
- (1) E. Mercatiek. — Sur les relations générales qui existent entre les coefficients des lois fondamentales de l’électricité et du magnétisme, etc. (Annales télégraphiques, mai-juin 1893.)
- dante l’un de l’autre, qu’étant données les formules fondamentales de la théorie de l’électricité et du magnétisme, savoir
- (Coulomb, él (Coulomb, m
- (Ampère) ;
- (Laplace),
- les coefficients K. K', A et A des seconds membres ont entre eux les relations suivantes, indépendantes de F :
- Les coefficients A et A sont respectivement ceux que Al. Vaschy désigne par K7 et K'" dans son beau « Traité d’électricité et de magnétisme ».
- En adoptant la valeur K = Ls T~% on en déduit :
- A = L AS=K'L,
- On peut satisfaire à ce système en prenant
- 11 n’y a pas de raison de supposer que K', A et A sont différents, puisque Coulomb, Ampère, Biot et Savart ont opéré dans l’air (même milieu magnétique).
- 8- — Digression. Ceci étant acquis, l’identification des formules d’Ampère et de La-placc donne la définition du pôle magnétique (A-A)
- m — IL — Q,T-1L = MT-'L-W*
- Cette définition peut d’ailleurs résulter de l’équation (1) W=Q, Hffl L n(5)—Qc Hm La T“!, tirée de la loi élémentaire de l’induction, en y prenant II,n = et admettant pour W et F les dimensions Ls Al* T"8 et L AL T-5.
- O des fc
- (s) p désignant une v
- lométriques.
- ique.
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- REVUE D'ÉLECTRICITÉ
- 9. Résistance de conductibilité. — On la tire de la loi de Joule W — R U T.
- _ W _____LîM5T'i__I-2
- R — Î*T' >1* T "‘T "T
- On peut remarquer avec M. Mercadier que
- R* = AK.
- 10. Conductibilité,
- T
- C’est l’inverse d’une résistance ou jV
- d’où
- La formuled’Ampère (élèctrodynamomètre) n’a pas été étudiée au point de vue des courants variables et de nombreuses difficultés, d’ordre matériel principalement, s’opposeraient à ce qu’elle soit vérifiée dans ce cas.
- Remarquons cependant que cette formule, dont l’expression concrète est
- il. Capacité électrostatique.— Elle résulte de l’équation CR = T
- On sait que sur les lignes électriques, la capacité ralentit considérablement les transmissions. Elle se comporte au moins comme l’inverse d’une vitesse cinématique.
- Cette dimension de la capacité coïncide avec celle que l’on tire de la théorie des condensateurs plans [C = u. rgj, !J- — g) -
- 12. Coefficients d'induction (inductance) _ — La mesure d’un coefficient de self-induction est basée sur l’équation £ — CR2 (méthode de Maxwell-Pirani) ; un coefficient de mutuelle induction se calcule par la méthode de Carey-Foster, £=CR, R2.
- Le symbole £ ne désigne pas une longueur comme on l’a pensé jusqu’ici.
- On a, en effet,
- £ = C Rs = C R. R = T. R ^ T. L5 T-' — La
- ___L8 M* T~2 __ W __ W _________W
- M" T-! ~ M* T”’ ~~ ~ I!
- Envisageons la formule d’Ampère, (équations 2), définissant faction dun élément de courant sur un autre élément de courant qui ne lui est pas superposé. O11 en (déduit, en dimensions
- FL = W=^IÎL* = I*L, = W (puisque A = L),
- d! F = ai rSf »,
- (« étant une fonction trigonométrique) ne change pas en valeur absolue ni en dimensions si l’on prend
- c’est-à-dire si l'on imagine des courants instantanés d'origine quelconque satisfaisant à ces conditions dans les deux conducteurs, ces courants agissant suivant des longueurs finies s, de chaque circuit. Comme le champ magnétique produit par un courant variable n’est pas d'une nature différente de celui qui est créé par un courant constant, le résultat de faction des deux circuits en présence mais parcourus par des courants variables est encore une force.
- La généralité de la formule d’Ampère est donc établie pour toute espece de courants, et la définition de l’inductance en résulte naturellement.
- Quant à la formule de Laplace, elle est identique au fond à celle d'Ampère, depuis que l’on sait que A = A et que m = IL.
- 15. Champ électrique.
- C’est une force mécanique par unité de masse électrique (ou mécanique) ou une énergie rapportée à la longueur-masse.
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- 14. Flux de Force électrique. *=H,l.,=I.M'T-'Ifc L>M’T->=2^
- c’est une énergie rapportée à une masse par unité de longueur.
- 15. Densité superficielle.
- irs.
- (A suivre.) Adolphe Perrin.
- LA MESURE ABSOLUE DES RÉSISTANCES
- F,n janvier, nous donnions dans cette Revue (') une courte analyse cl’un mémoire présenté l’an dernier par M. J. V. Jones, au meeting d’Oxford de l’Association Britannique. Dans ce mémoire, intitulé : Détermination de l'ohm international en unités absolues, l’auteur indiquait les résultats de ses mesures, et de leur concordance, il tirait cette conclusion qu’un appareil, semblable à celui dont il s’est servi et construit avec soin, constituerait un étalon de résistance bien préférable aux étalons mercuriels ou de maillechort aujourd’hui adoptés.
- Depuis cette époque, M. Jones est revenu à plusieurs reprises sur cette conclusion importante, en particulier dans une conférence faite à la Royal Institution. Nous croyons donc utile de compléter l’analyse succintc à laquelle nous faisions allusion plus haut en reproduisant quelques passages de cette conférence et en donnant la description de l'appareil employé par M. Joncs.
- Tout d’abord l’auteur rappelle les conditions que devrait remplir un système parfait des mesures absolues. Ces conditions sont :
- in Les unités doivent être choisies de manière à simplifier autant que possible les relations quantitatives qui existent entre les quantités de différentes espèces que l’on a à considérer.
- 2n Ces unités ne doivent varier ni avec le temps ni avec le lieu, et doivent être indépendantes des propriétés d’un corps particulier.
- Les unités du système C G S satisfont évidemment à la première de ces conditions, mais elles ne remplissent qu’imparfaitement la seconde, les unités fondamentales de ce système étant arbitraires.
- Toutefois jusqu’au jour où nous connaîtrons assez bien la valeur de la constante de gravitation pour considérer l'unité de masse comme une unité dérivée des unités de longueur et de temps, celles-ci étant basées sur quelque phénomène naturel plus permanent que la longueur d’une certaine barre et que la durée de rotation de la terre, nous devons nous contenter de ce système et chercher à ramener la mesure des grandeurs dérivées à celles des grandeurs fondamentales de longueur, de temps et de masse.
- Or, l’on s’est complètement écarté de cette idée en définissant l’unité de résistance électrique comme étant la résistance qu’offre au passage d’un courant constant une colonne de mercure de dimensions déterminées ou une certaine bobine de fil métallique. Non seulement l'unité ainsi définie ne satisfait pas à la seconde des conditions énoncées précédemment, la résistance cle la colonne de mercure ou de la bobine pouvant varier avec le temps, mais encore elle ne satisfait pas à la première car, quelle que soit la précision des mesures, elle ne peut être égale au produit d’une unité C G S par une puissance exacte de 10, et dès lors toute relation simple entre une résistance et les autres quantités disparaît.
- Sans aucun doute l’adoption de l’unité de résistance appelée ohm légal ou ohm international présente en pratique de grands avantages, en particulier celui de permettre une représentation matérielle de cette unité. Mais, suivant M. Jones, nous sommes maintenant en mesure de rejeter cette unité quelque peu arbitraire et d’adopter l’ohm vrai défini comme étant égal à ioa unités électromagnétiques CG S, la comparaison d’une
- fi) L’Eclairage Electrique, t. II, p. 176.
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- REVUE D'ÉLECTRICITÉ
- résistance quelconque avec cette unité pouvant être faite aujourd’hui avec autant de précision que la comparaison avec un ohm légal ou un ohm international. Comme moyen cle comparaison, Al. Jones préconise la méthode de Lorenz pour la détermination de l’ohm qui, ainsi qu’on le sait, réduit la mesure d’une résistance à celle d’une vitesse de rotation et à la détermination d’un coefficient de mutuelle induction, c’est à dire, en dernière analyse, à la mesure d’un temps et de longueurs.
- Telles sont les considérations qui ont amené l’auteur à exprimer le vœu que nous rappelions plus haut, de remplacer dans les grands laboratoires les étalons actuels de résistance par un appareil donnant directement la valeur d’une résistance en unités C G S ou en ohms vrais.
- Al frottant sur la circonférence de ce disque. Un galvanomètre G est placé sur l’un des fils de jonction.
- Les ligures 2 à 5 représentent la bobine et
- le disque tournant. Toute la partie métallique est en bronze phosphoreux. Le disque est isolé de son axe au moyen d'ébonite paraffiné comme l’indique la figure 4. Une coupelle
- La figure 1 représente schématiquement la disposition adoptée. I) est un disque tournant dans le champ magnétique produit par une bobine S où l’on fait passer le courant dune pile 13 dans le circuit de laquelle se trouvent intercalés un interrupteur K, un commutateur inverseur C et une résistance ^Y. Les extrémités de cette résistance sont reliées à Taxe O du di sque D et à un balai
- Q' contenant du mercure permet de relier le centre du disque au galvanomètre ; un balai Q frotte sur la circonférence de ce disque. Primitivement ce balai était en fils métalliques et se trouvait appuyé sur le disque au moyen d’un ressort ; Al. Jones a3rant observé que dans ces conditions, le frottement du balai développait une force électromotricc produisant des mouvements irréguliers de
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- l'aiguille du galvanomètre, il essaya des balais de diverses natures et reconnut qu’un balai amalgamé convenait mieux que tout autre sans toutefois donner de très bons résultats. .Mais ayant observé que les variations de la déviation étaient beaucoup moins grandes immédiatement après l'amalgamation, il pensa qu’on pourrait les supprimer complètement par une amalgamation permanente. H fut ainsi conduit à constituer le balai par un simple fil métallique percé d’un canal central par lequel s’écoule constamment du mercure ;
- JL
- le fil est appuyé contre le pourtour du disque par un contrepoids. Cette disposition, que représente la figure 5, a donné de fort bons résultats. La bobine, représentée en C, est fixée au moyen de trois bras L à une monture métallique munie de trois vis calantes 1 permettant de régler le centrage du disque et de la bobine.
- Le disque est mis en mouvement par un petit moteur électrique alimenté par une batterie d’accumulateurs. Dans les premières expériences, l’accouplement du moteur et du disque était fait par courroie. Quand le joint de la courroie passait sur les poulies la vitesse du disque subissait une variation qui produisait une variation de la déviation galvano- I
- j métrique et qui était très facilement appréciable par la méthode stroboscopique dont nous parlerons tout à l’heure. Dans les expériences définitives l’arbre du disque était, ainsique le montre la figure 2, directement accouplé à l'arbre clu moteur, sur lequel était fixé un lourd volant. En faisant varier au moyen d’un rhéostat l’intensité clu courant traversant le moteur, on pouvait faire varier la vitesse de rotation de 150 à 1500 tours par minute.
- Pour faire une mesure on lance le courant
- de la pile B clans la bobine et l'on fait tourner le disque dans un sens convenable de manière à ce que le courant d’induction ait, dans le circuit galvanométriquc, un sens contraire au courant dérivé de la pile qui traverse ce circuit. On fait varier la vitesse de rotation jusqu’à ce que la déviation du galvanomètre devienne nulle, Quand il en est ainsi ces deux courants ont même intensité. Or si on désigne par 1 le courant de la pile dans le circuit principal QYX P, l’intensité du courant dérivé dans le galvanomètre est 1 R
- R-h* ’
- R désignant la résistance X Y et 0 celle du circuit YGOMX. D’autre part, en appelant 31 le
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- F
- coefficient d’induction mutuelle de la bobine et de la circonférence du disque, on a pour l’intensité du courant induit,
- M» I
- R~i ?’
- n étant le nombre de tours du disque par seconde. Par conséquent, en écrivant que ces deux quantités sont égales, il viendra R = M«,
- ce qui montre que, ainsi que nous l’avons dit, la mesure de la résistance R revient à celle d’une vitesse de rotation et à la détermination d’un coefficient d’induction mutuelle.
- Ce dernier coefficient était calculé par l’auteur dans l’hypothèse d’une bobine parfaitement circulaire et d’un disque parfaitement centré.
- Pour sc rendre compte de la variation de la vitesse, M. Jones se servait de la méthode stroboscopique. Surlepourtourd’un manchon fixeà l’axe du disque étaient tracées des raies blanches équidistantes devant lesquelles se trouvai t un diapason entretenu électriquemen t dontles branches portaientdeux écrans percés de deux fentes étroites. Lorsque ces raies, vues à travers les fentes, paraissent immobiles, c’est que le temps qui s’écoule entre les passages de deux raies consécutives est égal à celui que mettent les fentes pour se placer l’une derrière l’autre, c’est à dire égal à la moitié de la période du diapason. Par conséquent, si P est le nombre de vibrations du diapason par seconde, Q le nombre des raies tracées sur le manchon, on a pour le nombre de tours du disque par seconde « = 2
- On avait donc ainsi un moyen de déterminer la vitesse du disque, mais en réa-litc M. Jones ne s’en est servi que pour s assurer facilement que cette vitesse reste constante pendant la durée d’une expérience, h est qu’en effet la durée de vibration d'un diapason entretenu électriquement n’est pas rigoureusement constante et sa variation peu atteindre plusieurs dix millièmes de cette durée.
- Un diapason vibrant librement ne présente pas cet inconvénient, mais son emploi eût
- été incommode dans les. expériences qui nous occupent et Al. Jones lui préféra la méthode d'inscription graphique. Dans ce but l’axe de rotation portait un excentrique rompant et fermant une fois par tour un circuit électrique contenant un récepteur télégraphique électro.chimiquedeBain. Sur la feuille de papier où s’inscrivaient ces fermetures et ruptures, s’inscrivaient également celles qui étaient produites par le balancier d’une horloge à secondes.
- Xous avons dit plus haut que l’on faisait varier la vitesse de rotation du disque jusqu'au moment où l’aiguille du galvanomètre revenait au zéro. En réalité, à moins de longs tâtonnements pendant lesquels la vitesse de rotation pourrait varier, il est impossible d’obtenir ce résultat. Mais il est facile détourner cette difficulté.
- Remarquons que s’il ne passait aucun courant dans le galvanomètre pour un certain sens du courant I, il n’en passerait encore aucun quand on renverserait ce dernier. La différence l des déviations lues avant et après ce renversement peut donc servir à mesurer l’intensité du courant qui traversait primitivement le galvanomètre. D’autre part ce courant est-proportionnel à R— M n, de sorte que si on appelle ..., les différences
- correspondant à des nombres de tours n,, n2, n.,, ..., on peut poser
- R — M «, _ C R — M «s = C l„
- R —M», = C*W
- où C est une constante. Ces équations permettront de calculer, parlaméthodedesmoin-dres carrés, la valeur de R-correspondant à une déviation nulle et, d’un autre côté, on pourra, par interpolation, trouver le nombre de tours « qui correspond à cette condition.
- Toutefois, comme il est nécessaire, dans le but d'éliminer les erreurs provenant d’une petite variation de la vitesse, d’effectuer très rapidement les renversements du courant I, la détermination des difïércdces l ne peut être faite directement, On note les positions extrêmes de l’aiguille pendant une oscilla-
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- tion et, connaissant le coefficient d’amortissement, on déduit de ces deux lectures la position qu’occuperait l’aiguille en repos.
- La durée d’une expérience complète est de une à trois minutes. Elle exige la présence de quatre observateurs ; l’un d’eux est occupé à contrôler la constance de la vitesse au moyen de la méthode stroboscopique et à maintenir cette constance en agissant sur le rhéostat du moteur; un autre fait fonctionner le commutateur inverseur et lit à haute voix les indications du galvanomètre; un troisième inscrit ces indications ; un quatrième surveille l’appareil inscripteur de la vitesse.
- Passant ensuite à la discussion du degré de précision de la méthode, l’auteur donne comme mesure du degré de précision avec laquelle est évaluée la vitesse, les résultats suivants obtenus en opérant sur la même résistance en juillet et août :
- .7 juillet’soir..
- 0,000 500 13 0,000 500 J 9
- Ofi voit que chaque détermination diffèn delà valeur moyenne de moins de 1/12000 d< sa valeur,
- (Homme autres exemples, l’auteur cite le: résultats qu’il a obtenus en déterminant la valeur de l’ohm international (’) en ohms vrais. Xous ne reproduirons que les résultats
- suivants trouves à plu
- ueursjoi o»999 774 0,999 787 Q.999 739
- s d’intervalle : 0,999 853 0,999 866
- (’) Rappelons
- redei
- perature de la glace fou M>45âI S1 et une longue
- On constate encore que les différences des diverses valeurs sont moindres que le 1/10000 de la résistance mesurée.
- Mais pour juger de la précision de l’appareil, il faut encore connaître l’approximation avec laquelle on peut calculer le coefficient de mutuelle induction M. L’auteur estime qu’en déterminant les dimensions du disque et de la bobine avec une bonne machine à diviser, on peut compter sur une approximation au moins aussi grande que dans la détermination de la vitesse.
- Toutefois il ne paraît pas que ccttc approximation ait été atteinte dans les expériences de l’auteur, car la mesure de différents diamètres de la bobine a montré que cette bobine n’était pas rigoureuseme.nl circulaire, ainsi qu’on le supposait dans le calcul de M. En outre, le lil métallique de la bobine étant isolé de la monture par une couche de soie, il était difficile de connaître exactement le rayon moyen d’une spire.
- Mais ce sont là des défauts auxquels il serait facile de remédier dans la construction du nouvel appareil. 11 est, en effet, possible d’obtenir des montures rigoureusement circulaires et, en prenant pour ccs montures une matière isolante telle que du marbre paraffiné, on pourrait employer un fil nu et éviter ainsi l'inconvénient que présente l’emploi d’un fil recouvert de soie.
- On peut donc compter qu’avec un appareil bien construit on aurait une approximation clc 1/10000 et cela aussi bien dans la mesure d’une résistance d’environ 1/200 d’ohm que pour celle d'une résistance d’une dizaine d’ohms, le meme appareil pouvant facilement servir pour des résistances comprises entre ces limites. Or, dans les spécifications qui accompagnent l’étalon adopté par le Board of Trade pour représenter l’ohminternationab il est dit que dans l’emploi de cet étalon la limite de précision atteinte est précisément de t/ioooo. 11 était donc inutile d’adopter officiellement cet étalon, dont la résistance peut varier avec le temps et ne représente pas exactement l’ohm vrai; il eût été préfâ-*
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- râble de prendre ce dernier comme unité officielle et de construire un appareil semblable à celui de M. Joncs puisqu’on aurait eu la même précision dans la comparaison des résistances,
- J. Blondin.
- REVUE
- de la presse industrielle
- ET DES INVENTIONS
- Télégraphes à bandes perforées Delany (1894).
- Le principal perfectionnement consiste dans l’emploi, en combinaison avec le transmetteur automatique, d’un relai polarisé et d’un rclai neutre, pour transmettre les courants à la ligne, et ces relais peuvent être actionnés soit directement par le transmetteur, soit au
- moyen de relais auxiliaires ou intermédiaires, commandés à longue distance par un transmetteur.
- En figure j, l’armature du relai polarisé est normalement maintenue dans sa position neutre par les bras élastiques ci a, et la barre isolée b ; la ligne est alors reliée à la terre par a c c,a,. Dès le passage du premier trou au bas de la bande perforée, le relai, actionné par la pile locale L13, attire son armature: par exemple, sur a, et envoie dans la ligne un courant positif; au passage des trois trous suivants, per-
- cés de l’autre côté de la bande, le relai enverra au contraire, par dt, trois courants négatifs, On voit, qu’avant de fermer le circuit de la ligne par d ou dif l’armature du rclai le coupe de la terre par les bornes c ou c,, que l’on peut régler de manière à réduire au minimum la perte de temps qui résulte de cette inévitable interruption.
- On peut, ainsi que l’indique la figure q, employer ce relai polarisé à la commande de transmetteur, locaux T T, ou (fig. 6) à une suite de transmetteurs répétiteurs aboutissant, à grande distance, à un siphon recorder de Thomson.
- En figure 5, tant que l’armature P du relai est dans sa position neutre, la ligne est reliée à la terre par ce,. Au passage d’un trou inférieur de la bande perforée, P, attiré sur d, actionne le relai T,, qui, amenant c sur relié à la terre le pôle négatif de la pile MB, de manière à envoyer dans la ligne un courant positif par e,A,. Quand P revient à sa position neutre, l’armature de T,, rappelée par son ressort, fait tourner d’une dent son rochet, ce qui, fermant un instant le contact i zt, envoie une impulsion négative par la pile K, avant la remise finale de la ligne à la terre par la séparation de ii apres cette impulsion et le passage de la dent. Au passage des trous supérieurs de la bande, c’est, au contraire, le relai T, qui fonctionne, envoyant à la ligne des courants négatifs, immédiatement suivis
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- d'impulsions positives émises de K par les [ ont pour effet de rendre plus nette, la récep-contacts î, î,. Ces renversements des courants I tion des signaux au bout de la ligne.
- En figure 7, le relai polarisé est composé j et u sont normalement appuyées sur mi et 0 \ de deux relais M et O, dont les armatures m j suivant le sens du courant en M et en O. m
- jr o , renversant ainsi le j Enfin, pour faciliter les mouvements du myé par M dans la ligne. | svphonrecorderM.Delanyenalimentel’encricr
- par un siphon auxiliaire X (fig. 8) de sorte que 1 constant limité par un trop plein, et tel qu’ü le niveau s’y trouve maintenu â un niveau I suffise d’y faire tremper de très peu le syphon
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- REVUE D’JÎLECTRICITfi
- mobile, au Heu de l’immerger jusqu’au fond de l’encrier,
- La fabrication des bandes perforées s’opère le plus souvent au moyen de petites perforations électriques, et l'inertie du rouleau de papier d’où la bande -se dévidé s’oppose à la précision de l’appareil, dont elle exige une puissance inutile. Afin d’annuler ces effets d’inertie, M. Delany maintient (fig. i et 2) l’axe du dévidoir V. W par une corde a a, tendue au moyen d’un ressort K, périodiquement attiré par un électro m. Comme, à chaque appel de K, le frottement de a lait un peu tourner V dans le sens du débit de la bande Y, il en résulte que cette bande prend, comme l’indique la ligure, un lâché suffisant pour n’être jamais rigidement reliée à son dévidoir au moment de son appel par le train Y.,. Ce train est commandé par le même contact que m. Quand on Icferme, m attire K, et Y, attire V2 dont le rappel fait ensuite, parYgYjY-, avancer la bande d’un cran.
- G. R.
- Choix des transformateurs, par le Professeur Jackson
- Les renseignements souvent trop intéressés que l’on possède sur les transformateurs donnent un intérêt particulier à une série d’essais indépendants, récemment faits au laboratoire de l’Université de Wisconsin, sur des transformateurs américains de capacité moyenne et qui préludent à une étude de Al. Jackson sur le choix de ces appareils.
- Ces essais ont été entrepris sur des transformateurs de puissance aussi identique que possible, 1500 watts environ, pris dans le cours de l’année, chez les meilleurs constructeurs, de sorte que, à une ou deux exceptions près, ils peuvent ctre considérés comme représentant les types les plus récents et les plus perfectionnés de la fabrication américaine.
- Les résultats en sont consignés dans le tab!eau_ci-dessous :
- Les données pour chaque transformateur correspondent à deux fréquences différentes, 125 et 60 périodes par seconde. Les rendements sont calculés et donnés dans le tableau pour chaque appareil aux deux fréquences ci-dessus, pour un fonctionnement continu,à pleine charge et à charge admise comme moyenne approximative dans les stations bien installées marchant 24 heures. Ces derniers figurent sous la rubrique “Rendement journalier” et sont calculés sur-un fonctionnement des transformateurs à vide pendant dix-neuf heures sur vingt-quatre et à pleine charge pendant les cinq heures restantes.
- En comparant les pertes et les rendements des divers transformateurs, on voit que, dans la majorité des cas, les appareils à faible perte dans le fer sont ceux qui donnent les meilleurs rendements “journaliers”. L’influence de cette perte sur le rendement dépend de la durée de fonctionnement de l’installation. La puissance dissipée par suite de cette perte dure tant que le courant alimente le circuit primaire ; une installation ne marchant que six heures par jour ne dépensera en conséquence, par perte dans le fer du transformateur, qu’un quart de ce qu’elle dépenserait clans une marche de 24 heures par jour. Le nombre réel de watts-heures consommés par les abonnés peut ne pas différer beaucoup dans les deux cas, et le travail fourni par la station être relativement beaucoup plus grand pour une marche de 24 heures que pour une marche de six heures, la différence provenant de l’écart entre les puissances dissipées dans les transformateurs. On voit par là le soin extrême qui doit présider au choix des meil-
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- leurs appareils à employer clans une installation appelée à fonctionner sans discontinuité. Moindre sera la fréquence des courants alternatifs d’alimentation, plus importants paraissent devoir être d’ailleurs les avantages résultant de ce choix judicieux.
- Importance de l’essai de chaque transformateur avant son montage sur la ligne. — Si l’on compare les transformateurs y et 4 du tableau ci-dessus,qui sortent tous deux d’ateliers bien connus, on voit que la perte dans le cuivre, à pleine charge, diffère peu de l’un à l’autre ; l’avantage est ici en faveur du n°4. Les pertes dans le fer, qui subsistent, indépendamment de la charge, tant que le courant circule dans l'enroulement primaire, sont par contre très différentes, même si l’on prend les trois cinquièmes de la perte dans le n° 4 comme perte d’un transformateur de 1 500 watts de ce type. Supposons en effet ces transformateurs montés sur une installation qui livre du courant pendant 24 heures chaque jour de semaineet pendant t 2 heures le dimanche, ce qui donne par an un total de 8 1 jô heures pendant lesquelles le courant circule dans le primaire des transformateurs. On a alors comme perte annuelle en watts-heures pour les deux transformateurs :
- à 125 périodes par seconde : à de. périodes par seconde : N" 3 8 i3dX3 = ="262 000 8136X^ = 374300
- N-4 8136X80=631000 8136X140-— 1 140000
- Dans une station donnant un kilowattheure pour 3, 5 kg de charbon brûlé, le transformateur n° 4 exigera annuellement une tonne et demie de charbon de plus, à la fréquence de 125 périodes par seconde, que le n* 5. Dans ces conditions on aurait, toutes choses égales d’ailleurs, avantage, même à un prix plus élevé, à remplacer le transformeur nu 4 par le n° 3. La différence entre les deux types est d’ailleurs encore plus grande à la fréquence de 60 périodes par seconde.
- Pour chaque centaine de transformateurs des types comparés, la station génératrice alimentant le n° 4 devra avoir une puissance
- supérieure de 5 kilowatts à celle qui alimente le n° 5, ce qui correspond à une augmentation de 3 pour cent.
- On trouve parfois également des différences entre transformateurs de mêmes dimensions et de même construction ; et, pour être inférieures à celles que présente la comparaison ci-dessus, elles n’en affectent pas moins assez sérieusement l’économie du système. Pour concilier la puissance d’une installation avec clés frais réduits d’exploitation, il est en conséquence important d’essayer non seulement avant achat les transformateurs offerts, mais
- encore chacun de ceux adoptés, avant de les installer. Ces épreuves sont d’une réalisation
- aussi prompte que facile.
- Pour les pertes dans le fer, on reliera le circuit secondaire d’un transformateur aux circuits réguliers d’éclairage en interposant un wattmètre ordinaire et laissant ouvert son circuit primaire, comme l’indique la figure 1. La lecture au wattmètre donnera le nombre de watts perdus dans le fer.
- En ce qui concerne les pertes dans le cuivre, le mode d’épreuve le plus simple et le plus rapide, en même temps que d’une exactitude suffisante, consiste à relier la bobine primaire du transformateur en série avec une résistance quelconque (fil de fer ou lampes
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- à incandescence ) sur le circuit alternatif d’éclairage,et à mettre son secondaire en court-circuit sur un ampèremètre (fig. 2). On ajuste la résistance jusqu’à ce que l’intensité de pleine charge du transformateur passe par l’ampèremètre. Les indications d’un watt-mètre ainsi mis en circuit avec la bobine primaire donne approximativement la perte par le cuivre.
- Quant à la chute de potentiel dans un transformateur, on peut la mesurer en reliant ce transformateur aux circuits d’éclairage et relevant au voltmètre les tensions primaire et secondaire (fig. 3). On peut alors charger de lampes le transformateur, et, en relevant de nouveau la tension, on aura immédiatement la chute de potentiel. Un seul voltmètre peut suffire pour cet essai, mais deux sont préférables.
- Comme guide dans le choix des transformateurs, on peut prendre les données suivantes, extraites d’un tableau dressé par le professeur Ryan et qui donne les intensités maxima qui devront passer dans le primaire de bons transformateurs, sous 1,000 volts, quand les circuits secondaires sont ouverts,
- Si la bobine à basse tension est reliée à un circuit à 100 volts, on peut s’attendre à trouver des courants dix fois aussi intenses.
- Pour des puissances intermédiaires, on peut compter obtenir des valeurs intermédiaires du circuit ouvert ou de courant dissipé à circuit ouvert.
- Voici en outre les valeurs de pertes dans le fer qu’on ne doit pas dépasser dans des transformateurs réellement bons :
- 17 500 J50
- Les pertes dans le cuivre ne doivent jamais, pour toutes les dimensions de transformateurs, dépasser 3 1 j-2 pour cent à pleine charge et doivent se maintenir entre 1 1/2 et 2 1/2 pour cent. La chut® de potentiel dans le secondaire, due à la charge du transformateur, la tension du primaire étant maintenue constante, 11e doit pas dépasser 3 1/2 pour cent.
- E.B.
- Sur les tramways électriques, par Henri Maréchal
- Le 25 mai dernier, la Société française des Ingénieurs coloniaux donnait sa première séance publique. M. II. Maréchal, Ingénieur des Ponts et Chaussées et du Service Municipal de la Ville de Paris, chargé, en cette qualité de l’usine électrique des Halles et du secteur électrique municipal du centre, faisait une conférence sur les tramways électriques. Nous en extrayons les passages suivants qui présentent un intérêt particulier en raison de la situation officielle du conférencier, et de sa grande compétence.
- « Dans nos gares, des fiacres sales et des cochers rappelant, par leur mise, les anciens détrousseurs de grands chemins. Dans les bureaux d’omnibus, une foule compacte se morfondant dans l’attente du numéro ; et pour franchir nos plus belles voies, des voitures lentes, incommodes et des attelages susceptibles d’exciter la pitié, même de ceux qui n’ont pas l’honneur d’appartenir à la Société protectrice des animaux. ))
- Après avoir montré combien nous sommes en retard sur les Américains, M. Maréchal ajoute :
- « Nous sommes réellement impardonnables !
- » C’estdans unatelierparisien qu’a été construite, par M. Gramme, la première machine électrique vraiment industrielle ; c’est un français, M. Fontaine, qui, le premier a démontré que les dynamos étaient rêver-
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- sibles, c’est-à-dire qu’elles pouvaient fonctionner non seulement comme générateurs d’électricité, mais encore comme moteurs, et c’est aux Américains que nous avons laissé l’honneur d’appliquer en grand ces deux admirables découvertes.
- » 11 convient de dire, à notre décharge, que l’Amérique constituait un terrain tout préparé pour l’application de la traction électrique. La main-d'œuvre y est chère et la houille à bon marché. Les rues y sont longues, larges et droites. Les formalités administratives n’y étouffent pas l’initiative individuelle et personne, à moins d’être un Yanderbilt ou un Gordon Benett, n’y ressent la nécessité de s'offrir le luxe d’une voiture, lorsqu’on peut se déplacer rapidement par le tramway.
- » Désire-t-on créer une voie nouvelle? On commence, dès que le gros des terrassements est terminé, par y installer un tramway électrique. De simples poteaux en bois supportent les câbles conducteurs. Et alors que, dans des cas analogues, un ingénieur français se croirait déshonoré s'il n'y allait pas de ses pavés de bois et de ses bordures en granit, on se contente d’une viabilité absolument primitive. Des planches grossièrement assemblées, suffisent pour les trottoirs. Quant à la chaussée personne ne la réclame... puisque l’on a le tramway.
- » Le tramway électrique est aujourd’hui la caractéristique de la vie urbaine, dans les grandescités américaines. C’est pour le monde des affaires — c’est-à-dire pour tout le monde — une admirable simplification. Et, même dans les villes où la circulation est particulièrement intense on ne perd pas son temps à discuter, pendant des années, sur l’opportunité de tel ou tel métropolitain. Le tramway électrique avec sa souplesse, sa régularité, sa capacité de transport suffît à fout le monde. Et si, l’année dernière, les recettes du chemin de fer métropolitain aérien de New-York ont baissé de r i p. ioo, le fait est dû exclusivement à la concurrence des tramways électriques.
- » Jugez un peu du résultat, si, au lieu d’un chemin de fer aerien, il se fut agi d’un
- métropolitain souterrain, comme celui que l’on promet aux Parisiens... s’ils sont bien
- » Que le tramway électrique corresponde à un besoin essentiellemt moderne, le fait est aujourd’hui indiscutable ».
- Al. .Maréchal explique ensuite brièvement à son auditoire le principe des tramways électriques et il ajoute :
- « Le câble aérien, avec ses haubans multipliés, n’a pas été du goût de toutes les municipalités. Quelques champions de l’esthétique des rues l’ont même qualifié durement de cage à poulet. Aussi, dans certains cas. a-t-on placé le conducteur d’alimentation non plus en l’air, mais dans un caniveau caché sous la voie et ouvert suivant une fente longitudinale. La prise de courant se fait alors par une tige métallique isolée, passant par la fente et venant frotter sur le conducteur. C’est là, en particulier, le système adopté à Budapesth. Nous en reparlerons plus loin. On désigne cette deuxième classe sous le nom de tramv'xys à conducteurs souterrains.
- » Un caniveau, avec tous les appareils qu’il contient, c’est encore bien compliqué. Aussi certains inventeurs ont-ils cherché à alimenter les voitures en marche en les faisant communiquer avec un rai! conducteur, arasé au niveau du sol. Le difficile, dans ce cas, est d’empccher le courant de s’irradier dans tous les sens. Je montrerai tout à l’heure comment on y est parvenu.
- )) Cette troisième classe constitue les tramways à conducteurs établis au niveau du sol ou à conducteurs de surface.
- » Enfin on a pu, grâce aux accumulateurs, supprimer et la ligne aérienne et tous conducteurs de surface ou souterrains. Mais il faut alors charger les voitures d’un poids mort considérable. Vous connaissez, en outre, les défectuosités des accumulateurs et comme rendement et comme entretien. Ce sont des outils délicats. Et, alors que le moteur supporte sans broncher des à-coups effrayants, il faut, pour les manœuvrer, se conformer à tout un protocole. Un coup de collier les
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- fatigue autant qu’un attelage. Ils rappelleraient presque un tramway à chevaux... avec les chevaux dans la voiture. »
- Parlant en particulier du tramway à conducteur aérien et à trôlet, .Al. .Maréchal expose ainsi scs avantages et ses inconvénients :
- « Sur les très grandes voies ou sur les places, il serait peu économique de recourir à une suspension par poteaux et par haubans.
- » On préfère alors adopter des supports en forme de candélabre qui servent à deux lins. Par deux consoles, ils supportent les lils de trôlet ; et, au sommet, ils reçoivent une lampe à arc qui contribue, le soir, à l'éclairage de la voie.
- » C’est un système analogue, quoique plus rudimentaire, que l’on emploie en rase campagne, principalement pour les lignes à voie unique placées sur l'accotement des routes. Un simple poteau en bois et une console enfer, c’est, dans ce cas, tout ce qu’il convient de prévoir.
- » En alignement droit, les fils de trôlet sont soutenus tous les 35 à 30 mètres. Mais, dans les courbes, il faut rapprocher beaucoup plus les tendeurs. C’est là le point faible des lignes à trôlet. Quand on examine les raccordements des lignes américaines, on s’explique jusqu’à un certain point la qualification de cage à poulet, que nous rappelions à l’instant. Mais tout est perfectible et si, aux Etats-Unis, on s’etait un peu plus préoccupé de l’esthétique des rues, on serait certainement arrivé à diminuer tout cet enchevêtrement de fils tendeurs et conducteurs qui donne aux plus belles villes de ce pays un aspect d’usine, si choquant pour les étrangers.
- » Au surplus l'archet de la maison Siemens simplifie déjà la question puisqu’il permet de substituer aux courbes du tracé des polygones à sommets assez espacés. Mais il ne faudrait pas croire qu’il la résout complètement, attendu qu’il n’est pas beau lui-même. 11 a aussi l’inconvénient, dit-on, d’amener
- une destruction assez rapide des lils conducteurs (’).
- » J’ai, à dessein, visé un cas défavorable. En général, les lignes à trôlet sont d’un aspect bien moins disgracieux et le public, après les avoir « bêchées » énergiquement — ce qui est dans l’ordre — les accepte ensuite très facilement.
- » En y mettant un peu d’astuce, on pourrait même atténuer considérablement l’impression première, assez désagréable, je le reconnais, produite par une ligne à trôlet. Ce serait de peindre les fils, les haubans, les isolateurs, etc., d’un ton semblable à celui du fond sur lequel ils se projettent. Sur les voies plantées, on placerait les poteaux à l’alignement des arbres et on leur donnerait une teinte appropriée. Pour les fils tendeurs on adopterait, de préférence à l’acier, du bronze siliceux, ce qui permettrait l’emploi de fils tendeurs de petit diamètre, etc.
- » Je n’hésiterais pas, pour ma part, à accepter des lignes à trôlet sur un grand nombre de nos boulevards plantés, de la périphérie,
- » Et vous pouvez être assuré que, lorsque le publie aurait goûté du tramway électrique, il crierait comme un beau diable si l’on voulait lui enlever « sa cage à poulet ».
- M. .Maréchal passe ensuite rapidement en revue les conditions d’établissement des tramways à trôlet, du retour par les rails et d’établissement de la voie. Celle-ci présente une importance considérable, les frais d’entretien des voies mal établies étant une source de dépenses exagérées pour les compagnies et le défoncement continuel des rues qui en serait la conséquence devant être à tout prix évité. .M. Maréchal estime que :
- « A Paris nous trouverions facilement dans nos types courants (voie Broca ou voie Mar-sillon) les éléments d’une excellente voie de
- (') Cet inconvénient a été beaucoup atténué depuis que l’on emploie, comme à Bâle, un archet avec mon-
- L’Èclairage Electrique, t. IV, p. 393.
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- tramways électrique. Comme pour toutes les voies nouvelles, une fondation en béton, de 0,15 m. à 0,20 m. d’épaisseur, serait de rigueur ».
- Les frais considérables qu’entraîne l’établissement des voies dans ces conditions, auraient pour résultat de diminuer l’importance relative des frais de premier établissement afférente à la partie électrique.
- « Les tramways à conducteurs souterrains seraient tout indiqués, dans les grandes villes, continue M. .Maréchal, si l’on pouvait inspecter aisément les caniveaux et voir ce qui s’y passe.
- » I Venons l’un des types les plus satisfaisants celui de Budapesth, par exemple. Ce caniveau est formé par des panneaux ovoïdes, en fonte, exactement raccordés par un canal en béton de môme section. On ne peut visiter les conducteurs et leurs supports qu’à la condition de démolir la chaussée. Dans les rues larges et à circulation peu active — comme c’est le cas à Budapesth — cela ne présente pas de très sérieux inconvénients. 11 n’en serait probablement pas do même à Paris.
- » Du moment où les conducteurs sont souterrains on n’a pas à s’occuper de leur diamètre. C’est ce qui explique pourquoi, dans ce système, on emploie non de» fils de cuivre, qui coûtent toujours très cher, mais des pièces courantes en fer telles que cornières, fers à U, à T etc. A Budapest on a pris des cornières. Elles sont supportées par des isolateurs horizontaux fixés sur les panneaux en fonte.
- » Je disais, à l’instant, que dans les lignes à trôlet on faisait passer le courant de retour par les rails. C’est moins par économie que pour n’avoir pas à adjoindre aux fils aériens, contre lesquels on crie déjà beaucoup, un fil spécial pour le retour. Avec le caniveau le conducteur de retour est tout indique puisqu'il est invisible du dehors. C’est pour cette raison qu’il existe deux conducteurs dans un même caniveau.
- » On peut faire au caniveau une objection grave : c’est qu’il sert de réceptacle à toutes
- les immondices de la chaussée. On conçoit cependant qu’on puisse le nettoyer facilement, en y faisant passer- des balais accrochés aux voitures et en le faisant communiquer de place en place avec les égouts. Rien n’empèchc aussi d’y effectuer des lavages à grande eau. Il paraîtrait qu’à Budapesth on maintient sans difficulté le caniveau absolument propre.
- » Il ne faudrait pas que, sous les lourdes charges qui circulent dans les rues, ou encore sous la poussée du pavage en bois, la rainure vint à se rétrécir de manière à empêcher le passage du frotteur qui fait ici l’office de trôlet.
- » A Budapesth, où l’on ne craint pas de s’offrir le luxe de rainures de 30 à 40 millimètres, un évènement pareil est rare. Mais à Paris, où nous n’acceptons pas de rainure supérieure à 29 millimètres et où les chaussées ont à supporter des chargements énormes, les choses se passeraient probablement moins simplement. 11 faudrait n’employer que des ossatures excessivement solides et s’inspirer, à ce sujet, de l’expérience acquise sur les différentes lignes de funiculaires.
- )> Il existe une grande variété de caniveaux pour la traction des tramways. Naturellement chaque constructeur affirme que le meilleur système est justement celui qu’il confectionne. Il est malheureusement difficile de se faire une opinion absolument sûre à ce sujet, car les tramways à conducteurs souterrains ne constituent qu’une infime fraction parmi les tramways exploités électriquement.
- » On conçoit, en particulier, que les Américains, à qui le trôlet donne toute satisfaction, se soient peu préoccupés d’améliorer le système.
- » Aussi, à Paris, serait-on assez embarrassé s’il fallait choisir.
- » Ce serait de bonne politique de stimuler, dès à présent, les idées et d’ouvrir un concours parmi les inventeurs de tous les pays. Paris y trouverait son compte, puisque scs préférences marquées sont pour le caniveau et, si ce concours mettait en lumière quel-
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- ques types absolument satisfaisants, on aurait rendu un service énorme à l'industrie électrique. »
- Les quelques lignes à conducteur souterrain qui ont été établies présentent les avantages et inconvénients suivants :
- Système Love. — Le point saillant de ce système, c’est que les conducteurs sont parfaitement protégés par les rebords verticaux de la rainure, et que cette rainure est assez facilement démontable.
- Caniveau de Washington. — Les isolateurs ne sont plus horizontaux, mais verticaux, ce qui empêche les produits de balayage de s’y déposer. En outre, on peut les visiter, en ouvrant de petits regards établis sous la chaussée,
- Caniveau de -Blackpool. — C’e9t évidemment l’un des tj'pes les moins encombrants qui aient jamais été réalisés. Contrairement à ce que nous avons rencontré dans les précédents caniveaux, le courant de retour revient à l’usine par les rails, comme dans la ligne àtrôlet. Ce caaiveau a assurément le mérite de la simplicité. Mais il est réellement trop rudimentaire pour pouvoir être appliqué en toute sécurité dans une grande ville. En fait, il n’a pas encore franchi les limites de la station balnéaire de Blackpool.
- Quant aux tramways à conducteurs établis au niveau du sol, ils ont le grand avantage de supprimer tout caniveau et toute rainure mais, ajoute M. .Maréchal, (des appareils ou distributeurs qui mettent les rails en charge au moment voulu sont placés sous les trottoirs. Il y etl a tous les ioo mètres. Ce sont des organes assez compliqués dans lesquels je n’avais qu'une confiance assez limitée. Cependautje dois dire que le système a fonctionné à Lyon d’une façon très convenable.
- On va l’appliquer à Paris, sur la ligne de Romainville, en-remplaçant les rails par des pavés en acier et en augmentant les dimensions longitudinales des frotteurs.
- Le dernier système à envisager est celui de la traction par accumulateurs.
- « J’ai été tout à l’heure un peu dur pour les accumulateurs, dit .M. -Maréchal.
- )) C’est que j’envisageais surtout une vraie ligne urbaine à départs très rapprochés. 11 est clair que, dans ces conditions, la traction par accumulateurs doit être peu économique, puisqu’il faut autant de fois deux batteries qu’il y a de voitures en service : une à la charge, l’autre sur le réseau. La dépense de premier établissement d'une ligne aérienne, qui peut effrayer au premier abord lorsque l'on n’a à alimenter que trois ou quatre voitures à la fois, devient au -contraire peu de chose si on peut la répartir sur un très grand nombre de voitures-kilomètres.
- » En fait, on n’a appliqué la traction par accumulateurs que dans des cas très rares et là. pour ainsi dire, où l’on ne pouvait pas faire autrement.
- «Les Américains, que nous devons souvent consulter en matière de tramways électriques, ont pour les accumulateurs une horreur profonde. Ils leur reprochent surtout d’être lourds, encombrants, délicats et d’absorber gloutonnement de l’énergie.
- » Pour traîner une voiture de cinquante places, il faut bien compter près de .259o à 3000 kilogrammes d’accumulateurs. C’est en poids, presque autant que les voyageurs transportés.
- »Je rappelais, en commençant, que les accumulateurs devaient être maniés avec beaucoup de précaution et en particulier que la charge qu’ils emmagasinent doit être débitée sans à-coups.
- » Or il suffit de jeter les yeux sur le diagramme de consommation d’une voiture, pour constater combien cette condition est loin d’être réalisée. A ce régime, les meilleurs accumulateurs s’anémient avec une déconcertante rapidité.
- » En revanche, la traction par accumulateurs présente quelques avantages incontestés.
- » D’abord on obtient l’électricité à bas prix dans l’usine productrice du courant, attendu
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- qu’en disposant convenablement les batteries on peut faire travailler constamment les machines à pleine charge
- «Ensuite, on supprime tout cet arsenal de fils conducteurs, de haubans et de poteaux contre lequel la vieille Europe proteste avec tant d’énergie.
- » Enfin, chaque voiture portant avec elle sa provision d’électricité, ne peut être affectée par un accident survenant, soit au réseau, soit à l’usine.
- » Il est clair, d'ailleurs, que ces avantages seront encore plus marqués le jour où l’on aura mis la main sur cet oiseau rare que tous les électriciens réclament avec énergie, à savoir l’accumulateur léger, robuste, économique et puissant. »
- En outre, les accumulateurs permettent une récupération facile sur les lignes en pente.
- « Mais on ne fait pas de tramways électriques uniquement par l’apiour de l’électricité. En matière de transports urbains, la fameuse question du dividende prime toutes les autres. Et la première demande que fera un actionnaire à qui vous proposerez la traction électrique sera invariablement celle-ci : Qu’est-ce que cela coûte ?
- » Afin de faciliter les comparaisons, j’ai lait le calcul pour les divers systèmes de traction employés à Paris, et voici ce que j’ai trouvé pour le prix de revient de la voilure-
- mètre de cinquante places.
- ramway à chevaux . . . . Fr. 0,60
- — à air comprimé . . . °-44
- — avec locomotive sans
- ^43 (\»
- — avec moteur Ser-
- pollet 0,38
- — funiculaire 0.65
- — à accumulateurs. . . o,48
- Comme il n’existe pas à Pari de tram
- l’on f plutôt Di ns de morqu la voit
- way électrique avec câble aérien, et trôlet, je me suis procuré le prix du Havre. 11 est de 0,245 fr. A Paris, nous n’atteindrions pas vraisemblablement 0,30 fr. Le prix serait sensiblement le meme avec un conducteur souterrain puisque, à Budapesth, on se tient aux environs de 0,30 fr. Enfin avec le système de MM. Claret et Vuilleumier, 011 obtiendrait probablement un prix analogue.
- « Ces prix ne comprennent ni les frais généraux, ni les frais d’amortissement. Ceux-ci dépendent de la durée de la concession, donnée fort variable, et de la dépense de premier établissement.
- « Si l’on tient aux tramways électriques, on trouve qu’un kilomètre de voie double sur fondation de béton coûterait approximative-
- ment à Paris {') :
- i° Pour un tramway à trôlet. 185 000 fr. 20 Pour un tramway système
- Claret et Vuilleumier . . . 200 000 fr.
- 3" Pour un tramway système Budapesth................. 240 000 fr.
- Les prix que nous venons cle citer sont tout à l’avantage de l’électricité. Nous le savions depuis longtemps, mais nous supposions que la Compagnie des Omnibus l’ignorait. Puisqu’elle le sait, espérons que bientôt nous n'aurons rien à envier aux Japonais ni aux habitants des îles Honolulu. Nous ne pouvons que nous associer aux conclusions de M. Maréchal :
- « Pourquoi, à Paris et en France, sommes-nous si en retard, par rapport aux Améri-
- « Cela tient à une prudence réellement excessive, en matière d’innovations scientifiques.
- (( Nous inventons, mais nous n’appliquons guère.
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- revue d’électricité
- « Et cependant nul ne saurait ignorer que c’est de notre pays qu’est partie la grande impulsion scientifique qui, depuis 1881, a tant contribué au développement des applications de l’électricité.
- « Je voudrais enfin nous voir réagir! Est-ce que nous n’avons pas assez de ces chevaux encombrants qui nous traînent en rechignant, qui salissent nos chaussées et qui nous volent 1 oxygène de nos poumons ?
- « Brouillons-nous donc résolument avec la
- routine ! Ht, dans cette révolution toute pacifique, à laquelle tous les ingénieurs doivent collaborer, que notre mot d'ordre soit, comme
- en Amérique : Sus à la cavalerie et tout..........
- à l'électricité ! » G. P.
- Sur le.démarrage des voitures de tramways électriques, par J. M. Knox (1), L’intensité considérable du courant lors du démarrage des voitures de tramways électriques est une source d’inconvénients
- graves. On sait que cette intensité dépend, lors de la fermeture du circuit, de la résistance ohmique du moteur et des organes de démarrage ; lorsque la voiture se met en marche, le moteur développe sa force contre électromotrice, et l’intensité du courant diminue jusqu’à ce que, à pleine vitesse, il atteigne sa valeur normale. Avec les nouveaux modes de contrôle de la vitesse, la résistance du circuit des moteurspeut varier Considérablement si l'on supprime ou non la résis-? tance extérieure et surtout si l’on groupe les moteurs en tension ou en dérivation.
- Si, parsuited’unefausse manœuvre, l’intensité du courant est trop forte au démarrage, il en résulte un effort considérable sur les moteurs de la voiture, et un cchauflement nuisible, une perte plus grande en ligne et une demande exagérée à la station centrale. On croyait généralement qu’on gagnait beaucoup en vitesse à démarrer brusquement. iU. G. W. Knox, ingénieur de la Chicago City Railway Company, vient de faire à ce sujet une série d’expériences très intéressantes
- (') Street Railway Review,
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- qui montrent tout l’avantage qu’on a à démarrer avec une faible intensité.
- Les courbes delà ligure i représentent la consommation du courant lors du démarrage d’une voiture de tramway électrique. A représente l’intensité du courant en démarrage brusque et 13 la tension correspondante sur la ligne; C l’intensité du courant en démarrage lent et D la tension correspondante ligne. La drotie E donne la valeur de la puissance maxima dépensée par la voiture au moment du démarrage brusque et G la puissance correspondant au démarrage lent. Dans le premier cas, la voiture atteint sa pleine vitesse en F et, dans le second, en H. En chiffres, ces courbes se traduisent ainsi:
- On voit toute l’importance de la manœuvré du controleur; il n’est pas étonnant que, dans ces conditions, M, Reckenzaun ait pu reconnaître des écarts de 25 pour 100 dans la puissance dépensée par une voiture en marche suivant le mécanicien qui la dirigeait.
- Tous les directeurs compétents connaissent l’importance de l’éducation des mécaniciens sur ce point, ainsi que la difficulté qu’il y a à obtenir que ces mécaniciens observent .les règles qu’on leur trace. .M. Knox a fait afficher les courbes ci-dessus
- [ dans les dépôts de la Compagnie, à Chicago, en avertissant les mécaniciens de sc conformer aux enseignements qu’elles donnent. Une mise à pied de quelques jours a vite triomphé des têtes dures. Depuis que cette disposition a été prise, la consommation de courant à la station centrale a beaucoup diminué et la consommation de charbon diminuera certainement dans une plus grande proportion encore, de même que le chapitre entretien et réparations.
- Un contrôleur série-parallèle, exige une manœuvre toute différente de l’ancien contrôleur à rhéostat et ses propriétés sont généralement peu comprises. Tandis que le courant initial n’est pas très grand lorsque les moteurs sont en série entre eux et avec la résistance extérieure, il se produit une augmentation brusque de courant lorsque l’on groupe les moteurs en dérivation. Il est nécessaire de n’operer cètte manœuvre que lorsque la voiture a atteint la vitesse maxima compatible avec les moteurs en série. Les résultats frappants obtenus dans les essais que nous venons de relater sont dus principalement à ce que le groupement des moteurs en dérivation a été accompli trop rapidement.
- Un des faits les plus intéressants que révèlent ces essais, c’est qu’on ne gagne que fort pexi de temps en démarrant brusquement, tandis que la dépense supplémentaire de courant est énorme. G. P.
- Le moteur électrique et les tramways funiculaires, à Chicago (').
- Nous avons déjà signalé la substitution qui a été faite dernièrement du moteur électrique au moteur à vapeur pour 1 entraînement du câble de State Street, à Chicago. Cette installation présente un intérêt particulier en ce qu’elle servira peut-être de point de départ à une transformation analogue d’un certain nombre d’autres lignes. A Chicago, elle a permis de réduire sensiblement les frais d’exploitation. Chaque équîpcd’hommes,
- (’) The stieet Raibxay Journal, septembre 1895, page 585.
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- à la station centrale, travaille 8 heures par jour ; il fallait, avec les moteurs à vapeur iq ouvriers. Ce nombre est actuellement réduit à 4 (3 mécaniciens et un aide) qui surveillent le moteur et la machinerie d’entraînement du câble. L’économie de ce chef serait de 3 500 à q500 fr par mois, soit de qo à 50000 fr par an. Quant à la dépense en charbon, elle ne peut encore être fixée. Dans les deux cas, la force motrice est fournie par des machines à vapeur ; dans le premier, elle était appliquée directement au câble, tandis que clans le second, elle subit des pertes ducs à la transformation d’abord dans le générateur, puis dans le moteur ; mais le rendement de ces puissantes machines est très élevé et, d'un autre côté, le moteur étant alimenté par plusieurs unités en multiple dans la station génératrice d’électricité, on peut modifier le nombre de ces unités en service, afin que chacune d’elles travaille toujours avec une charge suffisante pour donner son rendement maximum ou à peu près, tandis qu’avec des moteurs à vapeur la charge est faible pendant de longues heures et le rendement réduit. Il pourrait donc se faire qu’il y eût économie avec la nouvelle installation.
- Laplupart des grandes lignes de tramways funiculaires sont alimentées par 2 ou 3 usines indépendantes. L’économie de combustible, etc., qui résulterait de leur combinaison en une seule station égalerait, si elle ne la dépassait pas, la perte duc à la transformation et à la transmission électrique. L’économie de personnel considérable qui résulterait de cette combinaison serait donc un bénéfice net.
- La ligne transformée, à Chicago, est celle qui s’étend, dans State Street, de la 39e à la 63e rue. L’usine motrice est située, dans State Street, entre la 52' et la 5 3e rue ; elle occupe un emplacement de 35,75 mètres de longueur et 61 mètres de profondeur.Elle comprend deux moteurs à vapeur de 600 chevaux chacun, un en service, l’autre en réserve, et les générateurs de vapeur.
- L’usine génératrice d’électricité est située dans le prolongement de celle-ci, entre la
- 52e, la 53e et Wabash avenue. Ses dimensions sont les mêmes que celles de la première.
- Le moteur électrique qui entraîne maintenant le câble a une puissance de 600 chevaux; il a été mis en service le 26 juillet dernier ; c’est un moteur Westinghouse, en dérivation, fonctionnant à 500 volts. La poulie a 1,55 m de diamètre et 1,68 m de largeur. Un des moteurs à vapeur a été démonté, l’autre étant conservé pendant quelque temps encore comme réserve, en cas d’accident. Le moteur électrique attaque directement, par courroie, la poulie d’entraînement du câble qui a 6,22 m de diamètre.
- Le courant est pris directement aux barres omnibus du tableau de distribution de l’usine d’élcctricité. L'armature est enroulée en série ; elle est formée de barres de cuivre passées dans les trous du noyau. Les parties recourbées, à l’extrémité opposée du commutateur, ne s’étendent pas à plus de mi-distance de l’arbre, ce qui permet le libre accès de l’air dans les ouvertures ménagées pour la ventilation. Les inducteurs inférieurs, la plaque de fondation et les chaises des paliers .sont venus de fonte d’une seule pièce. L’ensemble de la machine peut être déplacé sur trois rails au moyen de vis, afin d’obtenir la tension favorable des courroies. Le moteur est à 6 pôles et est calculé pour tourner à 300 tours par minute : dans la pratique, sa vitesse angulaire est maintenue à 310 tours par minute.
- Le tableau de manœuvre comprend : un coupe-circuit automatique, un coupe-circuit manœuvré à la main, un commutateur inver-.seur à double pôle placé dans le circuit de l’armature, un ampèremètre, un commutateur d’excitation, et enfin un large tableau de rhéostat. placé dans le circuit de l’armature ; ce rhéostat est employé lors du démarrage et lorsque, la nuit, on veut réduire considérab*e-ment la vitesse pour vérifier l’état du câble ; il sc compose de fils de fer galvanisé nu 11, B.W. G. (3.048 mm de diamètre) immergés dans l’eau; celle-ci, enrefroidissant les résistances, permet de faire passer des courants
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- plus intenses, ce qui a pour effet à la fois d’économiser du fil et de l’espace. En temps ordinaire l’eau est au repos, mais lorsqu’on emploie des courants très intenses, elle est mise en circulation.Le réservoirest. dans ce but, muni d’un robinet d'alimentation d’eau et d’un trop plein. Le rhéostat est composé de 16 sections dont la résistance totale est de 1,9 ohm. Ces sections sont réunies séparément aux touches du tableau par deux conducteurs en cuivre n° 0000 (10,921 mm de diamètre). Une bobine de haute résistance, en maillc-chort est placée en dérivation entre les extrémités du circuit d’excitation, en vue d’absorber l’extra courant lorsqu'on ouvre le circuit. Un rhéostat ordinaire est intercalé dans le circuit d’excitation pour le contrôle de la vitesse du moteur ; celui-ci étant enroulé en dérivation, sa vitesse angulaire est constante, pour une valeur donnée des résistances intercalées, quelle que soit la charge.
- Un des avantages du moteur électrique sur le moteur à vapeur est la facilite avec laquelle il permet d’inspecter le cable, la nuit. Il arrive qu’un point du câble qui paraît douteux s éloigne de l’examinateur avant que le moteur ait pu être arrêté. Le mécanicien doit alors faîte machine arrière en manœuvrant à la main les valves d’admission ; s’il n’est pas très habile, le moteur peut se caler sur un point mort et il en résulte une perte de temps notable. Aveç le moteur électrique, il suffit de renverser le sens du courant pour iaire revenir le câble en arrière et la vitesse du mouvement peut être aussi réduite que possible.
- Les résultats donnés en exploitation courante sont d’ailleurs tout à l’avantage du moteur électrique ; le démarrage se fait très régulièrement et sans aucune difficulté ; l’accélération est uniforme et en 90 secondes environUe câble peut être démarré depuis une vitesse nulle jusqu’à la vitesse maxima qui est de 25,2 km par heure. La régularité du mouvement est très grande ; on ne ressent aucun des à-coups si sensibles sur les tramways funiculaires, et qui proviennent de ce que, lors de la mise en marche ou de l’ar-
- rêt simultané de plusieurs voitures, les moteurs à vapeur ne règlent pas assez rapidement. Cette souplesse du moteur électrique est facile à reconnaître, même pour les voyageurs qui en ignorent la cause.
- Comme nous l’avons dit plus haut la vitesse linéaire du câble est de 25,2 km par heure; sa longueur totale est d’environ 9,6 km. Le service comprend, aux heures de trafic intense, des départs, toutes 2 1/2 minutes, clc trains de 3 voilures, une motrice et deux attelages, dans chaque direction.
- L’emploi du moteur électrique a permis de déterminer le rendement de ce mode de traction sur la ligne en question.
- D’après M. Hill, l’ingénieur qui. a proposé et exécuté cette transformation, le moteur seul, à vide, sans courroies, dépense 40 ampères à 300 tours ; avec la courroie et la poulie d’entrainement du câble, quia 6,22m de diamètre, pèse 24 tonnes et est montée sur un arbre long de 4,88 m et de 35,56 cm de diamètre, le courant absorbé est de 95 ampères. Lorsque le câble est en marche, à pleine vitesse, sans aucune voiture en marche, le courant est de 275 ampères. Lorsque les voitures sont en marche, le courant varie entre 35oet t 000 ampères ; la moyenne pour une chargeordinaireestde 515 ampères. En admettant que le rendement du moteur soit le même à ces charges différentes, la puissance absorbée par chaque partie de l’installation se répartirait donc comme suit :
- Moteur, courroie et machinerie 18 p. too
- Câble 35 »
- Voitures 47 »
- Total 100 »
- L’usine génératrice d’élcctricitê est, comme nous l’avons dit, contiguë à l’usine du câble; clic est très bien équipée. Elle comprend 7 chaudières du typetubulaire horizontal ordinaire, de 1,83 m de diamètre et de 6,:om de longueur. Le charbon (à 7 50 fr la tonne) est manœuvré par des appareils mécaniques. H y a 5 groupes générateurs comprenant chacun 2 moteurs à vapeur Whcclock, à simple expansion, faisant 100 tours à la minute, à
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- la pression de 7 kg par cm5 et entraînant chacun, par cordes, une dynamo Westinghouse, de 700 chevaux, à 4 pôles, donnant, à 300 tours par minute, 525 volts et ioooam-
- Cctte usine alimente actuellement un réseau de 75 km de lignes àdouble voie, surlesquelles circulent 180 voitures. La dépense moyenne du courant est de 10,5 ampères par voiture, soit 7.5 chevaux électriques à la station centrale. Ci. P.
- Sur la self-induction des câbles armés par J. Whitcher (1).
- Les cables protégés par une enveloppe de fer, sous forme de tube ou d’enroulement, jouent aujourd’hui un grand rôle dans la distribution de l’énergie électrique.
- Dans les conducteurs simples ainsi protégés l’induction produite dans le fer par les courants alternatifs et réagissant sur les courants eux-mêmes est plus ou moins considérable.
- Avec les cables concentriques cet effet ne se produit naturellement pas; mais les cas d’emploi de câbles à un seul conducteur sont encore assez fréquents, principalement dans les distributions à trois fils.
- On peut donc se demander jusqu’à quel point ccs effets inductifs dans l’enveloppe de fer peuveirt être négligés pratiquement, question qui conduit l’auteur à effectuer les évaluations suivantes :
- Prenant d’abord le cas d’un conducteur entouré d’un tube de fer, il s'agit de déterminer l’induction produite par le conducteur en présence du fer, et son effet réactif, autrement dit la force contre-électromotricc créée dans le conducteur.
- Soient : -
- 1 l’intensité efficace du courant dans le conducteur;
- n la fréquence :
- &Ja valeur maxima de l’induction dans le fer;
- g la perméabilité du fer;
- tUe diamètre moyen du tube en centimètres ;
- s 1 épaisseur du tube en centimètres ;
- C) The Electrician. 30 aoôt 1895.
- a la f.é.m. efficace de self-induction.
- Xous admettrons que les variations de courant suivent la loi du sinus, et que la valeur efficace de e soit la même que dans le cas d’une sinusoïde. La valeur maxima du courant est alors \G I. et la valeur efficace de e est égale à r, 1 fois sa valeur moyenne.
- Si l’on ne tient pas compte des courants de Foucault créés, l’induction maxima dans le fer est donnée par
- :s„—0,41 Cé = 0,566-3;-». • ()
- Le llux coupant le conducteur quatre fois par période, la valeur efficace de la force contre-électromotrice est
- ' = i»i 10 ’ = 0,48=» j-,«» io.! volts.
- Ceci est la valeur fournie par centimètre carré de la section longitudinale du fer, ou par - cm de longueur du conducteur. Pour 100 mètres de conducteur on a donc
- Cette f.é.m. n’est pas exactement opposée au courant magnétisant, elle retarde sur celui-ci de 90e. Par conséquent en appelant E la f.é.m. primaire du circuit et E, la différence de potentiel existant à l’autre extrémité, la chute de potentiel totale est E — K,. Si D représente la chute ohmique, on obtient pour la chute de potentiel inductive E—E,—T). Mais E, -|- D est la résultante de E et de e, et fait un angle de 90° avec e ; donc E,q-D—
- et la chute de potentiel totale est égale à e s/W^TJy.
- On peut observer que e n’a pas une grande influence sur la chute de potentiel; son effet principal est de décaler le courant par rapport à la f.é.m. Si e est égale à 10 pour 100 de Eet D — 2 pour 100 E, la chute totale de potentiel n’est que de 2,66 pour 100.
- Il est inutile d’insister sur ce cas simple qui ne présente qu’un intérêt théorique; car la présence des courants de Foucault modifie
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- les résultats en diminuant l’induction, tout en augmentant la chute de potentiel e, dont la valeur diminue, réagit néanmoins d’autant plus contre E, que l’angle entre ces deux f.ô.m. s’approche plus de i8on,
- Pour déterminer l'effet de ces courants de Foucault nous pouvons les considérer comme, équivalent à un courant unique suivant longitudinalement les couches intérieures du tube de fer et revenant le long des couches extérieures. Il est évident que la résistance de ce circuit est égale à quatre fois la résistance longitudinale du tube, et que ce courant est dû à une f.é.m. moyenne égale à la moitié de celle (maxima) agissant dans les couches limites, la f.é.m. de courants de Foucault allant régulièrement en croissant du milieu de l’épaisseur aux couches extrêmes. Mais cette f.é.m. maxima est précisément égale à la f.é.m. de self-induction, puisqu’elle est produite par les mêmes variations de flux. Fin désignant donc par p la résistance spécifique du fer, on aura pour la résistance opposée aux courants de Foucault dans 100 mètres du tube
- r.sd
- Et la valeur efficace du courant de Foucault moyen sera
- (3)
- La composante magnétisante des courants est égale à ______
- VI1-*1,
- valeur à substituer à I dans (a) :
- , = M85Xio-<^;,v'iT^h
- ____ 1,4*7
- d\Jf? io» —l— (0,97 X
- fl)
- Pour déterminer u. il est nécessaire de connaître $>, on aura donc avantage à donner à l'expression précédente la forme ci-dessous
- f 0,366 X'Q'X.^
- ^p’ioBq-(o,97 X 10
- Au point de vue pratique, ces équations in-
- diquent que la valeur de p. n’a pas grande influence sur e ; la résistance spécifique p au contraire, qui varie beaucoup d’un métal à l’autre, modifie aussi considérablement la chute de potentiel quand on passe, par exemple, de la fonte au fer forgé. L’auteur donne à ce sujet plusieurs tableaux de valeurs. Pour des tuyaux de fonte depuis 20 mm de diamètre interne et 6 mm d’épaisseur jusqu’à 20 cm de diamètre et 13 mm d’épaisseur la chute de potentiel inductive par 100 mètres avec un courant de fréquence 100, varie de 0,05 I à 0,03. Pour le fer forgé les valeurs sont plus faibles.
- En général, l’induction dans l’enveloppe de fer est assez faible et i’hystérésis, par conséquent, petite. Mais avec des enveloppes minces, ces facteurs jouent un rôle plus important et peuvent donner lieu à une chute de potentiel non négligeable.
- Comme exemple est cité le cas d’un câble de 19 fils de 2,6 mm, ayant une enveloppe extérieure formée de deux rubans d’acier de 1,6 mm d’épaisseur, et le diamètre total du câble étant, d’environ 3,5 mm. Un courant de 100 ampères à la fréquence de 100, éprouverait dans 100 mètres de ce câble une chute de potentiel inductive de 20 volts environ.
- Ces chiffres peuvent donner une idée de l’ordre de grandeur de l’effet en question.
- A. IL
- REVUE DES SOCIÉTÉS SAVANTES PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES
- Relation entre la perméabilité du fer et l’induction magnétique, par K. Zickler {’).
- L’auteur s’est proposé d’établir une formule générale ainsi qu’un mode de construction graphique pouvant représenter la relation entre la perméabilité du fer aux différentes inductions.
- En réalité, les quantités dont il détermine les rapports ne sont pas la perméabilité et
- {') Zeitschrift für Elektrotechnik, 1" octobre 1895.
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- l'induction, mais bien la susceptibilité et | l'auteur ne retient que les premiers termes et l'intensité d’aimantation. En effet, dans les | pose
- formules I 4;r-'5,
- fS = 4 I u^4îr*.
- et I
- “ — 4 77 z ~l • i > 1 Pour éviter toute confusion nous rem-
- sur l’ordonnée maximu de la courbe. Si nous appelons u0 l’ordonnée du point N (ayant Bfl pour abeisse), le point Q a pour ordonnée 2 u0. II en résulte que la valeur de la tangente trigo-nométrique est —^—L"
- 20. Le point d’inflexion P a pour coordonnées B = 2 B0 et u =— ; la tangente en ce point découpe sur l’axe des ordonnées une longueur O R égale à 2 «„ et la tangente tri-gonométrique a pour valeur — -
- placerons les symboles Sb et y. par B et ».
- En comparant les résultats de séries d’expériences de Rowland, Bosanquet, Ewing, Lehmann et d’autres, l'auteur a trouvé que pour différentes sortes de fer la courbe de la susceptibilité magnétique en fonction de l’intensité d’aimantation présente les mêmes caractères que La courbe représentée par la ligure 1. Onremarque les particularités suivantes :
- i° La tangente à l’origine VI, point dont l'ordonnée est /S, passe par un point Q situé
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- 3. La courbe se .poursuit après le point P° symétriquement par rapport à ce point, et si l’on admet que cette symétrie se conserve pour tout le reste de la courbe, celle-ci doit rencontrer l’axe des abeisses en un point S distant de l’origine de B max = 3 B„.
- Remarquons en passant que le degré de saturation correspondant au maximum de la courbe
- _B!____
- L’auteur a cherché à représenter la courbe de la figure 1 par une expression algébrique du 3e degré de la forme :
- «o-4-k, BB' + «, B3.
- La condition que la courbe doit passer par les points MNPS fournit quatre équations permettant de déterminer les coefficients a.
- En remarquant que d’après les expériences de Rayleigh, Baur, etc. avec des aimantations très faibles, l’ordonnée à l’origine atteint approximativement le dixième de l’ordonnée maxi-ma, c’est-à-dire que (3 = et en introduisant encore la relation BmûX=3 B0, on arrive finalement à l’expression :
- nplaçant « par ^ on obtient
- expression représentant la courbe d’aimantation ordinaire {avec la réserve déjà indiquée que B est proportionnel à l’intensité d’aimantation et non à l’induction).
- La formule (1) représente 3a relation cherchée avec une approximation très suffisante pour la pratique.
- On peut encore obtenir la courbe par un procédé purement graphique, elle peut, en effet, être représentée par trois arcs de para-
- bole MX, XP et PS, répondant aux équations
- ..........—
- .....— IHUU (§-/].
- -.......»=“.[uhuu(UÎ
- Les points M, N, P et S, étant marqués, ainsi que les tangentes en ces points, la construction des paraboles est facile. Pour l’arc MX. par exemple, on divise les distances VN et VM, (V intersection des tangentes) et l’on tire les droites 11, 22, 33 qui forment des tangentes à l'arc de parabole.
- Si l'on veut ensuite construire la courbe d’aimantation, en utilisant la relation H = on obtient un point quelconque C( de cette courbe correspondant à un point G de la courbe u, en menant OC et en portant sur l’ordonnée EC, la longueur UD découpée sur une droite horizontale quelconque UT, c’est-à-dire en faisant LC, = UD. On cherche tous les autres points de la courbe en se servant de la même ligne auxiliaire UT, qui détermine l'échelle des H.
- Que l’on procède par le calcul ou par voie de construction graphique, on voit que les deux procédés indiques par l’auteur permettent de trouver les courbes caractéristiques du magnétisme, en se basant comme seules données sur les valeurs de u0 et de B0 = — > A. H. ^
- Mesures de résistances pour des courants alternatifs de hautes fréquences, par Josef Tuma (';.
- L’auteur détermine la résistance de fils de cuivre, d’argent allemand, de nickel et de fer pour des courants alternatifs. Il emploie deux calorimètres de Bunsen dont les tubes à essais sont remplacés par des tubes de verre mince traversant complètement ces appareils. Le fil en expérience est introduit dans le tube de l’un de ces calorimètres. Dans celui de l’autre, on place une résistance fermée par une couche extrêmement mince d’argent ou
- (•) Wiener Berickte, 14 juin 1895.
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- de cuivre (o.ooi à 0,010 mm) déposée sur une baguette de verre.
- Des expériences préliminaires ont permis de constater que les courants alternatifs employés (84 400 à 232 900 oscillations par seconde) avaient une densité constante sur toute la section des conducteurs.
- A travers le lil en expérience et la résistance tubulaire, on lançait un courant alternatif, puis un courant constant et des deux couples de mesures ainsi obtenues, on déduisait rintunsité moyenne du courant alternatif et le rapport - des résistances w et tu du fil pour ce courant et pour un courant constant.
- Les valeurs trouvées pour ce rapport ne concordent qu’approximativement avec les résultats fournis par les formules données par Stefan. Cette légère discordance peut être attribuée à ce que l’auteur 11’a pu employer des courants cl’aussi grandes fréquences que celles que suppose Stefan. Il était en effet obligé d’ajouter aux fils de faibles longueurs sur lesquels il expérimentait une self-induction assez considérable, car autrement la fréquence eût varié en même temps que J a résistance à mesurer et le calcul de cette résistance eût été plus difficile. Néanmoins l’auteur a pu reconnaître que, pour les plus hautes fréquences produites, l’accord est plus satisfaisant pour les fils non magnétiques que pour les fils magnétiques. Pour ces derniers la variation de la perméabilité rend, en effet, tout calcul illusoire. Dans le cas des fils de fer. l'auteur a trouvé que la résistance dépendait de l’intensité du courant alternatif, qu’elle décroissait quand cette intensité croissait. J. B.
- La vitesse des ondes électriques, par John Trowbridge et William Duane (’).
- La première partie de ce Mémoire n’est que la reproduction d’un mémoire publié en Avril dans The American Journal of Science
- i.'j Philosophical Magazine, t, XL.,p. 211-225; Août
- et que nous avons analysé dans ces colonnes (’•)..
- Rappelons que dans les expériences dont la description faisait l’objet de ce premier mémoire. les auteurs déterminaient la vitesse de propagation des ondes électriques dans un circuit métallique en mesurant d’une part la longueur d’onde des perturbations induites dans un circuit secondaire, et d’aulre part, la période de ces perturbations en photographiant à l’aide d’un miroir tournant, les images des étincelles auxquelles elles donnent naissance dans un interrupteur. Ils trouvèrent ainsi, comme moyenne de leurs résultats, une vitesse égale à 2,816 X 10 ‘°, nombre qui est sensiblement au dessous de celui qu’a trouvé M. Blondlot par une mesure directe. Ajoutons d’ailleurs qu’en déduisant la période des photographies des étincelles primaires ils étaient conduits à la valeur 2,988 X io'° qui est presque identique à celle de M. Blondlot, mais que,pour diverses raisons, ils considéraient comme moins exacte que la précédente. •«.
- La seconde partie du Mémoire contient la description d’expériences nouvelles faites en vue de contrôler les premières et de trouver la cause du désaccord de leurs résultats avec ceux de M. Blondlot. Disons immédiatement que ces expériences conduisirent les auteurs à observer une cause d’erreurs qui leur avait primitivement échappé et qu’ils ont trouvé 3,003 X 10 ,0 pour la vitesse de propagation des oncles, valeur qui concorde fort bien avec celle que l’on admet généralement.
- Cette cause d’erreurs est la déformation qu’éprouvent les ondes secondaires dans le voisinage de la coupure où se produisent les étincelles. Il s’agissait donc de trouver une disposition donnant des ondes non déformées en même temps que des étincelles secondaires produisant des images photographiques nettes. Un grand nombre de condensateurs de diverses grandeurs et des diélectriques variés ont été essayées avant d’at-
- («) John Trowbidgk et William Duane. American. Journal of Science, t.XLÏX,p.297. Eclairage Electrique
- t. III, p.424.
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- teindre ce but. C’est qu’en effet plusieurs difficultés se présentaient. En premier lieu il fallait éviter une trop forte réaction du circuit primaire sur le circuit secondaire, afin de ne pas trop augmenter l’amortissement dans le premier par le ' retrait d’une trop grande quantité d’énergie et d’empêcher ainsi une bonne résonnance entre les deux circuits. D’un autre côté, la capacité du condensateur primaire ne peut être très grande car il faudrait alors diminuer la seli-induction du circuit primaire, ce qui augmenterait son amortissement. Enfin le condensateur secondaire doit avoir une capacité inférieure à une certaine limite, pour que les nœuds des vibrations secondaires se produisent dans le circuit et non pas dans les plaques. Ces di-
- 0 K
- verses conditions conduisaient à prendre de préférence des condensateurs de faible capacité, mais alors on se trouvait en présence d'un autre inconvénient : les étincelles secondaires n’étaient plus suffisamment intenses pour donner des images photographiques nettes.
- Finalement l'appareil suivant fut employé. Le condensateur primaire A. 13 (fig i) est formé de deux plaques carrées de 30 cm de côté, disposées verticalement et séparées par une lame de verre de 2 cm d’épaisseur, verre dont le pouvoir inducteur spécifique est un peu plus grand que 8. Deux autres plaques carrées de 26 cm de côté, constituent le condensateur secondaire E E ; des lames de gutta-percha de 1,8 cm d’épaisseur séparent les armatures du secondaire de celles du primaire. Le circuit primaire B C est constitué par des fils de cuivre de 0,34 cm de diamètre disposés, à 40 cm de distance l’un de l’autre, dans le plan horizontal passant par
- le centre des plaques ; au milieu C se trouve un interrupteur terminé par des boules ayant 0,34 cm de diamètre. Le circuit secondaire E J F est placé horizontalement à 16 cm au dessus du plan du primaire ; il consiste en un fil de cuivre de 0,215 cm de diamètre ayant une longueur totale E J F de 5 860 cm ; en J est un interrupteur à pointes.
- Avec cet appareil les auteurs obtinrent des ondes bien régulières, même dans le voisinage de J.
- En promenant un bolomètre le long des fils et portant les indications de cct instrument en ordonnées tandis que sa distance aux plaques était portée en abscisses, ils trouvèrent, en effet, des courbes d’une parfaite régularité. Le rapport de la déviation maxima à la déviation minima observée dans ces expériences était de 15 à 1 environ ; un nœud sc trouvait en J.
- Les photographies de l’étincelle secondaire présentèrent quelques particularités. Généralement elles montraient deux bandes obscures suivies d’un espace brillant où l’on pouvait quelquefois observer deux ou trois bandes légèrement obscures ; ensuite deux bandes obscures réapparaissaient, suivies encore d’un espace brillant et cette succession se répétait jusqu'à 6 et 7 fois ; le reste de l’image était semblable aux images ordinaires de l’étincelle oscillante.
- Au premier abord il semble que l’on doit attribuer les deux premières bandes noires aux deux premières oscillations du circuit primaire, qui, à cause de l’amortissement, sont beaucoup plus puissantes que les autres. Mais si cette explication était la bonne la seconde paire de bandes devrait être moins noire que la première et la troisième moins que la seconde. Or on n’observe rien de semblable. D’un autre côté ces apparences ne peuvent être attribuées à la formation d’ondes complexes car les expériences bolomètriques faites quelques minutes avant n’indiquaient aucune irrégularité des ondes. Les auteurs croient devoir les attribuera une influence de la nature des sphères entre lesquelles jaillissent
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- s33
- les étincelles, car en opérant avec des sphères de diverses substances (étain, aluminium,
- magnésium, métal fusible, .... cadmium) ils
- obtinrent des images différentes. Avec le cadmium les apparences que nous venons de signaler étaient très peu marquées et’ même, dans quelques cas, les diverses bandes noires étaient de la même intensité. Comme avec ce métal les photographies étaient beaucoup plus nettes et beaucoup plus facilement mesurables, les auteurs adoptèrent définitivement des boules de cadmium.
- Un autre point mis en évidence par l’examen des photographies est que les distances des diverses bandes fournies par une même étincelle dépendent du degré de résonance du circuit primaire et du circuit secondaire. En effet, en mesurant ces distances quand les deux circuits étaient en parfaite résonance les auteurs trouvèrent des valeurs ne différant que de 2 à 3 pour ioo de la valeur moyenne obtenue en divisant l’espace occupé par plusieurs bandespar cenombrede bandes, tandis qu’en répétant ces mesures après avoir augmenté de aopourcentia self-inductiondu primaire, ils trouvèrent des valeurs dépassanlquel-quefois de 8 et 12 pour cent les précédentes, bien que lavaleur moyenne soit restée lamême.
- 11 résulte de là que les vibrations d’un résonateur ne sont pas nécessairement régulières, mais peuvent s’écarter un peu do la forme fixée par les dimensions et la forme du résonateur, et qu’elles doivent être regardées comme une série de pulsations se propageant dans le secondaire et produites à des instants séparés par des intervalles dépendant de l’excitateur. Tout d’abord ces pulsations cheminent les unes derrière les autres, puis s’entremêlent par suite de la réflexion des premières aux extrémités du résonateur, mais, à cause de 1 amortissement considérable de l’excitateur, les dernières pulsations sont trop faibles pour être sensibles et ce sont les premières seules ffui peuvent être décelées par l’expérience. On conçoit donc que lebolomètre ne puisse servir à reconnaître le déplacement des nœuds résultant d’un défaut de résonance de l’excitateur
- et du résonateur, car, pourvu que ce défaut ne soit pas trop accentué, on aura toujours un minimum delà déviation du galvanomètre quand le bolomètre se trouvera à un nœud des vibrations provoquées par les premières pulsations. Toutefois, ce minimum sera d’autant plus petit que la résonance sera meilleure puisque, pour une résonance parfaite, les nœuds des diverses vibrations se trouveraient aux memes points.
- Une dernière particularité observée sur les photographies est que, même quand on a obtenu une résonance parfaite et des ’ ondes très régulières, les premières bandes obscures de ces photographies sont plus distantes que les dernières. Les auteurs expliquent ce fait de la manière suivante : Les premières oscillations de l’étincelle secondaire qui donnent naissance aux premières bandes de l’image photographique se produisent pendant que le circuit primaire est encore fermé par l’étincelle excitatrice; les dernières oscillations ont lieu, à cause de la différence d’amortissement du primaire et du secondaire, après que l’étincelle primaire a cessé. Or, quand le circuit primaire est ouvert, la capacité des plaques secondaires est moindre que lorsqu’il est fermé et, par suite, les ondes mettent moins de temps à se propager d’une extrémité à l’autre du secondaire; les oscillations sont donc alors plus rapides et, en conséquence, leurs images sont plus rapprochées.
- Quant aux mesures faites en vue de déterminer la vitesse de propagation des ondes dans le résonateur, elles ont fourni les résuL tats indiqués dans le tableau suivant :
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- Les nombres de la troisième colonne se déduisent de ceux des deux premières, connaissant la distance du miroir à la plaque photographique, distance égale à 302 cm dans ces expériences.
- La longueur d’onde était déterminée en mesurant à l’aide du bolomètre la distance comprise entre deux nœuds. Comme il avait été constaté par de nombreuses expériences préliminaires que, dans cet appareil, la distance des nœuds restait la même qu’il y ait ou non une interruption dans le secondaire, cette distance était généralement déterminée après avoir rapproché au contact les boules de l’interrupteur.
- Comme nous le faisions remarquer en commençant, la valeur moyenne trouvée par les auteurs pour la vitesse de propagation dans les fils se rapproche beaucoup de celle qu’a obtenue M. Blondlot; elle diffère de moins de 0.02 pour 100 de la valeur admise pour la vitesse de propagation de la lumière. J. B.
- BIBLIOGRAPHIE
- Cavi telegrafici sottomarini (Câbles télégraphiques sous-marins), par E. Jona. — Bd. Hœpli, éditeur, Milan, 1896.
- La librairie Hœpli, de Milan, bien connue pour l’originalité et l’importance de sa série de Manuels, vient de publier un nouvel aide-mémoire sur les cables télégraphiques sous-marins, dû à M. l’Ingénieur Jona. Depuis longtemps les ingénieurs français qui ont plus particulièrement étudié la question des câbles, ont reconnu que l’industrie italienne, prolitant des résultats acquis qu’elle a étendus par des recherches nouvelles, s’est rapidement placée dans un bon rang comme outillage et comme construction. L’auteur des “ Cavi telegrajici sottomarini ” le démontre dans son ouvrage qui sera sûrement apprécié par les spécialistes, autant pour la multiplicité de détails et de méthodes qu’il fournît que par son style sobre et élégant, dégagé de la phraséologie un peu longue de la langue italienne.
- Dans ce volume de 350 pages, illustré de près de 200 figures, M. l’Ingénieur Jona a condensé la matière du beau traité dé Télégraphie sous-marine de'M. Wünschen-dorff. Sans délaisser aucune partie dé son sujet, il a glissé rapidement sur l’historique des câbles, résumé' les questions de zoologie, réuni sous forme de tableaux des renseignements complexes fort attachants sur là flotte télégraphique du monde entier. Il a écrit un Manuel qui tient sa place entre les formulaires techniques et les traités de luxe, et qui réunit la précision de l’un à l’attrait de l’autre. Rien n’indiquera mieux d’ailleurs l’ordonnance du livre que son analyse succincte.
- Il est divisé en huit parties formant dix- huit chapitres. La première est un exposé général de l’industrie cablicrc, de la fabrication des conducteurs, de leur pose, de leur réparation, et un résumé historique des travaux et tentatives remontant à Sœmmering, i YVheatstone etc. et s’arrêtant après la pose ! du câble de Majunga. Les chapitres • II et 111 j détaillent la situation de l’industrie électri-1 que en Italie, insistant sur l’importante installation de la maison Pirelli et sur celle des usines similaires récemment créées en France. Le chapitre III est une étude de tout le réseau sous-marin du globe.
- Dans la deuxième partie, l’auteur décrit la fabrication des câbles.Ula suitpas àpasdepuis la confection de l’âme jusqu’au recouvrement de l’armature. Les détails et les figures abondent sur l’épuration mécanique ou chimique des matières premières, les machines à triturer la gutta, les procédés d’extraction de celle-ci, la culture des isonandras, la mise en œuvre, les presses à recouvrir les conducteurs. Même étude pour le caoutchouc. L’auteur cite les résultats d’expériences personnelles faites sur les guttas épurées chimiquement et déclare n’y avoir pas trouvé toutes les garanties que l’on pourrait désirer. H y a là un point à éclaircir. Les travaux de MM. Seligmann, Sérullas, Jungflcisch etc. sont passés en revue à propos de cet impor-
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- tant sujet des diélectriques. Le chapitre suivant traite de l’armature des câbles, des machines à ruban de cuivre préservatif du taret, des diverses machines à recouvrement, des armatures de toute espèce et de toutes dimensions, et des soudures ou joints qui paraissent si simples et qui demandent, on le sait, un personnel habile. Les figures au trait, de toutes ces machines complètent très heureusement ce long chapitre.
- La troisième partie contient l’exposé de la méthode d'immersion de Siemens. Dans le chapitre Villa machinerie de bord est décrite avec soin. On y trouve aussi des tableaux de la flotte télégraphique du globe avec la description des navires câbliers représentés par des coupes et des plans très nets bien que très réduits. L’auteur parle ensuite longuement des sondages, des appareils employés pour ces opérations, notamment du type Thomson et du modèle plus récent de Lucas dans lequel l’arrêt se produit automatiquement quand le plomb de sonde a touche le fond. M. Jona a fait ici l’historique des sondages et des instruments ah hoc depuis 1753 jusqu’à nos jours. 11 y a ajouté la description du bathomètre de Siemens donnant les profondeurs sans aucun sondage. 11 a dressé un intéressant relevé comparatif des profondeurs indiquées par les sondes et par l’appareil Siemens.
- Il complète cette partie par une étude des instruments donnant la température des couches liquides et par une esquisse de la vie animale dans les divérses zones des océans. Ces prémisses posées, il arrive à l’immersion des câbles, en allant du câble côtier au conducteur intermédiaire, puis à celui du grand fond. De nombreuses gravures reproduisent les phases multiples de ces opérations.
- La quatrième partie du Manuel est consacrée à la « réparation des câbles ». Enumérant d’abord les causes principales des dégâts, parmi lesquelles il n’a pas négligé le rôle très sérieux que jouent les mouvements séismiques ou volcaniques dans certaines contrées, l’auteur cite les accidents les plus remarquables constatés jusqu’à présent, puis il décrit les
- animaux marins si curieux qui causent des dommages aux câbles. Cette description est accompagnée de gravures très fines. 11 s’étend ensuite sur les manœuvres des navires] chargés des opérations. Il se place à un point de vue particulier pour calculer la tension sur le grappin et sur le câble pendant le relèvement. N’oublions pas de mentionner la longue série d’ancres et de grappins de toute nature que de nombreuses planches montrent en coupe ou en perspective.
- Ayant épuisé le côté mécanique et le côté naval de la question des cables, M. l'Ingénieur Jona aborde, dans la cinquième partie, le côté purement électrique, en parlant des mesures. 11 a soin de ne pas revenir sur les théories ou instruments rentrant dans le domaine général de la physique et que l’on retrouve partout. Il s’en tient strictement à ce qui touche l’industrie des câbles. Après une rapide étude des cabines d’expériences et des maisons d’atterrissement que l’on appelle en France des « guérites », il décrit successivement les instruments et les méthodes de mesure, en les appuyant de nombreux schémas et gravures. Il suit rigoureusement les essais que l’on poursuit depuis la formation de l’âme jusqu’à l’embarquement du câble, et depuis le départ jusqu’à l’atterrissement et la mise en service. Le détail de ces méthodes et de ces instruments occupe à peu près le cinquième de l’ouvrage. Ces chapitres, écrits avec une grande clarté, s’enchaînent avec beaucoup d’ordre. 11 n’y a pas de ces retours en arrière qui rendent quelquefois les recherches dans un ouvrage technique un peu laborieuses. Si, ça et là, l’auteur a ouvert quelque parenthèse bien vite refermée, c’est pour exposer sobrement quelque idée personnelle ou signaler quelque appareil de sa façon, tel, par exemple, que l’ingénieux petit modèle de rhéostat à grande résistance qu’il décrit au chapitre XIV, ou les tours de main qu’il indique au chapitre XV pour la réparation des suspensions délicates des galvanomètres Thomson, ou bien encore une clef nouvelle qu’il a imaginée, de concert
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- avec M. l’Ingénieur Uinelli, pour la mesure de l’isolement. Le chapitre XVI est réservé aux paratonnerres déjà connus et au dernier modèle de Lodge.
- Dans la sixième partie, il est parlé de la réparation des défauts. Sous peine de sortir de notre cadre, il faut nous borner à indiquer rapidement les chapitres : i” Recherches des dégâts pendant la fabrication, dans les bobines d’âme, dans les âmes recouvertes, dans les câbles en cuves : a" Défauts dans les câbles immergés—cas d’une rupture complète du conducteur sans défaut d'isolement — défaut d’isolement sans rupture du conducteur, — rupture complète du conducteur et défaut d’isolement, rupture incomplète du conducteur avec ou sans défaut d’isolement. — existence simultanée de deux ou plusieurs défauts en divers points. En outre des méthodes classiques de mesure, qu’il passe en revue, l’auteur tait connaître quelques recherches personnelles sur les câbles de la mer Rouge. 11 avoue lui-même qu’il n’examine le cas de deux défauts simultanés que pour montrer combien il est difficile, pratiquement, de les localiser sans trop de coupures ou sans trop de remplacements de portions de câble.
- La septième partie, fort courte, est réservée à la transmission des signaux, aux câbles spéciaux, (à papier, etc.) et à la téléphonie sous-marine. Quelques exemples, réunis à la fin' de l'aperçu sur la téléphonie semblent infirmer très sensiblement la régie de Preecc.
- La huitième et dernière partie abonde en tables et données numériques pour le calcul des armatures, des revêtements, de la vitesse d’immersion, de la tension du câble en cours de pose, des chaînes ou lignes des grappins de relèvement, etc. On y trouve d’intéres-..sauts détails sur un grand nombre de câbles, des tables sur la perte de charge, sur l’électrisation, etc. Une grande carte du type de celle du bureau de Berne termine et complète l’ouvrage. Elle donne la situation, à ce jour, du réseau sous-marin du globe.
- Au total, le volume que vient de publier la
- maison 1 Iccpli. remplit réellement une lacune : il tient le milieu, comme nous l’avons dit. entre le formulaire et le traité développé. 11 procède des deux et les supplée, et sous son format réduit il contient la matière et les planches d’un fort in-octavo.
- 11 est à désirer qu’il soit publié en français et qu’il soit accueilli avec un peu de cet engouement qne l’on réserve chez nous aux seuls ouvrages anglais dont certains sont loin de présenter une semblable netteté d’exposition et une répartition aussi logique des chapitres.
- P. Marcim.ac
- rraktisehô3 Hauclbuch des Elektrotechnikers.
- (Manuel pratique de l'Electricien), par J, Zacharias.
- — A. Hartlebcn, editeur, Vienne.
- Nous possédons en Erance nombre de formulaires s’adressant aux ingénieurs-clcctri-ciens, et dans le nombre on en trouve de vraiment utiles. Mais le manuel capable de ren-.dre des services aux moins instruits, le véritable vade mecum du monteur et de l’ouvrier -électricien, nous fait, je crois, encore défaut. L’individu qui, ayant pendant quelques années écouté le ronron d’une usine électrique,
- ; croit de son devoir de faire profiter ses con-. temporains de « son expérience », est d’espèce commune. Le plus souvent, il fabrique un mélange incohérent de quelques tours de main appris des ouvriers et de notions scientifiques mal digérées. Il se trouve toujours un éditeur pour publier ces insanités, et. ce qui est pis, un public pour les absorber.
- Voici, au contraire, un ingénieur qui ne s’est cru a même de guider l’ouvrier qu’après de longues années de praLque en Europe et en .Amérique. Nous ne prétendons pas voir dans l’ouvrage de M. Zacharias le prototype de tous les manuels, mais ce qui nous paraît certain, c’est qu’un mécanicien assez studieux pour consacrer quelques soirées à la lecture de ce livre de quelques 250 pages, peut devenir rapidement un bon monteur-électricien ; et c’est bien là le but à atteindre.
- L’ouvrage est en deux parties : installa-
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- tions utilisant de grandes puissances ; installations à faibles courants.
- Dans la première partie est indiquée la voie à suivre pour l'établissement d’un projet d’installation, pour le calcul des circuits, des rhéostats, de la puissan.ee. etc. On y trouve aussi d’utiles indications pour le dessinateur, les'éclaircmcnts convenant aux différents locaux, l’énumération des appareils accessoires nécessaires, etc.
- Le projet étant établi, nous arrivons à l’exécution. Nous garnissons d'abord le sac. du monteur de tous les outils, dont la liste est donnée. Puis nous nous occupons, de l'installation des machines, du choix des poulies et transmissions, de la pose des câbles, des branchements et des circuits intérieurs. Enfin. nous étudions les différentes manières de grouper nos circuits.
- Pour les installations reliées à des réseaux nous avons à placer et à surveiller les compteurs, à remplir les feuilles dont des modèles sont reproduits, et à observer toutes les règles établies par les compagnies d’assurances du les autorités locales.
- Nous ne quitterons pas ce terrain sans indiquer le mode de réglage et d’entretien des lampes à arc, les conditions que .doivent remplir les supports des lampe's, les lustres, etc., le choix des divers matériaux, les durées d'éclairage dans les différentes saisons.
- Dans la partie relative aux installations télégraphiques, téléphoniques, de sonneries, etc., le sujet est traité avec les'mêmes développements. Nous remarquons principalement le chapitre relatif aux piles. L’auteur n’y croit pas nécessaire de donner au dix-millième près la force électromotricc des di verses piles-étalons (comme nous l’avons vu dans un ouvrage analogue). 11 se contente d indiquer ce qu’on peut demander aux piles usuelles dans les diverses applications, et en se conformant aux règles mentionnées. Ici, le chapitre des accumulateurs nous semble par trop écourté, l’auteur n'y consacre que deux pages.-
- • Dans un complément sont traitées les. prin-
- cipales mesures électriques, l’emploi des ins- . truments, la recherche des défauts, les notions indispensables relatives aux chaudières foyers, machines à vapeur, â gaz, etc., des renseignements sur les moteurs électriques, les turbines, les tramways et différentes don-, nées numériques réunies en tableaux.
- L’énumération que nous venons de faire des principales matières contenues dans ce volume, peut déjà donner une idée de tout ce que l’auteur à condensé dans son petit livre de poche ; quant à la façon dont ces matières sont traitées, nous croyons qu’elle répond absolument au but. , , .
- Les illustrations ne sont pas nombreuses on a renoncé à reproduire les figures de ré-" clame des catalogues.; par contre, on a donné clcs schémas utiles et l’aspect des parties de matériel que le monteur a intérêt à connaître en détail. A. 1 Iess.
- Expérimente mit Strœm^n hohir Wechselzahl.
- ('Expériences avec les courants de grande fréquence par Etienne de Füdor, revu et annoté par'NÏKOi.A Tesla. — A. Hartleben, éditeur, Vienne.
- Dans cet ouvrage sont classées et reliées entre elles les différentes parties de l’œuvre de Tesla éparses dans les publications périodiques et.les comptes-rendus des sociétés.’Mais il ne, s’agit pas d’une simple reproduction des con-, férences et des articles ; au contraire, l’auteur a voulu montrer la genèse des recherches dans le domaine des hautes fréquences et les liens, qui les unissent aux travaux antérieurs. Dans .ce but, il rappelle les expériences si captivantes de J.-J. Thomson, d'Elihu Thomson et surtout celles du professeur Crookes, dont Tesla s’est déclaré un disciple convaincu.
- • L’incontestable mérite du livre do M. de Fodor, et ce qui le rend utile dans la bibliothèque de l’homme de science, réside dans le soin qu’a pris l’auteur de citer avec minutie les sources auxquelles il faut remonter pour jeter un coup d'œil sur ce vaste champ d’exploration: Le tiers environ des 290 pages de l’ouvrage est consacré à ces annotations bibliographiques qui nous semblent des plus complètes. • • ' A. IL
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- Die elekîrisclien accumulatoren (Les accumulateurs électriques), par J. Sack. - A. Hartleben, éditeur, Vienne.
- Description des principaux accumulateurs adoptés dans la pratique, des appareils de sécurité et de réglage, discussion des réactions chimiques, montage des éléments et applications diverses, tel est en résumé le contenu de ce livre, qui fait partie, comme le précédent ouvrage, de la bibliothèque électrotechnique fondée par la maison Hartleben.
- Les figures sont suffisamment nombreuses et claires, pour renseigner sur les détails de construction des éléments que hauteur a assez judicieusement choisis dans la légion des accumulateurs connus et inconnus.
- _______ A. H.
- Ouvrage reçu.
- Die Lehre von der Elektricitat (Leçons sur Vélectricité) par Gustav Wiedemann. 2‘ édition, trois gros volumes, graud in-8*. Prix ; 26, 28 et 28 marks. — F. Vievseg et fils, éditeurs, Braunschweig.
- CHRONIQUE
- Cours publics et gratuits du Conservatoire national des Arts et Métiers. — Depuis lundi dernier, 4 novembre, sont commencés les cours du soir du Conservatoire des Arts et Métiers. Le tableau suivant donne les heures de ces différents cours :
- Géométrie descriptive, par M. Rouché; à 7 h. 3/4, amphithéâtre À.
- Géométrie appliquée aux arts, par M. Brissc ; à 9 h., amphi. A.
- Chimie appliquée aux industries de la teinture, de la céramique et de la verrerie, par M. V. de Luyncs ; à 7 h. 3/4, amphi. B.
- Constructions civiles, par M. Pillet; à 9 h., amphi. B»
- Mécanique appliquée aux arts, par M. Hirsch; à 7 h. 3/4, amphi. C.
- Physique appliquée aux arts, par M. J. Violle; à 9 h., amphi. C.
- Mardi
- Filature et tissage, par M. J. Imbs ; à 7 h. 3/4, amphi. A.
- Economie industrielle et statistique, par M. André Liesse ; à 9 b., amphi. A.
- tMétallurgie et travail des métaux, par M. Le Verrier ; à 7 h. 3/4, amphi. B.
- Agriculture, par M. Grandeau ; à9 h.,amphi.B.
- Economie politique et législation industrielle, par M. E. Levasseur ; à 7 h. 3/4, amphi. C.
- Chimie industrielle, -par MM. Aimé Girard et Sorel ; à 9 h., amphi. C.
- Mercredi
- ‘'Droit commercial, par M- Alglave ; à 9 h., amphi. A.
- Travaux agricoles et génie rural, par M. Ch. de Comberousse ; à 7 h. 3/4, amphi. B.
- Chimie agricole et analyse chimique, par MM. Schloesing; à 9 h,, amphi. B.
- Électricité industrielle, par M. Marcel Deprez; à 7 h. 7/4, amphi. C.
- Chimie générale dans ses rapports avec l’industrie, par M. Jungfleisch ; à 9 h., amphi. C.
- Jeudi
- Comme le Lundi.
- Vendredi
- Comme le Mardi.
- Samedi
- Comme le Mercredi, sauf que le cours de Droit Commercial de M. Algrave, est remplacé par ce-
- Economie sociale, par M. Beauregard; à 9 h.,
- Nous indiquons ci-dessous les programmes de ceux de ces cours qui intéressent particulièrement les électriciens :
- Physique appliquée aux arts, par M. Violle, les Lundis et Jeudis, à neuf heures du soir (amphithéâtre C).
- Lois fondamentales des phénomènes électriques et magnétiques. — Instruments de mesure. — Magnétisme terrestre. -- Boussoles. — Sources d’électricité. — Machines électriques. - Piles. — Accumulateurs. — Machines dynamo-électriques et magnéto-électriques. — Transformateurs. — Courants polyphasés. —Applications de l’électricité. — Galvanoplastie. — Production et transport de l’énergie. — Télégraphie. — Téléphonie. — Eclairage électrique. — Electricité atmosphérique.
- Electricité industrielle, par M. Marcel Deprez, les Mercredis et Samedis, à sept heures trois quarts du soir (amphithéâtre C).
- Théorie des machines dynamo-électriques. — Description des types employés dans l’industrie.
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- — Calcul des dimensions d’une machine devant satisfaire à des conditions données. — Des moteurs électriques. — Transmission électrique de la force et ses applications — Calcul de rétablissement d’une transmission de force. — Machines à courant alternatif ; leur théorie, leurs applications.
- ____Accessoires des machines dynamo-électriques.
- _____ Appareils de mesure, conducteurs, canalisations. —- Eclairage électrique.
- Mécanique appliquée aux arts, par M. J. Hirsch, les Lundis et Jeudis, à sept heures trois quarts du soir (amphithéâtre C).
- Machinesà vapeurfixes. - Eléments delà théorie mécanique de la chaleur. — Utilisation de la vapeur dans les machines. — Dispositions et proportions générales. — Construction des organes.
- — Essais, achat, conduite et entretien.
- Chimie industrielle, M. Aimé Girard, professeur ; M. E. Sorel, professeur suppléant, les Mardis et Vendredis, à neuf heures du soir (amphithéâtre C).
- Fabrication des chlorures décolorants. — Produits chimiques fertilisants. — Aluns, matières colorantes inorganiques.
- Métallurgie et travail des métaux, par M V. Le Verrier, les Mardis et Vendredis à sept heures trois quarts du soir (amphithéâtre B).
- Etude des procédés métallurgiques. — Procédés de traitement des minerais par voie sèche et par voie humide : grillage, réduction, etc. — Applications de l’électricité à la métallurgie. —Procédés de travail des métaux à chaud et à froid : laminage, martelage, emboutissage, etc.
- La station centrale de la rue de Bondy. — La station centrale établie par la Société d’Eclairage et de Force, rue de Bondy, est en voie d’agrandissement notable
- Cette usine, après une série de transformations successives avait été dotée en 1889 de quatre groupes constitués par des moteurs Weyher et Richemond à triple expansion attaquant par courroies des dynamos Desroziers de 750 A, 130 V, à 350 tours.
- L’accroissement de clientèle vient d’obliger la Société à prendre de nouvelles dispositions et la solution adoptée va faire de l’usine de la rue de Bondy un tv pe complètement nouveau dans nos régions.
- L’installation projetée est de deux groupes de 600 chevaux avec un groupe de moins de 300 che-
- Les groupes de 600 chevaux sont formés chacun d’une machine Farcot, à 70 tours par minute, recevant sur l’extrémité de l’arbre et en porte-à-] faux l’induit d’une machine Desroziers mesurant 3.500 m de diamètre extérieur. Les flasques de la dynamo sont situés naturellement de part et d’autre de l’induit, l'un d’eux étant logé entre le volant de la machine Farcot et l’induit. Cette disposition offre l’avantage d'un encombrement très restreint et de limiter au moteur seul la surveillance des paliers.
- Ce système a d’ailleurs déjà été expérimenté par la même société dans son usine des abattoirs de la Villette et a donné toute satisfaction, la légèreté relative de l’induit Desroziers se prêtant parfaitement bien à ce mode de montage.
- I.a dynamo de 600 chevaux est à 10 paires de pôles et débitera3ooo ampères sous 135 volts à la vitesse de 70 lourspar minute, maispourrait à une vitesse double — ce qui correspondrait à la vitesse normale des dynamos Desroziers — développer 800 kilowats.
- Le poids total de la dynamo est de 3600 kg.
- Actuellement le premier groupe est en montage et sera mis en service vers la fin du mois d'oc-*-tobre.
- Le second groupe sera construit ultérieure-.'
- Le groupe de 300 chevaux est constitué par une-turbine de Laval commandant directement les induits d’une dynamo double à 4 pôles de 20.0 kw. et tournant à 700 t/m ; le disque de la turbine tourne à 9 000 t/m cl la réduction de vitesse se fait, comme dans les turbines de Laval, au moyen d’engrenages.
- C’est la turbine de Laval la plus puissante construite jusqu’ici.
- Les dynamos ainsi que les turbines ont été construits par la Maison Bréguet.
- Les travaux d’installation de ces deux groupes n’ont pas interrompu le service de l’usine. Deux des anciens groupes ont été démontés et remplacés, dans une annexe, par un groupe de 80 chevaux avec machine Thury et deux turbines de La -val de 100 chevaux chacune et commandant directement des dynam os à deux induits tournant à 1 050 t/ni.
- Ce sont les résultats obtenus sur ces turbines
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- pendant la période, préparatoire des travaux qui ont amené Société d'Eclairage et de Force à choisir la turbine de Laval pour constituer le groupe de secoues de 500 chevaux.
- Comme perfectionnement apporté à l’installation générale de l’usine,les fondations ont été établies sur un plancher mobile du système Ailthoni,
- Ce système de fondations a également été expérimenté avec succès dans l’usine de la rue des Filles-Dieu appartenant à la même Société.
- Après sa réorganisation définitive, l’usine de la rue de Bondy offrira donc un réel intérêt tant pour les électriciens que pour les mécaniciens en raison de ses dispositions tout à fait nouvelles.
- Transmission d'énergie par courants triphasés et téléphonie. — On vient d’inaugurer en Californie une installation d’énergie électrique destinée dèstinée à alimenter la ville de Sacramento (éclairage et tramways). La' transmission, entre le point de production (Folsom) et la station d’utilisation, est faite, sur une distance de 36 km par courants triphasés dont la puissance génératrice est empruntée aune chute d’eau- fournissant 2 400 m' par minute-sous une hauteur de chute de 25 m, dont 21 utilisables, permettant ainsi de développer 10 000 chevaux.
- On 11’en emploie actuellement que 4 000 répartis sur quatre générateurs de 1 000 chevaux chacun, dont le fonctionnement indépendant est assuré par quatre turbines de 1 200' chevaux marchant à 350 tours par minute sous une hauteur de chute de 16,75111.
- Les dynamos triphasées, de 1000 chevaux chacune, pèsent 40 tonnes et fournissent l’énergie à des transformateurs élévateurs de tension qui portent â 11 000 volts la différence .de potentiel sur la ligne. Après avoir franchi la distance ci-dessus sur des conducteurs en fil nu supportés par des poteaux de cèdre munis ;de bras transversaux, les courants arrivent à Sacramento à des transformateurs réducteurs de tension qui alimentent des moteurs triphasés d'une puissance de 300 chevaux chacun actionnant eux-mêmes des génératrices pour éclairage et traction.
- Le rendement du système n’est pas indiqué; mais une des particularités les plus intéressantes de l’installation est l’établissement dune ligne téléphonique sur toute la longueur du parcours entre les deux points extrêmes. On avait tout d’abord hésité â installer cette ligne sur les mêmes
- poteaux que la ligne principale, mais une des Compagnies téléphoniques américaines en assuma la responsabilité, et sa hardiesse a été couronnée d’un plein succès. Les fils téléphoniques sont montés sur les bras inférieurs des poteaux et à 50 cm de distance du conducteur principal le plus rapproché. Grâce à un ingénieux système de transposition des fils, il n’en résulte aucun trouble par induction, et la perception sur ces 36 km est parfaitement nette. Etant données la longueur de transmission et la proximité relative des conducteurs perturbateurs, ce résultat est digne de remarque.
- Les tramviays électriques et la pose des câbles téléphoniques. — Les deux frères ennemis, le téléphone et le trôlet, viennent de se réconcilier dernièrement à New-Hudson. Des ouvriers étaient occupés à retirer un câble téléphonique d’une conduite souterraine ; mais leurs forces réunies n’y pouvaient parvenir ; deux chevaux attelés au câble n’eurent pas plus de succès. Un des directeurs de la compagnie de tramways électriques offrit alors d’attacher l’extrémité du câble à une voiture de tramway qui tira le câble récalcitrant sans difficulté.
- Chemin de fer électrique au Pérou. — The Elec-trical Engincer, de New-York, annonce que les représentants de la Baldwin Locomotive Works et de la Westinghouse Electric and Manufacturing Company étudient actuellement sür place une ligne de chemin de fer électrique qui serait construite au Perçu, à 5 000 mètres d’altitude. Sir Henry Tyler, ex-président de la compagnie de chemin de fer du Grand Trunk, serait à la tête de ce projet, qui témoigne une fois de plus de l’importance Que prend, de l’autre côté de l’Atlantique, la traction électrique des chemins de fer.
- • La traction électrique à Paris.— Nous croyons savoir que la Compagnie des tramways de Paris et du département de la Seine, va prochainement transformer ses lignes, pour adopter la traction électrique. Le trôlet à conducteur aérien serait adopté au dehors des fortifications et les accumulateurs à l'intérieur. Nous reviendrons bientôt sur ce sujet.
- L’Éditeur-Gérant : Georges CARRÉ.
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- REVUE HEBDOMADAIRE D'ÉLECTRICITÉ
- Directeur Scientifique : J. BLONDIN Secrétaire de la rédaction : G. PELI.ISSIER
- PROJET DE CONCOURS TRACTION MÉCANIQUE
- DES VOITURES DE TRAMWAYS A PARIS
- Une étude que nous avons faite récemment sur la'traction mécanique des voitures de tramways, étude qui sera publiée prochainement dans ce journal, nous a conduit à poser cette question :
- Quel serait le meilleur système à adopter pour la traction des voitures de tramways dans une ville comme Paris ?
- Nous pensons que le meilleur moyen de résoudre cette question serait que la Ville de Paris organisât un concours dans lequel des essais pratiques seraient faits officiellement en s’entourant de toutes les garanties possibles d’exactitude et d’impartialité.
- Nous sommes en cela parfaitement d’accord avec M. Maréchal, le savant ingénieur de la Ville, qui, dans une conférence faite dernièrement devant la Société des Ingénieurs coloniaux, et dont nous avons reproduit les passages principaux ('), s’exprimait
- « Ce serait de bonne politique de stimuler, dès à présent, les idées et d’ouvrir un concours parmi les inventeurs de tous les pays. Éaris y trouverait son compte, puisque ses préférences marquées sont pour le caniveau, et, si ce concours mettait en lumière quelques
- O L'Eclairage Electrique, t. V, p. 217.
- types absolument satisfaisants, on aurait rendu un service énorme à l’industrie électrique.'»
- La traction mécanique des voitures de tramways présente, à Paris, une importance capitale. Nous ne parlerons même pas de la nécessité d’assurer le transport de l’affluence anormale de voyageurs qui ne manquera pas de se produire lors de la prochaine Imposition universelle de 1900. C’est une circonstance exceptionnelle, d'une durée relativement faible, et l’on serait en droit de ’se demander si, à elle seule, elle.justifierait les dépenses considérables qui seraient la conséquence de la substitution de la traction mécanique à la traction animale. Mais le service actuel des transports en commun, à Paris, est devenu d’une insuffisance tellement notoire, mêmepour le trafic quotidien, ordinaire, qu’une transformation rapide et complète est devenue indispensable. Tout le monde' se plaint, avec juste raison, de l’état de choses actuel et je ne crois pas qu’il soit un seul Parisien qui n’ait maudit ces antiques véhicules en attendant, pendant des heures, son numéro à la main, qu’une voiture passe, ne portant pas le fatidique écriteau : « Complet ». Et combien plus nombreux encore ceux qui, las d’attendre, ou fixés d’avance, par une longue expérience, sur le sort qui les attend, se rendent à pied où les appellent leurs occupations !
- Kaut-il voir dans les voiturés supplémentaires mises en service par la Compagnie des
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- Omnibus sur certains parcours, la solution tant désirée ? Je crois qu’elles encombrent plus les chaussées qu’elles ne soulagent les trottoirs de piétons fatigués. Ce n’est qu’une demi-mesure et comme telle peu défendable.
- Le Métropolitain ? On nous le promet depuis longtemps, depuis si longtemps même, qu'il est un peu passé à l’état de légende. Quand l’aurons-nous ? .Mystère ! Il coûterait 1, fort cher à établir et ne desservirait pas tous les quartiers. On n’est même pas fixé sur sa supériorité, et M. J. L. Richard, ancien président de la Société des Ingénieurs civils, faisait ressortir, dès 1872, l’inutilité d’un Métropolitain tel qu’on le comprend en général. Cotte opinion a été défendue depuis lors par le même savant et par d’autres ingénieurs devant différentes sociétés savantes et devant différents congres, hors de la discussion du mémoire de M. de Marchéna, M. Regnard lit remarquer l’énormité des foules transportées par les tramways mécaniques de Chicago pendant la World s J air. 11 pense que l’on devrait développer les voies de tramways, ainsi que leur traction mécanique, pour éviter les dépenses énormes, improductives et funestes, à son avis, d’un Métropolitain. Le seul Métropolitain qui convienne à Paris, est un -Métropolitain à niveau.
- Les chiffres que nous publionsplus loin sur le trafic comparé du Métropolitain de New-York et des lignes de tramways funiculaires de la même ville (’) prouvent d’ailleurs que les préférences du public sont pour le tramway.
- Tous gagneraient à l’adoption de la traction mécanique : le public qui voyagerait plus rapidement, plus confortablement et n’aurait plus à compter sur le temps perdu en attentes énervantes et parfois préjudiciables. Si l’on manque souvent pour cette cause des rendez-vous importants, en revanche, on y gagne aussi fréquemment des rhumes et des fluxions de poitrine. Ce serait donc, pour le public, la réalisation d’un rêve longtemps caressé. Les Compagnies verraient leurs re-
- 0 Voir la Chronique.
- cettes augmenter et leurs dépenses diminuer, avantages d’un poids évident.
- Qu’est-ce donc qui arrête le mouvement ? D’abord, des raisons particulières sur lesquelles nous n’avons pas à insister ici ; puis, cette transformation coûterait fort cher et l’on ne se lance pas à la légère dans des entreprises semblables.
- La traction mécanique a donné à l'étranger, aux Etats-Unis principalement, d’excellents résultats. Mais les conditions ne sont plus les mêmes ; et, dans une ville comme Paris qui tient à l’esthétique de ses rues et à l’hygiène de ses habitants, les conditions économiques ne sont pas les seules à considérer. L’aspect des installations dans les rues, les dangers ou les inconvénients pour les passants et les riverains, sont autant de points qui doivent entrer en ligne de compte.
- Examinons successivement, à ces points de vue, les différents modes de traction employés. Dans une prochaine étude nous les comparerons au point de vue technique et économique.
- TRACTION FUNICULAIRE
- La traction funiculaire n’est applicable économiquement que si le trafic est très intense ; elle réalise alors le mode de traction le meilleur marché qui existe par unité de chemin parcouru, c’est à dire par voiture-kilomètre. Mais lorsque le trafic est moins intense, les prix par unité deviennent, au contraire, très élevés, en raison des frais d’intérêt sur le capital engagé qui est considérable, de l’amortissement et de la puissance fixe qu’il faut dépenser pour entretenir le mouvement d’un câble long et lourd marchant à grande vitesse. Cela serait vrai surtout dans les rues tortueuses de Paris, la traction luniculaire se prêtant
- mal à l’exploitation de lignes de ce genre. Ce système a une très grande élasticité, c'est à dire qu’il permet, à un moment donné, de transporter un nombre de voyageurs beaucoup plus considérable qu’en temps normal, rien qu’en mettant en service des voitures suppR'
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- mentaires, sans modifier en rien le matériel fixe. La manœuvre des voitures est simple et facile ; elle n’offre pas de dangers.
- Les seuls inconvénients de la traction funiculaire sont les suivants : l’interdépendance des voitures ; si un accident quelconque entraîne la rupture ou l’arrêt du câble, toutes les voitures, sur toute la ligne, s'arrêtent immédiatement ; les réparations dans ce cas sont longues ; toutefois, dans une installation régulièrement exploitée et normalement entretenue, des accidents, de ce genre ne se présentent pour ainsi dire jamais. Si, par suite d’un défaut dans le câble, la rupture d’un des brins des torons, par exemple, ou si, par suite d’un échauffement ou d’un faussement, le grip ne peut lâcher le câble, la voiture qui ne peut plus s’arrêter est entraînée avec la même vitesse que ce dernier ; le seul moyen de l’arrêter est de courir au prochain poste téléphonique et de prévenir le mécanicien, à la station centrale, d’arrêter les moteurs qu’on ne remet en marche qu’une fois l’accident réparé. Comme les communications téléphoniques demandent toujours un certain temps à établir, — surtout à Paris,— et que la traction funiculaire est principalement applicable sur les lignes à trafic intense où les voilures se succèdent à courts intervalles, et où la circulation ordinaire est très active aussi, les conséquences d’un accident de ce genre peuvent être très graves.
- En résumé la traction funiculaire, tout en pouvant rendre de grands services sur certaines lignes, ne saurait fournir une solution générale.
- TRACTION A VAPEUR.
- Locomotives à foyer. — Ce système présente de graves inconvénients qui en ont fait proscrire l’usage dans la plupart des villes, 11 exige l’emploi de locomotives remorquant une ou plusieurs voitures, au lieu d’employer des automotrices. 11 en résulte un encombrement des rues peu compatible avec les exigences de la circulation active dune grande ville. Si une locomotive ne re-
- morque qu’une seule voiture, les frais d’exploitation deviennent alors très élevés.
- Ensuite, les locomotives projettent dans l’air de la fumée, des flammèches, des escarbilles, de la vapeur. Ce qu’on peut admetre sur des routes de banlieue deviendrait absolument intolérable, surtout si un grand nombre de locomotives étaient en service, dans les rues d’une ville où mille autres causes déjà tendent à vicier l’air.
- En outre, le fonctionnement des locomotives fait un bruit très fort et très désagréa--* ble pour les habitants et pour les chevaux» Les accidents, avec ce système, sont nombreux.
- Son interdiction dans Paris est donc pleinement justifiée.
- Dans le but d’éviter le premier inconvénient ci-dessus, divers inventeurs ont cherché à combiner la locomotive avec le coffre de la voiture à voyageurs ; les voitures Rowan et les voitures Serpollet ont été essayées à Paris,
- Les premières ont été essayées sur les lignes de l'Etoile à la Villettc et ont dû être abandonnées ; elles sont encore en service sur la ligne qui va de la Porte d’Au-teuil à Boulogne, en longeant le Saut-de-Loup, près du Bois.
- Les secondes sont employées notamment de la Madeleine à Gcnnevilliers.
- La traction se fait assez régulièrement, bien que, sur les rampes de la dernière ligne, nous ayons vu souvent les voitures rester en panne. L’emploi du coke comme combustible a permis de diminuer la fumée et d’atténuer les inconvénients du second ordre. Néanmoins les habitants des rues desservies se plaignent encore du bruit des voitures en marche et des flocons de suie qui voltigent dans l’air et viennent salir tous les objets sur lesquels ils se déposent. Ces voitures dégagent une odeur peu agréable qui deviendrait intolérable si elles circulaient en grand nombre.
- En outre, la chaudière et l’installation du
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- mécanicien prennent, sur la voiture une place précieuse.
- Locomotives sans foyer. — Leurs inconvénients sont les mêmes que ceux des locomotives à foyer, sauf les projections'd'escarbilles, flammèches et fumée. Nous ne parlons pas ici des frais d’exploitation.
- TRACTION A AIR COMPRIMÉ.
- Los essais qui ont été faits à Paris avec ce système lui sont peu favorables. Son fonctionnement est à l’abri de certaines objections relatives aux locomotives à vapeur. Il permet l’emploi d’automobiles et supprime totalement la fumée, les escarbilles, etc. Mais les voitures sont lourdes et peu gracieuses; leur service est loin d’être régulier ; sur les lignes exploitées, les arrêts ont été assez fréquents, bien que de peu de durée ; pendant l’hiver, la difficulté d’empêcher la congélation a conduit à arrêter le service. Enfin, les frais d’exploitation sont très élevés. Il est donc peu probable que de nouvelles lignes soient équipées dans Paris avec ce système.
- TRACTION ÉLECTRIQUE.
- Accumulateurs.—Les voitures à accumulateurs qui desservent les lignes de Saint-Denis à Paris sont en fonctionnement normal depuis plus de trois ans et l’exploitation s’est faite régulièrement sans accidents. A ce point de vue, l’expérience est donc satisfaisante.
- Le prix de revient est très élevé, mais des perfectionnements récents permettent de prévoir une réduction sensible dans les prix actuels ; de ce côté, on ne peut donc pas encore sc prononcer.
- Les lignes ci-dessus sont exploitées dans des conditions particulières, la Société quia construit les batteries s’étant chargée de leur entretien. Les résultats seraient-ils aussi favorables si l’exploitation se faisait dans des conditions autres.- On peut en douter.
- Les difficultés qui résulteraient de la manœuvre et de l’entretien d’un nombre considérable de batteries, ainsi que la nécessité
- d’établir des usines de chargement dans un grand nombre de points nous semblent peu favorables à ce mode de traction qui pourra cependant, rendre de réels services dans un certain nombre de cas.
- Trôlet à conducteur aérien. — Le trôlet présente des avantages divers: il est peu coûteux, d’un entretien facile et assure une élasticité considérable du service ; il a fait ses preuves dans de nombreuses installations; enfin, il comporte l’emploi de voitures légères et d’une manœuvre très simple. 11 est très économique.
- Mais ces avantages sont contrebalancés par des inconvénients graves : d’abord, le fil aérien est disgracieux, surtout lorsque la voie présente des courbes et que de nombreux haubans doivent être employés. La suspension des fils par poteaux à potence, soit au centre de la voie, soit sur les côtés, permet d’atténuer ces inconvénients ; sur toutes les voies plantées d’arbres, ce système pourrait être'adopté sans que la perspective soit en rien déparée. Le fil est placé assez haut pour qu’il ne soit pas à portée de la main, même de personnes placées sur l'impériale d’une voiture ordinaire. Sa hauteur est suffisante pour que les plus hautes voitures puissent passer dessous sans l’atteindre. Rien ne s’opposerait donc à l’adoption du trôlet à conducteur aérien dans bien des voies de l’aris. Un simple fil, placé à hauteur convenable en l'air serait même difficilement aperçu, noyé par l’irradiation. Ce qu’il faut éviter, c’est la multiplicité des fils en un même endroit.
- Un second inconvénient du trôlet à conducteur aérien, plus grave à notre avis, c’est qu il ne se prête pas facilement au retour du courant par un conducteur spécial isolé, à moins d’employer le double trôlet et, par conséquent, de multiplier le nombre de fils, ce qui serait d’un effet disgracieux et augmenterait de beaucoup les frais. Or, le retour par les rails a le grave inconvénient d’entraîner des dérivations à la terre, d’où il résulte des corrosions électrolytiques qui détruisent rapide-
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- ment les tuyaux métalliques, les canalisations d'eau, de gaz, etc., sans compter qu’il en résulte des troubles dans les correspondances télégraphiques ou téléphoniques. On a proposé différents procédés bien connus de nos lecteurs pour atténuer ccs graves accidents ; en réduisant convenablement la résistance du circuit de retour, on peut diminuer les pertes au point de les rendre pratiquement négligeable ; mais, cette résistance dépendant de l’état des joints des rails, très difficiles à conserver, elle ne pourra être maintenue que grâce à une surveillance constante et à un entretien coûteux. Aussi croyons-nous que, dans l’état actuel de la question, le meilleur et peut-être seul procédé sur lequel on puisse réellement compter est la suppression totale du retour par les rails.
- Conduites souterraines à caniveau ouvert.— Les conduites souterraines présentent une grande supériorité pour l’exploitation urbaine; elles permettent, en effet, de profiter de tous les avantages de la traction électrique en supprimant à la fois et l’effet disgracieux du conducteur aérien et les actions électrolytiques. Les conducteurs étant cachés dans le sol peuvent, en effet, être multipliés sans crainte ; le trôlet souterrain porte alors deux contacts qui frottent, l'un sur le conducteur d’aller du courant, l’autre sur le conducteur de retour.
- Mais, en regard de ces avantages, elles présentent des inconvénients sérieux.
- Leur prix élevé en limite l’emploi aux lignes à trafic très intense; l’existence de la fente longitudinale, qui doit être d’une largeur suffisante pour permettre le passage du bras du trôlet isolé, n’est pas sans prêter le flanc à bien des critiques ; elle peut se déformer par l’usage et se rétrécir au point 'que le bras du trôlet n’y puisse plus passer, ou, au contraire, s’élargir assez pour devenir un danger pour la circulation. Dans la conduite du type de Budapest surtout, cette déformation est à craindre, car tout le poids des voitures porte sur un des côtés de la conduite
- elle-même. Aux courbes, la déformation deviendrait particulièrement importante.
- De plus, l’isolement des conducteurs dans les caniveaux est très difficile à réaliser. A première vue, il semblerait qu’il suffit d’adopter une conduite de tramway funiculaire, de remplacer le câble par le conducteur et les poulies par les isolateurs pour obtenir une solution satisfaisante. Mais, en réalité, il n’en est rien. Tous les produits du balayage tombent dans le caniveau par l’ouverture supérieure ; parmi ccs produits, il en est très souvent de métalliques : fils de fer, clcs, etc. En visitant les moteurs des tramways de Saint-Denis, nous avons été surpris devoir la quantité d’objets en fer qui étaient attirés, pendant la marche, par les inducteurs, et qui y restaient adhérents. Les suintements, dans l’intérieur de la conduite, l’eau d’arrosage ou de pluie qui y pénètre contribuent également à rendre l’isolement très difficile ; les poussières s’accumulent sur les isolateurs, l’eau s’y condense, ce qui les rend conducteurs, et les corps métalliques peuvent établir des courts circuits.
- Le nombre de canalisations qu’on a proposées est énorme ; chacune prétend à la supériorité sur ses concurrentes ; en fait, certaines sont très bien étudiées. Quel résultat donneraient-elles en exploitation courante ? Il est bien difficile de le dire. Quelques lignes seulement ont été équipées avec des canalisations souterraines. Les dispositions prises pour éviter les inconvénients signalés ont été décrites dans le journal ; elles sont d’ailleurs résumées dans la conférence de M. Maréchal à laquelle nous faisions allusion plus haut. Nous n’y reviendrons donc pas.
- Condîicteurs de surface. — Ces systèmes ont été inventés dans le but de remédier aux inconvénients inhérents aux systèmes à caniveau ouvert. Les dépenses nécessitées par leur installation ne sont que très peu supérieures à celles qu’entraîne le conducteur aérien. L’ouverture au niveau du sol est supprimée et, avec elle, toutes les difficultés relatives à l’isolement du conducteur,-
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- Leurs inconvénients sont les suivants :
- Ix commutateur magnétique est un organe assez délicat ; placé sous le sol, il est susceptible de se détériorer sous l'action de l'humidité bien difficile à éviter complètement dans les boîtes qui les contiennent.
- L’isolement des pièces de contact, rails ou boutons, est assez difficile à assurer d'une façon parfaite. Les boutons de contact font saillie sur le sol et pourraient être une gêne pour la circulation.
- Ces difficultés sont assez faciles à vaincre. L’expérience a prouvé que les systèmes actuels satisfont aux exigences de la pratique. Deux systèmes ont été essayés : celui de Claret et Vuilleumier, lors de l’Exposition de Lyon, en 1894, et celui de Whcless-Westinghouse, à Washington et aux usines de la Compagnie Westinghouse, à Pittsburgh. Les voies ont pu être couvertes d’eau ou de neige sans que les dérivations à la terre aient été sensibles : les commutateurs électro-magnétiques ont fonctionné avec une régularité pratiquement sa--tisfaisanle ; dans le système Claret et Vuilleumier le rail de contact est au niveau du sol et, dans le système Wheless-Westinghouse, la saillie du bouton de contact au dessus de la voie est très faible ; en disposant la voie en plan incliné jusqu'au bouton, elle peut être rendue sans influence sur la circulation ; le bouton pourrait, au besoin, être établi au ras du sol. Dans le dernier système, enfin, le retour du courant se fait par un conducteur spécial isolé.
- La durée de fonctionnement de ces systèmes n'est toutefois pas assez longue pour qu’on puisse être absolument fixé sur leur valeur pratique réelle.
- Tels sont, rapidement exposés, les avantages et les inconvénients des différents modes de traction mécanique des voitures de tramways. L'avantage des procédés électriques est évident. Mais parmi les différents systèmes, lequel faudrait-il choisir? La réponse à cette question ne laisse pas que d’être assez embarrassante à faire et c'est en cela qu’un concours
- auquel seraient appelés tous les constructeurs et inventeurs nous semble répondre à une nécessité évidente.
- A première vue, l’organisation d’un tel concours offre de sérieuses difficultés pratiques. Le nombre de systèmes proposés est considérable; faudrait-il les essayer tous? Les frais d'établissement des lignes expérimentales seraient énormes et la durée des essais beaucoup trop prolongée.
- Après y avoir mûrement réfléchi, nous pensons que ce concours pourrait être organisé sur les bases générales suivantes :
- Les systèmes électriques seraient seuls expérimentés. Les autres sont en usage courant dans Paris; leurs mérites et leurs inconvénients sont suffisamment connus et, d’ailleurs, si les intéressés le demandaient, des expériences officielles pourraient être faites sur les lignes en exploitation.
- Un concours préparatoire serait institué; les inventeurs soumettraient un mémoire descriptif clc leur système, avec plans, croquis, schémas, estimations, etc., en stipulant les avantages réclamés.
- Ce concours préparatoire conduirait à une première sélection. Les systèmes choisis seraient seuls admis au concours définitif. Les inventeurs et constructeurs fourniraient les appareils et organes nécessaires à l’installation d’une ligne expérimentale d’une certaine longueur, comprenant des courbes., croisements et autres difficultés d’exécution. Les frais d’installation pourraient être supportés par la Ville ou par les inventeurs ; une décision. devrait être prise à ce sujet parla Commission d’études qui serait nommée par le Conseil Municipal.
- Une série d’essais pratiques seraient ensuite exécutés sous le contrôle d’une Commission technique spéciale et d’après un plan bien déterminé. La durée de ces essais devrait couvrir une période suffisamment prolongée pour conduire à des résultats pratiques.
- Les différents systèmes essayés seraient classés d’après les résultats de ces essais et les meilleurs recevraient des prix en argent
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- d'une Importance suffisante pour engager Les inventeurs à répondre à l’appel de la Ville. Le montant de ces prix pourrait, par exemple, s'élever à une cinquantaine de mille francs environ.
- L’ensemble des dépenses qu’entraînerait ce concours ne nous semble pas disproportionné avec les avantages qu’en retireraient la Ville, les habitants, les inventeurs et l'industrie électrique en général.
- Nous serions heureux de voir notre proposition prise en considération par la Ville de Paris. Nous y reviendrons s’il y a lieu et nous accueillerons avec plaisir toutes les communications qu’on voudra bien nous adresser à ce sujet.
- Ci. PeLLISSIER.
- LES
- DYNAMOS, TRANSFORMATEURS, etc.
- Transformateur Miller et Woods (1893). — Dans leur brevet de 1893, MM. Miller et Woods ont eu pour objectif le réglage facultatif de la f. é. m. du secondaire des trans-
- formateurs. A cet effet, ils forment ce secondaire en fil nu, dont les spires sont séparées les unes des autres par une matière isolante quelconque. Une palette à glissement, composée de plusieurs lames superposées et analogue à celle des interrupteurs et commutateurs ordinaires, permet de mettre une à une en circuit les spires du secondaire et d’en
- faire ainsi varier la f. é. m. Cette palette porte à la fois sur deux spires au moins, et, pour éviter la production d’étincelles résultant de leur mise en court-circuit, on forme le secondaire en fil de laiton ou de tout autre métal de résistance plus élevée que le cuivre, ou bien on divise la palette en deux parties, reliées par une certaine résistance, comme dans les appareils employés à l’augmentation ou à la réduction des éléments d’une batterie d'accumulateurs.
- Dans les figures ci-jointes, 1 et 2, AA est le noyau feuilleté, 13 B l’espace réservé à l’enroulement primaire en fil fin, C C l’enroulement secondaire en une seule couche et D la
- uisformateur Mi Vue en plan.
- palette à glissement. L’appareil ainsi cons -titué est réducteur de potentiel.
- Transformateur Ferranti (1894). — Tout autre est le but visé par M. de Ferranti dans son brevet de 1894. Il a cherché à réaliser un transformateur recevant un courant variable sous f. é. m. constante et restituant un courant constant,ou approximativement tel, sous f. é. m. variable. Cet appareil entre également dans un système de transformation de courants alternatifs en courants continus.
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- Son principe ressort de l’inspection des figures 5, 4 et 5. Il se compose essentiellement d’un circuit magnétique constitué par un noyau cylindrique feuilleté A, des montants C et des traverses B, également en fer feuilleté et solidement encadrés, et de bobines
- plates de grand diamètre, montées concentriquement au noyau de fer et formant les circuits primaire et secondaire (à volonté) du transformateur. De ces bobines, l'une S est fixe, les autres P sont mobiles verticalement et reliées à des tiges R, dont elles sont iso-
- lées et qui, par un mécanisme facile à comprendre, indiqué en haut des figures 3 et 4, les écartent ou les rapprochent simultanément, parallèlement et également des faces horizontales de la bobine fixe S.
- La disposition est telle que ces bobines tendent à sc rapprocher l’une de l’autre sous l’action d’un contre-poids W, réglable à volonté. Cette tendance est contrebalancée par la répulsion des bobines mobiles par la
- bobine médiane, sous le passage du courant. La sorte de piston auquel elles obéissent fonctionne d’ailleurs comme amortisseur, de manière à éviter tout mouvement brusque.
- Sous l’action du courant, il se produit une certaine répulsion des bobines, à laquelle correspond un. état d’équilibre tant que ce courant reste normal ; s’il devient trop intense* les bobines s’écartent et la réduction
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- de f. é. m. qui en est La conséquence en diminue l’intensité.
- Ce système est susceptible d’un montage différent, tel que la réunion, dans un même bâti magnétique analogue au précédent, de deux noyaux cylindriques et de deux bobines fixes,montés parallèlement,pour deux bobines mobiles seulement, de forme oblongue, correspondant à l’ensemble des deux bobines fixes. Ce mode de construction est même plus
- économique, tant comme circuit magnétique que comme cuivre employé.
- Quant aux bobines elles-mêmes, elles peuvent aussi affecter différentes formes extérieures suivant lesquelles leur mouvement relatif s’effectue latéralement ou obliquement.
- Dans certains cas, on peut mettre en série sur le transformateur ci-dessus décrit un condensateur X (fig. 6), de manière à équilibrer la self-induction de l’appareil et à réduire la perte apparente. Ce condensateur contribue
- également au réglage de l’intensité du courant.
- Ces transformateurs peuvent servir, en connexion avec des appareils redresseurs de courant, à transformer des courants alternatifs en courants continus.
- Dans la figure 6, O est un alternateur, X un condensateur. T le transformateur automatique, U un redresseur de courant, et V le circuit doué de résistance inductive sur lequel on veut agir.
- Le principal objet de l’appareil est de permettre aux bobines primaire et secondaire de
- coïncider sensiblement à pleine charge, c’est-à-dire de se rapprocher assez pour former une masse compacte parant à de trop grandes dérivations magnétiques, quand le transformateur doit fournir une grande puissance, et, par contre, de s'éloigner l’une de l’autre, dans le cas d’une faible puissance produite, de manière à laisser place à de fortes dérivations.
- Pour y arriver, il est préférable de construire les bobines aussi plates que possible, de telle sorte que, dans leur état de rapprochement maximum, elles présentent à elles trois une section sensiblement carrée.
- Bobines secondaires de îransjormateurs
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- : 5°
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- Sckweîler et Wisse (1894). — Indépendamment des recherches constantes, relatives à l’adaptation des transformateurs aux divers services qu’ils peuvent être appelés à rendre, leur constitution intrinsèque sollicite également l’attention des constructeurs. Dans cct ordre d’idées, MM. Schweller et Wisse ont fait breveter, en 1894, un mode d’établissement des bobines secondaires qui, en leur assurant une structure compacte, sans inter-
- stices ni traces d’humidité, leur permet de supporter des tensions de 30 000 volts et plus.
- A cet effet, l’anneau ou la bobine secondaire étant formé de fils a recouverts de quatre couches de matière isolante b, comme d’ordinaire, de manière à constituer de préférence une bobine plate, chaque couche de fil est séparée de ses voisines par une feuille mince de matière isolante c, roulée en même temps qu’elle, et, de distance en distance, on
- Fig. ir à 14. — Dynamos de V Industrie Electrique. 11 et 12, coupes Iongitudin;
- insère encore une feuille isolante plus épaisse c'. Finalement on serre le faisceau ainsi constitué, au moyen d’une corde d, à spires espacées, enroulée transversalement. On obtient ainsi un premier disque, concentriquement auquel on en monte un autre d’après le même principe, et ainsi de suite, jusqu’à ce qu’on ait atteint le diamètre voulu (fig. 7 et 8).
- On fait alors bouillir pendant un certain nombre d’heures, la bobine ainsi établie dans de la cire ou toute autre matière analogue ou résineuse, susceptible de prendre facilement l’état liquide ou semi-liquide sous l’action de la chaleur, mais solide aux températures ordinaires ; après quoi on la sèche par compression. On la monte ensuite, telle qu’elle doit fonctionner comme secondaire, dans un transformateur, et l’on fait passer dans la bobine primaire un courant d’intensitc égale à celle qu’elle est appelée à supporter pratiquement. Dans ces conditions, la bobine
- secondaire se trouve soumise à son régime de fonctionnement normal. Elle est dûment échauffée ; la matière isolante fusible dans laquelle elle a été immergée se ramollit ; les dernières traces d’eau en sont chassées et l’on peut y réintroduire au pinceau la matière isolante à laquelle elle a fait place.
- Finalement, après interruption du courant et refroidissement, une couche de peinture et une dernière application de vernis protègent définitivement la bobine.
- Ainsi dépôuillce de toute humidité, ne présentant plus aucun interstice qui lui permette d’en absorber, et fortifiée dans ses points faibles, elle est à l’abri de tout court-circuit et écliauffement dangereux et est à même de supporter impunément les tensions les plus élevées.
- Machine Mordey à intensité constante (1894) — Une des manières d’obtenir avec les ma-
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- chines en série une intensité constante, malgré les variations de vitesse ou de résistance extérieure, consiste à shunter, à la main ou automatiquement et suivant les besoins, le circuit d’excitation. Mais cette opération oblige à modifier le calage des balais si l’on veut éviter des étincelles dangereuses et faire fonctionner la machine dans de bonnes conditions. C’est en vue de réaliser automatique-
- ment cette double régulation que M. Mordey a fait breveter le dispositif suivant.
- Le collier de porte-balais, mobile autour de l’arbre de la machine et susceptible de se mouvoir dans les limites de déplacements extrêmes à donner aux balais, est solidaire de l’armature d’un électro-aimant dont l’enroulement est en série sur la résistance intercalée dans le circuit électrique inducteur.
- rsale d’un dyi
- A pleine excitation et pleine intensité de courant dans l’induit ou quand il n’y passe aucun courant, le collier et les balais se trouvent dans leur position extrême d’arrière ; le shuntage de l’excitation fait au contraire avancer les balais proportionnellement aux nouvelles conditions de fonctionnement. La disposition du montage est schématiquement indiquée dans la figure 9.
- Quant au réglage de l’excitation, le mode d’opérer préféré par M. Mordey consiste dans l’emploi d’une petite cuve électrolytique à eau dans laquelle plongent des électrodes de charbon, de platine ou de plomb (fîg. 9 et 10) et dont la résistance varie, sous l’action du courant, suivant l’écartement ou l’immersion plus ou moins grands des électrodes ; l’excitation complète correspond à la rupture du circuit dérivé par retrait de l'une des électrodes ou des deux à la fois. Le niveau de
- l’eau, qui baisse dans la cuve par suite d’évaporation par échauffement, est maintenu constant au moyen d’un système analogue à l’abreuvoir des oiseaux.
- Dans le cas où l’on fait usage d’électrodes décomposables, un commutateur n permet de renverser de temps à autre les connexions de manière à assurer l’usure égale des deux électrodes.
- Nouvelle dynamo de la Compagnie de VIndustrie électrique de Genève (1894). — Cette machine rentre dans la catégorie des machines à réluctance élémentaire variable, sans variation dans l’induction totale produite parle courant d’excitation. Elle comporte un inducteur et un induit annulaires concentriques dont l’un est lisse et l’autre denté et qui se déplacent l’un par rapport à l’autre.
- La réluctance totale du circuit magnétique*
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- >5=
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- entrefers compris, reste constante, et le montage d’un bobinage convenable sur la face unie de l’entrefer permet d’obtenir, comme dans les dynamos ordinaires, un courant subordonné aux conditions habituelles de vitesse et de champ magnétique. La perte par hystérésis sc trouve confinée à la surface unie seule et sur une très faible profondeur, de sorte qu’elle devient pratiquement négligeable. La machine n’exige en outre qu’une seule bobine excitatrice, les pôles conservant constamment le même signe et ne présentant de variations que dans leur intensité par rapport aux divers éléments de l’enroulement.
- Pour les alternateurs, il est avantageux de monter l’enroulement induit sur la partie fixe, ce qui élimine l’emploi de commuta*
- f Fig. iS. - Machine à axe vertical.
- leurs et de balais, aussi bien que de connexions électriques mobiles. 11 y a là une grande simplification, l’induit se réduisant à une sorte de roue dentée en fer, fonte ou acier, sans aucun enroulement.
- On peut appliquer le même principe aux machines à courant continu ; mais la nécessité de faire, dans ce cas, tourner les balais autour du commutateur conduit dans la pratique à rendre mobile le noyau lisse, avec son bobinage, comme dans les machines ordinaires.
- Les figures 11 et 12 donnent deux coupes d’une machine plus spécialement destinée à la production de courants alternatifs ; l’inducteur./ détermine deux pôles N et S entre lesquels tourne un induit A5 en forme de
- roue dentée. On voit en e l’enroulement induit schématiquement représenté dans la figure 13.
- Une étude sommaire des diverses positions des dents de la roue par rapport aux bobines induites suffit à montrer que l’intersection du flux par les fils concorde bien avec le sens des courants dont ils sont le siège et réalise pour la courbe de f. é. m. la forme sinusoï-
- Fig. 19
- dale des alternateurs ordinaires. L’induction produite est ainsi le résultat du déplacement des lignes de force le long de la bobine induite, déplacement déterminé par la rotation de la roue dentée, tandis que le flux total reste absolument constant.
- On voit sur la figure 15 que le fil, après avoir passé en face d’une dent d, revient à travers l'intervalle i entre deux dents consécutives.
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- Pour parer au développement de courants parasite», la masse du pôle S est formée de feuilles de tôle mince isolées les unes des autres.
- La figure 14 donne le diagramme connu de bobinage d’induit en tambour multipolaire pour courants continus.
- Le même mode de construction s'applique à l’induit en anneau ; mais on a ici avantage à utiliser la périphérie interne, aussi bien que la périphérie externe, de. l’anneau, ce qui conduit à denter en opposition les deux surfaces de l’inducteur, les dents de l’une se trouvant en regard des rainures de l’autre.
- . Dans le type de machine à enroulements fixes représenté par les figures 11 et 12, l’induit massif et sans fil, en forme de roue, est seul mobile. L’inducteur est constitué par une masse de fer, fonte ou acier. Al et par une culasse annulaire AL qui supporte le noyau polaire feuilleté. Tous les éléments mécaniques en étant circulaires, l’ajustage se fait aisément sur le tour. L’enroulement inducteur est logé dans une cavité réservée à cet effet.
- Le montage de la machine à courant continu (fig. 15 et 16) est inverse, comme 011 l’a
- Les courants alternatifs ou continus sont captés sur le commutateur I).
- Dans une autre disposition très curieuse (fig. 17), la machine de la figure 11 se trouve doublée : l’induit entièrement extérieur et recouvrant les deux pôles est monté comme une poulie folle et reçoit la courroie ; l’arbre est fixe.
- La même machine peut également se monter sur arbre vertical pour les grandes puissances (fig. 18), et, sous ccttc forme, suivant que les axes des dents superposées coïncident ou sont angulairement distflhts d’une demi-largeur de dent, on peut obtenir de la machine des courants alternatifs simples ou biphasés.
- Bobines d’induit en disque de Raii'orth (1894). “ A propos des alternateurs, nous
- signalerons encore un brevet de Raworth concernant la construction des bobines élémentaires d’induits pour machines à disque. Il a pour objet le frettage de ces bobines, de manière à leur permettre de supporter les efforts centrifuges auxquels elles sont inévitablement exposées en marche. L’idée en est par elle-même assez simple et la réalisation assez facile pour rendre inutile toute description. en. plus des figures ci-jointes îqet 20.
- E. Boistel.
- DU ROLE DES FUITES MAGNÉTIQUES MOTEURS A CHAMP TOURNANT {')
- III. — fonctionnement des moteurs Principe des diagrammes indépendants du circuit secondaire. —Les formules qu’on vient d'établir résument et expliquent toutes les propriétés des moteurs polyphasés. Pour passer celles-ci en revue, le plus simple, est d’examiner rapidement de quels éléments dépendent et comment varient les conditions de fonctionnement.
- En général, il suffit de savoir comment varient en fonction du glissement g et, par suite, de la vitesses (w = gù), l’intensité du courant, le couple, le rendement et le facteur de puissance. La puissance se déduit du couple par l’expression
- où ' est le rendement mécanique. Cette étude peut être faite pour un moteur donné d’une façon, très simple, grâce à un théorème que j’ai rappelé plus haut, à savoir que toutes les propriétés possibles du moteur sont fixées à l’avance par la forme de la carcasse et par l’enroulement primaire seul. Cette remarque .résulte du fait que les équations qui donnent .l’intensité I et le couple C ne contiennent
- (') Voir ['Eclairage Electrique da 19 octobre, p. 97, et du 26 octobre, p.- 166.
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- comme constantes 1,, r,, U,, m,, <7, que des quantités dépendant du primaire seul ou de la forme de la carcasse ; tandis que la variable lg 9 dépend du glissement et de la composition du circuit secondaire seul, mais nullement de celle du circuit primaire.
- Dès qu’on connaît la carcasse avec le circuit primaire et les trous pour le circuit secondaire, on peut donc, sans savoir combien de spires et quelle résistance aura ce dernier circuit, prévoir de quoi sera capable le moteur une fois terminé. Pour faire cette étude, il suffit de faire varier tg 0 de o à l’infini, et d’examiner la série des valeurs correspondantes de I et de C ; on peut représenter celles-ci par des courbes, soit en coordonnées polaires rapportées à l’angle 9, soit en coordonnées rectangulaires rapportées à tg 9 — x comme abscisses. Nous nous occuperons ici plus spécialement de l’intensité primaire et du couple, et pour simplifier l’étude de ees diagrammes, nous supposerons d’abord a constant.
- Diagramme polaire (fig. 5). — Moyennant cette hypothèse, la courbe représentative de l’intensité I, calculée par l’équation (28), est une simple ellipse (1). Celle-ci, comme on le voit aisément (* *), a pour directions de ses axes, les droites définies par
- tg 9 = ±^ \j 1 + (i + s-)’ ^ \ ( 1 -r <r) m,,
- que la grande valeur de m, permet de confondre avec la direction
- et la direction perpendiculaire.
- Les rayons vecteurs de cette ellipse dans l’angle X O Y, représentent toutes les valeurs
- O On peut, par exemple, passer aux coordonnées rectangulaires en posant dans l’équation (33)
- du courant primaire réalisables aux divers régimes.
- • Comme <r est très petit et mt très grand, cette ellipse est toujours extrêmement aplatie et orientée à peu près verticalement, sans que cette orientation change beaucoup par l’effet des fuites ; celles-ci réduisent, par contre, la longueur du grand axe. On s’en rend compte, par exemple, par l'expression du courant maximum(tg9=°°) représentépar l’ordonnée à l’origine O T
- O T “ I, max= —.
- Celui-ci ne s’obtiendrait qu’en réalisant un secondaire de résistance nulle ; mais on s’en , Y
- Q0
- rapproche beaucoup avec les secondaires de faible résistance, si l’on n’intercale pas de rhéostat au moment du démarrage. Sans la présence des fuites, on aurait une courbe R T’, ayant pour ordonnée maximum O T', la valeur
- _u_
- (y-bm, x)1 + {>
- jym.y
- valeur incomparablement plus forte que celle qu’on observe réellement, par suite de l’effet des fuites.
- Le couple se déduit aisément de l'intensité
- (*) En cherchant U
- de I,.
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- du courant par une simple construction géométrique, que j’ai indiquée également dans mon premier mémoire. Soit OA une valeur du courant I, et abaissons de A la perpendiculaire A B sur O X ; on a en vertu de l’équation (26)
- C^-^XOBXAB^ji-îlUS,
- S désignant l’aire O AB couverte de hachures.
- Il suffit donc d’examiner comment varie cette aire, suivant la position de A, pour se rendre compte de la façon dont varie le couple suivant la valeur de 0. On voit ainsi qu’il présente forcément un maximum situé entre les directions £3 = 450 et 6 = 90°. Il correspond au régime indiqué plus haut
- ou approximativement
- tgO=1-’
- et il a peur valeur
- Enfin pour 0 = 90° le couple C s’annule dans tous les cas.
- Les courbes de 1 et de C une fois tracées, il est facile de voir que le rôle du secondaire est de rendre ces courbes effectivement réalisables sur une plus ou moins grande étendue et d’affecter à certaines vitesses de rotation les régimes dont dispose le primaire dans ces limites. Portons en effet sur l’axe des X un segment 011 (cette fraction est la
- véritable constante qui définit le circuit secondaire), et élevons une droite H Q parallèle à O Y. Prolongeons les rayons vecteurs de la courbe jusqu’à cette droite : ils y découperont des segments H Q qui ont pour expression évidente
- H Q = O H tgô—gmt —'g.
- Par conséquent, pour chaque valeur donnée à la constante le courant I, devient une fonction bien déterminée du glissement
- g, et de même C ; si l’on change cette constante, les valeurs obtenues pour des glissements donnés seront modifiées également.
- Diagramme en coordonnées rectangulaires (fig. 6). — Ici on prendra comme variable principale tg ô=x et on en portera les valeurs en abscisses. Les autres variables seront portées en ordonnées (').
- La courbe de I, va en montant presque immédiatement à partir de l’origine et l’ordonnée croit d’abord rapidement, puis de plus en plus lentement en tendant vers le maximum indiqué ci-dessus.
- Le couple suit la forme bien connue, croissant d’abord rapidement jusqu’au maximum
- puis décroissant ensuite asymptotiquement à l’axe des x. L’effet du secondaire est de découper sur ce diagramme à partir de l’axe O Y un rectangle plus ou moins étendu qui correspond au fonctionnement réel ; cette partie utilisée que je couvre de hachures est comprise entre l’axe des Y et une verticale G V, qui correspond au glissement maximum g — 1, d’où x— ra, = ^, et dont la distance O G à l’origine dépend des valeurs de A, et Rs. Si l’on a gradué la longueur O G en fractions en posant OG = 1, les divisions représenteront les valeurs de g ; de sorte que le couple et l’intensité se trouvent déterminés en fonction du glissement.
- (’) La courbe ainsi obtenue pour le courant I, n’est qu'une transformée de celle du diagramme polaire, obtenue en faisant OH=i et en élevant en chaque point Q, perpendiculairement à H Q, une droite Q M de longueur égale au rayonvecteur O A correspondant
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- Si l’on change la résistance R,, le point G se déplace, et la partie utilisée du diagramme et son échelle fractionnaire se dilate ou se rétrécit en proportion inverse de R,. Les courbes tracées en fonction de x peuvent donc servir pour toutes les valeurs de la constante secondaire, moyennant de simples changements d’échelles (').
- Pour réaliser un certain couple qn de la courbe avec un glissement donné g, il faut prendre une résistance R, telle que :
- cTg=7L;Xa.
- Rs est donc déterminé par l’équation
- Dans les moteurs tels qu’ils sont ordinairement construits, <7 est en réalité variable suivant le régime et dépend, comme je l’ai expliqué précédemment, du degré de saturation des bords des encoches, et, par suite, de l’intensité des courants en opposition.
- 11 en résulte une certaine modification de la forme des courbes, qui s’éloignent davantage de l’axe des .r dans le sens des x croissants (traits pointillés). C’est là une circonstance heureuse qui permet d’obtenir des couples maximum et de démarrage plus forts qu’on ne pourrait le prévoir d’après la valeur de a à vide.
- Aussi, dans ce qui va suivre, devra-t-on avoir présente à l’esprit cette remarque qu’il y a pour <7 des valeurs différentes. Nous les distinguerons plus tard par des accents.
- Stabilité. — Pour que la marche soit stable il faut que le couple normal, qn par exemple, soit inférieur au couple maximum QN et que son point représentatif n sur la courbe du couple soit situé à gauche de N ; la stabilité sera d’autant plus grande que le rapport sera plus petit ; on peut toujours obtenir toute la stabilité qu’on veut en limitant le couple normal à une valeur convenable.
- (') On peut, si on le préfère, conserver la distance O G fixe en-dilatant les courbes dans le sens OX pro-
- Démarrage. — Le couple de démarrage qu’on obtient en faisant g — 1 correspond à l’abscisse extrême du rectangle O G ; suivant la valeur de celle-ci, le couple peut être aussi grand qu’on veut, sans dépasser toutefois le couple maximum.
- La valeur algébrique de ce couple G,; s’obtient en faisant « = o et par suite tg 9 = m, = ^ dans l’équation générale :
- équation qui met en évidence l’importance prépondérante des deux éléments i0 et a dans le démarrage.
- Pour réaliser au démarrage un couple quelconque qn de la courbe de couple, il suffit d’après l’équation (87) de donner à ^ la valeur :
- En particulier, le couple maximum peut être obtenu au démarrage en faisant :
- ^ = OQ = i. (89)
- 11 est nécessaire de s’assurer que la valeur du courant correspondante au démarrage n’est pas trop forte ; son expression s’obtient en faisant tg Q — m, dans l’équation (33). D’où
- +(‘+!Q
- On remarquera que la dispersion <7 tend à réduire la valeur du courant et du couple d’une manière très importante, tandis que celui-ci croît proportionnellement au courant magnétisant ù.
- Conditions pratiques du démarrage. — En pratique, deux cas bien distincts se présentent au point de vue de la réalisation du démarrage suivant que l’on veut admettre ou non des modifications momentanées dans le secondaire.
- i° On. ne modifie pas le secondaire. On ne peut alors donner au secondaire qu' ne résis-
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- tance assez faible pour ne pas trop accroître le glissement en régime normal, carie rendement est proportionnel à i — ^.r. Faire g~o, io ou 0,15 est un grand maximum à cet egard; on atteint ces chiffres seulement dans quelques applications spéciales, où on ne veut pas de contacts frottants ni glissants, et où cependant on a besoin de démarrer fréquemment ; on réalise dans ces conditions des couples de démarrage au moins égaux au couple normal, au prix d'un appel de courant un peu brusque, qui ne serait pas admissible sur les réseaux à lumière, mais qui n’a pas grand inconvénient dans les distributions de force.
- Il est facile d’avoir une expression pratique simple du courant et du couple de démarrage sans rhéostat dans ces conditions en remarquant que dans les équations précé-. dentes, (88) et (90), le terme en g est alors prépondérant au dénominateur et que les autres peuvent être négligés. 11 reste alors simplement
- expressions dans lesquelles, il ne faut pas l’oublier, i0 et g peuvent avoir des valeurs notablement differentes (surtout g) de celles qui correspondent au régime normal. Ces équations montrent que les fuites réduisent utilement le courant I, (') mais en même temps aussi le couple.
- Malgréceladans lesmoteurs à marche continue où g ne dépasse pas 0,05, r.t est très petit; le courant de démarragescraitcnormeet produirait une perturbation sur tout le réseau dès que le moteur serait important ; pour le réduire on est obligé d’abaisser la tension U aux bornes du moteur à l’aide de rhéostats oucjp self-inductions, ou enfin en modifiant le rapport de transformation du transformateur qui alimente le moteur. Comme on ne
- Sans les fuites, l'équation (90) montre qu'on aurait sensiblement
- change rien aux circuits du moteur, le courant diminue proportionnellement à U, mais le couple diminue aussi proportionnellement à U*. Il devient donc très faible et le moteur ne peut démarrer qu’à vide.
- 2 e1 On modifie le secondaire. Alors on peut obtenir tous les couples qu’on veut, y compris le maximum, et on est limité seulement par la valeurdu courant admis ; les régimes qu’on choisira pour le démarrage seront compris à gauche de QX sur le graphique de la figure 6 et, par suite, les courants n’atteindront pas les valeurs énormes du cas précédent. Pour réduire ainsi la valeur de ^ au-dessous de - on dispose de plusieurs moyens bien connus que je rappelle seulement pour en bien rattacher le principe aux remarques précédentes (L).
- (a) Augmenterais. Ceci est très facile, puisqu’il suffit d’ajouter en série avec les enroulements du secondaire des rhéostats intérieurs ou extérieurs, qu’on met ensuite encourt circuit. Le rhéostat extérieur, qui a été employé d’abord en courants diphasés par AI. Leblanc, est le plus commode le plus rationnel, car il évite Réchauffement du moteur et permet le réglage de Ra ; mais il exige des contacts frottants. Pour éviter ceux-ci, les constructeurs Européens et Américains préfèrent, sou vent avec raison, les rhéostats intérieurs, que i’on court-circuite par une bague glissante ; au lieu de rhéostats proprement dits, on emploie, comme on le sait aussi, un second enroulement plus résistant, qu’on met ensuite en parallèle avec le premier.
- Il est à remarquer que l’effet de ces résistances pourrait se trouver considérablement réduit par les courants parasites dont le noyau secondaire est le siège. On a en effet d’après l’équation (51), au moment du démarrage
- Les rhéostats permettent bien de réduire autant qu’on veut le premier terme A mais
- ('] On trouvera un très intéressant exposé de ces procédés dans un récent travail de M. Gorges {Elektrot, Zeitsch, 1894).
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- cette diminution ne se fait sentir efficacement sur que si les deux derniers termes de l’expression sont négligeables en comparaison du premier, c’est à dire si les pertes par hystérésis et courants de Foucault dans le secondaire au moment du démarrage sont négligeables à côté des pertes dans l’enrou-ment principal et le rhéostat.
- On peut admettre qu’il en est ainsi pour l’hystérésis ; mais pour les courants de Foucault cela n’est vrai que si le fer est feuilleté ; avec un noyau plein le terme —7 serait très grand et ne permettrait pas de réduire L assez pour obtenir un bon couple de démarrage, ni même un bon couple normal. 11 est donc nécessaire à ce point de vue de feuilleter le fer bien que cela n’augmente pas le rendement ; c’est un des motifs pour lequel on ne peut employer les induits en fer massifs préconisés au début et qui sont d’ailleurs abandonnés aujourd’hui.
- Lorsque l’intensité primaire correspondante au couple maximum, qui a pour valeur approchée
- (9$)
- = —sensiblement,
- est exagérée pour le réseau, on doit renoncer à réaliser ce couple. Dans ce cas on peut se proposer d’obtenir avec un courant donné le plus grand couple possible, en faisant x — 1, c’est à dire en prenant une résistance secondaire
- R" —n).,; (94)
- le couple correspondant devient
- C =£
- (95)
- Mais cette valeur Rij étant beaucoup plus élevée que celle qui donne le couple maximum
- (96)
- le courant obtenu dans ces conditions sous le potentiel constant U sera en général infé-
- rieur à ce qu’on peut admettre sans inconvénient ; R'j ne constitue donc qu’une limite supérieure de la résistance et le rhéostat doit être calculé de façon à réaliser une valeur intermédiaire entre RI et Ri donnant à I, la valeur maxima admissible.
- Un procédé qui n’a pas été employé jusqu’ici et qui me paraît susceptible d’applications toutes les fois qu’on a besoin d’un couple de démarrage très considérable pendant peu de temps, consisterait à augmenter le voltage aux bornes en même temps que la résistance 'secondaire. Supposons que l’on double le voltage primaire en couplant en séries par exemple deux bobines du transformateur d’alimentation placées normalement en parallèle (l), on peut en augmentant la résistance secondaire ramener le courant primaire à sa valeur maxima admise ; mais, comme le décalage est moindre, ce même courant produira un couple plus grand.
- (b). Réduire Q.1,. Ondispose actuellement de deux moyens pour modifier la self-inductance secondaire lors du démarrage! Le premier, indiqué autrefois par MM. Hutin et Leblanc et étudié dans mon premier mémoire, consiste à introduire au lieu de rhéostat une capacité qui pratiquement sera un polariseur tel que ceux de Brown jouant un rôle mixte de résistance et capacité. Le second, qui a été indiqué par M. Gorges (5) consiste dans l’emploi, dans les mêmes encoches, de deux enroulements juxtaposés qu’on peut grouper tantôt en opposition tantôt en parallèle. Dans le premier cas la valeur de \ se trouve considérablement réduite et l’effet produit est le môme que si l’on avait augmenté la résistance sans modifier l’enroulement, avec cet avantage que l’énergie perdue sous forme de chaleur est beaucoup moindre. Le même auteur a indiqué une autre méthode moins pratique et surtout plus dispendieuse consistant dans l’emploi de deux moteurs
- C) C’est l’opération inverse de ce qu’on fait actuellement dans le cas où on 11e modifie pas le secondaire (») Elektrotechnische Zeitschrift, toc. cit.
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- jumeaux, dont l’un alimenté par les courants secondaires de l’autre; pour tous les détails sur ces deux méthodes et leur réalisation, pratique, on fera bien de se reporter à l’intéressant travail de M. Gorges que je n’ai pas {•'intention d’analyser ici ; mon but est seulement de montrer comment les diverses circonstances du démarrage trouvent facilement leur explication et leur procédé de calcul dans les formules 'données plus haut.
- Mise en vitesse. — Pour pouvoir mettre un moteur en vitesse, c’est à dire amener sa vitesse à une valeur supérieure à celle du couple maximum, il faut et suffit que pour toutes les vitesses comprises entre o et « le couple moteur soit supérieur au couple résistant provenant de la charge et des frottements.
- Pour les moteurs à résistance secondaire invariable, une fois qu’on a tracé la courbe du couple en fonction du glissement g, il est facile de déterminer le temps que mettra l'armature à atteindre sa vitesse de régime. En effet, en appelant Z le moment d’inertie, C le couple moteur et T le couple résistant, x la vitesse angulaire à un moment donné t, l’équation du mouvement donne
- Z a=(C—r) dt,
- ou en remplaçant a par sa valeur j,pétant le nombre de pôles
- {c—r)dt ;
- d’où l’on tire
- «=f<ëp <»8>
- C et T sont des fonctions de a> déterminées l’une par la courbe du couple, l’autre par la connaissance de la charge et des valeurs des frottements à diverses vitesses. On peut donc facilement construire d’après ces données la courbe de la position en fonction de « et
- .son intégrale Les ordonnées de celle-
- ch égales aux aires de la précédente, sont pré-
- cisément proportionnelles aux temps nécessaires pour réaliser la vitesse &>, car
- On connaîtra donc ainsi à priori la façon dont le moteur se mettra en vitesse, ce qui présente un certain intérêt pratique dans quelques applications.
- Régulation de la vitesse. — On ne peut songer à régler la vitesse par la variation de la tension aux bornes comme pour un moteur à courant continu, car une semblable modification change seulement l’échelle des ordonnées de la courbe du couple donnée par l’équation (34) mais non pas sa forme; la stabilité n’est donc possible que dans les mêmes limites de vitesse O Q (fig. 6) et on ne peut réaliser aucun régime aux vitesses inférieures à celle correspondant au maximum delà courbe.
- Au contraire en agissant sur la résistance secondaire, on ne change pas l’échelle des ordonnées, mais celle des abscisses de la courbe de couple ; on peut donc réduire autant qu’on veut la vitesse qui limite la stabilité et par suite réaliser le couple normal (ou les couples plus petits) avec n’importe quelle vitesse au-dessous de la vitesse normale.
- Soit g le glissement correspondant à un couple C avec la résistance secondaire réduite à celle de l'armature r, ; pour réaliser le même couple avec un autre glissement g\ il suffit de donner au circuit secondaire une résistance totale R, qui rétablisse la même valeur de x, c’est à dire faire
- R,___
- g' ~ e'
- D’où
- Rien n’est donc plus facile que de construire des rhéostats permettant de réaliser telle ou telle série de vitesses. M. Gorges a indiqué (1) la façon la plus avantageuse de les déterminer, ce qui me dispense de traiter ici cette question.
- {h Loc. cit.
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- Je ferai seulement une remarque au sujet des valeurs du courant : lorsqu’on réalise un couple constant à différentes vitesses dans un moteur à courant continu à excitation constante, le courant, comme l’a montré le premier M. Marcel Deprez, reste aussi sensiblement constant ; il en est exactement de même pour un moteur polyphasé, parce que le couple dépend seulement du courant I, et de x, qui ont dans tous les cas la même valeur (ce qui entraîne en même temps la constance de <r, car celui-ci est fonction seulement des intensités de courant et du décalage). C’est là un fait intéressant, parfaitement vérifié par l’expérience, et en particulier d’après les résultats publiés par M, Louis Bell (’).
- Outre le procédé de régulation continue dont on vient de s’occuper et qui a le grand inconvénient d’absorber beaucoup d’énergie en pure perte, il en existe un autre bien connu qui consiste à changer le nombre de pôles de l’enroulement primaire à l’aide d’un commutateur convenable. Mais en pratique ce procédé est d’une réalisation souvent difficile.
- (A suivre.) André Blondel.
- SUR LES UNITÉS ÉLECTRIQUES ET MAGNETIQUES (* *)
- §15. — Avant de quitter le chapitre II, nous devrions nous occuper des dimensions de la force électrique en un point de la surlace d’un conducteur en équilibre et en un point très voisin de cette surface ; enfin, delà pression électrique superficielle.
- Mais nous croyons devoir renvoyer cette recherche après la détermination de la perméabilité magnétique, [§ 33], et nous éprouvons, pour le moment, le désir de renforcer ce que nous avons dit au § 5, relativement à la détermination du potentiel électrique.
- Les raisonnements que nous avons em-
- (1) Am. Inst. El. Eng. 1894.
- (*) Voir YEclairage Électrique du 2 novembre, p. 201
- ployes à ce sujet nous ont amené à conclure qu’une masse électrique Qr est analogue à une masse matérielle M.
- Mais pour en arriver là, nous n’avons pas besoin des développements du § 5 ; nous n’en retiendrons qu’une chose, c’est que la quantité d’électricité est indépendante de la longueur et du temps.
- M. Vaschy a fait remarquer (Comptes Rendus de VAcadémie des Sciences) qu’on n’a jamais observé d’action entre une masse électrique en équilibre sur un conducteur fixe et un pôle înagnétique, et réciproquement.
- Antérieurement, M. Rowland avait obtenu une faible action sur une aiguille aimantée en déplaçant avec une très grande vitesse une charge électrique bien isolée devant cet aimant.
- Cette remarque et cette expérience nous confirment dans notre manière de voir, savoir, que la masse électrique est dépourvue des éléments essentiels du mouvement : une longueur parcourue pendant un temps déterminé.
- Sur un fil conducteur ténu, isolé et en équilibre électrique, on peut bien considérer l’intégrale linéaire de la masse électrique, c’est à dire le produit LM ; comme sur une surface électrisée, également en équilibre, on peut envisager l’intégrale superficielle de la même quantité, soit L*M ; mais, dans l’un et l’autre cas, les longueurs et les surfaces dont il s’agit sont fixes, à moins que l’on ne déplace le corps chargé. De même, si la masse se conserve quantitativement, le temps n’intervient pas.
- Le troisième point que nous invoquerons est la parfaite conformité de manière d’être des masses électriques et des masses matérielles, par rapport à la loi de l’inverse carré de la distance. Les expériences faites par Coulomb, avec sa balance de torsion, sont probantes à cet égard. Eu égard à la grandeur des attractions ou répulsions électriques, les -expériences célèbres de Cavendîsh sur l'attraction des masses matérielles, prouvent que les actions pondéromotrices sont négligeables
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- dans les expériences de Coulomb ; et cependant la loi d'action est la même pour les deux ordres de phénomènes.
- On peut définir le potentiel électrique en partant de la relation
- W = Q V, ou
- w L* M» T-*
- V Q Q
- Nous avons dit f§ 5) que la charge électrique Q est irréductible à L et à T, tout comme la masse matérielle, et nous sommes revenus ci-dessus sur cette assertion pour la confirmer.
- .Mais Q peut se réduire avec M, en vertu de la loi de l’inverse carré. La relation entre’ Q et .M est indépendante de la longueur et du temps. On doit donc écrire Q = M*,
- autrement il faudrait admettre autant de systèmes différents d’unités (L, M, T), (L. Q. T)... qu’il y a d’ordres différents de phénomènes, et nous serions loin de l’unité des forces physiques.
- L’équation Q=Mÿ admet une infinité de solutions. La plus simple consiste à prendre y — 1. Elle est cependant aussi arbitraire que toute autre. Mais l’inconvénient le plus grave de prendre v§ 1 est qu’alors le système mécanique (L, M, T) s'exprime irrationnellement en fonction du système électrique (L, Q. T), en vertu de la relation
- M = Q»»
- si l’on trouve que y est un entier ; de même qu’actuellement les systèmes électrostatique et électromagnétique, suivant Maxwell, ne s’expriment pas rationnellement en fonction du système mécanique (L. M, T).
- La solution y 1 ne constituerait donc pas un progrès, et elle aurait de plus le désavantage de laisser subsister une indétermination fâcheuse.
- Il faut donc avoir recours à d’autres considérations, sinon à d’autres faits.
- Les systèmes électrostatique et électro-dynamique de .Maxwell ont rendu à la science des services signalés. Ôn est donc fondé à n’y
- renoncer qu’à bon escient, surtout en ce qui concerne le second.
- Ces deux systèmes admettent que le potentiel électrique peut s’exprimer en fonction de la longueur, de la charge électrique et du temps, sous forme de produit.
- Nous ferons état de cette hypothèse, et nous constaterons qu’effectivement le potentiel est une fonction de L, Q et T. Car,
- i° Le potentiel d’un champ créé par un conducteur électrisé en équilibre croît ou décroît régulièrement avec la distance du point choisi à la source ;
- 20 Sur un conducteur isolé, dont, les dimensions géométriques sont finies, le potentiel croît proportionnellement à la charge ;
- 3Ü Dans le cas d’une charge variable (courant de charge, courant d’induction), le potentiel varie avec le temps.
- Les propositions comprises dans ces trois alinéas peuvent être vérifiées expérimentalement à l’aide d’un électromètre ou d’un électrodynamomètre ; ou plutôt, elles sont la traduction des faits expérimentaux constatés à l’aide de ces instruments.
- Donc, en acceptant l’hypothèse faite sur la forme de la fonction qui représente le potentiel électrique, on peut écrire
- V = L* Q® T'L
- cc. ,5et / étant des quantités quelconques.
- L’énergie électrique correspondant à la création ou au déplacement ou à la disparition de Q est
- Q V = L* Ql®"h 1 TL
- Il se trouve que cette énergie est de la nature d’un travail mécanique L1 M2 T'2 (§ .3).
- Donc
- L- M‘ T-' = L“ 0? + * TV.
- On en déduit, puisque M et Q sont irréductibles à L et à T, mais non irréductibles l’une à l’autre;
- M
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- et ainsi, le potentiel électrique a pour formule de dimensions
- résultat annoncé au § 5.
- Le potentiel est donc une énergie mécanique par unité de la masse électrique (ou matérielle) transformée ou déplacée (§5).
- Nous pouvons maintenant passer en revue les diverses grandeurs magnétiques.
- (A suivre). Adolphe Perrin.
- REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE ET DES INVENTIONS
- Fabrication électrique du titane et du carbure de titane (Moissan) 1895.
- En traitant dans un four électrique, avec un courant de 400 ampères et 80 volts, un mélange d’acide titanique pur et de carbone, dans la proportion indiquée par la formule Ti O2 —b 2 C, on obtient une masse fondue très dure, rayant le rubis, brunâtre, à cassure jaune formée d’azoture de titane, renfermant 79 à 80 pour 100 de titane, de densité 5,02 à 5,15, et répondant à la formule Tia Az* de Tazoture de Friedel et Guérin. Pour produire ainsi le titane même, il faut une température supérieure à celle de la dissociation de l’azoture, et employer à cet effet un courant de 1 000 à 2 000 ampères, 60 à 70 volts. Dans ces conditions, un mélange de 330 parties de rutile ou oxyde naturel de titane, avec 96 de charbon, chauffé dans un creuset de plombagine, donne après 10 minutes une masse en partie fondue, à cassure blanche, brillante d’aspect métallique, qui se pulvérise sous le marteau. Elle est attaquée par l’acide chlorhydrique, qui n’attaque ni le carbure de titane, ni son azoture. Ce titane renferme, à l’état d'impureté, 2 à 6 pour loo de carbone ; celui à 2 pour 100 suffit pour les applications industrielles. On peut d’ailleurs le purifier en le refondant au creuset électrique, en présence de l’acide titanique.
- On peut, en augmentant la proportion de carbone, obtenir par la réaction
- TiO! + 3 C = TiC — 2 CO
- un carbure défini de titane cristallisé, couleur de galène et de densité 4,3.
- Ce titane fondu au creuset électrique, en présence du fer ou du nickel, forme avec ces métaux des alliages solubles dans le fer, la fonte et l’acier fondus, et qui peuvent servir à la fabrication des aciers au titane.
- Ces alliages peuvent sc fabriquer, en ajoutant au métal préalablement fondu dans le creuset électrique, un aggloméré de rutile et de carbone, en proportions voulues pour l’alliage, qui se produit ainsi très homogène et d’une composition constante.
- G. R.
- Fabrication électrolytique du zinc, procédé Siemens et Halske (1895)
- Jusqu’ici l’électrolyse des sels de zinc n’a pas réussi industriellement, en grande partie parce que le zinc s’y précipite sous forme d’éponge difficilement utilisable dés que la dissolution renferme la moindre impureté alcaline ou métallique. On peut éviter cette formation de l’éponge de zinc en faisant circuler le bain avec une très grande rapidité, principalement au moyen d’injections d’air comprimé qui oxyde en même temps les impuretés du bain.
- A cet effet le moteur M (fig. 1) commande, outre la dynamo G qui envoie par C C son courant aux bains en série Z Z, un ventilateur R qui refoule par les deux tuyaux P Pet leurs branchements P’ P! P' P2 (fig. 2 et 3) de l’air comprimé au bas des cloisons de bois H H, qui encadrent les anodes en carbone E' et les cathodes en zinc E, de manière à déterminer une circulation de l’électrolyse suivant les flèches. Un courant de 50 ampères par mètre carré, avec des cathodes de r m de long sur 0,700 m de large, exige pour donner de bons résultats un courant d’air d’environ 1,3 m3 par heure et par cathode. En prenant pour
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- bain une dissolution de sulfate de zinc com- | obtient ainsi un dépôt de zinc parfaitement mercial à io° Beaumé, additionnée de 5 à continu et non spongieux.
- 10 grammes d’acide sulfurique par litre, on | Le zinc se dépose sur les cathodes et
- électrolytique du zinc.
- l’oxygène se dégage aux anodes. Le volume I Iation perpétuelle entre l’appareil électroly-du bain reste à peu près invariable; en circu- | scur où il s’acidifie et perd du zinc, et les
- appareils de lexiviation où sa teneur en acide diminue tandis que celle en zinc augmente, de sorte que sa composition moyenne ne varie pas. Enfin, pour éviter à coup sûr toute formation d’éponge, il faut acidifier le bain neutre non pas en lui ajoutant de l’acide
- directement, mais en électrolysant jusqu’à ce qu'il ait atteint l’acidité voulue, puis en nettoyant les cathodes avant de continuer l’élec-trolyse.
- G-R.
- Bêlai télégraphique Maréchal, Rigollet et Ducretet (1894)
- Ce relai consiste en une bobine H librement suspendue dans un champ magnétique
- permanent très intense CC'F et dont le barreau D, solidaire de H, porte à son autre extrémité un petit aimant mobile entre les deux bras d’un aimant M, d’écartement réglable
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- à volonté, et de même polarité que celle de O. Ce système d’aimants MO tend à ramener constamment I) au zéro, malgré les variations lentes dans l’état statique des câbles sous-marins, qui restent ainsi sans effet perturbateur sur la marche du rclai.
- C’est seulement sous l’action des variations rapides du potentiel que H se meut, en agis-
- parles contacts I V A ou Y Y'b', du relai auxiliaire correspondant R et R'. Les relais auxiliaires R et R' actionnent à leur tour un récepteur, par exemple un siphon recorder S.
- Les doubles circuits employés dans les transmissions duplex sont indiqués en A A' sur IL
- Enfin, en cas d’accident, on peut facilement y remédier en remplaçant le circuit
- Maréchal, Rigolk
- sant par sa masse à la manière d’un galvanomètre balistique, avec retour rapide au zéro par le jeu des aimants MO et par le rappel des ressorts de contact 11'.
- Ces ressorts-II' ferment le circuit d’une pile locale V V’ comprenant le récepteur RR’; les vis b et b\ permettent, en limitant les mouvements des contacts I' et 1, de régler la durée des interruptions du circuit local, indépendamment de l’intensité des courants de la ligne ; en outre, elles relient momentanément la ligne à la terre par I b ou Y b1, dans l’intervalle de deux contacts, pour en accélérer la décharge.
- En figure i, l’installation comporte deux relais indépendants fonctionnant l’un avec les courants positifs et l’autre avec les courants négatifs, en ce sens que les deux bobines II se déplacent bien également pour ces deux espèces de courants, mais que les mouvements de chacune d’elles ne sont utilisés que dans un sens en reliant les circuits locaux
- endommagé b’ 1' V' par exemple par b IV c’est à dire en transposant les connexions deè'l'V' h b IV.
- En figure 2, les connexions des relais auxiliaires R .et R' sont établies pour marcher en circuit ouvert et les relais principaux 1 et 11 sont ajustés de façon que la pression de b' maintienne 1' au contact de D, quand ce levier est au repos ; quand la clef du manipulateur est levée, le courant de la ligne passe par l’armature de R à celle de R', puis aux bobines II et H', mais un seul des leviers D obéit aux impulsions des courants positifs ou négatifs, l’autre étant retenu par le contact 6TV”, et ce levier rompt le circuit I V en appuyant 1 sur b' plaçant ainsi la ligne en contact direct avec l’unc des vis b et fermant le circuit local P R ou P' R'. En fait, si la ligne envoie un courant positif, l’une des piles P ou P' lui renvoie par b un courant négatif de décharge et réciproquement.
- G. R.
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- Force contre-électromotrice de l’arc voltaïque.
- Au cours d’un long article sur ce sujet, public dans VFAectricPov:er, .M. \Y. H. h’rced-manarrive aux conclusions suivantes: (i) Il existe dans l’arc voltaïque une force contre-élcctromotrice qui dépend uniquement de la nature des électrodes et de la température de volatilisation deleursubstance ; cette f. c. é. m. a une valeur déterminée constante pour cette substance. En effet, en ce qui concerne la vaporisation de Télectrode, elle représente une certaine quantité d’énergie qui doit être empruntée à l’énergie électrique du circuit. Par suite, en ce point du circuit il doit y avoir une chute brusque de potentiel telle que, multipliée par l'intensité, elle représente la puissance nécessaire à la vaporisation de l’électrode. Cette f. c. é. m. doit rester con-stantetant que la température de volatilisation de l’électrode reste elle-même constante. (2) Aux différences de température doit correspondre une action thermo-électrique; autrement dit, il se forme un couple thermo-électrique entre la substance de l’électrode et sa vapeur, leurs points de jonction se trouvant à des temperaturesdifférentes. La f. c. é. m. due à ce phénomène doit être fonction de la différence de température entre les électrodes. Elle doit, en conséquence, augmenter avec la longueur de l’arc, puisque la température de l’électrode négative s’élève (3). On peut admettre qu’un courant de deux ampères désagrège dans le même temps deux fois autant de molécules de l’électrode positive qu’un ampère, par analogie rigoureuse avec ce qui se passe dans l’élcctrolysc. Si la quantité de matière est doublée, la résistance est, selon toute apparence, diminuée de moitié, de sorte que le produit IR de l'intensité 1 du courant par la résistanée Rde l’arc resterait constant. 11 en serait ainsi si la température restait elle-même constante ; mais, comme elle augmente avec l’intensité et que la résistance des flammes décroît quand la température augmente, IR doit en réalité diminuer quand la température s’élève. .Mais on peut expliquer la réduction de la différence de potentiel sous
- l’accroissement d’intensité pour une distance fixe donnée. En effet, d’après la loi d’Ohm 1 = 5. Qr ]a f. m. effective est dans le cas actuel, E = a — x — y, u étant la différence de potentiel entre les électrodes, x la f. c. c. m. constante, et y la f. c. é. m. variable. On en tire u = x -j-y -j- 1 R- On voit que, pour une distance fixe quelconque, ti diminuera avec l'intensité, puisque x reste constant, tandis que y et IR diminuent tous deux de valeur. On a donc là l'expression complète de la différence de potentiel entre les électrodes, x étant la f. c. é. m. constante, fonction de la matière des électrodes et de sa température de volatilisation, y la f. c. é. m. due à L’action thermo-électrique, fonction elle-même de la matière des électrodes et de la différence de température; la température la plus élevée est d’ailleurs celle de volatilisation des électrodes, et la plus basse dépend de la matière et de la section des électrodes, de l’intensité et de la longueur de l'arc. I est l’intensité de courant; R, la résistance ohmique de l'arc qui dépend de la matière des électrodes, de la longueur de l’arc et de la température ou de l’intensité. Pour une nature donnée quelconque d’électrodes, on a comme expression analytique de la différence de potentiel en fonction de la longueur et de l’intensité:
- * = *+/(/, I) -Kl f (l, I) ou, en fonction de la température ‘et des intensités,
- «=*-b'A
- E. B.
- Couplage en parallèle des machines compound, par J. Pigg.
- On considère généralement deux machines compound A et B comme devant fournir des courants égaux aux deux barres de départ d’un tableau de distribution quand elles satisfont à la condition théorique u _r-1- R u' — r'-h R"
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- ti étant lu chute de potentiel dans l’induit, l’enroulement en série et les câbles de connexion de A ;
- xi la chute de potentiel correspondante pour la machine 13 ;
- r la résistance de l’induit A ;
- r celle de l’induit B ;
- R la résistance de l’enroulement en série et des câbles de connexion de A ;
- R' la résistance correspondante pour la machine B.
- Dans ces conditions, les deux machines devraient fonctionner parfaitement en parallèle. Cet état de choses n’est cependant pas stable et toute variation de l’une des quantités ci-dessus peut aboutir à donner à l’une des machines toute la charge, y compris l’entraînement supplémentaire de l’autre machine comme moteur. Aussi relie-t-on habituellement par un câble de faible résistance les balais positifs des deux machines. Cette connexion garantit bien contre le renversement de polarité de l’une quelconque des machines sous l’action d’un courant venant des barres de départ ; mais elle n’empcchc pas complètement l’une d’elles d’être actionnée par l’autre comme moteur, le courant de cette dernière passant, dans certaines conditions, par la connexion des balais.
- L’emploi de cette connexion ne rend applicable l’équation ci-dessus d’égalité de courants que dans le cas où
- r = r' et R — R',
- et, par suite, u — xi, si le fonctionnement des machines doit être tel qu’il ne passe normalement aucun courant d’une machine à l’autre.
- Considérons le cas où la résistance d’induit r de A est supérieure à celle / de B, et supposons les résistances des enroulements en série, etc. égales et les machines produisant des courants égaux.
- Les chutes de potentiel dans les deux induits sont respectivement Ir et Ir'. Comme on a r> r, la différence de potentiel au balai de B sera plus grande et il passera par la connexion spéciale des balais et l’enroule-
- ment en série de A un courant allant aux barres de départ. Par suite, les ampèremètres du tableau intercalés dans les circuits des machines indiqueront pour A une intensité plus grande que pour T3, bien qu’en réalité les deux induits développent des courants égaux.
- Considérons maintenant le cas où, les induits ayant des résistances égales, l’enroulement en série et les câbles de connexion de A aux barres de départ sont plus résistants que ceux de 13, et supposons que les ampèremètres ci-dessus indiquent des intensités égales. Ici les chutes de potentiel respectives sont ÎR pour A et TR' pour B ; et, comme on a R> R', la différence du potentiel aux balais de A doit être supérieure à celle de B, et un courant s’écoule aux barres de départ, de A en 13, par la connexion spéciale des balais. Alors les ampèremètres indiquent des intensités égales pour chaque machine quand, en fait, la différence des courants fournis par leurs armatures peut être considérable.
- On voit par là que les ampèremètres montés dans les circuits clés machines ne renseignent pas exactement sur la charge de dynamos compound fonctionnant en parallèle, à moins d’être intercalés entre le balai et sa connexion avec l’enroulement en série.
- Pour la répartition convenable des charges entre les machines, il est donc absolument indispensable d’ajuster exactement les résistances relatives enjeu. De faibles différences de potentiel aux extrémités de la connexion spéciale des balais peuvent déterminer des courants de grande intensité relative, par suite de la faible résistance de ce câble de con-
- Aussi dans certaines installations d’éclairage commence-t-on par régler les vitesses des machines jusqu’à ce qu’il ne passe aucun courant par cette connexion spéciale des balais ; dans ces conditions, les résistances relatives des induits sont indifférentes en ce qui concerne la répartition de la charge, et il suffit d’ajuster les résistances des enroulements en série et des câbles de connexion en
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- RIO VUE D'ÉLECTRICITÉ
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- raison inverse du débit maximum fixé des machines pour avoir les intensités qu’elles doivent fournir.
- On constate l’absence de courant dans la connexion spéciale des balais au moyen d’aiguilles polarisées enveloppées d’un petit nombre de spires de gros fil montées en dériva-lion sur cette connexion spèciale. Ces aiguilles restent verticales quand il ne passe aucun courant et, dans le cas contraire, se tournent vers la machine qui donne du courant. On règle alors la vitesse clc cette machine jusqu'à ce que l'aiguille redevienne verticale. En fait, avec de bons régulateurs de moteurs, ce réglage est fort peu de chose.
- E. R.
- La section la plus économique des feeders pour tramways électriques, par W. F. C. Hasson (1)
- La détermination de la section la plus économique à donner à un feeder de tramway électriqueentraîne la considération d’un grand nombre de facteurs qui varient d’une ligne à une autre et doivent être déterminés dans chaque cas particulier, tels, par exemple, que la force électromotrice à la station centrale, la résistance du fil aérien et du circuit de retour, le taux de l’intérôt et de l’amortissement des feeders, le prix du combustible (*). On peut admettre que la station est convenablement établie et le problème revient à déterminer le point auquel la différence entre le prix du combustible économisé et les frais d’intérêt et d’amortissement est maxima.
- Il y a une limite à la solution déterminée par ce fait que le fonctionnement des moteurs est sensiblement affecté si la force électromotrice diffère beaucoup de celle pour laquelle le moteur a été calculé. L’étude de la plupart des lignes d’une assez grande longueur qui s’étendent dans des campagnes peu peuplées, montre en général que la chute de potentiel
- (1) The Pacific Ehctrician, août 1895, p. 67.
- (!) Voir à ce sujet : Burcii (Ecî. Eleci., t. V, p. 117) et Vogkl [Ecl. Elect., t, IV, p, 465.)
- à l’extrémité de la ligne est si grande que la vitesse est réduite juste à l’endroit où les grandes vitesses sont à la fois possibles et utiles.
- C’est pourquoi l’auteur a pris comme variable la chute de potentiel dans le calcul de la section la plus économique à donner aux feeders.
- Supposons qu’on ait à modifier un réseau existant.
- Soient :
- S, la section des conducteurs existants en millimètres carrés,
- L la distance du point considéré à la station centrale,
- E la force électromotricc à la station centrale,
- I, l’intensité du courant,
- V, la perte de tension en volts, dans la transmission au point considéré.
- La section des feeders sera donnée par la formule
- p étant la résistance d’un conducteur de r m de long et de 1 mm! de section.
- Le poids P, du cuivre brûlé sera
- £ étant la densité du cuivre employé.
- Le poids du combustible employé sera
- i= E I, <•,
- c étant la dépense en combustible par watt et par jour.
- L’intérêt du capital engagé et l’amortissement seront
- a étant l’amortissement et l’intérêt par kg de cuivre employé.
- Si l’on modifie les conditions d’installation, les données deviendront :
- I. l’intensité du courant,
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- V, la perte de tension en transmission sur la ligne au point considéré.
- Les autres facteurs seront donnés par les
- On doit admettre que la puissance déliv u point considéré est la même dans les deux as, c’est-à-dire qu’on a
- I, (E — V,) = I, (E — V,j,
- '=I-ïïJb
- Le combustible économisé sera :
- 1 1 “ 1 E — vt •
- Lintérêt additionnel sur le cuivre sera
- (£-*)
- , V, (E — V,} - V,{E-V,)_ ,
- _ 5 « « i. i,---v7vs<e-vs,-------- A
- Pour résoudre le problème, il faut rendre I'" — A maximum. Posons, pour abréger,
- 5 o a L* = N
- constante dans un cas déterminé.
- qu? est
- On a donc
- {Er (V,-
- N |
- /E-V^ __I \ ) Vev, —vü v$
- La dérivée de cette quantité est
- égalant à
- En simplifiant, puis obtient ;
- V? +
- ! N V, N
- — zJ? i / JL N - E, -V(Ë7ji + 7’
- V(-
- Lorsque a, E et c. sont connus, pour une installation donnée, on peut tracerune courbe en portant les distances en abscisses et les chutes de potentiel en ordonnées. Cette courbe permettra de voir instantanément quelle valeur de V il faut adopter pour une distance donnée L, et par conséquent de calculer la section qu’il convient de choisir. Cette section comprend la section correspondant au {il de service et au circuit de retour, qu’il faut défalquer de la valeur trouvée pour connaître la section des feeders.
- La perte admissible est limitée par les conditions de bon fonctionnement des moteurs.
- D’après la formule ci-dcssus, et en admettant les valeurs suivantes E—550 volts a ~ 16 5 7b O
- la valeur de V, qui correspondrait à l’économie maxima serait de ïoo volts environ pour une distance 1. de 10 000 mètres environ. Elle est évidemment trop considérable. Pour des distances L ne dépassant pas 6 000 mètres, la chute de potentiel ne sera déterminée que par des conditions d’économie. Pour des distances supérieures, il est probable que les meilleurs résultats seront obtenus en employant des forces électromotrices E plus élevées que 550 volts à la station et en employant des survoltcurs (boasters) (') pour les parties les plus éloignées de la ligne.
- G. P.
- Observations sur le coefficient de dispersion des moteurs polyphasés, par A. Blondel.
- A propos de récentes études publiées par l’Eleklrotechnische Zeitschrift, notre collaborateur A. Blondel communique à ce journal les remarques suivantes qui intéresseront également nos lecteurs mis au courant des questions soulevées par la récente étude de l'au-
- (1) L'Eclairage Electrique, 24 novembre 1894, p. 5r4*
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- teur et l’article de M. H. Cahen que nous avons publiés (').
- I. Dans la théorie analytique des moteurs polyphasés établie par Al. Behn-Eschen-burg(‘) apparaît un coefficient défini par l'équation
- (0
- appelé coefficient de dispersion, et jouant un rôle important dans sa théorie, ainsi que dans d’autres études analogues, et en particulier dans la théorie de M. Cahen. Mais la définition en question présente le grand inconvénient de ne pas renseigner sur la . nature de ce coefficient et de ne pas laisser connaître assez clairement les parts respectives attribuables aux circuits primaire et secondaire. Cette définition conduit aussi à différentes erreurs.
- C’est ainsi qu’il n’est pas très correct de poser, comme le fait M. Bchn-Eschenburg (3) :
- = D)
- et tout en reconnaissant tout l’intérêt du travail de ,M. Cahen, l’auteur pense que par le fait même de l’emploi de ce facteur \jï^r le diagramme fondamental de M. Cahen(i) n’est pas exact, et que l’explication donnée relative à la diminution de <7 avec l’augmentation de la charge (f) (phénomène commun à tous les moteurs et intervenant en faveur de leur bon fonctionnement) n’est pas la meilleure.
- La question s’éclaircit, au contraire, complètement dès qu’au lieu des coefficients d’induction M, L,, L, on considère directement les flux magnétiques, comme l’a fait Hopkinson dans sa théorie des transformateurs. Xous supposons connues les perméabilités des
- (1)A. Bt.ondei, : Quelques propriétés générales des champs magnétiques tournants, VÉclairage Électrique, t . IV, p, 241, 308, 358; et l’article en cours de publiea-
- H. Cahen : Calcul des moteurs polyphasés, L Eelai-rage Electrique, t. IV, p. 31p.
- (’) Electrot. Zeitschr. 13. p. 178, 1894,
- (3) Electrot. Zeitschr. p. 180
- t‘) L’Eclairage Electrique, t. IV, p. 320
- (,4) Electrot. Zeitschr., 1895, N" 30,p. 465.
- diverses parties du circuit magnétique cons tituc par les circuits primaire et secondaire. Le flux magnétique dans les différentes parties de ce circuit peut être considéré comme formé par la combinaison des flux fictifs que produirait isolément chacun des enroulements primaire et secondaire. A chacun de ces flux on peut lier un coefficient de fuite v (analogue au v d'Hopkinson), facile à calculer par les méthodes habituelles.
- Soient et v,, les coefficients correspondant respectivement aux excitations par le primaire seul et par le secondaire seul. En désignant par 4>, le flux fictif traversant l’enroulement secondaire lorsque le primaire est
- Fig. 1 et 2.
- seul excité, le flux correspondant traversant l’enroulement primaire est r, 't, ; de même, l’enroulement secondaire produit à travers le primaire un flux et en lui-même un flux
- On obtient les flux réels en composant les précédcnlsflux selon le parallélogramme des forces, comme le montre la figure 1 : Le flux résultant F, à travers le circuit primaire est la résultante géométrique de v, L et <t>, ; de même, le flux résultant F2 à travers le secondaire est la résultante de L et vt fr,. Le flux est normal à Fs puisqu’il est produit par les courants induits par F,, sans qu’il intervienne aucune autre force électromotrice (').
- Cette figure donne immédiatement pour
- (M Ce diagramme fondamental a été donné par Eau-teurdès >893, dansZtZ Lumière Electrique, t. L, p. 607, Voir aussi l’Eclairage Electrique, t. IV, p.361.
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- l’angle de décalage (3 entre les flux F, et F, l’expression '
- tgp= (i — “-) tff*. (3)
- $ étant l’angle compris entre 4', et •
- Cette expression 1---------- , qui joue dans
- toute la théorie un rôle essentiel, représente précisément le coefficient de dispersion ; c’est à dire que l’on a
- (4)
- et c’est là, selon l’auteur, la vraie définition de ce coefficient.
- Dans la pratique, v, et vs peuvent être de valeur très différente. M. Cahen a tenu compte de cette circonstance dans son dernier article en proposant d’écrire
- * = Vi~ <,)
- tandis que dans son premier article il admet implicitement avec Behn-Eschenhurg
- >,=".= V~ («)
- Mais ces coefficients g, et <rs n’ont aucune signification physique, tandis que les coefficients v, etvs, qui peuvent quelquefois être déterminés expérimentalement, sont connus de tous les électriciens et permettent de rattacher immédiatement la question de la dispersion magnétique dans les moteurs alternatifs à la belle théorie d’Hopkinson. On voit également que dans l'équation (1) il faut remplacer \/i -G par - » ce qui est en général très différent.
- Le diagramme ainsi rectifié de M. Cahen devient-alors équivalent à celui de l’auteur.
- Un second avantage de cette façon d’envisager la question réside en ce qu’il est facile de prédéterminer v, et v, par les procédéshabi-tuels, avant d’aborder la construction de l’appareil. Le lecteur trouvera des indications plus détaillées sur ce calcul dans l’ctude précitée de M. Blondel publiée récemment par Y Eclairage Electrique.
- II. La formule (.4) montre aisément pourquoi le coefficient g décroît avec la charge croissante. La raison en est que les petits
- isthmes de fer qui sont le siège principal de la dispersion magnétique, sont soumis, entre l’entrefer et les encoches qui reçoivent les fils, à une saturation croissante, tandis que le flux F, reste presque constant et que le flux F4 diminue assez rapidement. La perméabilité des noyaux de fer primaires et secondaires augmente donc avec la charge, tandis que celle des isthmes diminue; il s’ensuit que v, etva et par conséquent 7 diminuent également, ce qui est avantageux pour le démarrage.
- Il résulte de ce qui précède que pour calculer un moteur devant démarrer sous charge, il faut toujours examiner séparément les conditions à charge normale et à vide, et calculer les coefficients v, et vt pour chacun de ces cas. Au cas où le courant est fourni sous potentiel constant, on peut admettre que F, varie très peu, quoiqu’il n’en soit pas rigoureusement ainsi; mais pour F, il faut déterminer une valeur approchée à l'aide de l’équation
- A charge nulle on a approximativement :
- en désignant par Rs la résistance, par L2 la self-induction du secondaire et par Ü la fréquence de pulsation du courant d’alimentation. On en déduit la perméabilité u2 du circuit secondaire et les coefficients iq et r^.Mais on 11e se sert de ceux-ci que pour les faibles charges.
- ÎII. Dans son dernier travail, M. Cahen ctudic le moteur monophasé d’après une méthode que M. Blondel a indiquée le premier, simultanément avec le professeur Fer-raris (plus de 6 mois avant la publication de l’ouvrage de M. Kapp, désigné par erreur comme initiateur de la méthode) ('). Dans ce
- fi) La Lu,nièreElectrique t. Lï,p. 322. « Un moteur vue du travail fourni à l’ensemble de deux moteurs à
- courant vecteur ~ et couplés sur un même arbre, le sens des courants étant choisi de façon que les deux flux tournent en sens inverses ».
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- cas encore, on peut démontrer, par la considération des coefficients v, et îq que le coefficient de dispersion prend approximativement la valeur
- indiquée par Al. Cahcn, sans la démontrer.
- Le flux alternatif produit par l’enroulement primaire est équivalent, d’après le théorème de Leblanc, à deux flux tournants chacun d’amplitude moitié moindre. Appelons <fq chacun de ces flux ; l’un d’eux, représentant le flux utile, se comporte comme dans le cas précédent, l’autre, qui est un flux parasite, se trouve plus ou moins amorti par l’enroulement secondaire, c’est à dire qu’il produit un flux Fs' très petit. On obtient donc deux diagrammes dans lesquels les deux flux <iq sont représentés par des segments égaux et parallèles (fïg. i et 2) avec les mêmes coefficients rq et v} qui peuvent être différents (parce que les deux flux F3 ont des valeurs différentes).
- Le diagramme fi g 1 qui correspond au flux parasite (tournant en sens inverse), est si étroit que le flux secondaire F', peut être négligé devant F2 et que le flux primaire F, devient presque égal au segment C\ II', c’est à dire àî X h H'. Or, LV II' diffère très peu de B'O', c’est à dire de iq <lq; le flux parasite F( est donc, dans les limites pratiques, approximativement égal à s- vL * ., et au point de vue de la f. é. m. induite dans l’enroulement primaire, la chose se présente comme si cet enroulement était traversé par un seul flux tournant
- + M
- En ce qui concerne le flux primaire, on peut donc considérer le moteur comme un moteur à champ tournant simple, quand on donne au flux primaire un coefficient fictif
- 0 -b*L dO
- et par suiteau coefficient de dispersion la valeur fictive
- Pour calculer les pertes d’énergie dans le circuit secondaire, il est inutile d’introduire les couples; il suffit d’appliquer le théorème suivant, facile à démontrer :
- « La perte d’énergie totale due à l’effet Joule dans le circuit secondaire est égale à la somme des pertes par effet Joule, qui se produisent à la même charge dans les circuits secondaires des deux moteurs fictifs ».
- Lorsqu’on a calculé la perte Ws correspondant au moteur fictif utile, on a, en désignant le glissement par É pour la perte W, du moteur fictif nuisible :
- w»=w.C‘f 1 £;')’• c»)
- D’autre part, on voit aisément que
- Pour le fonctionnement à pleine charge, on peut négliger l’unité devant les seconds termes et écrire approximativement :
- d’où
- Ws' — Ws . (15)
- L’action du champ tournant parasite sur le circuit secondaire peut donc être remplacée pratiquement • par une augmentation de 100 pour 100 de la perte d’énergie correspondant aux courants induits dans le secondaire par le champ utile (et dont la valeur est d’environ ^ P, en appelant P la puissance utile).
- La théorie des moteurs monophasés se trouve ainsi complétée de la manière la plus simple, dans les limites de charge habituelles.
- IV.— Il existe encore un autre mode d’établissement de la théorie des moteurs polyphasés, indiqué par Al. Kapp, d’abord pour les transformateurs et étendu ensuite aux moteurs par le même auteur et par M. Stein-
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- metz.('). Cette méthode consiste à représenter la dispersion dans les circuits primaire et secondaire par deux coefficients de self-induction particuliers L’, et L',, qu’il ne faut pas confondre avec les coefficients considérés jusqu’ici. On peut alors se représenter les flux 1', et F, comme résultant du flux commun OD = F (figure •$) et des flux dus à la self-induction :
- BC,-Ui et DC, = Üi-‘, (,7)
- ni et nt étant les nombres de tours, J, et J2 les courants primaire et secondaire. On ob-
- tient Fs en projetant F sur la ligne O C2 faisant avec F l’angle ¥ défini par la relation
- dans laquelle Q — « est la différence entre les vitesses de pulsation des courants primaire et secondaire et Rf la résistance-secondaire. On obtient F, en composant F selon le parallélogramme des forces avec le flux de
- même phase que le courant J,.
- On voit facilement que ce diagramme est équivalent à celui de la figure i, quand on tire la ligne F = O D, à la seule condition de poser
- =4p> !’>
- et
- (»,-!)*, = („o)
- 11 n’y a donc de différence que dans les
- '*) Theory of the former. iath Gen. Dans cette théorie tenu compte du se
- fournit des courant
- general alternatif current trans-Meeting of the Amer. Inst. E. E. Steinmetz ne semble pas avoir
- secondaires de la fréqi
- a+frj.
- désignations et les méthodes sont équivalentes ; mais les équations que l’on déduit de chacune d’elles pour’représcnter les éléments de fonctionnement des appareils, ont un aspect très différent. Dans la théorie des transformateurs simples, la méthode Kapp-Stein-metz présente pour la pratique de grands avantages par suite de la simplification, due à ce que les vecteurs <î>2 et <!>, sont pris presque parallèles, comme l’a fait tout récemment encore M. Kapp dans son intéressant procédé de détermination de la chute de potentiel dans les transformateurs. Mais pour les moteurs, cette simplification n’est plus possible, et les équations se compliquent beaucoup, quand on tient compte non seulement de la self-induction secondaire, mais aussi de la self-induction primaire If,, comme l’a fait Steinmetz. (L', joue, en effet, un rôle tout aussi important que L',).
- Dans la méthode exposée plus haut, au contraire, même les équations rigoureusement exactes sont simples et ne contiennent, en général, comme celles de MM. I3en-Eschen-burg et Cahen, que la constante q ; de plus, les coefficients v, et r, sont plus faciles à comprendre et à calculer que les coefficients de self-induction L', et E'a. Cette méthode paraît donc préférable et elle présente l’avantage de se rattacher mieux que toute autre aux conceptions actuelles relatives aux machines dynamos.
- A. H.
- REVUE DES SOCIÉTÉS SAVANTES PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES
- Société Internationale des Electriciens
- Séance du 6 novembre i8p?
- M.J. Laffargue expose, dans ses grandes lignes, l'état actuel des stations centrales distribuant l’énergie électrique pour l'éclairage et la force motrice à l’intérieur de Paris.
- Ces différentes installations ont etc décrites en leur temps dans nos colonnes. Nous
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- REVUE D'ELECTRICITE
- 13
- n'insisterons donc pas sur la partie descriptive de la communication. -Mais il est bon de présenter un tableau d’ensemble de ces stations centrales: plusieurs conséquences importantes s’en dégagent.
- Si l’on excepte la petite station de la cité Bergère, qui fut inaugurée le 21 juin 1887, et fait maintenant partie du secteur Edison, ce n’est qu’en 1889 que les différentes stations centrales parisiennes furent établies. Deux raisons hâtèrent la solution : l'incendie de l’Opéra-Comiquc qui prouva la nécessité d’éclaircr les théâtres à l’électricité et la volonté de nos édiles de prouver aux étrangers qui devaient venir à Paris pour l’Exposition de 1889 qu’ils étaient des hommes de progrès, et que, grâce à eux, la Ville Lumière avait l’éclairage électrique. plu-
- sieurs années après les autres grandes capi-
- En 1889, trois secteurs furent inaugurés ; ce sont ceux de la Compagnie continentale Edison, de la Société d’éclairage et de force par l’clcctricité et de la Compagnie parisienne de l’air comprimé. En 1890, deux autres concessions furent données : celle du secteur de la place Clichy et celle du secteur de la rive gauche. Le premier de ces secteurs fut mis de suite en exploitation : le second ne sera inauguré que d’ici quelques mois.
- .Malgré ce développement tardif et les conditions très dures imposées par le cahier des charges, l’éclairage électrique a fait de rapides progrès, comme le montrent les chiffres suivants :
- i8ç)o 390a
- 1892 8 6-o
- 1894 11570
- 1895 18945
- En outre, des questions techniques importantes ont été étudiées, telles que l’emploides accumulateurs, la suppression de la fumée, qui est actuellement à l’étude par une com-uiission municipale; les canalisations dans les ^es ont donne lieu à des difficultés qu’on
- était loin de supposer tout d’abord; notre collaborateur, M. Mommerqué, a dernièrement encore tenu nos lecteurs au courant des progrès faits dans ce sens {’). Enfin, les canalisations à l’intérieur des maisons ont reçu aussi de nombreux perfectionnements ; tandis que dans les premiers temps on posait les conducteurs avec de simples cavaliers en fer qui, parfois, attaquaient l’isolant et provoquaient des terres; que l’on croisait sans précautions toutes les autres canalisations métalliques; en un mot, qu’on ne prenait aucune précaution ; aujourd’hui, l’isolement des canalisations intérieures a été beaucoup amélioré, et les installations ne sont mises en service qu’après avoir été complètement essayées; les accidents sont ainsi réduits à leur minimum.
- En résumé, la période des tâtonnements est passée, et bien que les résultats financiers ne soient pas encore très brillants, les compagnies peuvent distribuer des dividendes à leurs actionnaires.
- IL reste encore beaucoup à faire, principalement pour augmenter la vente diurne, afin de mieux utiliser le matériel existant; il y a encore peu de moteurs installés dans Paris; toutefois, l’augmentation du prix de l’eau, l’année dernière, a eu pour résultat de développer lusage des ascenseurs électriques ; un ' grand avenir est réservé à ces applications.
- IM. Laffargue a pu se procurer les courbes de consommation des différentes usines: il fait ressortir l’intérêt qu’il y aurait à augmenter la consommation diurne; tandis que celle-ci se maintient à une valeur très faible, d’environ 100 kilowatts pour chaque usine, le débit maximum atteint ,pour chacuned’elles, des valeurs considérables. Ainsi, sur le secteur Edison, le maximum, vers 6 heures dm soir, atteint 1 yookws ; sur le secteur de la Société d’éclairage et de force motrice par l’électricité, il est, à la même heure, de 12 000 ampères environ; dans la nuit du 24 au 25
- P) L'Eclairage Electrique, l. I, p. 625 ; t, II, p. 97» 253 et 304.
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- décembre 1894 il a atteint 13 540 ampères. Sur le secteur des Champs-Elysées, lacourbe de consommation est dilTérente; le débit est à peu près nul jusque vers 3 h. de l’après-midi; le maximum a lieu vers 7 b. du soir et il dure plus longtemps ; il atteint 600 kw. environ. Sur le réseau municipal (usine des Halles), il se produit deux maxima, un vers 5 h. du matin, l’autre vers 6 h. du soir, et égal à 355 kw. La consommation diurne est relativement plus élevée en raison de la nécessité d’éclairer les sous-sols des Halles et de différents autres services.
- Le tableau suivant résume l’importance des installations actuelles des différents secteurs.
- Tableau I
- Sfafistique des stations centrales d’énergie électrique de Paris (Novembre 1895).
- Deux observations doivent être laites sur les chiffres contenus dans ce tableau ; la première, c’est que dans les premiers mois de l’année prochaine, au plus tard, la puissance des usines actuelles sera à peu près doublée; la seconde, c’est que la puissance des lampes et moteurs installés dépasse de beaucoup la
- puissance des générateurs fixes; ce fait, dont nous avons déjà signalé l’importance est rendu possible parce que toutes les lampes ne sont jamais allumées simultanément.
- Xous n’insisterons pas sur les modifications qui ont été récemment apportées aux usines; elles seront bientôt décrites en détail dans le journal; pour l’instant nous nous bornerons à en indiqueras grandes lignes.
- La Compagnie générale Edison fait actuellement installer dans l’usine de l’Avenue Trudaine un groupe électrogène Brown de 680 kilowatts ; ce qui portera sa puissance à 30 80 kilowats.
- La Société d’éclairage et de force par l’électricité apporte quelques modifications dans l’usine de la rue de Bondy f): elle installe une machine Corliss Earcot de 600 chevaux, et une turbine à vapeur de Laval de 300 chevaux ; sa puissance totale sera ensuite de 2 585 kilowatts.
- La Compagnie parisienne d’air comprimé et d’électricité installe quai de Jemmapes une nouvelle station pour la distribution à 5 fils à l’aide de dynamos Siemens à collecteur extérieur. La puissance installée cette année sera de 2 400 kw à 440 volts. Cette usine est destinée à renforcer les usines du boulevard Richard Lenoir et St-Fargcau, et à alimenter la sous-station St-Roch et la sous-station de la rue Mauconseil. La Compagnie parisienne tend en effet à remplacer ses sous-stations d’accumulateurs, au nombre de 25, par 3 ou 4 sous-stations plus importantes. On sait qu’elle a déjà remplacé en grande partie les batteries d’accumulateurs par des transformateurs rotatifs. La puissance totale de cette compagnie sera de 4 600 kw.
- La Société du secteur des Champs Elysées procède à l’installation d’un nouvel alternateur Earcot de 400 kw. La Société du secteur de la rive gauche fait construire à Issy une usine de 4 000 kw pour effectuer la distribution de l’énergie électrique par courants alternatifs à 3 000 volts.
- (’) YohYEelairage Electrique,du 2 no
- jvembre p.s39
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- M. L. Laffargue a projeté une vue des constructions actuelles.
- La vente réunie de tous ces secteurs a été la suivante :
- En 1889 1890
- 1893
- 1899
- 1S94
- 480784 leu-.
- Le maximum de production a lieu vers 6 h. du soir comme nous l’avons dit; il a atteint 6678 kw. ; la production totale pendant les 24 heures a été de 45 500 kw.
- Enfin M. Laffargue a terminé sa communication, en donnant quelques chiffres sur les installations privées d’éclairage électrique ; les résultats qu’il a fait connaître n’ont pas été sans étonner quelque peu la plupart de ses auditeurs.
- La première installation a été faite en 1873 dans les ateliers Gramme; en 1877, diverses installations absorbant une puissance totale de 230 chevaux étaient effectuées, Depuis lors, leur développement a été très rapide, comme l’indiquent les chiffres suivants :
- Eu 1883 900 cli
- 1S89 12 100 » (dont 11 000 à vapeur)
- 1892 16000 » (dont 14 500 à vapeur)
- 1893 30000 » (dont 760 à gaz)
- 1895 23000 » (dont 3 260 à gaz)
- Dans ces chiffres sont comprises les installations municipales qui servent à l’éclairage de l’Hôtel de Ville et de certains parcs ou voies publiques; les installations servant à l’éclairage de certains théâtres, des gares, des grands hôtels. Certains magasins de nouveautés, le Louvre, le Bon Marché, la Samaritaine, etc., sont éclairés par des installations particulières très importantes.
- Si l’on compare la puissance dépensée par les installations privées avec celle dépensée par les stations centrales, on voit que celles-ci représentent 25 740 chevaux et les secondes 23 000 chevaux, c’est à dire presque autant.
- Si enfin, on sait que la puissance totale de tous les moteurs à vapeur établis dans Paris
- s’élèvent à 80 000 chevaux, on voit que l’éclairage électrique à lui seul, absorbe plus de la moitié de cette puissance, soit près de qç 000 chevaux. C’est un fait peu connu qui montre toute l’importance qu’ont prise les applications de l’électricité. Il ne peut qu’encourager les nouvelles entreprises.
- M. Meyer, ajoute quelques renseignements relatifs à l’exploitation commerciale.
- Il y a actuellement 300 km de rues canalisées par les différentes compagnies ; certaines canalisations comprennent jusqu’à 10 et 15 câbles; .M. Meyer estime que la Ion-longueur de tous ces câbles est d’environ
- I 800 km et leur diamètre moyen 250 mm2.
- II y aurait donc enfin sous le sol de Paris environ 4 à 5 millions de kilogrammes de cuivre !
- Le nombre d’abonnés actuels est d’environ 6 500 ; ils emploient 6219 lampes à arc et 289000 lampes à incandescence dont l’intensité lumineuse varie entre 5 et 200 et 300 bougies ; celles-ci en faible quantité.
- Les directeurs de stations centrales ont, comme nous le disions plus haut, un grand intérêtà développer les applications autres que l’éclairage ; les ascenseurs électriques ont devant eux un avenir très grand, surtout depuis l’augmentation du prix de l’eau; l’économie réalisée est de 700 à 800 pour 100. Ainsi, un ascenseur établi dans un bâtiment, rue Montmartre, dépensait pour 1200 fr. d’eau par an ; il a été transformé en ascenseur électrique et ne dépense plus que pour 150 à 180 fr. de courant par an. Les ascenseurs hydroélectriques, bien qu’un peu moins avantageux, permettent de réaliser cependant des économies notables.
- M. Meyer a essayé le chauffage électrique. Un radiateur Crompton dépensait pour 7 ou 8 fr de courant par jour, pour produire le même résultat que 15 à 18 sous de charbon ; encore le courant était-il compté à un prix très réduit.
- M. Meyer estime cependant que le chauffage électrique pourra recevoir un assez grand
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- nombre d’applications en se bornant aux applications qui ne nécessitent qu’une faible quantité de chaleur. II annonce en outre, que de nouveaux appareils, parait-il plus parfaits, sont à l’étude en ce moment.
- La traction si elle se développait pourrait devenir une source de sérieux bénéfices pour les stations centrales ; cependant, comme en l’état actuel de la question, les mêmes machines pourraient difficilement servir à la fois à l’éclairage et à la traction, il faudrait prévoir de nouvelles installations.
- Enfin, l’éclairage public est peu développé ; si les Sociétés savaient faire à propos des sacrifices sur les prix de vente, elles pourraient absorber, au grand .profit de tous, là plupart des stations privées. O11 voit que l’avenir se présente sous un jour des plus favorables.
- Les capitaux engagés dans les affaires d’éclairage électrique sont plus importants qu’on ne le pense généralement, en voici le compte d’après les bilans des diverses société.
- Compagnie Continentale Kdison.... 8u'jouoo fr. Secteur de la Place Cliçhy........ <; 500000
- Comment ce capital cst-il rémunéré ?
- Les charges des Sociétés sont lourdes. La ville exige une redevance de 5 pour 100 sür les recettes brutes ; cet impôt a fourni, en 1894, 351 000 fr. Le prix de vente moyen de l’hectowatt-heure étant de 11,75 centimes, on voit que la production annuelle des différentes usines s’est élevée à 60000000 hecto-watts heures, sans compter !a production de l’Usine Municipale des Halles. La production totale, en y comprenant celle des usines privées, serait d’environ 100 000 000 hectowatts heures.
- Le développement a été très rapide comme l’indiquent les recettes de la Ville de Paris qui. a, touché, en .1892, 246000 fr, en 1893, 290 000 fr, et, en 1894, 351 000 fr.
- 31. Meyer attribue ce résultat, non seulement aux qualités de la lumière électrique, mais encore aux perfectionnements apportés à la fabrication des lampes à incandescence. Tandis qu'ily a peu d’années encore, les lampes coûtaient 3 et 4 francs, et dépensaient 4 à 4,5 watts par bougie, on peut obtenir, maintenant, des lampes au prix de 1 fr au plus et ne dépensant que 3 ou 3,5 watts pair bougie. On peut, dans ces conditions, obtenir toujours une bonne lumière à un prix de renouvellement des lampes très bas.
- Il faut remarquer que ce résultat a été obtenu •malgré la lutte acharnée du gaz et malgré la résurrection des becs Auer.
- Une conséquence importante se dégage des chiffres ci-dessus.
- T.a puissance totale des lampes installées correspond à 425 000 lampes de 10 bougies. Chaque lampe consomme par suite moins de 150 hcctowatts-heures par an ; à raison de 3,5 ou 3.75 watts par bougie, cela correspond à une durée moyenne d’allumage de 450 heures par lampe et par an sur les 8 760 heures de l’année. Ce chiffre fait ressortir l’importance que présentent et le développement des applications diurnes et l’emploi des accumulateurs si ceux-ci étaient plus parfaits.
- Au prix de vente maximum de 15 centimes par hectowatt-heurc. avec un minimum de 6 centimes pour la Ville de Paris et une moyenne générale de 11.75 centimes pour r.ense’mble, les rcccttes'des différents secteurs s’élèvent à'7 000 000 fr, ce qui a permis de distribuer, l’an dernier, les dividendes suivants :
- Secteur Edison..................... 4 r >oo
- Secteur de la Société d'Kclairage et de force par l'électricité-.............. ' 4 - .
- Secteur des Champs-Fdys.ies........ • 5
- Secteur dû la Plaça Clichy......... 5 —
- Secteur de la Compagnie Parisienne de . ' ,
- C’est un résultat faible mais qui permet d’espérer que l’avenir sera plus brillant surtout si, comme tout permet de le prévoir,-les conditions des cahiers des charges sont adou-
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- cies. et si, principalement, la durée des concessions est augmentée, ce qui permettrait de pratiquer l'amortissement dans de meilleures conditions.
- G. P.
- Sur un carbure de glucinium, par P. Lebeau (')
- Un certain nombre d’oxydes métalliques considérés jusqu’ici comme irréductibles par le charbon ont pu, grâce aux récents travaux de M. Moissan, être réduits au moyen du four électrique avec formation d’un carbure du métal. Les recherches de M. Leblanc montrent que l’oxyde de glucinium ou glucine est dans ce cas.
- La glucine a été retirée de l’émeraude, qui est son principal minerai (s), par un procédé que l’auteur se réserve de faire .connaître ultérieurement. Elle était intimement mélangée avec la moitié de son poids de charbon de sucre et le mélange obtenu, après avoir été aggloméré avec un peu d’huile, était comprimé sous forme clc petits cylindres que l’on calcinait ensuite au rouge naissant. Ces cylindres étaient introduits dans un tube de charbon fermé à l’une de ses extrémités et soumis, pendant huit à dix minutes, à la haute température produite par un four électrique
- d). Comptes Rendus, l.CXXl, p. 496 ; séance du 7 Octobre.
- d) Dans une note plus récente, sur l’analyse de l’émeraude (C. R., t. CXXI, p.iSoi ; séancedu 38 octobre), l’auteur donne pour la composition de l’éme-
- °xyde de manganèse Mn!Ü' o’ij o’n
- Majrnésie ,, r. o
- ci,L.)Cl
- Acide pliospliorique..... o.rr 0,09
- Alcalis (sulfates 0,16). G »
- Acide titanique.;.... Traces Traces
- 100,n 99,67
- alimenté par un courant de 950 ampères sous 40 volts.
- Lorsque l’opération a été bien conduite, on trouve à l’intérieur du tube des masses fondues recouvertes de graphite, à cassure cristalline, et de coloration rougeâtre. Ce produit ne renierme pas d’a/.ote (à moins que l’on ait opéré avec une intensité de courant trop faible) et est constituée par un carbure défini ne contenant d’autre impureté qu’une petite quantité de graphite.
- Ce carbure de glucinium se présente qri cristaux transparents rayant facilement le quartz, de densité 1,9, d’une couleur jaune brunâtre, rappelant ceux du carbure d'aluminium et présentant comme ces derniers des facettes hexagonales.
- Par ses propriétés chimiques il se rapproche également du carbure d’aluminium. II est attaqué au rouge par le chlore, à une température un peu plus élevé par le brome, l’iode n’agit pas à 800". L’oxygène pur produit au rouge une oxydation superficielle, la glucine formée empêchant une action plus profonde. La vapeur de soufre réagit au dessous de 1 ooo°. Le phosphore et l’azote ne l’attaquent pas sensiblement au rouge sombre. Comme le carbure d’aluminium, il est décomposé par l'eau à froid avec formation de glucine et de méthane ; cette décomposition, lente avec beau pure ou acide, est très rapide à chaud en présence de la soude ou de la potasse. L’acide sulfurique est réduit avec dégagement d’anhydride sulfureux. Les acides chlorhydrique et azotique concentrés ont peu d'action même à chaud ; ces mêmes acides étendus donnent une attaque complète au bout de quelques heures à chaud. L’acide fluorydri-que le dissout rapidement à chaud. L’action de la potasse se produit avec incandescence. Le permanganate de potassium et l’oxyde pur de plomb l’oxydent avec énergie.
- Par l’ensemble de ces propriétés, l’auteur a été conduit à donner au carbure de glucinium la iormule C GP analogue à celle du carbure d'aluminium C'Alh Les résultats des analyses concordent assez bien avec cette for-
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- mule si l’on prend pour poids atomique du j glucinium le nombre 13,8 obtenu par Nilson j etPetterson. Mais, comme le faisait remar- [ quer ultérieurement M. Louis Henry (1), ces résultats concordent également bien 'avec la formule CG1S si l’on prend pour poids atomique du glucinium le nombre9,03 généralement adopté et confirmé récemment par M. Combes en déterminant la composition du dérivé glucinique de i'acétyl-acctone, et pour poids atomique du carbone 11,97; on ne peut donc considérer la formule du carbure de glucinium comme définitivement établie.
- J. JL
- Sur la toxicité de l’acétylène, par N. G-réhant (1).
- D’après les expériences relatées dans cette note, l’acétylène, que le four électrique permet aujourd’hui d’obtenir en grande quantité en parlant du carbure de calcium, n’est toxique qu’à une dose élevée et est beaucoup moins dangereux sous ce rapport que le gaz d’éclairage.
- L’auteur décrit, comme il suit, le mode de préparation qu’il a employé :
- « J’ai fait introduire, dans une potiche à mercure bien sèche, 400 gr. de carbure de calcium ; un bouchon de caoutchouc percé de deux trous recevait un entonnoir de verre a robinet et un tube abducteur, qui conduisait le gaz obtenu par l’écoulement de l’eau à travers un barboteur de Cîoez qui permettait de régler le dégagement ; lorsque tout l’air était chassé et lorsque le gaz obtenu brûlait sans détoner, on recevait l’acétylène dans un grand gazomètre de laiton (modèle du Dr de Saint-Martin). »
- L’action de différents mélanges titrés d’acétylène, d’air et d’oxygène, renfermant toujours 20,8 d’oxygène pour 100, comme l’air atmosphérique, a été successivement étudiée.
- En faisant respirer à un chien un mélange
- {1)L. Henry. A propos du carbure de glucinium. Comptes Rendus, t. CXXI, p. 60o; séance du 38 octo-
- (1) Comptes Rendus, t. GXXt, p, 564 ; séance du ar octobre.
- renfermant 20 pour 100 d’acétylcnc, on a constaté que le chien restait calme, que ses mouvements respiratoires offraient beaucoup d’amplitude ; l’analyse au grisoumètre des gaz contenus dans 42 cm’ de sang artériel prélevés 35 minutes après le début de l’expérience a montre que 100 cm3 de sang contenaient 10 cm3 d’acétylène.
- Un second mélange était formé de 55 litres d’acétylène, de 66 litres d’air et 16,5 litres d’oxygène (renfermant 10 pour 100 d’azote), de manière à ce que l’acétylène formât 40 pour 100 du volume total. Un chien qui respira ce mélange, après avoir présenté une longue période d’agitation, fit circuler dans les poumons 112 litres du mélange ; tout à coup, cinquante et une minutes après le début de l’expérience, l’animal étendit brusquement les pattes et mourut ; il y eut arrêt du cœur ; on aspira du sang dans la veine cave inférieure et l’on reconnut au grisoumètre, la présence de 20 cm" d’acétylène dans 100 cm* de sang.
- Un autre mélange renfermait 79 d’acétylène et 21 d’oxygène.
- Un chien astreint à le respirer mourut au bout de 27 minutes. Un cobaye placé sous une cloche où l’on dirigeait le mélange, tomba sur le flanc au bout de 6 minutes ; retiré de la cloche 33 minutes plus tard, l’animal se releva et parut rétabli, mais il mourut pendant la nuit.
- Pour comparer la toxicité de l’acétylène à celle du gaz d’éclairage, M. Gréhant prenait un mélange de 115 litres d’air, 5,3 litres d’oxygène et 20 litres de gaz, mélange qui devait renfermer 1 pour 100 d’oxyde de carbone et 20,8 d’oxygène. Un chien astreint à respirer ce mélange a présenté au bout de trois minutes une vive agitation, au bout de six minutes, des mouvements d’agitation très violents ; on fit, dix minutes après le début de l’expcrience, une prise de sang dans l’artère carotide et de 100 cm1, on put retirer 27 cm3 d’oxyde de carbone ; l’animal détaché resta couché sur le sol, il était très malade, et si l’expérience avait duré quelques minutes
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- de plus, il serait mort ; le gaz d’éclairage est donc beaucoup plus toxique que l’acétylène.
- A propos de cette note, M. Berthelot rappelle quelques expériences qu’il a faites, il y a trente ans, avec Cl. Bernard et qui confirment les résultats de la non toxicité de l’acétylène à faible dose : des moineaux placés dans de l’air contenant quelques centièmes d'acétylène pur ne paraissaient pas en souffrir d'une manière notable.
- De son côté, M. .Moissan ajoute les quelques remarques suivantes :
- « Lorsque j’ai eu publié le premier la préparation, au four électrique, du carbure de calcium pur et cristallisé, j’ai eu l’occasion, en le décomposant par l’eau, de manier de notables quantités de gaz acétylène. J’en ai comprimé plusieurs fois dans un cylindre d’acier d’un volume de 1500 cm3 environ et j’ai fait quelques expériences avec l’acétylène liquide. Le gaz pur obtenu dans ces conditions a une odeur éthérée très agréable ; j’en ai respiré souvent en petite quantité sans en avoir jamais été incommodé. Lorsque le carbure de calcium est obtenu avec de la houille et de la chaux impure, il peut renfermer des sulfures etpbosphures de calcium, et l’acétylène qu’il fournit possède alors une très mauvaise odeur. »
- J. B.
- Observation d’un phénomène électrique, par Mettetal (').
- « Après une sécheresse de plusieurs mois, la pluie se mit à tomber à Grenoble le mercredi, 2 octobre 1895, après midi. Bien qu’il n’y eût ni éclair, ni grondements de tonnerre, le temps était lourd et orageux. La pluie continua toute la soirée dans les mêmes conditions.
- » Vers huit heures, m’étant approché de la fenêtre, je vis subitement apparaître une grosse boule de feu à l’extrémité d’une tige
- (1) Comptes rendus, t. CXX1, p. 595 ; séance du 28 Octobre.
- de fer, placée au sommet d’une maison voisine pour supporter des fils télégraphiques. Comme je n’en étais séparé que de la largeur d’une place, soit d’environ 100 m, je pus observer très distinctement le phénomène. Cette boule, dont le contour apparent était nettement défini, malgré les radiations lumineuses, pouvait avoir 0,50 m de diamètre. Elle avait l'éclat et l’aspect d’un puissant foyer électrique. Du sommet de la tige-support, partait une gerbe continue d’assez grosses étincelles, qui semblaient produites par des paillettes de fer portées à l’incandescence. Ces étincelles rappelaient, en effet, d’une manière frappante celles qui jaillissent sous l’action du marteau-pilon. La gerbe était dirigée de haut en bas.
- » Après un temps que j’évalue à quarante ou cinquante secondes, la boule de feu se divisa tout à coup en trois autres plus petites, de la grosseur d’un de ces ballons d’enfant que l’on vend dans les rués. Les étincelles cessèrent aussitôt et les trois boules, de même aspect que la première semblèrent rouler le long du toit, comme si elles eussent obéi à la seule action de la pesanteur. Arrivées vers le chêneau (peut-être au contact, car à ce moment quelques étincelles reparurent), elles $ évanouirent toutes trois, sans produire de détonation.
- » Presque immédiatement après, une seconde boule apparut de la même façon à l’extrémité delà même tige. Mais elle s’évanouit au bout de deux ou trois secondes sans détonation. 11 partit en même temps, de l’extrémité de la tige, une gerbe d’étincelles identiques aux précédentes comme grosseur et comme couleur. Cette gerbe avait la même direction que la première.
- » Je crois utile d’ajouter que, vers cinq heures et demie, une personne digne de foi avait observé à quelques minutes d’intervalle, l’apparition de deux boules de feu au même endroit et m’en avait parlé un instant après.
- » Je m’aperçus, le lendemain, que la tige-support n’était plus verticale et se trouvait inclinée d’une façon très apparente.
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- « J’ai appris que plusieurs personnes ont observé, clans la même soirée, des phénomènes analogues en différents points de la ville. «
- BIBLIOGRAPHIE
- Cours élémentaire d’électricité (Lois expérimentales et principes généraux, introduction à Vclcctrotech-nique), par Bernard Bhunhks, maître de conférences à la Faculté des sciences de Lille. - ün vol. iu-8-de 265 pages, Gauthier-Villars et fils, éditeurs, 1895.
- Ainsi que le dit l’auteur dans sa préface, ce livre est la reproduction du cours d’élcctricité théorique qu’il enseignait l’an dernier aux élèves de la section du génie civil de l’Institut industriel du nord de la France, cours qui différait peu d’ailleurs, des conférences d’électricité qu’il avait faites, un an auparavant, aux officiers de marine détachés à l’observatoire de Alontsouris.
- Dans l’un et l’autre cas, M. Brunhes s’adressait à des auditeurs ayant une éducation reposant sur des bases solides, et désireux d’acquérir, dans un délai restreint, des notions précises sur les phénomènes généraux de l’électricitc, afin cl’en comprendre les applications techniques. Il fallait donc aller vite, sans toutefois rien sacrifier à la précision. L’auteur nous paraît avoir pleinement atteint ce but, malgré les difficultés nombreuses que présentait sa réalisation.
- Guide par cette préoccupation d’arriver le plus tôt possible aux notions cl’électricité utilisées dans la pratique, M. Brunhes, au lieu de s’attarder comme dans les Traités classiques à l’exposé de l’électrostatique, débute par l’étude du courant. Au premier abord, cette innovation, que plus d’un professeur a rêvé d’introduire dans son cours s’il n’était retenu par des programmes, ne paraît présenter aucune difficulté. Fin réalité, les difficultés sont grandes et, bien que fauteur s’en soit tiré à son avantage, on sent que ce
- n’est pas sans un effort assez considérable qu’il est parvenu à les surmonter. Mais cet effort, dont le débutant n’a d’ailleurs pas à se préoccuper, nous paraît amplement payé par le résultat obtenu. Dès le premier chapitre, le lecteur se trouve en effet en possession des notions d’énergie électrique, d’intensité de courant, de résistance, de force électromotrice, et connaît les unités, joule, ampère, ohm, voit, qui servent à évaluer ces quantités.
- Le second chapitre est consacré au magnétisme. Tout ce qu’il est nécessaire de con-naiti c pour étudier f électrotechnique, et’ricn de plus, s’y trouve condensé en une trentaine de pages.
- Dans le chapitre suivant, consacré à l’électromagnétisme, fauteur commence par établir la loi de Laplace : il passe ensuite à l’évaluation du travail des forces électromagnétiques, à l’étude des électroaimants qui le conduit à la considération de l’induction magnétique et de la perméabilité, puis à l’étude du circuit magnétique, notion qu’on trouve trop rarement exposée dans les ouvrages français, et enfin à l’électrodynamique.
- Arrivé en ce point, le lecteur se trouve en possession des éléments nécessaires pour comprendre le fonctionnement des appareils et des méthodes employés pour la mesure des quantités introduites dès le premier chapitre. Ce sont ces appareils et ces méthodes que fauteur expose dans le chapitre IV, intitulé: Mesures électriques. Nous y trouvons la description du galvanomètre, de l’électrodyna-momètre et du condensateur; les méthodes usuelles de mesure des forces électromotrices, de la puissance, des résistances et des quantités d’électricité. A la fin du chapitre, quelques pages, amenées par f étude du condensateur, sont consacrées aux diélectriques et aux principales notions de l’Electrostatique.
- L’induction est ensuite abordée. L’exposé des lois fondamentales de ce phénomène, le principe de la mesure des résistances en valeur absolue, celui de la mesure des perméabilités et des coefficients de self-induction,
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- quelques mots sur les courants de Foucault, quelques développements sur les courants alternatifs, leurs propriétés et leur représentation graphique ; enfin, la détermination de l’énergie perdue par l.’hystérésis remplissent substantiellement ce chapitre.
- Quelques considérations à la fois très claires et très brèves sur les Unités électriques précèdent le septième dernier chapitre : Principes d’Electrotechnique, qui, à lui seul, occupe le quart de l’ouvrage.
- Ce chapitre est des plus intéressants. L’auteur commence par développer le principe de la conservation de l’énergie ; il fait ressortir que l'électricité ne crée pas de l’énergie — ce qui n’est pas inutile, plus d’un amateur cherchant encore aujourd hui à réaliser le mouvement perpétuel au moyen d’appareils électriques— mais qu’elle permet d’obtenir facilement les diverses formes de l’énergie (travail mécanique et énergie calorifique) dont on a besoin dans l’industrie ou fi économie domestique. La production de l’électricité (par dépense, d’énergie mécanique) est ensuite étudiée. L’auteur expose d’abord très clairement le fonctionnement d’une dynamo .en prenant pour exemple une machine Gramme; en quelques mots il fait saisir les avantages et les inconvénients des enroulements en tambour et à disque. La détermination a posteriori ou a priori des caractéristiques d une dynamo est indiquée très brièvement et très clairement. Les moteurs à courants continus, leur application au transport de la puissance motrice, les alternateurs, les transformateurs, les moteurs à courants alternatifs, quelques considérations générales sur les inconvénients et les avantages que présentent ces moteurs, enfin quelques mots sur l’éclairage électrique forment la fin de ce chapitre que Ion peut considérer comme un résume fort bienfait de l’Electrotechnique.
- Ajoutons que dans un appendice de quelques pages : le second principe de la thermodynamique et la pile, l’auteur fait ressortir ce fait qu’on s’étonne de voir encore trop souvent méconnu, que l’énergie électrique fournie par
- une pile est inférieure à l’énergie chimique dépensée.
- Autant par le plan adopté que par le choix des sujets exposés, l’ouvrage de M. Brunhes diffère complètement des Traités classiques sur l’Electricité. Il diffère également des Cours d’électricité industrielle publiés depuis quelques années, cours qui, sans aucun doute, rendent de très grands services, mais ne peuvent atteindre à la précision et à la rigueur que nous trouvons dans celui que nous analysons, par le fait même qu’ils s’adressent à un public dont on ne peut pas reprendre l’éducation première. Pour ces raisons, nous estimons que ce livre est loin de faire double emploi avec les ouvrages classiques et les ouvrages industriels que nous possédons et dont quelques-uns sont excellents. En réalité, il tient le milieu entre ces deux sortes d’ouvrages, et rendra de grands services aussi bien aux élèves de nos Ecoles industrielles qu’à ceux de l’Enseignement secondaire. Il est donc assuré du succès.
- J. Blondin
- Ouvrage reçu.
- Leçons sur les notions fondamentales relatives à l’étude pratique des courants alternatifs, par J. Pionchonj docteur ès sciences, chargé du cours d’électricité industrielle h la Faculté des Sciences de Grenoble. — Un volume in 8“ lithographié de 315 pages. A. Gratter et Cie, éditeurs, Grenoble; 1895.
- CHRONIQUE
- ClTAMBK E SYNDICALE DES INDUSTRIES ÉLECTRIQUES.
- Réunion du Mardi 22 Octobre i8ç$.
- La séance est ouverte à 5 heures sous la présidence de M. Harlé.
- Membres présents; MM. Carpentier, Harlé, Hillairet, de Loménic, Meyer, Picou, Radiguet, Sartiaux, Sciama, Triccche, Violet, Vivarcz.
- Sont excusés : MM. Cance, Clémançon, Ducre-tet, Henri Ménier, Mildè, Poitevin.
- En l’absence de MM. Bernheim et Roux, la Chambre confie les fonctions de secrétaire à M. Violetj
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- Lecture est donnée du procès-verbal de la précédente réunion qui est adopté.
- La dernière réunion étant peu nombreuse, le Président rappelle la demande de M. Laffargue d’une subvention de ^oo francs.
- La Chambre ratifie le vote de la dernière réunion accordant à M. Laffargue cette subvention.
- M. Radiguet informe la Chambre que la Sous-Commission des Douanes a examiné la réclamation de M. Pitot. M. Ducretet, président de la Sous-Commission, a soumis cette réclamation à M. V. de Luynes, directeur du Service Scientifique de l’Administration des Douanes, en lui demandant de la prendre en considération; il a déplus informé M. Pitot qu’il devrait adresser directement sa demande à M. le Ministre des Fi-
- Le Président donne lecture de la Correspondance :
- i0 Une lettre circulaire de M. le Ministre du Commerce confirmant celle du 17 Mai 1895 qui appelait l’attention de la Chambre sur l’intérêt qu’il y aurait, pour l'importation des produits français au Japon, à publier dans cepays un journal imprimé eu langue japonaise, et annonçant en outre, que la Société centrale des industriels allemands venait de décider d’éditer en japonais un Moniteur de l'industrie allemande.
- 2° De M. Dclarbre, Président de la Chambre Syndicale du Commerce et de la fabrication de la quincaillerie, demandant l’organisation de cours d’espagnol dans les lycées.
- 3°DeM. Robard, ingénieur, Directeur Commercial de la Société « l’Eclairage électrique »qui remercie la Chambre de l’avoir nommé Membre adhérent du Syndicat des Industries électriques, et. qui pose sa candidature à la première place vacante dans la Chambre Syndicale,
- 40 De M. Neu, Ingénieur à Lille, qui annonce que l’Institut Industriel du Nord de la France cherche un contre-maître électricien pour diriger les manipulations des élèves du Cours d’électricité pratique.
- Cette communication est transmise à M. Hillai-ret qui se charge d’en donner connaissance aux candidats qui se présentent actuellement au Concours organisé à l’Ecole Diderot.
- Le Président appelle l’attention de la Chambre sur un Arrêté dcM. le Préfet de la Seine, daté du 26 Juillet 1895, concernant le règlement des
- installations électriques desservies par le réseau municipal et les Compagnies concessionnaires. Ce règlement sera publié in-extenso à la suite du procès-verbal (1).
- Plusieurs Membres font remarquer que ce règlement ne peut avoir de sanction; les Compagnies ne peuvent être rendues responsables de l’installation particulière d’un abonné qui ne serait pas conforme aux prescriptions de cet Arrêté.
- M. Sartiaux annonce que la Sous-Commission des affaires contentieuses s’est occupée de l’affaire Lahure.
- A la suite de l’étude qui en a été faite, M. Sartiaux s’est rendu chez M. Lahure, et lui a indiqué la ligne de conduite que la Chambre lui conseillait de suivre. — Quant à la question de principe soulevéepar cette affaire, il est évident que l’Arrêté préfectoral du 26 Août 1889, qui régit encore actuellement la question des droits d’Oc-troî des charbons employés dans l'industrie, pour la production de l’éclairage électrique, demande à être remanié. Cet Arrêté est du reste peu connu et malgré toutes ses recherches, la Commission n’a pu s’eu procurer une copie. La taxation eu vigueur est basée sur le temps de marche d’une machine dynamo de puissance déclarée. Aujourd'hui que l'on possède des compteurs d’énergie électrique, il serait préférable de les substituer aux compteurs de temps, La Chambre tout en reconnaissant que depuis 1889 le procédé de contrôle organisé par l’Octroi a été suffisant dans la plupart des cas, ne peut que constater que ce procédé est inadmissible aujourd’hui. Elle décide qu’une démarché sera faite auprès de M. le Préfet de la Seine pour appeler son attention sur les inconvénients de l’Arrêté du 26 Août 1889, lui proposera de substituer aux compteurs de temps, qui peuvent donner quelquefois des indications complètement fictives, des instruments de mesure plus perfectionnés, et le priera de vouloir bien réviser l’Arrêté en question.
- M. Hillatret rappelle qu’un Concours est ouvert pour le choix d’un maître chargé de l’enseignement pratique de la construction électrique à l’Ecole Diderot.
- Ce Concours a eu lieu le Dimanche 27 octobre à l’Ecole Diderotà neuf heures du matin.
- (1) Voir l’Eclairage Electrique, t. IV, p.478 et p. ‘>76 (erratum).
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- Circuits d'éclairage branchés sur les canalisations de traction électrique. — Plusieurs compagnies de tramways électriques ont, en Amérique, essayé d’augmenter leurs revenus en vendant du courant pour l’éclairage et la force motrice, les lampes et les moteurs étant branchés sur le circuit de distribution de la ligne à trôlet. Le comité technique de l’association des compagnies d’assurances vient d’interdire cette pratique qui a donné lieu à des incendies importants. Un des pôles du générateur étant régulièrement à la terre, il suffit, en effet, d’une seule dérivation pour donner lieu à des courts circuits dangereux, surtout avec des courants à 500 ou 600 volts. Les conditions ne seraient plus les mêmes, évidemment, dans le cas d'une canalisation de tramways n’employant pas le retour parles rails.
- La traction électrique en Angleterre. —Un tramway électrique, à conducteur aérien, va être construit entre Derby et Ashbourne; sa longueur sera de 21 km environ. D'après les calculs, les frais de traction, non compris les appointemenls du conducteur, seront de 26,5 centimes environ par voiture-kilomètre, tandis que par la vapeur ils auraient été de 56,5 centimes. La voie permanente coûtera 3 1 000 à 32 000 fr le km. Chaque automotrice coûtera 15 000 fr et chaque voiture attelée 2 500 fr Le prix de la ligne électrique aérienne complète sera de 640 000 fr ; celui de l’usine, y compris le terrain, de 300 000 fr, et le matériel roulant coûtera x 52 500 fr. La ligne servira à la fois au transport des voyageurs et des marchandi
- Le Conseil municipal de Leeds vient de voter l’adoption de la traction électrique danscetteville; le conducteur aerien sera adopté pour l’extérieur elle conducteur en caniveau souterrain pour les quartiers du centre.
- Tramways à conduite souterraine à New-York. A la suite des essais faits sur Lenox Avenue, la Metropolitan Traction Company, de New-York, a décidé d’équiper la ligne de la 23e rue avec le même système, ainsi que la ligne de laqc avenue. On lui prête même l'intention de transformer toutes les lignes de son réseau pour adopter le trôlet souterrain. Les frais de traction seraient de 12,5 centimes moins élevés qu’avec le câble, et l’économie annuelle qui résulterait de la transformation serait de près de 10 000 000 fr.
- Les tramways à traction mécanique et les chemins de fer métropolitains. — Nous avons déjà signalé, à plusieurs reprises, la préférence du public pour les tramways à traction mécanique sur les chemins de fer métropolitains.
- Le Métropolitain de Paris sortira-t-il jamais du domaine des hypothèses? On peut en douter, car il présenterait de graves inconvénients et ne rendrait certainement pas les mêmes services que des tramways à traction mécanique. Les chiffres suivants, empruntés aux statistiques deNew-York, en font foi.
- L’Elevated, de New-York a transporté, du 30 juin 1894 au 30 juin 1895. 187614985 voyageurs, contre 202 751 532 l’année précédente. Par contre, la Metropolitan Traction Company, de la même ville, qui exploite les lignes funiculaires, a transporté, pendant la période correspondante de 1894 -1895, 129 486 890 voyageurs, contre 112 342 899 l’année précédente. Le trafic de la première compagnie a donc baissé de 15136537 voyageurs, tandis que celui de la seconde a augmenté de 17 143 991. Les lignes de la troisième avenue ont transporté 9 600 000 voyageurs de plus que l’année précédente. Seul, le Métropolitain a donc vu son trafic diminuer.
- Les lignes de la Metropolitan Traction Company et de la troisième avenue ont transporté presque autant de voyageurs, à elles deux, que les quatre lignes de la Manhattan Company qui exploite l’elevated : en tout 8 695 800 voyageurs en moins. Il est probable que, l’année prochaine, elles en transporteront plus.
- Bureau télégraphique en plein Océan. - Pendant les récentes régates internationales de New-York la Commercial Cable Company avait établi un bureau télégraphique en plein Atlantique. Son vapeur Mackay-Bennett stationnait au point de départ de deux yachts le Defender et la Valkyrie, et se trouvait en constante communication avec la Grande Bretagne et la France par ses câbles principaux.
- ! .'Eclairage électrique en Russie.— La municipalité de Varsovie a élaboré un projet de concession pour l’éclairage électrique de la ville. Cet éclairage nécessitera 233 lampes à arc et 5140 lampes à incandescence. Les soumissionnaires auront à effectuer le dépôt d’une somme de 125 000 roubles,
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- et le concessionnaire désigné devra ajouterun cautionnement égal au premier dépôt. I.a durée de la concession sera de 3s ans.
- Les facteurs de correction en photométrie. — L’étalon de lumière Hefner vient d’être soumis par M Liebenthal à une étude minutieuse ayant pour but de déterminer l’influence des conditions atmosphériques sur les étalons de lumière.
- Si l’on veut tenir compte de l’état hygrométrique de l’air, les résultats des mesures directes sont à diminuer d’un facteur proportionnel au volume de vapeur d’caucontenu dans un mètre cube d’air. On augmente ainsi la précision de i à 2 pour 100.
- Pour la pression barométrique, l’auteur donne une formule de réduction, de laquelle il résulte qu’une variation de pression de 40 mm de mercure fait varier l’intensité lumineuse de 4 millièmes.
- Enfin, l’acide carbonique contenu dans l’air atmosphérique influe aussi quelque peu sur l’intensité lumineuse de la lampe.
- Somme toute, et malgré l’intervention de ces divers agents atmosphériques, nous ne pensons pas qu’il faille s’en préoccuper outre mesure ; car, appliquer des corrections de 2 et 3 pour 100 à des mesures photométriques où l’erreur possible dépasse de beaucoup ce taux, ne présente aucune
- L'influence de l'électricité atmosphérique sur la santé. — Le Lancet, journal médical de Londres, vient de publier une intéressante étude à ce surjet. Nous en extrayons les passages suivants :
- C’est un fait bien connu que beaucoup de personnes souffrent de maux de tête et d’un malaise général lorsque le temps est orageux. Parmi les conditions qui prédisposent aux coups de soleil, aux Indes, on a noté cette condition particulière de l’air « dans laquelle les crins de la queue des chevaux se repoussent mutuellement, dans laquelle les cheveux se dressent sur la tête et dans laquelle enfin, un homme devient irritable, souffre de la tête et est harassé sans en connaître la cause ». Différents observateurs ont remarqué qu’un orage est souvent précédé d’une augmentation dans la fréquence des insolations. Mais 011 ne peut pas dire si ces phénomènes sont dus à l’électricité atmosphérique ou aux conditions générales de l’air ambiant.
- Quelle que soit- la cause de l’électricité atmos-
- phérique, l’air, avant un orage, se charge d’électricité et une charge de signe opposé est induite sur la terre ; en d’autres termes, la différence de potentiel entre l'air et la terre augmente. L’homme qui est en contact avec la terre, et partant au même potentiel qu’elle, fait l’office d’une pointe et est parcouru par un courant d’autant plus intense que le temps est plus orageux. La différence de potentiel entre la tête et les pieds d'un homme peut subir des fluctuationstrès importantes et très rapides. Dans une série d’expériences qu’il a faites à l’île d’Arrau, Lord Kelvin a trouvé que la différence de potentiel entre la terre el une allumette isolée brûlant à 2,70 m de hauteur variait de 200 à 400 volts; lorsque la brise soufflait de l’est ou du nord-est, cette différence de potentiel atteignait jusqu’à 4 000 volts. 11 suppose que ces variations qui atteignent des rapports de 3 ou 4 à 1 et même de 20 à 1. doivent être ducs à des masses d’air électrisées positivement qui passaient à quelques centaines de mètres au dessus du point d’observation et entraînées par des courants de 1,5, 3 ou 5 m à la seconde. Ces expériences ayant été faites par un temps serein, on peut se rendre compte de ce que seraient les différences de potentiel correspondantes en temps d’orage. Lorsqu’un éclair éclate, il se produit des variations brusques. Elles peuvent être suffisantes pour affecter sérieusement l’organisme. Le corps est alors soumis à une sorte de « bain électrique » analogue à celui qui est employé dans la pratique médicale, et l’on sait que celui-ci favorise, le fonctionnement de la peau, augmente la circulation du sang, accroît l’amplitude et la fréquence delà respiration et augmente la production de l’urée et des phosphates.
- Quoique bien vagues, ces déductions sont intéressantes à signaler.
- Fonctionnement d’un tramway èlechique sur une route inondée — Au printemps dernier, la ville de Middletown, dans le Connecticut, fut ii;ondée. L’eau s’élevait dans certains endroits jusqu’à 30 et même 4 5 cm dans les rues. Malgré cet état de choses, le service des tramways à Irôlet ne fut pas arrêté, et aucun des moteurs électriques ne subit le moindre accident. C’est un fait assez remarquable pour être signalé et qui prouve les progrès qui ont été réalisés dans ces dernières années dans la construction des moteurs de tramways électriques^
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- Les conductrices de tramways en Amérique. —
- Il faudrait emprunter la plume légère d'un de nos chroniqueurs boulevardiers pour signaler ce fait et surtout ses conséquences. Les jeunes Américaines remplaçant les conducteurs sur les voitures de tramways ! C’est un exemple typique de la lutte pour la vie (struggle for life, pour ceux qui connaissent l’anglais et même pour ceux qui ne le connaissent pas), qui est devenu si intense de l’autre côté de l’Atlantique, entre les deux moi-tiés du genre humain qui auraient pourtant bien mieux à faire qu’à lutter! En attendant qu’elles puissent prétendre à la Présidence de la grande République américaine, les femmes s’exercent à tous les métiers qui jusqu’ici semblaient réservés au sexe fort. Libre à elles ! Ce ne seront pas les voyageurs qui s’en plaindront et les Compagnies verront peut être leurs recettes augmenter ! Mais comment feront les malheureuses pour circuler au milieu des foules compactes qui envahissent parfois les « cars »? Et lorsque les voyageurs, ne pouvant trouver place dans l’intérieur, s’établiront sur la voiture, comment pourront-elles aller leur réclamer le prix de leur place ? C’est une autre révolution en perspective: celle du costume. Nos gentilles bicyclistes leur ont montré l’exem-pie.
- D'Europe en Amérique en trois jours. — Inventive Age nous informe qu’un inventeur a récemment exposé à Washington un petit modèle d'un vaisseau mirifique qui permettrait de traverser l’Atlantique en trois jours. La locomotive Hei 11-mann a sans doute servi de modèle à l’inventeur, M. Richard Pamton dont nous livrons le nom à la postérité. Les deux hélices propulsives sont à trois lames ; elles sont montées sur le même arbre, à une distance l’une de l’autre égale à deux fois leur diamètre ; l’hélice d’arrière est calée de façon que ses palettes couvrent l’espace libre entre les palettes de l’hélice d'avant. Les moteurs à vapeur seraient employés pour actionner des dynamos dont le courant actionnerait les moteurs électriques des propulseurs. La puissance de ces moteurs serait de 100 000 chevaux.
- Economie bien entendue. • Sons ce titre, nous avons reproduit dans notre numéro 40 du 5 octobre dernier, page 48, d’après les journaux politiques, une information plus ou moins exacte sur
- le futur éclairage des trains de la ligne de Sceaux’
- Quelles que soient les intentions de la Compagnie d’Orléans (nous ne sommes pas dans le secret des dieux), cette nouvelle 11’a peut être d’autre fondement que la simple peinture blanche dont on badigeonne actuellement la voûte de la gare du Luxembourg qui, lors de la construction, n’a pu être faite en briques émaillées blanches, telles que celles employées dan? les deux stations suivantes. Tant que cette peinture durera, il est certain que la gare profitera mieux du brillant éclairage électrique qui v est installé. Quant aux tunnels successifs eux-mêmes, entre les gares du Luxembourg et de Paris-Denfert, ils ne sont nullement éclairés, ni électriquement ni autrement ; les signaux seuls, aiguilles et disques, sont munis de lampes à incandescence, le reste est absolument dans l’obscurité, et, comme d’ailleurs, le mode d’éclairage des voitures, au vieux système à huile, est des plus précaires, les voyageurs y sont plongés dans les ténèbres les plus inconvenantes et condamnés à songer, faute de pouvoir lire. Qu’on nous fasse circuler sous terre si l’encombrement des rues de Paris nous y oblige, soit ; mais du moins qu’on y voie, comme sur les lignes similaires des autres grandes villes du monde, et qu’on ne laisse pas croire aux Parisiens que le futur métropolitain dont ce tronçon n’est qu'une amorce, sera une véritable taupinière interdite aux femmes, uniquement accessible aux somnolents et mortellement ennuyeuse pour tous.
- Il y a d’ailleurs une balance à établir entre les frais d’huile et d’entretien sur la ligne visée où les lampes brûlent inutilement, en plein jour, pendant les trois quarts du trajet, et l’économie qui résulterait d’un allumage instantané sous les tunnels exclusivement.
- Hàtons-nous d’ajouter que la Compagnie s’en préoccupe et essaie actuellement, sur la ligne de Limours empruntant la même voie pour sortir de Paris, l’éclairage à incandescence avec accumulateurs ; mais ces essais durent bien longtemps, et, en attendant, les voyageurs de Sceaux sont voués par anticipation à la nuit du tombeau.
- La locomotive électrique B et O. — La fameuse locomotive électrique de 80 tonnes du Baltimore and Ohio Railroad, dont nous avons entretenu nos lecteurs, donne lieu en ce moment à d'intéressantes expériences en vue des services qu’on en peut attendre. C’est ainsi que dernière-
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- ment elle a été l’objet d’essais, de vitesse dans lesquels elle a atteint, en rampe 98 km à l’heure, ce qui équivaudrait, dit-011, à 120 kin à l’heure en palier. Dans une autre série d’essais, on l’a attelée à un train composé de 27 wagons chargés et de deux locomotives inactives. Le poids total du train, y compris la locomotive, électrique elle-même, était de 1 241 tonnes françaises. Sur une rampe de 8 mm par mètre, elle a fait démarrer le train qui, pendant une minute, a marché à la vitesse de 24 km à l’heure seulement pour arriver progressivement de là à sa vitesse normale. La résistance du train était de 11,6 kg par 1000 kg, dont 7,16 dus à la rampe. Le résultat de cet essai a été considéré comme très remarquable, étant donné notamment que les rails étaient gras et humides.
- Deux bons exemples — La Brüish histitution of Civil Engineers demande, dans les instructions données pour la préparation des mémoires destinés à être lus à ses réunions, qu’on évite l’emploi du pronom personnel. — Nous supposons qu’il s’agit uniquement de la première personne du singulier. Le moâ anglais était légendaire ; habemus confitentem reitm.
- Autre bonne nouvelle. — On annonce que le gouvernement mexicain vient de décider l’adoption du système métrique de poids et mesures qui prendra cours à dater du r6 septembre 1896. — A qui le tour ?
- Soudure deValuminium. — Un américainnommé Joseph Richards a trouvé que l’addition d’une faible proportion de phosphore aux meilleures soudures en usage jusqu’ici les améliorait et leur donnait notamment la propriété de mordre sur l’aluminium.
- L’alliage, employé de préférence à cct effet, se compose de zinc, d’étain, d’aluminium et de phosphore, les deux premiers métaux constituant le corps même de l’alliage, dans lequel ils sont réellement unis conformément à leurs équivalents chimiques. Cette soudure peut s’employer, soit avec le chalumeau, soit avec le fer (cuivre) à souder. Dans le premier cas, on peut y ajouter un peu d’argent, sans toutefois le rendre trop dur à la fusion ; la couleur y gagne. Avec le fer, cette soudure ne laisse presque rien à désirer. On commence par bien aviver les surfaces à réunir, puis on les étame avec la soudure même, en frottant
- fortement avec le fer. On soude alors aisément les bords ainsi préparés au fer chaud et sans aucun fondant.
- Production du cuivre, du qmc et du mica, azev États-Unis. — Le Service Géologique des Etats-Unis vient de publier la statistique de la production minérale des différents Etats, pendant la période décennale 1885-1894. Nous en extrayons la table suivante :
- Tarleau I
- Poids et valeur de la production annuelle de cuivre, de zinc et de mica aux Etats-Unis, de 1885 à 18^4
- 77 716 27Û, 91 465 000 78288 810 82 638 255 81191210 105 579 58Û 105 123 000 169169 710 105 111 910
- 18 500 17 669 280
- 19 380
- 31 332 035 36 760 10168 500 39 660 10 139 600 35 830 31 532 800 31240 26 140130
- 31 780 i 11 250 21 820
- 375 000 31090 500 000
- La puissance électrique d'un coup de foudre. — Lors d’une décharge d’électricité atmosphérique, un clou de fer isolé, placé dans un poteau de télégraphe fut fondu. MM. Siemens et Halske, calculèrent d’après la résistance du clou et la durée de la décharge que la puissance du courant instantané était d’environ 2 000000 de volts et 200 ampères, soit environ 70000 chevaux. M. Dobbs fait remarquer que cette estimation est fort au-dessus' de la vérité car, dans ces conditions, non seulement un clou, mais encore les tiges des paratonnerres seraient fondues chaquefois qu’elles seraient frappées par la foudre, et le poteau sur lequel était placé le clou aurait été réduit en poudre. Pour lui, le fer a été fondu dans l’arc électrique que forme
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- l'éclair ; un clou des dimensions données est fondu en quelques instants dans un arc électrique d’une puissance de 1 cheval. Une fau irait donc pas se hâter de déduire du fait ci-dcssus une puissance exagérée des décharges atmosphériques. On peut remarquer à l'appui de la thèse de M. Dobbs que lorsque le circuit suivi par la foudre est continu, on n’observe aucune trace de fusion, tandis que dans tous les cas où des étincelles se produisent on reconnaît que les parties frappées ont été plus ou moins fondues.
- Le secteur d’éclairage éleclrique de la Place Clichy. — Le rapport présenté par le Conseil d’administration de cette Société à l’Assemblée générale ordinaire du 21 octobre nous apprend
- que le matériel de production de courant de l’usine de la rue des Dames a été complété cette année par l’établissement de deux nouvelles unités de 500 chevaux électriques et des chaudières correspondantes. Une grande batterie d’accumulateurs, qui sera prochainement en fonctionnement, viendra encore augmenter la capacité de l’usine.
- Du 30 juin 1894 au 30 juin 1895, les lignes de feeders ont augmenté de 1 333,5 m nécessaires pour assurer l’alimentation du Palais de l'Elysée ; les lignes de distribution ont augmenté de 6 537,5 m. Actuellement le réseau du secteur 's’étend sur 58,5 km et comporte une longueur de câbles de 327 152,5 m, ainsi que l’indique le tableau I qui donne en mètres, les longueurs de conducteurs installés au 30 juin de chaque année.
- Le nombre des branchements et des colonnes
- Tableau i
- 291 750*00
- montantes augmenterégulièrementcommelemon- | être mieux utilisées, trois branchements intérieurs tre le tableau II ; en outre, les 427 colonnes mon- I en moyenne, étant maintenant alimentés par cha-tantes installées au 30 juin dernier commencent à I que colonne.
- Tableau 11
- Le nombre des compteurs en service au 30 juin dernier était de 1 712, au lieu de 1 221 l’année der-niere. Les réclamations relatives à leur marche sont extrêmement rares et diminuent d’année en année. Le nombre des abonnés était, au 30 juin, de 1 646, ce qui constitue, par rapport à l'année précédente un accroissement de 438 abonnés.
- Quant au nombre de lampes installées, réduites
- en lampes de io bougies, le tableau III montre qu’il s’élève à 95 471 et qu’il a augmenté de 25 611 lampes depuis le 30 juin 1894. La moyenne de lampes par abonné est restée stationnaire à 57'pour 100 ; la moyenne par 100 mètres de canalisation, a, au contraire, augmenté et passé de 140 lampes de 10 bougies en 1894 à 173 lampes en 1895. Ces chiffres indiquent une utilisation des canalisations
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- L'ÉCLAIRAGE ELÉCTRQUE
- très avantageuse et supérieure à celle de beaucoup de canalisations. Si on les compare avec ceux de la Compagnie Edison de New-York (rapport du 31 décembre 1894), on trouve :
- Nombre de lampes par New-York . Secteur Clichy 100 mètres de cana-
- Pour la force calculée en
- lampes de 10 bougies... 37 5
- 166 172
- , Cette comparaison indique que si ^utilisation générale est satisfaisante, elle peut être encore augmentée pour la distribution de la-force motrice. Cette augmentation est d’ailleurs à prévoir .par suite de la transformation des ascenseurs hydrauliques en ascenseurs électriques rendue urgente par l'augmentation considérable appliquée par la Ville de Paris au prix de l’eau pour les ascenseurs. Depuis le Ier juillet de cette année le nombre des polices signées dans ce but par le secteur est de 31 et tout fait présumer que, pen-
- dant l’exercice en cours, ce chiffre montera à 100.
- Au détail du compte de profits et pertes, nous trouvons en outre, les renseignements suivants sur l’exploitation.
- Produit brut de l’exploitation :
- Eclairage public..... 50936,10 j
- Eclairage privé......... 1362662,35 > 1517 588,15
- Recettes diverses.... 103989,50 )
- Dépenses de l’exploitation............. 522004,45
- Produits nets de l'exploitation.. 995585>7°
- Voiture électrique à accumulateurs. — Une voiture électrique à accumulateurs pour traction sur route a été construite aux Etats-Unis et essayée par MM. H. G. MarrisetP. G. Salom. La batterie se compose de 6b éléments de chacun 100 ampères-heures de capacité. Son poids total est de 725 kg. Le poids de la voiture en ordre de marche est de 1 930 kg. Le moteur attaque par engrenages les roues d’arrière ; la dernière roue à engrenage est fixée aux rayons de la roue de la voiture. La direction se fait par le train d’avant, au moyen d’une roue disposée sous la main d’un des voyageurs ; la poignée du frein, le commutateur et le bouton de la sonnerie électrique, qui sert d’avertissement, sont placés près de cette roue de gouvernail. Les constructeurs annoncent que leur voiture .peut .parcourir 160 kin sans que la batterie
- soit rechargée; ce chiffre nous paraît exagéré. En admettant que le coefficient de traction sur route soit de 25 kg et que le rendement du moteur et des engrenages soit, en moyenne, de 0,60, valeurs plutôt trop favorables, l’énergie électrique aux bornes du moteur nécessaire pour parcourir un km serait de —^ T ^ I,9j =80 420 kgm. La batterie peut fournir ^ X ' ^ *
- = 4 073 000kgm. Le parcours total possible serait donc de ^7™“" = 5° km environ.
- LÉditeur-Gérant : Georges CARRÉ.
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- Samedi
- imbre 1895
- — N"
- L’Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE D’ÉLECTRICITÉ
- Directeur Scientifique - J. BLONDIN
- Secrétaire de la rédaction : G. PELL1SSIER
- SUR LA TRACTION .MÉCANIQUE DES TRAMWAYS
- A PROPOS DU CONGRÈS DE BORDEAUX. DE i.’association FRANÇAISE POUR J.AVANCEMENT DES SCIENCES.
- La section du Génie civil, au dernier Congrès de ICI/as, devait discuter la question qui fait l'objet de cette étude; tous les points à envisager avaient été exposés avec une grande clarté dans un rapport très substantiel rédigé par le secrétaire de la section M. Guibert. .Malheureusement, les intéressés, inventeurs,-constructeurs exploitants, n’ontpointrépondu à l'appel de l’Association, soit qu’ils aient ignoré que cette discussion devait avoir lieu, ou pour toute autre raison ; les travaux y ont perdu en généralité ; ils se sont plutôt bornés à l’exposé de vues personnelles. Un seul spécialiste assistait aux séances : Al. Mékarski. l’inventeur bien connu du système de traction par l’air comprimé en usage à Taris; deux mémoires étaient présentés: l’un par .M. Denizet, sur la limite de déclivité pour les tramways mécaniques, l’autre par hraneq. l’inventeur des locomotives sans foyer en usage sur la ligne de Paris à St-Germain-en-Laye, en réponse au rapport de •M. Guîbcrt. Lorsque nous avons eu connaissance du programme des travaux, en arri-vant à Bordeaux, nous avons résolu de suivre cette discussion dont l’importance est très grande pour la plupart de nos lecteurs et.
- bien qu’étranger à l’Association, nous avons y prendre part à différentes reprises. Nous prions le Président de-la section M. Bayssel-lance. ainsi que M. Guibert. d’agréer l’expression de nos sincères remerciements pour leur courtois accueil, d’autant plus gracieux que, en raison de l’époque tardive à laquelle nous avons eu connaissance du programme, nous’n avions pu préparer aucun - document, ce dont nos communications se sont forcément ressenties.
- Nous reprendrons, dans cette étude, la question depuis son origine, en suivant pas à pas le rapport de M. Guibert. Ce ne sera donc que l’exposé de nos vues personnelles et non le compte rendu de la discussion qui devait avoir lieu. Ce travail nous a entraîné plus loin que nous ne le croyons tout d’abord. Nous avons tenu à ne citer que des chiffres déjà publiés et qui par conséquent avaient pu être soumis à la discussion. Nous avons consulté un grand nombre de documents parmi lesquels nous citerons le remarquable travail de YI. de .Marchcna et la collection des journaux spéciaux français et étrangers.
- Le rapport de .M. Guibert débutait ainsi .
- « La première question que soulève la traction mécanique des tramways est celle du prix de revient du kilomètre-voiture.
- » Malheureusement, cette question ne semble guère pouvoir être élucidée par un Congrès. Nous croyons donc qu’il conviendra de
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- la reléguer au second plan pour retenir des considérations plus générales.
- » A notre avis, le rôle principal du Congrès pourrait être de définir les avantages et inconvénients principaux de chaque système de traction et d’indiquer d’une manière générale quel système paraît convenir le mieux aux différents types de services à effectuer.
- » Nous mentionnerons :
- » iü Quelques points spéciaux à examiner.
- » 20 et 30 Les divers types d’exploitation et les divers types de traction actuellement usités, dans la pensée que le Congrès recherchera quels sont ceux qui s’adaptent les uns aux autres.
- » a) Capacité des voilures. — La tendance actuelle, naturelle avec la traction mécanique, est d’augmenter la capacité des voitures. Doit-on persévérer dans cette voie ou, au contraire, est-il désirable de diminuer la capacité des voitures en augmentant leur nombre ?
- » b) Vitesse. — La vitesse dans les villes varie de huit à douze kilomètres à l’heure. Cette vitesse dépend de l'encombrement des voies, mais aussi dans une certaine mesure, de l’éducation du public. Quelle vitesse peut-on adopter dans les villes eu egard à l’intensité de la circulation ?
- » Les appareils destinés à éviter les accidents sont-ils pratiques, l’usage doit-il en être étendu ?
- » c) La traction mécanique, alourdissant les véhicules, réagit sur les dispositions des rails. Quels sont les meilleurs modèles de rails et de supports ?
- )) Que dire de la soudure électrique des rails ? »
- 1. — Capacité et vitesse des voitures.
- Les deux premières questions peuvent être discutées simultanément. Kn effet, le but de toute installation de tramways est de transporter, le plus rapidement possiblé, le plus grand nombre de voyageurs dans un temps donné, afin de rendre la somme maxima de services et de réaliser les recettes les plus considérables compatibles avec l’activité de la
- circulation. Le premier point à envisager serait évidemment d’évaluer le. nombre des voyggeurs à transporter ; ç’est une étude qui doit être faite dans chaque cas en particulier ; nous n’y insisterons pas et nous supposerons que cette base est connue. Ceci posé, il convient de considérer la question, au triple point de vue :
- P Des voyageurs ;
- 20 De l’exploitant ;
- 3" Des tiers.
- Pour les voyageurs, le système idéal est celui qui les transporterait le plus rapidement d’un point à un autre, sans qu’ils soient forcés d’attendre longtemps le passage des véhicules, ce qui conduirait à mettre en circulation un très grand nombre de voitures se suivant à intervalles très rapprochés et ci'uno capacité suffisante pour que tous les voyageurs qui se présentent puissent y trouver place. C’est l’idée mère qui a dû conduire MM. Schmidt et Silsbee à l’invention de ce curieux mode de transport qu’on a pu voir fonctionner à l’Exposition de Chicago, sous te nom de trottoirs mobiles.
- Appliquée à des voitures indépendantes, cette organisation du service avec des voitures de grandes capacité partant à courts intervalles,conduirait les exploitants à des dépenses exagérées et entraînerait un encombrement des voies, incompatible avec la circulation des voitures charretières ou autres. L’exploitation ne serait pas rémunératrice, sauf clans quelques cas extraordinaires où le trafic est très intense. On peut citer la ligne des grands boulevards, à Paris, où des voitures de 50 places se succèdent à intervalles de 2 minutes ; celle de Droadway, à New-York, où des voitures de 60 places au moins, à traction funiculaire partent toutes les minutes, celle de State Street, a Chicago, également à traction funiculaire, où des trains de 3 ou 4 voitures, offrant ensemble 150 à 200 places assises, partent toutes les 50 secondes. A Boston, avec la traction électrique, au coin de Boyls-ton et Tremont Street, il ne passe pas moins de 183 voitures montantes et 197 voitures
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- descendantes par heure, la capacité des voitures variant entre 40 places et 50 places. .Mais ce ne sont là que dos exceptions, qu'on ne saurait prendre comme règle générale. Il faut remarquer cependant, que le trafic se développe considérablement avec les facilités accordées au public et que les compagnies peuvent avoir intérêt à augmenter le nombre et la capacité des voitures pour inciter le public à voyager. Toutes les lignes que nous avons citées sont les plus productives de celles exploitées dans les villes où elles sont installées ; et l’on pourrait citer un grand nombre d'autres exemples où l’installation des procé- ; dés modernes de traction a développé l’activité de la circulation dans des proportions imprévues. C’est même une règle générale, aux Etats-Unis, de créer une ligne de tramways pour amener la prospérité dans une ville ; la situation brillante des compagnies dans cette contrée prouve que la méthode est bonne. Xous ne citerons qu’un exemple : en 1892. les départs entre Lynnet Boston avaient lieu toutes les heures ; actuellement , ils ont lieu tous les quarts cl’heure. La durée du trajet, en 1892, était de quatre-vingt quinze minutes ; à présent, elle n’est plus que de soixante-dix minutes ; aussi, les voyageurs préfèrent-ils le tramway au chemin de fer ; au lieu de transporter 10000 voyageurs, comme en juillet 1892, la compagnie de tramways en a transporté 103594 en juillet 1894. Les bénéfices ont été accrus en conséquence,comme le montre le tableau comparatif suivant, où ces prix sont exprimés en francs.
- Cette augmentation du trafic, qui se manifeste lorsqu’on transforme les lignes anciennes à traction animale en lignes à traction mécanique est ce que les Américains ont pittoresquement appelé le coefficient de satisfaction publique.
- Cette digression nous a un peu éloigné de notre sujet.
- Xous venons de voir que l’organisation du service, avec de nombreuses voitures de grande capacité, profitable dans certains cas, ne pou- j
- Tahï.fau h • Résultats comparés nu trai ic
- DES LIGNES DE LYNX A BOSTON EN 189! ET EN l89|.
- valt être adoptée en règle générale , parce que l'intensité du trafic ne compenserait pas la compagnie des dépenses considérables
- quelle entraine. Peut-on atténuer ces dépenses en diminuant seulement la capacité des voitures? Evidemment non. Le prix des voitures. la dépense de force motrice ne diminueront pas en raison de la diminution du nombre de places offertes, et d’un autre côté, les frais du personnel de conduite resteront les mêmes. On a proposé et essayé, sur certaines lignes, de diminuer les frais en supprimant l’employé chargé de percevoir les places que, par une étrange anomalie nous appelons en France le conducteur. Ce système a donné de bons résultats,mais il ne saurait être appliqué d’une façon générale. Il est appliqué sur un certain nombre de lignes en Amérique, et il a été dernièrement appliqué en Europe, sur la ligne de tramways électriques de Chemnitz. Le mécanicien est chargé de recueillir le prix des places : cela procure à la compagnie une économie annuelle de 55000 fr.; le prix des places n’est que de 10 pfs, soit 12,5 centimes, et donne droit à la correspondance. 11 faudrait que 450 000 personnes évitassent le paiement de leur place pour que la compagnie souffrît de cette absence do contrôle. La menace de poursuites judiciaires, avec publication du nom du délinquant, assure le
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- paiement régulier. Les tirelires sont placées j sur les plate-formcs, avant et arrière, et chacun, en montant, y dépose le prix de son parcours. Le public et le mécanicien surveillent les nouveaux arrivants ; pas un de ceux -ci no voudrait pouvoir être supposé en fraude. Cette organisation existe depuis près de deux ans. Le contrôle mutuel a clé reconnu satisfaisant.
- Il est certain que cette organisation, qui permet de diminuer sensiblement les dépenses par voiture en service pourra être appliquée avec succès dans certains cas ; mais elle ne remédie qu’à une partie des inconvénients que nous avons signalés. On est donc conduit à considérer la diminution du nombre de voitures en service. Cette question est assez délicate, car si, en augmen-tans l’intervalle des départs on diminue les frais d’exploitation, d’un autre côté, en ce faisant, on diminue le nombre de voyageurs : le coefficient de satisfaction publique. La limite à observer dépend principalement de la longueur du parcoursà effectuer. Un voyageur n’bésitcra pas à attendre pendant io minutes ou un quart d’heure, s’il doit effectuer, par exemple, en voiture, un parcours de io km ou plus, tandis que la meme attente deviendrait impossible si le voyageur ne devait effectuer qu'un voyage de longueur beaucoup plus faible: il pourrait alors souvent aller plus rapidement à pied qu'en voiture. Dans- ce cas, la fréquence des départs devrait être augmentée.
- M. iMckarski a fait, à Nantes, d’intéressantes expériences pour déterminer jusqu’à quel point il y avait internet à rapprocher les départs. Sur la ligne des quais, il a successivement augmenté la fréquence, depuis io minutes jusqu’à 5 m. Il en a conclu que l’intervalle de 7 Y, minutes était celui pour lequel le nombre de voyageurs transportés par voiture était le plus considérable, et qui, par conséquent, convenait le mieux. Cette espé-rienee, qui n'a duré que 6 ou 7 mois, nous semble insuffisante, car il y a lieu de tenir compte de l’éducation du public.
- Cette question se complique souvent de difficultés pratiques, par suite de l’irrégularité du trafic. Le nombre de voyageurs peut être considérable sur un certain parcours, parfois peu étendu, et faible au contraire sur tout le restant de la ligne. L’afTluencc de voyageurs est très differente suivant les heures de la journée, les jours de la semaine ou les époques de l’année.
- Dans le premier cas, suivant l’importance relative du trafic, dans les différentes sections, et leurs longueurs respectives, on peut avoir intérêt à augmenter le nombre de départs et la capacité des voitures sur tout le parcours, à faire des départs supplémentaires sur la section surchargée, ou encore à desservir cette section par les voitures de plusieurs lignes allant dans des directions différentes.
- Le second cas se présente sur presque toutes les lignes de tramways: l’affluence de voyageurs étant plus considérable, dans une même journée, aux heures où chacun se rend à ses occupations ou en revient, que dans le milieu de la journée ; les dimanches et les jours de fête, qu’en semaine. Sur certaines lignes, ccs différences peuvent atteindre des proportions considérables. Sur la nouvelle ligne qui va être construite entre la Porte Maillot et Suresnes, par exemple, le trafic moyen sera faible ; mais les jours de courses, surtout à la rentrée du public dans Paris, l’afflucnce des voyageurs sera énorme. Dans les villes d’eaux, le trafic moyen pendant la majeure partie de l’année est très faible, mais pendant la « saison » il devient très intense.
- 11 est évident que la même 'organisation ne peut convenir dans des cas aussi différents. La traction mécanique sc prête particulièrement bien à ce service irrégulier. Elle permet, en effet, d’augmenter considérablement la fréquence des départs et de doubler ou même de tripler la capacité des voitures en faisant remorquer à l’automobile une ou deux voitures ordinaires d’une capacité égale. Si l’on admet que la fréquence dc.s départs soit doublée, et que chaque voiture motrice remorque une voiture attelée, le nombre de places offer-
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- tes sera quatre fois plus grand qu’en temps ordinaire. Mais, lorsque l’organisation du service est faite de façon à donner satisfaction au public et à permettre le développement normal du trafic, les voitures doivent avoir une capacité telle qu'cn service régulier la moitié à peu près des places offertes soient libres. L’organisation basée sur le régime du v complet » en temps normal est évidemment défectueuse et pour le public et pour la compagnie. Avec une utilisation moyenne de 0.50 à 0,60, le nombre de voyageurs transportables à un moment donné pourrait être 7 à 8 fois plus considérable qu’en service normal. 11 pourrait môme être augmenté encore, si l'on diminuait l’intervalle entre les départs et si l’on attelait à la voiture motrice deux ou trois voitures ordinaires au lieu d’une seule. Nous verrons plus loin, en parlant des types d’exploitation jusqu'à quelle limite on peut aller suivant le système de traction adopté.
- Une question connexe vient se greffer sur celle-ci. Admettons que l’organisation du service soit établie sur les bases que nous venons d’indiquer, c’est à dire que le service normal, tant régulier qu’irrégulier, soit assuré, et qu’à un moment donné, l’affluence de voyageurs dépassant les prévisions, il n’y ait pas place pour tous les voyageurs. Conviendrait-il d’admettre des voyageurs en surcharge s Sous la réserve d’une organisation normale, nous croyons pouvoir répondre par l’affirmative. La traction animale ne l’aurait pas permis, car les chevaux ne pourraient sans danger remorquer plus d’un certain poids ; avec la traction mécanique les mêmes raisons n’existent pas ; ce n’est plus qu’une question de convenance du public qu’il faut envisager, et c’est au public lui-même qu’il faut demander la réponse. Or partout où cette tolérance est accordée, le public s’en montre très satisfait ; sans doute on est un peu moins confortablement pendant la durée du trajet, mais on arrive plus rapidement et l’on préfère cette gêne momentanée plutôt que d’attendre pendant un temps interminable avant de pouvoir trouver une
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- place ou.... s’en aller à pied. En Amérique,
- en Autriche, en Espagne, à Marseille, le voyageurs ont largement profité de cette faculté ; et, Parisiens, mes frères, n’en feriez-vous pas autant si b Administration vous le permettait, tout comme vous en profitez le dimanche sur les trains de banlieue- En admettant que le service normal soit réguliè-ment assuré, et que ces, surcharges ne se produisent qu’accidentellement, nous croyons que cette tolérance ne donnerait lieu à aucune réclamation et ferait bien des heureux.
- En résumé, on voit que cette question de la capacité des voitures est trop complexe pour qu’on puisse y donner une réponse catégorique. Tout au plus peut-on indiquer quelques règles générales qui peuvent être modifiées suivant les circonstances :
- i° Pour les lignes à trafic très intense et régulier, voitures de grande capacité sc succédant à courts intervalles ;
- 20 Si la longueur du parcours est suffisamment grande, il peut y avoir intérêt à augmenter la capacité, ce qui s’obtient facilement au moyen des attelages et à diminuer la fréquence ;
- Ÿ Sur les lignes courtes et à trafic peu chargé, il vaut mieux réduire la capacité des voitures que d'augmenter l’intervalle au delà d'une certaine limite à déterminer clans chaque cas ;
- 40 Sur les lignes de longueur moyenne, il faut adopter aine solution intermédiaire ; la meilleure semble résider dans l’emploi de voitures de grande capacité avec fréquence moindre ;
- 6° Pour les lignes à trafic irrégulier, on organisera le service moyen d’après ce qui vient d’être dit plus haut, en donnant aux moteurs des voitures et de la station centrale une puissance suffisante pour pouvoir augmenter la capacité et la fréquence suivant les nécessités du service.
- Dans tous les cas, d’après AI. Lrancq, les voitures ne devraient pas avoir une capacité supérieure à cinquanleplaces ; quand le service exige de plus grandes capacités, il vaut mieux
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- recourir aux attelages ; en outre, les voitures ne devraient pas avoir d’impériales. Cette dernière disposition serait très favorable à la rapidité du service, mais si elle est adoptée, ne conviendrait-il pas d'employer, suivant la saison, des voilures fermées ou des voitures ouvertes, afin de donner satisfaction au public qui désire ne pas étouffer en voyageant, en été ? A Bruxelles et à Lyon, pour ne citer que deux cas, chaque train se compose de deux voitures, une de chaque genre ; les préférences du public, par le beau temps, sont toujours pour la voiture ouverte qui est bondée alors que l’autre est vide ou à peu près.
- Nous avons jusqu’ici négligé intentionnellement l'intérêt des tiers, toujours très difficile à apprécier.
- Il doit être pris en considération pour étudier s’il n’y a pas lieu de limiter le nombre des voitures et leur vitesse.
- Il est certain que la mise en circulation de voitures longues et lourdes, ne pouvant se déranger de leur chemin, est une gêne pour la circulation des autres voitures. Dans les rues larges et droites de 110s cités modernes, cette gêne est peu considérable et l’expérience a prouvé que les critiques qu’o^ avait faites au sujet des grandes voitures sont erronées. En serait-il de même si l’on augmentait le nombre des voitures attelées ou la fréquence des départs? A Paris, l’Administration a toléré deux voitures accouplées, et n’a pas voulu admettre des trains de trois voitures ; il est donc bien difficile de dire quels seraient les inconvénients de cette pratique. A Chicago, dans State Street, où la circulation, sans être aussi active que dans les rues de Paris, est cependant assez importante, des trains funiculaires de trois ou quatre voitures longues de 10 m environ, circulent sans inconvénient.
- Al. Mékarski pense qu’à Paris, sur la ligne de Saint-Augustin au Cours de Vincennes, il ne serait pas possible, au point de vue de la circulation, de rapprocher les départs au delà de 5 minutes. Le cahier des charges impose que les départs aient lieu toutes les 7 1/2 minutes ; actuellement ils n’ont lieu que tou-
- ] tes les 10 minutes,et pourtant.dit.M..Mékarski, la circulation, en certains points, rue La-fayette par exemple, entre la rue de Chatcau-dun et la gare du Nord, est si intense qü’on 11e se demande pas sans hésitation si une activité plus grande du service serait possible. En effet, pour tout esprit non prévenu, clans les conditions actuelles, il semblerait bien difficile de faire mieux que ce qui est. Pourtant, la conclusion de Al. Mékarski nous paraît discutable. Si l’on étudie les éléments dont se compose la circulation sur le parcours en question, on voit figurer en majeure partie de voitures d’omnibus qui, se dirigeant vers des points différents, adoptent cette grande artère. Il paraît possiblcdemodifier le parcours de certaines lignes, de façon à diminuer l’encombrement des voies parcourues par les lignes principales dont les départs pourraient ainsi être aussi fréquents qu’il serait nèces-
- Les exemples que nous avons cités plus haut, des grands boulevards de Paris, de Chicago, de New-York, de Boston, prouvent que des départs fréquents dans des rues très-fréquentées sont parfaitement possibles. Ce n’est là d’ailleurs qu’une opinion personnelle peut-être un peu yankee ; aussi n’insisterons-nous pas sur ce point pour l’instant. L’avenir nous pcrmetlra sans doute d’en reparler moins théoriquement.
- II. — Vitesse des voitures,
- L’intérét des voyageurs et des exploitants est évidemment d’aller le plus rapidement possible. C’est donc surtout au point de vue des tiers qu’il faut envisager cette question. Auparavant, il convient de bien spécifier ce qu’on entend par vitesse d’un tramway. Pour le voyageur, c’est évidemment le quotient du chemin total parcouru par le temps total employé en y comprenant l’attente avant le départ, les arrêts et ralentissements pendant la marche. Pour les tiers, c’est la vitesse maxima à laquelle la voiture marche, à un moment donné. Celle-ci peut être très considérable tandis que la première
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- sera très faible. Quelle est la vitesse qu’il faudrait réglementer ?
- Dans une même ville, dans une même rue, telle vitesse qui serait dangereuse en certains points ne l’est plus dans d’autres. M. Mé-karski citait à ce point de vue le cas typique des deux lignes équipées avec son système, dans Paris, Sur la ligne de Saint-Cloud, on marche dans l’intérieur de Paris à une vitesse de 14 km à l’heure ; cette vitesse serait dangereuse sur la ligne de Saint-Augustin, où la circulation est très active, principalement dans la rue Lafayette ; cependant sur cette même ligne, auprès des Buttes-Chaumont où la circulation est à peu près nulle, la vitesse a pu atteindre 20 km et 25 km à l’heure sans danger. Il en est de même en Amérique. Il n’est pas rare d’y voir des voitures de tramways électriques lancées à des vitesses de 48 km à l’heure ; nous avons pu vérifier le cas nous-même ; cependant, dans les rues dü centre des grandes villes, à Brooklyn, par exemple, les vitesses supérieures à 16 km à l’heure sont considérées comme dangereuses ; à Boston, où la circulation se rapproche beaucoup de ce qu’elle est dans Paris, la vitesse est en général beaucoup moindre. 11 semble donc bien difficile de réglementer la vitesse ; il y a là une question de circonstances, de sang-froid et d’expérience des agents et beaucoup d’éducation du public.
- L’emploi des protecteurs n’est pas encore assez ancien pour qu’on puisse se prononcer sur leur utilité pratique. Ces curieux appareils dont il existe actuellement plusieurs milliers de types différents, ont donné en essais des résultats excellents ; des commissions nommées par les municipalités, par les compagnies de tramways, ont fait à leur sujet, des expériences, qui toutes ont conclu à leur efficacité. Des personnes placées sur les voies furent ramassées sans recevoir la moindre blessure, lorsque les voitures marchaient à des vitesses de lû jusqu’à 30 km à l’heure. Lors des essais, les enfants faisaient ùn jeu de courir devant la voiture en marche
- pour être ramassés par le protecteur. Aucun accident ne s’est produit.
- Les assemblées législatives de certains Etats, notamment des Etats du Massachussetts, de Pennsylvanie, de New-Jersey, ont rendu l’emploi de ces appareils obligatoire. Toutefois, nous ne sachons pas qu’ils aient, jusqu’à présent, eu à ramasser un passant égaré, en service courant. Lors des essais, les patients qui se prêtent aux expériences sont prévenus et peuvent aider au fonctionnement de l’appareil en se laissant instinctivement tomber dans la position la plus favorable. Les résultats seraient-ils les mêmes, si la personne frappée ne s’y attendait pas. C’est à l’expérience de répondre. Le fait, que depuis plusieurs années aucun cas ne s’est présenté, tendrait à prouver que les accidents de ce genre sont peu à craindre. Un seul cas est venu à notre connaissance : un homme ivre qui traversait la voie devant la voiture et» marche du tramway de Williamsport (Pennsylvanie) fut ramassé sans recevoir aucune blessure.
- 11 faut remarquer que ces appareils ne sont d’aucun secours dahs le cas du tamponnement de voitures, et ce genre d’accidents est le plus fréquent.
- III. — Dispositions de la voie.
- L’établissement de la voie ferrée est une question de première importance. Les frais d’entretien et de réparation des voies peuvent devenir une source de dépenses des plus considérables. L’usure des voies et de la plateforme étant d’autant plus considérable que le poids par essieu est lui même plus grand, à vitesse de marche égale, il convient de rechercher la valeur de cet élément dans les différents systèmes. Voici quelques chiffres à ce sujet ; ils se rapportent à des voitures de 50 places à deux essieux, en pleine charge.
- Locomot. à vapr 10 à 16 — 518 —
- Accumulateurs. . 14,5 — 7,25 —
- Air comprime. .18 — 9 —
- L’avantage serait donc pour les tramways
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- électriques à trôlet. 11 faut remarquer aussi que, par suite de la nature même du mouvement des moteurs électriques , les tramways qui les emploient présentent encore un avantage sur les tramways dont le moteur est à mouvement alternatif.
- Xous ne pouvons entrer ici dans la description des détails de construction des voies ; nous consacrerons bientôt un article spécial à cet important sujet. Aujourd'hui, nous nous contenterons de résumer quelques indications générales sur la pratique actuelle.
- En Amérique, l'usage a prévalu du rail plat, nommé girder rail, d’un poids linéaire de plus en plus grand, jusqu’à 50 kg par mètre courant, et posé sur traverses, le sol n’étant que très rarement bétonné.
- En France, ces rails n’ont pas etc acceptes parce que leur epiploi entraîne une augmentation de la résistance au roulement par suite du frottement des boudins des roues sur la partie inférieure des rails. Les deux rails les plus employés sont le rail Broca, ou rail à ornière, connu à l’étranger sous le nom de rail Phœnix, et le rail Marsillon formé par l’assemblage de deux rails Vignole. D’aprcs .\1. Mékarski, ce dernier, convenablement modifié serait préférable. Avec le rail Broca, en effet, par suite de l’usure de la table de roulement, la profondeur de l’ornière va sans cesse en diminuant, et bientôt, le boudin des roues frotte contre le fond de l’ornière, ce qui cause une'augmentation de résistance. Avec le rail Marsillon, la profondeur de l’ornière peut être maintenue constante, en la nettoyant avec une râclcttc, quelle que soit l’usure ; en outre, les mômes rails- peuvent servir plusieurs fois, en les interchangeant, ce qui diminue les frais d’entretien et de renouvellement. De plus, les rails Broca, qui ne peuvent être fabriqués qu’en plusieurs passes coûtent beaucoup plus cher que les rails Marsillon (de 220 à 225 francs la tonne, contre 120 à 125 francs pour les rails Marsillon) ; il est vrai qu’en raison de la largeur de leurs patins, ils peuvent être posés directement sur le sol simplement tassé, ce qui
- diminue beaucoup les frais d’installation.
- La pose et le montage de ces rails, l’établissement de la plate-forme, les éclissages, sont autant de points importants qui demandaient une étude spéciale. Ils seront traités dans un article ultérieur.
- (A suivre). G. Pei.lissier.
- DU ROLE DES FUITES MAGNÉTIQUES MOTEURS A CHAMP TOURNANT (* *)
- IV. — Cai.cul des Moteurs.
- Résumé des formules et résitltals. — Pour faciliter l’application des formules, je les résume dans le tableau suivant en adoptant pour variable unique le rapport :
- * = D’Pour quelques-unes les formules, les expres-les plus simples ne sont pastoujours suffisantes et j’ai indiqué des valeurs plus complètes. Enfin, pour bien rappeler que <7 varie souvent très considérablement, j’ai employé 7', 7" et ç" respectivement pour le cas du couple maximum, du rendement maximum et du démarrage sans rhéostat.
- Application des formules au calcul des moteurs. — Les formules résumées dans le tableau donnent, sous une forme immédiatement applicable, tous les éléments nécessaires pour calculer pratiquement un moteur en connaissance de cause. Dans les méthodes précédemment publiées, on ne se préoccupe pas, en général de savoir si le régime normal que l’on calcule sera compris dans les limites de stabilité ; aussi arrive-t-il qu’après avoir étudié avec soin ce régime de façon qu’il présente un bon rendement, on s’aperçoive après construction que le moteur ne peut le réaliser. On évite ce désagrément en se préoccu-
- (’) Voir VHclairage Electrique du 19 octobre, p. 97. du 26 octobre, p. 166 et du 9 novembre, p. 253.
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- Tableau 1
- Résumé des Formules pratiques (1) rapportées à
- s seule variable* = Ig ü = (i—g)m
- RÉGIMES ORDINAIRES
- F.é, m. induite primaire E,—*
- en fonction du flux. 2 V
- Diff. de potentiel aux U — E, ^
- bornes.
- F. é. m. induite secon- p N.
- daire. hf N,
- Courant primaire à po-
- tentiel constant.
- Courant secondaire. ’ =x;
- Amp-tours magnétisants N, ,
- normaux. *P 1«
- Courant de pcttc. C ourant déwatté.
- Couple en fonction du C=f(
- courant.
- Couple à potentiel cous- c.
- Facteur de puissance.
- Rendement.
- Rcgimedu couple maxi- i'j — i 1
- nui m (approché)
- *’ = sensible (a) C' *<
- EXPRESSIONS COMPLETES
- 1 N, F< = —L- iiN,93S.
- ' V («-*)"+( + *)
- 1 + c
- (VII,
- (VIII)
- (IXa)
- (X.) Jf (XI)
- (xiu:
- (XHIjl1' s V/Ld^
- c=MiL)iL
- 11.)
- (XIV.)
- -(V-)]
- (XV)
- 1 devra simplement remplacer dans les formules précédentes U par q U ;
- , r3 par q, r„ q3r » Pa>'
- 1 n’y a pas d’autre changement 3 faire.
- N,, Ns par q, N,, ÿs N,.
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- V-+^‘
- i.XVI) !XYII)
- 'Cos / ^ +£ s/?7 (XVIII)
- |If = ^ ^ ^ ^ (XIX;
- < (XX}
- (XXI)
- I-ffW ! >1
- -(‘+\/‘~-t(hr)‘ (XXXIII)
- A—-_____~___/A«Ni jjV
- ""Ptt+WjVr, k, N J
- 2 y ;w, -.
- U (!-,)'
- pant tout d’abord uniquement du primaire, dont on cherchera à déterminer la caractéristique de couple de façon que le régime normal soit sûrement stable et le couple normal inférieur au couple maximum dans un certain rapport.
- i° Comme on se donne à l’avance la puissance normale à réaliser, le rendement mécanique 'i, et le glissement g “ -77-, on connaît a priori le couple normal. Rien n’est donc plus facile que de se donner aussi à l’avance le couple maximum C' d’après les surcharges qu’on a à craindre, et l’effort dont on sait avoir besoin pour le démarrage dans le cas' où on introduit des résistances dans le secondaire.
- D’autre part, l’équation (XV1I1) indique immédiatement quel facteur de puissance maximum on peutréaliser enfonctiondea"(^r lest en
- effet une donnée qu’on peut se fixer a priori avec une approximation suffisante) ; on peut choisir c d’après cette considération en se guidant sur les résultats d’expériences relevés sur des moteurs existants (en tenant compte de l’entrefer et du nombre probable d’encoches par champ). Pour simplifier, on peut admettre que a et ensont égaux à <7"; on est sûr ainsi de calculer pour le couple maximum une valeur trop faible, ce qui laisse toute sécurité; Vétantdonné, l’équation (XIV) fournit la valeur de iv, l’équation (IXÜ) celle de x et par suite l’équation (1V3) celle de I,.
- Dans certains cas, on pourra prendre pour régime normal celui qui rend maximum le facteur de puissance; x et I, sont alors déterminés par les équations (a) et (XVI) ; et le moteur se trouve dans d’excellentes conditions de fonctionnement. Mais on ne saurait proposer un semblable choix comme solution
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- générale. En effet, d’une part, .dès que a dépasse 0,20 le couple C' diffère trop peu de C" pour assurer un bon démarrage el même une bonne stabilité de marche ; au contraire, lorsque <7" est <0,10 (ce qu’on peut réaliser dans les moteurs bipolaires avec un très faible entrefer), le rapport -^7, est assez grand
- pour qu’on puisse ch g régime normal ur entre ^=7, et ; le facteur de puissance présente alors des valeurs acceptables dans des limites de marche plus grandes.
- Une fois ù connu, et c’est une des données les plus intéressantes à se donner dès le début du calcul, il est facile de déterminer les dimensions de la carcasse et le bobinage du primaire, à l’aide des deux équations (I) et (VI) qui relient N, éS et S. Oh cherche la meilleure solution par tâtonnement, en essayant diverses valeurs clc Pour chacune on trouve, en dessinant approximativement la carcasse primaire, un N et S convenables et on peut calculer la longueur d'une spire avec scs jonctions ; connaissant & et I, on peut alors déterminer les pertes par effet joule dans le cuivre primaire et par effets parasites dans le fer primaire.
- Il y a une infinité de solutions ; l’on détermine la meilleure exactement comme pour un transformateur, en cherchant à ramener au minimum la dépense de construction tout en assurant un rendement convenable et une surface de refroidissement suffisante. En général, on devra s’arranger de façon à réaliser au régime normal (ou en tout cas au-dessous) la condition (XXXII) qui rend maximum le rendement de la partie primaire du moteur.
- •P C’est seulement lorsque le primaire est complètement déterminé qu’on s’occupe du secondaire. Le nombre des encoches dccclui-C! peut être choisi arbitrairement, en ayant soin <Ti d diffère convenablement de celui des encoches primaires ; si l’induit doit être fermé sur des résistances secondaires, il faut grouper les barres ou fils en un certain nombre de circuits de phases différentes ; hors de ce
- cas, l’induit à phases ne présente, quoi qu’on ait pu prétendre à ce sujet, aucune supériorité d’ordre théorique sur l’induit à cage d’écureuil ; la distribution des courants est au contraire pftis avantageuse dans ce dernier ; car, par suite du plus grand nombre de phases qu'il présente, le flux tournant secondaire se rapproche plus d’un flux parfait et donne lieu à moins d’harmoniques nuisibles.
- Supposons X2 donné, il ne reste plus qu’à déterminer la résistance secondaire r, de façon à réaliser en régime normal la valeur de a- déterminée clés le début par la considération du couple et le glissement g que l’on a admis. Or on a
- * = U-g) ^r- ;
- et d’autre part on a vu que
- a)_ _!hjfl n> — E| H
- La valeur de rt est donc déterminée par l’équation :
- , =ilz£)ï.
- 5 X e, Nj Kjf i„
- où tout est connu et où le rapport - peut être calculé d après le dessin ou connu approximativement à l’avance, d’après des moteurs analogues. La résistance d'une barre avec scs jonctions est alors égale à É*, ce qLlj en détermine la section.
- J’ai rappelé précédemment (1) que le rapportne dépend que de la section totale du cuivre et non de sa répartition en spires. Une fois qu’on connaît la section totale du cuivre à mettre dans une encoche, on est parfaitement libre de la réaliser par une barre de cette section ou par plusieurs fils présentant même section totale.
- Une fois rs déterminé, il ne reste plus qu’à faire les calculs de vérifications sur le moteur complètement dessiné, à établir son poids son rendement et son échauflemenî. On peut
- (l; Éclairage Électrique, août [8<jy.
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- en particulier étudier alors avec détails les valeurs de et v à divers régimes, tracer
- les courbes de couple, de courant et de rendement, et enfin prévoir les conditions de démarrage et les rhéostats de réglage s’il y a lieu.
- Influence de quelques éléments de construction. — L’influence des principaux éléments de construction a déjà été mise en évidence par les discussions précédentes et par les formules que j’ai données pour a*,, vt et g dans l'étude des champs tournants ; j’ajouterai seulement quelques mots sur i,„ p etr,.
- La valeur de t0 qu’on peut choisir dans de larges limites est la vraie déterminante du couple ; à égal entrefer, une réduction de courant magnétisant peut toujours être réalisée par une augmentation de \T,, mais c’est au détriment du couple maximum. Inversement deux moteurs semblables, mais d’entrefer différents, calculés de manière à réaliser le môme i, donneront des couples et des facteurs de puissance maximums bien différents parce que g croît avec l’entrefer.
- Une modification du nombre de pôles 2 p ne change pas l’expression de la puissance normale :
- P = ~ C—(1—ifs cr) —ïj-i ,
- p t-l-î x
- ni celle de la puissance maxima :
- Mais, en admettant meme que l’on réalise dans tous les cas le même g et le même z0 par un choix convenable de la résistance secondaire et de Rt, la puissance du moteur décroîtra quand le nombre de pôles augmentera parce que g croit rapidement lorsqu’on augmente le nombre d’encoches par champ. On devra donc admettre un courant magnétisant d’autant plus grand qu’on prendra plus de pôles pour une même carcasse (’).
- (r; De tout cela résulte qu’il faut prendre les plus grandes précautions quand on compare les moteurs de plusieurs fabricants différents. Le Dr Louis Bell faisait récemment admirer (loe. cit.) les moteurs poly-
- Quant à l’influence de rs, elle se fait sentir à la fois sur le prix de revient, le rendement et réchauffement : le prix de revient est évidemment proportionnel à la section des spires secondaires et par suite à — ; car, en appelant 2, la section totale des spires de tout l’induit et l la longueur d’un fil ou barre avec scs jonctions, on a pour la résistance vectorielle *
- Nous avons vu d’autre part que le rendement de l’induit a pour expression (1—g) ; pour voir comment il varie en fonction de r, il suffit donc de résoudre l’équation (82 ) par rapport à g. En y substituant la valeur de Pr déduite de (81 ), et en posant pour abréger
- où P„ désigne la puissance utile sur l’arbre et Wj la perte par frottements mécaniques, on a l’équation
- phases de construction américaine connue très supérieurs à leurs prototypes Européens, et le fait est que.
- Electric C1* ou la Westinghouse C" avec celles des moteurs àcYAîlgemeiue Gcsellschaft par exemple, on est frappé de la supériorité des rendements, des facteurs de puissance et des couples de démarrage ; mais ce 11'cst là, je crois qu’un trompe-l’œil, provenant de ce qu’on a admis, dans les moteurs américains cités, des entrefers réduits à l’extrême limite et des vitesses de rotation très grandes (M. Brown et les ateliers d’Œrlikon sont aussi entrés dans la même voie;, tandis que M. Dolivo DobkowolskY semble s’être préoccupé plutôt de faire des moteurs robustes, capables de fournir de longs services sans accidents; avec les mêmes entrefers et les mêmes vitesses, on aurait évidemment les mêmes résultats des deux côtés de l’Atlantique.
- Il est vrai qu’à lire certains essais publiés, on peut croire que quelques moteurs réunissent tous les avantages; mais ceux-ci sont vraisemblablement des moteurs “ de gala ”, construits dans le but de donner ces brillants résultats et non en vue d’un service pro-longé.
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- qu'on peut résoudre par rapport à ~
- r = 'xrn'
- Cette dernière équation donne à volonté g en fonction, de r, et inversement.
- Lorsque est très petit (ce qui n’est
- pas toujours vrai), l’expression ci-dessus peut être réduite simplement à
- -- - ~~~~T
- et la perte relative d'énergie g dans le secondaire est alors sensiblement proportionnelle à r, ; cette perte se traduit en chaleur et détermine par suite réchauffement du secondaire, car les effets parasites dans le fer de celui-ci sont pratiquement négligeables.
- C’est au constructeur de voir dans quelles proportions il peut concilier l’cconomie de construction avec celle du rendement et un refroidissement suffisant. Quand on n’emploie pas de rhéostat de démarrage, on a à tenir compte également, dans le choix de r,, de l’effort nécessaire à la mise en route, comme on l’a vu plus haut.
- Détermination expérimentale des valeurs de
- — On conçoit, d’après ce qui précède, qu’il est particulièrement intéressant de déterminer sur des moteuis déjà construits les valeurs de a- à différents régimes. Les valeurs (0,20 à 0,50) indiquées par divers auteurs, notamment M. Rehn Eschcnburg sont très élevées, en régime normal, car elles conduiraient d’après la formule (XYIIi) à des facteurs de puissance bien plus faibles que ceux observés réellement. Il en est de même des valeurs vf et %\ déterminées à vide de la façon que j’ai rappelée plus haut (’).
- Il est donc nécessaire d’opérer autrement et de déterminer autant que faire se peut plusieurs valeurs de 7 dans des conditions de régime données. On peut y arriver assez facilement dans les limites ordinaires de fonctionne-
- (1) Éclairage Élu
- ment pour les moteurs alimentés à potentiel constant en admettant que, dans ces limites, les valeurs de X,, et i0 restent constantes, à titre de première approximation. -Moyennant cette hypothèse, on déterminera expérimentalement u par le courant à vide, À, et \ par les équations
- o- _E o- — fi-MEIo-
- ~io> l — V,
- et r, et r, par des mesures de résistances faites à chaud. Le courant de perte 7, est également facile à déterminer par le calcul et l'expérience.
- D’autre part.àun régime de marche quelconque, on pourra mesurer le couple C;, la vitesse ta. le eourantl ctlefacteurdepuissancccos la formule (XI) donne alors la valeur de x et la formule (IX») la valeur de 7 cherchée.
- c i+*a
- x
- On a la possibilité de vérifier cette valeur et celle de x par la formule (IV ou 1V«).
- Outre ce procédé général, on peut employer .d’autres moyens pour déterminer des valeurs particulières intéressantes de 7 : la valeur maxima constatée pour le facteur de puissance donne par l’équation (XYIII) la valeur correspondante 7". De même si l’on peut déterminer par extrapolation de la courbe du couple la valeur maxima G, l’équation (XIY«) donne immédiatement la valeur d correspon -dante.
- Cette valeur 7' est très intéressante parce qu’elle peut servir à calculer le couple de démarrage maximum dont on pourra disposer dans des moteurs analogues. Si l’on doit démarrer sans rhéostat cette valeur de 7 ne s’applique plus et on doit alors recourir pour en déterminer une plus exacte, à l’équation (X) où l’on ne commettra pas une si grande
- (r) On a un moyen de vérifier.la concordance des mesures expérimentales par l’égalité évidente
- 7-oi'H-D
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- erreur en gardant pour i0 la même valeur qu’à vide. En tout cas, le calcul fait dans cette hypothèse donnera une valeur de 7 plutôt plus forte que la réalité, ce qui donne un coefficient de sécurité pour les applications qu’on en fera ('),
- En appliquant cette méthode on trouve que la valeur de <7 décroît progressivement depuis la marche à vide jusqu’au couple maximum et que les valeurs trouvées à vide donneraient une idée tout à fait erronée des valeurs en charge, toutes les fois qu’on a affaire à des encoches fermées.
- (A. suivre). André .Blondel.
- LES LAMPES A ARC (s)
- Le fonctionnement de la lampe très-sensible et fort simple de la compagnie Thomson Houston représentée par les figures 1 à 6, est le suivant :
- Au repos, les charbons sont au contact. Dès que le courant passe, l’électro en série C, attirant son armature I, fait basculer autour du point 0 le levier L, de manière à enclan-eber, par son cliquet pendulaire eP. la roue \V„. et à immobiliser ainsi la roue \V, conjuguée à W* par le pignon \V, ; puis, continuant son mouvement, l’armature 1 tend le ressort 7. assez pour soulever autour de ce meme point o le cadre E et la crémaillère R du charbon supérieur, rendue solidaire de \Y dans ce sens par le rochet r. Cette levée s’opère avec une vitesse modérée par le dash poc D et une amplitude réglée par les ressorts 4, qui déterminent ainsi la longueur normale de l’arc. Dès que cette longueur augmente, C lâche son armature suffisamment pour permettre à L de déclancher \Y, du nombre de dents suffisant au rétablissement du régime normal.
- O) Rien n'empêche d’ailleurs de recalculer fB,et par suite une valeur plus exacte de *, comme on l’a
- (*) Éclairage Électrique du 21 septembre 1895, p. 554.
- Ainsi qu’on le voit par les figures 4 à 6. l’armature I est constituée par un faisceau de barres de fer doux IL, enveloppé de papier dans une douille de fer Q, à fonds de stcatite
- //ypuj
- Fig. 1 à fi. — Lampe différentielle Thomson Houston (1895).
- Rs et entailles q, pour empêcher la production de courants parasites.
- Les deux solénoides en série R et en dérivation S de la lampe différentielle Jcffrys et Léo. agissent (fig. 7) sur un levier Y. Dès le
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- passage du courant R, soulevant par V la tige W et son frein X. qui serre ainsi le porte-char-
- amortie par la flexibilité du ressort Y et par I les ailettes du mouvement d’horlogerie Al"), solidaire de P> et en prise avec la crémaillère |
- 1 bon supérieur B, écarte les deux charbons | conjugués par les cordes M M. Cette levée est
- fixe E. Cette crémaillère, rigoureusement fixe dans le sens vertical, possède en/’ un petit jeu horizontal suffisant pour lui per-
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- •. —Lampe rrtczo (i095;.
- Fig. 9. — Lampe dou •
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- û ttre de céder sans aucun risque de coinçage aux irrégularités du guidage de A. Dès que la résistance de l'arc augmente, S, abaissant W, lâche le frein X, qui permet aux charbons de se rapprocher par leurs poids avec une vitesse amortie par A. Le mécanisme de cette lampe, très simple et robuste, se prête parfaitement à la commande des charbons jumelés par deux freins X et X, l'fig. 9) actionnés au moyen d un seul jeu
- Akester (1894)
- de solénoicles R. Le frein de droite X est suspendu à une tige W plus longue que celle W, du frein de gauche, dont le trou est aussi plus petit que celui de W. 11 en résulte qu’au départ, X, se lève seul et que X n’intervient qu’à l’extinction de la première paire de charbons.
- Le mécanisme de lalaTnpcPrfefo(iig.ioet 11) agit par l’intermédiaire de deux roues à frein J,. Au repos, le porte-charbon supérieur mobile D,, relié par un mouflage I), J F, Ca au porte-charbon inférieur F, et plus lourd que lui, maintient les deux charbons au contact. Quand le courant passe, le solénoide en série Ar attirant le levier IL auquel est amarré l’un des bouts de la corde mouflée, cale les freins J.,, èt soulève D ; puis, dès que l’arc augmente, R desserre les freins de la quantité voulue pour rétablir le régime normal.
- Le frein de la lampe différentielle Roger.s est (fig. 3 2 et 13) constitué très simplement par
- une chaîne s, enroulée plusieurs fois sur le tambour m, solidaire du pignon/, sur lequel passe la chaîne r de suspension des deux charbons amenés naturellement au contact par leur poids. Quant le courant passe, le solénoide en série h, attirant son armature malgré le ressort t, sépare les charbons en faisant tourner le tambour m, grâce à la tension de sa chaîne par le poids de l’armature u du solénoide dérivé i. Des que la résistance
- de l’arc augmente t, attirant 11 de bas en haut relâche la chaîne de ni assez pour permettre le rapprochement des charbons necessaires au rétablissement de l’arc normal. C’est un mécanisme excessivement simple, mais qui exige, pour bien fonctionner, l’invariabilité absolue du coefficient de frottement de s
- Le frein de la nouvelle lampe Akester, représentée par les figures 14 et 15, est également fort simple. Dès le passage du courant, le solénoide en série b, soulevant d’une quantité limitée par des tocs à vis le levier coudé d-, d;. articulé en dsur le levier dt, cale la poulie d. folle sur d,, à laquelle les charbons sont suspendus par c, c2, puis l'entraîne
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- avec d, autour de d3, de manière à séparer les charbons. Aussitôt que l’arc augmente, le solénoide dérivé b, abaissant bt autour de £>,. lâche d de ce qu’il faut pour rétablir le régime voulu.
- Eg. H),
- Dans la lampe d’Allin et Wood (fig. it>), au passage du courant, le solénoide en série S, attirant son armature de bas en haut, fait basculer le levier II autour de h dans la position indiquée, ce qui a pour effet de séparer les charbons conjugues par la chaîne C, avec Une vitesse réglée par le dash-pot Q. Quand 1 arc augmente, le solénoide dérivé s. faisant
- basculer II en sens inverse, soulève par P, le frein N du balancier M, de sorte que leschar-bons, rappelés par leur poids, se rapprochent, entraînant, par le rochet F le cliquet K et le pignon C, la roue L. a échappement com-
- mandé par M, qui règle ainsi la vitesse du rapprochement des charbons.
- Les charbons de la lampe excessivement simple de Brokie, représentée par les figures 17 et 18, sont conjugués par une chaîne CD, et le charbon inférieur B peut monter à mesure qu’il brûle au travers des griffes F, solidaires du porte-cbarbon supérieur A. Au départ, le solénoide en série G rapproche les charbons puis les laisse redescendre, rappelés par leur poids, d’une longueur limitée par le cliquet il. Ce cliquet en fer s’cnclancbe avec son rochet J seulement quand il est attiré par F, de sorte que. une fois le courant rompu,
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- Fig: —Lampe différentielle New et Mayne{ 1894L
- Lamfe différentielle Lyon (1894’
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- il laisse les charbons s’écarterjusqu'à la chute complète de F.
- Le fonctionnement du nouveau frein à arc boutement de Brokie se comprend presqu’à l’examen seul des figures 19 et 20. En figure 20 le frein est desserré; en figure 19 il est serré par l’appel du solénoïde S et entraine le porte-charbon A par l’arc boutement de ses axes CC. Dès que l’arc ainsi amorcé augmente. S lâche A, mais jamais assez, — et c’est la nouveauté ingénieuse du système, — pour .en
- en dérivation T et en série J sont (fig. 22) superposés et agissent sur une même armature R., commandant par R, le frein Q du porte charbon supérieur qui tend par son poids à se rapprocher du porte-charbon inférieur, dont il est rendu solidaire par la cordc H.
- Le solénoïde en série u (fig. 22) de la lampe Aeza etMayns attire à l’amorçage son armature t dans la position figurée, où le châssis d, pivoté en o, est venu enclancher par le cliquet h la roue d’échappement immobiliser ainsi les tambours engrenés a et b, puis séparer les charbons conjugués par ces tambours. Quand l’arc augmente, le solénoïde L, en dérivation par le contact de h sur 4, atti_
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- provoquer brusquement la chute, grâce à la forme en coin de A.
- En figure 21 on a obtenu le même résultat par la forme en coin des bords de A à l'intérieur desquels agissent les sabots. C.
- (lotte simple disposition de A remplace avantageusement une foule de mécanismes proposés dans le même but et beaucoup plus compliques.
- Dans la lampe de Lyon les deux solénoides
- rant son armature j malgré son ressort, déclanche h. en même temps qu’il coupe la dérivation, de manière à permettre aux charbons de se rapprocher peu à peu, / fonctionnant comme un trembieur, jusqu’au rétablissement de l'arc normal.
- Le fonctionnement de la lampe double de Higham représentée schématiquement par la figure 24 est des plus simples. A l’amorçage, les solénoides en série C, attirant leur armature unique K, soulèvent les charbons a a,, par leurs freins E, E,. Quand l’arc augmente, K s'abaisse, et les butées des vis réglables e e, sur les tiges fixes D. D, font lâcher les freins de manière à rétablir les arcs à leur valeur
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- normale. Mais si l’un des deux ares P, par exemple, s’allonge plus que l’autre, la tigcD,, plus chaude que D, fait que E, lâche ai avant que E ne lâche a. de sorte que la régula risation de chacun des deux arcs est, jusqu’à un certain point, indépendante, malgré la communauté de leur armature unique K.
- le circuit en séries, fait tourner la dynamo en sens contraire de manière à séparer les charbons et faire jaillir l’arc, lequel se maintient ensuite à la longueur fixée par le rapport des deux enroulements de l’armature. A cet effet, l’armature A commande la chaîne de suspension K des charbons parle train S EJ, facile à suivre sur les figures.
- Le projecteur pour navires de guerre de Furneaux et Walkercist (fig. 27 et 28) étudié de manière à pouvoir être manœuvré à distance,
- Le régulateur Bonsor (fig. 25 et 26) appartient au genre diti; à moteur ALcdynamoteur APM a son armature A reliée par les balais Cet C,, à deux circuits, l’un dérivé l’autre sérié sur l’arc. A' l’amorçage, le circuit dérivé se ferme et fait tourner la dynamo de manière à rapprocher les charbons au contact, qui, fermant
- Walker (1895:,
- par exemple de la cabine du commandant.Le châssis 2, 3 du projecteur 1 repose, par les galets 4, avec contre galets centreurs 7, sur le chemin 5 d’une auge 6 9, pivotée en 6a sur un support annulaire 60 pivoté lui-même sur les axes 6a 6c du support 6a perpendiculaires aux axes 6* de manière à constituer ainsi une suspension à la Cardan: un contrepoids 15 maintient le système vertical, malgré les oscillations du navire. Une même dynamo 13 commande par 18 les pivotements verti-
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- eaux du projecteur, et par ro ses pivotements horizontaux, suivant que les solénoides 21,21 embrayent 19 ou 20. Ces solénoides sont reliés à des circuits' séparés, aboutissant aux commutateurs de la cabine et faisant retour commun par l’armature de 13.
- La rotation horizontale du projecteur entraîne avec elle les contacts 23... 27 dont deux : 23 24, pour l’inducteur de 13; un, 25, pour la rotation horizontale du projecteur, un : 26, pour son pointage vertical, et le dernier; 27, pour le retour des courants de 23 et de 26. L’inducteur de 13 étant toujours excite dans le même sens, il suffît de renverser le sens du courant dans son armature pour changer sa marche, et faire ainsi exécuter au projecteur tous les mouvements voulus.
- Gustave Richaro.
- LES PROPRIÉTÉS ÉLECTRIQUES DU SÉLÉNIUM
- La curieuse propriété que possède l’une des variétés du sélénium, d’augmenter de résistance sous l’influence, de la lumière a provoqué de nombreuses recherches sur les propriétés électriques de ce corps. Parmi ces recherches, celles de M. Shelford Bidwell, qui depuis i88t étudie ce sujet, sont des plus importantes. Dans l’un des derniers numéros du Philosofihical Magazine ('). ce physicien publie un long et substantiel mémoire dans lequel il donne les résultats de ses nombreuses expériences sur l’ensemble des propriétés électriques du sélénium ainsi qu’une explication de sa variation de résistance sous l’influence de la lumière, explication qu’il proposait déjà en 1891 (!) et que viennent confirmer ses nouvelles recherches. Comme cette explication, sans être à l’abri de toute critique, jette quelque lumière sur
- É S. Bidwell. Phil. Mag., t. XL, p. 2;3 ; septembre 1895.
- (’j la Lumière Électrique, t. XXXIX, p. 293 ; 7 fé-
- un sujet fort obscur jusqu’ici, nous croyons utile de la rappeler et de décrire quelques-unes des expériences que l’auteur cite à son appui et qui, en tout cas, ajoutent des faits nouveaux à l’histoire du sélénium.
- ^ On sait que le sélénium se présente sous divers états allotropiques. Le sélénium amorphe est une peudre rouge ou une masse vitreuse noirâtre; il est, ainsi que l’a reconnu Berzélius, mauvais conducteurdc l’électricité. Le sélénium vitreux ne présefïte pas un point déterminé de fusion ; sous l’action de la chaleur, il se ramollit progressivement et ne devient complètement liquide qu’au-dessus do 250". Pendant cet èchaulïement, on constate qu’au moment où le thermomètre atteint 96e ou 970, la température s’élève brusquement jusqu’à 2000 et 230’. En même temps, l’ctat physique du sélénium a complètement changé ; sa surface présente l’éclat métallique ; sa cassure, au lieu d’être vitreuse, est à grains métalliques très fins comme celle de la fonte grise. C’est cette variété que l’on appelle le sélénium cristallisé; Uittorf a le premier montré qu’il est bon conducteur de l’électricité et M. Willougby Smith a fait voir, en 1873, que sa résistance est plus faible lorsqu'il est exposé à la lumière que lorsqu’il est dans L’obscurité.
- Mais pour que cette variation de résistance soit notable, il faut prendre certaines précautions dans la préparation du sélénium cristallisé ; en particulier, il faut maintenir le sélénium vitreux pendant longtemps à une température voisine de 200°. A la suite de nombreux essais, M. S. Bidwell a été conduit à adopter le procédé suivant pour la construction de l’appareil destine à mettre en évidence la variation de résistance du sélénium sous l’influence de la lumière, appareil qu’il désigne sous le nom de “ sélénium cell ’ (pile ou cellule à sélénium) et que nous traduirons par l’expression “ récepteur à sélénium ” déjà adoptée dans ccttc Revue.
- On place une lame de mica de 55 mm de long, 17 mm de large et 0,4 mm d’épaisseur
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- entre deux demi cylindres de bois de 18 mm de large et d’une longueur un peu plus grande que la plaque; puis, après avoir réduit au tour le diamètre du cylindre ainsi formé jusqu’à ce que les bords de la lame affleurent, on y trace un filet de vis dont Je pas est d'environ un seizième de centimètre. La plaque de mica, dont deux côtés se trouvent ainsi munis d’encoches, est retirée d’entre les morceaux de bois cl est percée à ses exl remîtes de deux petits trous. Un fil clc cuivre de 0.19 mm est engagé'dans l'un de ces trous, puis enroulé sur la plaque de mica de manière à laisser une encoche libre entre les spires. Un second fil identique est engagé dans l’autre trou et enroulé de façon à occuper les encoches restées libres,en prenant grand soin qu'il n'ait aucun contact avec le premier fil. Ces fils forment les deux électrodes du récepteur à sélénium.
- Pour enduire la plaque de mica de sélénium on la placé sur une autre feuille de mica mince, placée elle-même sur une plaque de laiton de 2 mm d’épaisseur chauffée par un brûleur Bunsen ; deux poids sont posés sur les extrémités de la plaque de mica pour la maintenir fixe. Une petite quantité de sélénium vitreux (t gr environ) est alors jetée sur cette plaque; la majeure partie de ce sélénium fond tandis que le reste forme des granules grisâtres ; en élevant la température on fait disparaître ces granules, puis, avec une spatule en fer, on étend sur toute la plaque de mica le sélénium visqueux; pendant cette opération, il faut avoir soin de maintenir la température vers 2i-n car si elle est plus basse il se forme des granules cristallins et si elle est plus haute le sélénium forme des gouttelettes se mouvant dans toutes les directions comme le fait le mercure sur le verre. Quand la plaque de mica est ainsi recouverte, on l’enlève avec des pinces et on la pose sur une épaisse plaque de cuivre, de manière à obtenir un refroidissement rapide. La surface du sélénium devient noire et brillante et la résistance entre les électrodes est alors sensiblement infinie.
- Pour terminer le récepteur, il faut soumettre le sélénium à un recuit prolongé. Dans ce but on replace la lame de mica sur la plaque mince de cuivre dont on élève lentement la température jusqu’à ce qu’on aperçoive un commencement de fusion. On retire alors le brûleur Bunsen et, après en avoir baissé lu flamme, on le replace sous la plaque en le réglant de manière à ce que la température se maintienne pendant cinq ou six heures vers 217". Au bout de ce temps on laisse refroidir en diminuant progressivement la longueur delà flamme de façon que le refroidissement dure au moins une heure. Le récepteur ainsi construit présente généralemant une résistance de 50 000 à 100 000 ohms dans l'obscuritc et cette résistance diminue de 50 à 60 p. cent sous l’influence de la lumière.
- D’après M. Shelford Bidwellcettepropriélé des récepteurs n’appartiendrait pas véritablement au sélénium, elle serait due aux sé-léniures métalliques qui se forment, sous l’influence du recuit prolongé, par lacombi-naison du sélénium soit avec les impuretés (plomb, fer, arsenic) qu’il renferme toujours, soit avec le métal des électrodes.
- Ces séléniures seraient décomposés par le courant en donnant du côté de l’anode du sélénium amorphe qui, par suite de sa mauvaise conductibilité, produirait tout d’abord une augmentation de la résistance du récepteur, augmentation d'ailleurs limitée par le fait de la recombinaison de ceséléniure avec le métal de l’anode. Comme la lumière a généralement pour'effet d’augmenter la vitesse de combinaison des corps, la formation de séléniure aux dépens de la cathode se trouverait activée par l’éclairement et, par suite, la résistance du récepteur à sélénium diminuerait.
- Comme preuves à l’appui de cette hypothèse, l’auteur commence par décrire quelques expériences qui montrent que la résistance du sélénium cristallisé n'est pas diminuée par un recuit prolongé quand ce sélénium n’est pas en contact avec un métal. Le
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- sélénium cristallisé était fondu sous forme de disques minces que l’on polissait après refroidissement et que I on comprimait entre deux planches recouvertes de papier d’étain pour en mesurer la résistance. L’un de ces disques, qui avait primitivement une résistance de 38,3 megohms, présentait une résistance de 660 megohms après un recuit de plusieurs heures. Ces diverses expériences montrèrent en outre que la résistance spécifique du sélénium n’est nullement déterminée ; suivant l’échantillon elle variait de 33 à 1 630 megohms.
- D’autres expériences indiquent que l’on peut obtenir sans recuit des récepteurs aussi sensibles que ceux que l’on obtient par un recuit prolongé si l’on a soin d’ajouter une proportion convenable d’un séléniure métallique au sélénium. Nous donnons ci-dessous la résistance en megohms de divers récepteurs à électrodes de platine construits avec du sélénium additionné de séléniure de cuivre et non recuits, ainsi que le taux pour cent de la diminution de cette résistance sous l’influence delà lumière:
- >3,9
- 3 » » 3,6
- 4 » » 0,90
- 5 » » 0,25
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- 57 47 38 a 8
- Si l’on fait abstraction des résultats relatifs au troisième récepteur, pour lequel on a reconnu une épaisseur insuffisante de la couche de sélénium, on voit que la résistance décroît régulièrement quand la proportion de séléniure augmente et qu’elle tend vers les valeurs que possèdent généralement les récepteurs construits comme il a été dit. Quant à la diminution de la résistance sous l’influence de la lumière, elle est comparable à celle qui se produit dans ces derniers. L’addition de séléniure de cuivre produit donc le même effet qu’un recuit prolongé en présence d’électrodes en cuivre.
- Cette conclusion se trouve d’ailleurs con-
- firmée par d’autres expériences faites avec un échantillon de sélénium commercial qui, soumis au traitement ordinaire, ne présentait qu’une variation de résistance de 1 à 2 p. 100 seulement sous l’influence de la lumière. Cette insensibilité presque absolue à l’action de la lumière, que iU. Bidwoll n’avait jamais observée jusqu’ici, disparaissait lorsqu’on ajoutait une certaine quantité d’un séléniure métallique. Ainsi, tandis qu’un récepteur construit avec cet échantillon de sélénium avait, après un recuit de 5 heures et demie, une résistance de 780 000 ohms dans l’obscurité et éprouvait une diminution de résistance de 2,5 p. 100 sous l’action de la lumière, un récepteur identique construit avec le même sélénium préalablement additionne de 3 p. roo de séléniure de cuivre avait, sans être recuit, une résistance de 190 000 ohms dans L’obscurité et cette résistance subissait une diminution de 26 p. 100 sous l’influence des rayons d’une lampe à incandescence de 10 bougies et de 77 p. 100 sous l’influence des rayons solaires. Deux autres récepteurs construits avec ce même sélénium additionné de 5 p. 100 de séléniure de cuivre ou de 3 p. 100 de séléniure de plomb donnèrent des résultats analogues. On peut donc considérer comme exacte la première partie de l’hypothèse de M. Bid-well : la sensibilité des récepteurs à sélénium est due à la présence de séléniures métalliques.
- Mais cette hypothèse suppose en outre que le sélénium est capable de se combiner au métal de l’anode à la température ordinaire et que cette combinaison est accélérée par la lumière.
- Comme preuve à l’appui de la possibilité d’une combinaison à la température ordinaire, .M. Bidwcll cite ce fait que la résistance des récepteurs à sélénium diminue peu à peu avec le temps, diminution qui s’explique très bien par une formation lente de séléniure métallique arrivant à faire communiquer entre clics les deux électrodes. Ainsi un récepteur construit en 1891 avec du sélénium vitreux et qui
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- présentait alors une résistance sensiblement infinie, n’avait plus, en mars 1895. qu’une résistance de 8 ohms bien que l’aspect de sa surface soit resté le même et ne permette pas de supposer une transformation lente du sélénium vitreux et mauvais conducteur en sélénium cristallisé et bon conducteur.
- Un autre récepteur construit en 1881 présentait à cette époque une résistance de 1 uo 000 ohms et était très sensible à l’action de la lumière. En 1895, sa résistance était toriabée à to ohms et il était devenu tout à fait insensible. L’ayant relié aux pôles d’une pile de 26 éléments dans le circuit de laquelle se trouvait intercalé un galvanomètre, M. Bidwell constata que l'aiguille de cet instrument, après avoir subi une forte impulsion, revenait immédiatement au zéro. A la suite de cette opération le récepteur avait une résistance de 60000 ohms et avait repris une très grande sensibilité. Remarquons que ces derniers faits s’expliquent très bien si l’on admet avec l’auteur que le courant électrolyse les séléniures et donne du sélénium amorphe mauvais conducteur de l’électricité.
- Pour montrer que la lumière active les actions chimiques de la lumière, l’auteur cite les expériences suivantes qui paraissent concluantes :
- i° Une des faces d’une plaque épaisse de cuivre est recouverte de sélénium en la plaçant au dessus d’un récipient contenant du sélénium en ébullition. La moitié de cette face est recouverte par un écran ; l’autre est exposée à la lumière diffuse puis à la lumière directe du soleil. Au bout de trois heures d’exposition à la lumière diffuse, cette dernière moitié prend une teinte sombre nettement perceptible: en quelques instants, la lumière directe lui donne une teinte chocolat. La partie protégée par l’écran reste rouge et brillante.
- 20 En répétant une expérience semblable avec une plaque de mica recouverte de sélénium on n'observe aucune différence appréciable entre la portion exposée au soleil et la portion protégée. A la suite d’une très lon-
- gue exposition on constate cependant une très légère différence de teinte.
- 3U Une plaque cle cuivre enduite de sélénium est recouverte d’un carton découpé et exposée au soleil. Le dessin du carton se trouve nettement reproduit sur la plaque.
- Ces expériences montrent que sous l’action de ta lumière il y a combinaison assez rapide du sélénium et du cuivre ; quant au léger changement de coloration observé avec le mica, l’auteur l’attribue à une oxydation superficielle du sélénium.
- 11 reste maintenant à examiner la dernière partie de l’hypothèse de M. Bidwell, c’est à dire rechercher si les séléniures métalliques sont électrolysables.
- Le fait suivant, observé par tous ceux qui ont étudié le sélénium, paraît décider en faveur de l’hypothèse d’une électrolyse ; après que la résistance de sélénium a été parcouru par un courant, elledevientle siège d’une force électromotrice opposée à celle qui a produit le courant, et par conséquent se comporte comme un voltamètre polarisé.
- Mais cette force contre clcctromotrice peut avoir d’autres causes que l’électrolj^se des séléniures métalliques et des preuves directes de cette clectrolyse étaient nécessaires. Les expériences faites clans ce but par Al. Bidwell montrent que la conduction des séléniures devient électrolytique dans certaines conditions, particulièrement sous l’influence de l’humidité.
- Dans l’une de ces expériences, un disque de séléniure de cuivre de 2 mm d’épaisseur était placé entre deux feuilles de platine servant d électrodes et recouvertes de papier à fillie humide et le tout était pressé par un poids de 12 kg. Apres avoir fait circuler un courant de 0,03 ampère pendant quatre heures, on observait sur les feuilles en contact direct avec le disque, une coloration grise, foncée, due à la translation de particules de séléniure. Sur les autres feuilles situées du côté de l’anode se trouvaient des taches écarlates ; ces taches étaient formées de sélénium
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- amorphe, comme s’en est assuré l'auteur par plusieurs essai? clans le détail desquels nous n’entrerons pas. Sur les feuilles placées du côté de la cathode, les taches étaient d'un brun foncé, presque noir, et frangées irrégulièrement de vert, de bleu et d’orange ; sous l’action du brunissoir, la partie centrale de ces taches devenait brillante et prenait l’aspect du cuivre.
- Dans d’autres expériences, un cylindre de séléniurc de cuivre allié à un excès de sélénium, était relié au pôle négatif d’une pile et plongé dans un vase contenant de l’eau ; une plaque de platine plongée dans le même vase était reliée au pôle positif. Au bout de quelques minutes, l’eau devenait opaque et écarlate. Il s’était, donc produit du sélénium, et l’auteur s’est assuré que ce sélénium ne pouvait provenir de la réduction du séléniure de cuivre par l’hydrogène résultant de l’électro-lysc de l’eau.
- Mais, s’il est prouvé par ces expériences que le séléniure de cuivre est décomposé^par le courant en présence de l’eau, rien ne prouve qu’une décomposition du même genre se produit dans un récepteur à sélénium. à moins cependant que la matière active de ce récepteur ne soit humide.
- Au premier abord, il ne semble guère possible que le sélénium cristallisé et compact qui forme un récepteur, puisse absorber l’Kumidité de l’air. Cependant, l’cxpcricncc suivante montre que, malgré son aspect, Je sélénium est poreux :‘un tube de verre dont une extrémité est fermée par un disque de sélénium, plonge par son autre extrémité dans l’eau; on recouvre ]’e.xlrémité fermée d’une cloche où l’on fait passer un courant de gaz d’éclairage ; au bout de quelques instants, on voit des bulles gazeuses s’échapper du tube, prouvant ainsi que le gaz s’est diffusé à travers le disque du sélénium. D’un autre côté, l’auteur a constaté qu’une mince plaque de sélénium perdait 1/2 800 de son Poids par une dessication de vingt-quatre heures, en présence de l'acide sulfurique. La
- matière active d’un récepteur à sélénium est donc ordinairement humide.
- Un dernier point reste à examiner. L’humidité absorbée par le sélénium d’un récepteur a peut être, dans le phénomène de la variation de la résistance avec l’éclairement, un rôle plus actif que celui d’aider à l’élcc -trolyse des séléniures. Pour s en assurer, M. Bidwell mesura la résistance d’un même récepteur, d’abord dans les conditions ordinaires, puis après l’avoir soigneusement desséché. en le plaçant dans un bocal contenant de l’acide sulfurique. Dans le premier cas, la résistance était de 50400 ohms dans l’obscurité et de 25 400 ohms à la lumière d’une lampe à incandescence de 8 bougies ; dans le second, la résistance prenait les valeurs 85000 et 55 500 ohms. Si l’on considère la couche d’eau hygrométrique comme formant un shunt inerte, on trouve pour la résistance de ce shunt. 128000 ohms, valeur qui, d’après l’auteur, concorde assez bien avec celle que l’on trouve en calculant la résistance de ce shunt, au moyen de ses dimensions (la section étant déduite du poids d’eau enlevé par la dessication) et en prenant pour la résistance spécifique de i’eau, la valeur très acceptable de 7 800 ohms. M. Bidwell en conclut que l'humidité absorbée ne joue aucun rôle actif dans le phénomène, qu elle agit simplement comme un shunt inerte diminuant la résistance du récepteur,
- Mais cette expérience montre en même temps que la diminution de la résistance avec l’éclairement se produit encore lorsque le récepteur est bien desséché. D’ailleurs cette diminution s’observe également avec des récepteurs que l’on laisse refroidir dans l’air parfaitement sec après le recuit prolongé qu’exige leur construction et qui n’ont pu dès lors absorber d'humidité. Si donc, comme le suppose M. Bidwell, ce phénomène est dû à l’électrolysc des séléniures, l’électrolyse doit se produire aussi bien lorsque les séléniures sont secs que lorsqu’ils sont humides
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- et nous avons vu précédemment que cette élec-trolyse n’a pu être mise en évidence expérimentalement que dans ce dernier cas. Un maillon manque par conséquent à la chaîne des preuves expérimentales que M. Biclwell a accumulées pour justifier complètement son hypothèse et c’est ce qui motive les réserves que nous faisions en commençant sur son exactitude. Mais si la chaîne est interrompue pour l'instant, rien ne fait désespérer d’en raccorder quelque jour les deux tronçons et l’auteur croit bien y parvenir, tout en ne se dissimulant pas les difficultés.
- Ln tout cas ces expériences ont mis en évidence un point très important ; c’est que les propriétés électriques des récepteurs à sélénium ne sont pas celles du sélénium pur, qu’elles doivent être attribuées à la présence de séléniures métalliques et que nous ne pouvons espérer connaître les véritables propriétés du sélénium tant que l’on n’aura pas ce corps absolument pur.
- Pour terminer l’analyse du mémoire deM. Pidwell, il nous reste à parler de quelques expériences dont les résultats viennent d’ailleurs confirmer la conclusion précédente.
- La question de savoir si la résistance du sélénium augmente ou diminue quand la température s’élève, l’auteur a cherché à là résoudre en opérant dans des conditions diverses. 11 a constaté que la résistance des récepteurs passait par un maximum pour une température peu différente de la température ordinaire et qui variait de 13 à 30" suivant le récepteur. En mesurant la résistance d’une plaque de sélénium cristallisée munie de deux électrodes de platine, fixées dans la plaque en y enfonçant leurs extrémités préalablement chauffées au rouge, il observa encore un maximum seproduisantvers 6n. La même plaque pressée entre deux feuilles d’étain servant d’électrodes présentait une résistance décroissant régulièrement quand la température s’élevait.
- D’autres expériences se rapportent au courant que l’on observe avec une plaque de sélé-
- nium à laquelle sont soudés deux’fils de platine lorsqu’on éclaire vivement une de ces soudures, l’autre étant maintenue dans l’obscurité. L’autcur a constaté qu’en plaçant la plaque dans une atmosphère saturée d’humidité il se produisait un courant permanent quand les deux soudures étaient dans l’obscurité et que l’intensité de ce courant augmentait notablement quand l’une d’elles était déclairce par la lumière produite par la combustion du magnésium. Lorsqu’on desséchait l’air, le courant permanent cessait et la lumière n’avait plus d’effet.
- Enfin l’auteur s’est occupé de la détermination du rang qu’occupe le sélénium dans la série thermoélectrique. Les nombreuses expériences qu’il a faites sur ce sujet conduisent à ce résultat : le sélénium parfaitement sec sc trouve au dessous du platine, mais l’humidité a une influence considérable sur cette position.
- On voit que les expériences de M. Bidwell. bien qu’elles ne démontrent pas complètement la justesse de l’explication proposée par l’auteur, apportent un grand nombre de preuves en faveur de cette hypothèse. Elles marquent une étape dans l’histoire des nombreuses recherches faites sur les propriétés électriques du sélénium et pour cette raison méritaient d'être exposées avec quelques dé-
- J. Reyvàl.
- REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE ET DES INVENTIONS
- Les secours aux foudroyés.
- Nous avons déjà résumé dans notre chronique (n°40, 1895, p.40), la circulaire adressée aux préfets par le ministre des Travaux publics et contenant les intructions nécessaires pour secours à donner aux personnes foudroyées par suite d’un contact accidentel avec les conducteurs électriques. Ccsinstruc-
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- tions sont au nombre de deux, l’une pour le courant continu, l’autre pour le courant alternatif.
- Elles comportent chacune une partie relative aux premiers soins à donner aux foudroyés, qui a été rédigée par l’Académie de .Médecine. Ces soins sont connus des ingénieurs électriciens, et il y a déjà des preuves assez nombreuses de leur efficacité. Xous nous bornerons à rappeler que MM. Picou et Maurice Leblanc sont parvenus à ranimer avec la méthode de la traction rythmée de la langue un ouvrier qui, sur la ligne d’Epinay à Saint-Denis, avait reçu une commotion à 4 500 volts en courants biphasés (C. R. de l’Académie des Sciences du 21 mai 1895).
- C’est M. le docteur d’Arsonval qui a démontré le premier que le choc électrique déterminait l’arrêt de la respiration, et qu’il fallait traiter les foudroyés comme des asphyxiés. M, le docteur Laborde a fourni (’) tous les détails nécessaires à l'application de la méthode des tractions rythmées de la langue.
- Cette partie médicale des instructions a été rédigée à l’Académie de Médecine par une commission spéciale composée de MM. Bouchard. d’Arsonval, Laborde et Gariel.
- L’autre partie des instructions comporte des mesures d’ordre technique qui ont pour objet d’indiquer au sauveteur comment il doit opérer pour supprimer le contact entre la victime et les fils électriques.
- On distingue deux cas :
- i° Le cas où un fil est tombé sur le sol et touche la victime ;
- 20 Le cas où la victime est suspendue.
- On indique le moyen d’écarter les fils et de déplacer ou de dégager la victime.
- Dans le cas du courant alternatif, mais seulement dans ce cas, on autorise la coupure du fil.
- Ces instructions paraissent plutôt timides. C’est ainsi qu’elles interdisent aux personnes
- (’) La Traction rythmée de la langue. Fé]ji Alcan, éditeur, 1894.
- étrangères au service de chercher à établir un court circuit, à moins d’être très exercées au maniement des fils et appareils électriques et d’en connaître parfaitement les causes de danger. Il est cependant des cas où cette méthode sera la plus simple et la plus rapide; par exemple, il suffira souvent de pousser avec une canne les deux fils tombés sur le sol jusqu’à les mettre en contact l’un avec l’autre. Mais on comprend la prudence des instructions, si l’on réfléchit qu’elles sont destinées au simple public, aux voyageurs circulant sur les routes où se trouvent des lignes aériennes. 11 est piobable que, par la suite, elles pourront être utilement complétées.
- Quoi qu’il en soit, elles peuvent dès aujourd’hui rendre de très grands services et il v a lieu de féliciter l’administration des Travaux publics de ce travail ainsi que les mcmbVes de la Commission qui l’ont préparé, parmi lesquels nous voyons MM. Potier, Cornu, Gariel, etc. et l’un de nos collaborateurs, M. Alonmerqué, ingénieur en chef, ancien directeur du secteur électrique de la Ville de Paris, qui a eu l’initiative de ce travail.
- Xous espérons que ces instructions ne resteront pas dans les cartons, et qu’elles seront portées à la connaissance du public. Il serait en particulier, de la plus grande utilité qu’elles soient communiquées aux directeurs de stations électriques, médecins et pharmaciens, ainsi qu’aux instituteurs.
- Il est intéressant'de noter que les méthodes indiquées dans la circulaire ministérielle ont
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- également été mises en pratique aux Etats-Unis. Un médecin qui communique ses observations à YFAeclrical World recommande de se conformer aux prescriptions suivantes :
- 1. Eloigner immédiatement le corps du circuit en rompant tout contact entre les conducteurs et lui. On le fera sans danger en repoussant le corps à l'aide d’un bâton sec, mauvais conducteur, où en écartant de même le fil qui serait encore parcouru par le courant. A défaut de bâton à sa portée, on pourra recourir à un morceau d’étoffe sèche ou de vêtement pour se protéger les mains et saisir le corps de la victime ; des gants en caoutchouc rempliront encore mieux le but. Si le corps est en contact avec le sol, on se servira impunément à cet effet du pan ou de tout autre morceau arraché du vêtement du sujet pour l’éloigner des fils. — Cette première précaution prise, on procédera de la manière suivante.
- 2. — Placer le corps sur le dos, dénouer la cravate, ouvrir le col de chemise et dégager complètement le cou ; rouler un vêtement et le mettre sur les épaules, de manière à rejeter la tête en arrière, et tenter alors, par tous les moyens possibles, d’établir une respiration artificielle, exactement comme dans le cas d'asphyxie par immersion. A cet effet, s’agenouiller à la tête du sujet, en lui faisant face, comme l’indique la fig. i, et, après-avoir saisi les deux bras, les tirer vigoureusement à soi en les étendant de toute leur longueur vers la tête, de .manière à les amener presque au-dessus d’elle,, et les maintenir ainsi deux ou trois secondes seulement. (Cette opération a pour but de développer la poitrine et de favoriser l’accès de l’air dans les poumons). Ramener ensuite les bras le long et en avant de la poitrine, en en comprimant énergiquement les parois, pour expulser l’air des poumons, comme on le voit sur la fig. 2. Répéter la même manœuvre seize lois au moins par minute. Prolonger ces efforts sans intermittence pendant une heure au moins ou jusqu’à ce que la respiration naturelle soit rétablie.
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- 3. — En mêr*e temps qu’on procédera ainsi, un aide quelconque devra saisir la langue du sujet avec un mouchoir ou un morceau d’étoffe, pour l’empêcher de glisser, et la tirer fortement pendant que les bras se trouvent au-dessus de la tête, en la lâchant pendant la compression de la poitrine. On répétera de même cette manœuvre seize fois au moins par minute. Elle a pour double objet de dégager le larynx, de manière à permettre l’arrivée de l’air dans les poumons et, en déterminant une irritation réflexe par contact forcé du dessous de la langue sur les lèvres inférieures, de stimuler un effort involon-
- taire de respiration. Si, par suite de constric-tion des mâchoires, on ne peut facilement ou vrir la bouche pour saisir la langue, on s’aidera à cet effet d’un morceau de bois ou d’un manche de couteau de poche.
- Tandis qu’on donnera ces premiers soins, on devra mander un médecin qui, dès son arrivée, sera mieux à même que personne d’appliquer, au besoin et en plus des précédentes les prescriptions 4 et 5.
- 4. — Une dilatation forcée du sphincter détermine une puissante irritation réflexe et excite fréquemment une inspiration, alors que les autres moyens ne réussissent pas.
- 5 — L’oxygène, qu’on peut aisément se procurer chez un pharmacien si l’accident arrive dans une grande ville, est un puissant stimulant du cœur si l’on arrive à le faire pénétrer dans les poumons. On peut, à cet
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- effet, improviser, à l’aide d’un morceau de papier fort, un entonnoir qui, fixé au tube adducteur du réservoir a gaz et appliqué en avant de la bouche et du nez de la victime, y amènera le gaz pendant qu'on cherchera à provoquer la respiration artificielle.
- Il est aussi inutile qu’imprudent de chercher à administrer au sujet des stimulants par ingurgitation, comme on le fait habituellement.
- Accumulateur Shan.sch.ieff (1894).
- Les plaques ondulées BB en cuivre plombé ou argenté appliquées sur les parois de l’auge d’ébonite A sont reliées aux bornes C et C'. Au milieu de l’auge, une troisième
- plaque B est recouverte en partie d'une pâte II de minium ou de litharge, suivant que l'élément est positif ou négatif, comprimé, enveloppé d’un tissu d’amiante perforé D. puis de deux couches de fibre végétale_/T\ de 6 mm d’épaisseur, d’une seconde amiante D puis de minium. L’auge est ensuite hermétiquement fermée.
- G. R.
- Galvanomètre apériodique Ciark et Weaterall (1894).
- Le miroir b qui porte l’aimant m, suspendu en eé est fixé par des cales c à l’amortisseur d d qui tourne dans l’ouverture du châs-
- sis x. Le miroir, son aimant et son amortisseur, pèsent environ 0,20 grammes. Le fil de
- .suspension ee est constamment tendu par un ressort ajustable.
- G. R.
- Tramway électrique Hutin et Leblanc (1894)
- Le principe de ce tramway à condensateur est le suivant : soit xx (fig. 2) une ligne traversée par des courants alternatifs : elle induira dans une bobine a b c d, à enroulements parallèles à xx, des courants qui pourront être utilisés par le moteur M porté comme abcd par la voiture, et avec un rendement considérable pourvu que l’on intercale en 'C un condensateur annulant l’auto-induction de la bobine. Ainsi qu’on le voit en fig. 1 et 4, cette bobine G est montée aussi près que possible du rail sur une plate-forme en bois A, suspendue en T et le moteur M commande l’essieu moteur par un train m. à articulation e et vis sans fin ov pouvant se prêter aux déplacements de l’essieu.
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- Afin de permettre le réglage de la marche, j ayant chacun son condensateur c et son com-la bobine G est ffig. 3) constituée par plu- mutateur R.
- sieurs enroulements, quatre au cas figuré, | Quand la ligne est double (fîg. 6) le conduc-
- teur forme boucle partant de la génératrice s | On peut remplacer le condensateur par par une voie et revenant par l’autre; et l’on tout autre appareil susceptible de développer, peut aussi (fig. 7) commander deux lignes comme lui, des forces électromotrices pro-différentes par une seule génératrice. I portionnelles aux charges qu’il reçoit de abcd
- Fig. a à 7.
- ou à la somme des quantités d’électricité qui le traversent. Or, le passage d’un courant au travers d’une chaîne thermo-électrique provoque un transport de chaleur d’une série de lonctions à la série opposée, et si la fréquence du courant est assez rapide pour que l’on puisse négliger les pertes de chaleur par rayonnement ou conductibilité, il s’établit entre ces fonctions une différence de température proportionnelle à la quantité d’électricité qui les traverse, laquelle produit une
- force électromotrice de meme loi, de sorte que l’on peut, théoriquement du moins, remplacer le condensateur par cette pile chimico-électriquc.
- G. R.
- Electrolyseur d'or Maclean et Clay Bull (1394).
- Cet appareil a pour objet d’extraire l’or de dissolutions très faibles comme, par exemple, l’eau de mer. L’eau de mer passe de b, en G
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- dans un long canal tortueux 6, avec bain de j I .'anode c en fer et carbone reçoit son courant mercure amalgamateur b„ et électrodes c et d. \ du boulon c,c3 et la cathode d du boulon .
- L appareil est remorque par un bateau ou ; tube avec priere au mercure de ne pas cha-présenté à la marée qui détermine un pas- 1 virer.
- sage continuel de ' beau au travers de son I G. R.
- La ligne de tramway électrique de montagne de Snaefell.
- Bien que ce soit une ligne de montagne, les pentes ne sont pas très importantes, la déclivité maxima étant de i sur 12, soit 8,33 cm par mètre ; plusieurs lignes de tramways urbains ordinaires présentent des rampes plus importantes, jusqu’à 13,5 cm par métré; mais cette pente de 8,35 est conservée sur presque toute la longueur de la ligne. Celle-ci commence près du terminus de la ligne du tramway électrique de Douglas et Laxey (lie de Man); elle s’élève en contournant la montagne jusqu’à son sommet sa longueur totale est de 7 562 m. Elle comprend des courbes d’assez faible rayon dont l’abord est rendu d’autant plus difficile qu’elles se trouvent en rampe.
- La voie est double sur toute sa longueur et à l’écartement de 107 cm ; les rails employés pèsent 25 kg par mètre linéaire; ils sont en acier tondu.
- Bien que les pentes soient relativement peu importantes et auraient pu être gravies par adhérence seule, sans aucune mesure spéciale, les organisateurs ont cru devoir adopter le système rail .central, de Fell, qui a été employé sur les lignes du Alont-Cenis et surun certain nombre de voies dans l’Amérique du Sud et en Nouvelle-Zélande. On sait que ce
- rail central est placé au milieu de la voie, sur des coussinets qui élèvent un peu son niveau par rapport à celui de la voie de roulement. C’est un rail à double champignon en acier forgé pesant 32,5 kg par mètre linéaire; les voitures portent deux paires de roues horizontales mues par un moteur spécial et qui viennent s’appliquer sur le rail central avec pression qui une peut être variée à volonté. Elles servent à la fois à augmenter l’effort de traction, un peu comme le ferait une crémaillère, et à assurer une sécurité absolue contre les vitesses de descente exagérées. Dans le même but, outre les freins ordinaires appliqués sur les 8 roues de la voiture et les roues horizontales dont nous venons de parler, le mécanicien dispose encore de deux freins composés chacun de deux sabots qui viennent serrer le rail central comme dans les mâchoires d’un étau et peuvent ainsi provoquer un arrêt absolu.
- Le courant est amené par des conducteurs aériens placés sur les potences de poteaux en acier placés au milieu de l’entrevoie ; la ligne ne comporte pas encore de feeders, mais on devra en établir si le trafic augmente ; la ligne aérienne est divisée en deux sections ; le retour se fait par les rails qui sont éclissés mécaniquement et électriquement suivant les méthodes ordinaires.
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- La station centrale est située à peu près au milieu de la ligne,ce qui est très avantageux au point de vue électrique, mais a entraîné de sérieuses difficultés d’exécution par suite de la nécessité de traîner à flanc de montagne les lourdes pièces des machines et des chaudières.
- Elle comprend 4 chaudières Galloway de 1,98 m de diamètre et de 7,95 m de longueur, pouvant alimenter, 700 chevaux envi ron à la pression de 9,15 kg : cm2,.
- L’équipement mécanique se compose de 5 moteurs compound horizontaux; d’une puissance indiquée de i20chevaux chacun ; ils attaquent par cordes 5 dynamos de 550 watts et 120 ampères chacune, àgoo tours par minute.
- Une des particularités les plus intéressantes de cette installation, c'est l’emploi d’une batterie d’accumulateurs, pour permettre aux moteurs de la station centrale d’avoir une marche à peu près constante. Cette batterie comprend 246 éléments au chlorure de plomb, pouvant débiter 146 ampères en 3 heures, 112 ampères pendant 6 heures, 84 ampères pendant 9 heures ou 72 ampères pendant 12 heures. La batterie agit simplement comme régulateur, recevant le courant des génératrices lorsque la demande faiblit, ou fournissant du courant à la ligne lorsque, au contraire, la demande dépasse la valeur moyenne.
- Le matériel roulant comprend 6 voitures de 50 places, de 10,65 m de long, montées sur 2 boggies. Chacune d'elles est équipée avec 4 moteurs de 25 chevaux chacun; cette puissance élevée est rendue nécessaire par l’importance des rampes à franchir. Les moteurs sont toujours groupés d’une façon identique, deux par deux en quantité et les deux groupes en série. Le démarrage se fait au moyen d'un rhéostat à résistance variable qui est intercalé dans le circuit des moteurs au moyen d’un contrôleur. Il y a deux contrôleurs sur chaque voiture : un sur la plateforme d’avant, l’autre sur la plateforme d'arrière, afin que la direction puisse être facilement changée.
- L’effort de traction normal que peuvent développer ces moteurs est de 1 590 kg.
- La prise de courant est faite au moyen de deux trôlets à glissement par voiture; ces trôlets sont du type Hopkinson, qui rappelle beaucoup celui de Siemens et Ilalske. D’après les intéressés, sur la ligne de Douglas et Laxey. qui est équipée avec le même système, l’usure du fil à trôlet serait très faible bien qu’aucune mesure spéciale de précaution n’ait été prise pour la diminuer; elle n’atteindrait pas 0,05 mm en deux ans-
- Le trajet s’effectue en 27 minutes, soit avec une vitesse moyenne de 17 km à l'heure en-
- La plateforme de la voie a dû être taillée à flanc de montagne ; certaines parties du terrain étant composées de roches dures, le travail n’était pas sans présenter de sérieuses difficultés ; il a pu, cependant, être exécuté avec une grande rapidité.
- Les dépenses totales d’installation de la voie, des lignes, du matériel roulant et de la station génératrice n’ont pas dépassé 1 million de francs, soit 125 000 fr environ par kilomètre. C’est un prix très réduit. La ligne étant exclusivement fréquentée par les touristes et l’exploitation devant, par conséquent, être arrêtée pendant l'hiver, il était nécessaire de réduire autant que possible les frais d’installation.
- Pendant la belle saison, le nombre de voyageurs sera considérable. Dès les premiers temps, on a pu enregistrer 900 voyageurs par jour ; à 2,50 fr par voyage aller et retour, cette recette est plus que suffisante pour assurer de beaux bénéfices.
- G. P.
- Moteur Wightman pour tramways.
- Le couplage facultatif de plusieurs moteurs soit en parallèle soit en série a marqué, comme on sait, un des progrès les plus importants dans l’exploitation des tramways urbains et réalisé une notable économie de consommation d’énergie. L’application de ce procédé est toutefois limitée aux cas où les voitures
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- comportent au moins deux moteurs ; on emploie souvent encore cependant des voitures à un seul moteur, et c’est en vue de les faire bénéficier d’un mode analogue de régulation qu’un électricien américain, très versé dans la question, M. Wightman, a imaginé la très ingénieuse disposition suivante:
- Elle consiste à faire d'aborcl fonctionner le moteur en moteur bipolaire avec les deux moitiés de son induit montées en série l'une sur l’autre, puis à changer ce groupement,
- au moyen d’une résistance convenable combinée avec une dérivation sur la moitié du moteur. de manière à faire fonctionner celui-ci comme un moteur à quatre pôles avec les deux moitiés de son induit en parallèle.
- O11 voit dans la figure 1 ci-dessus le diagramme de la disposition adoptée. A1 A2 sont les deux moitiés de l’induit ; B1 B1, les deux balais toujours en contact, et B* B* ceux qui servent de balais négatifs quand le moteur fonctionne en machine à quatre pôles.
- p'pspjps sont jes pô[es inducteurs, dont deux sont recouverts de fil et dont les deux autres, nus, constituent des pôles consé-
- quents. Le sens del’enroulement sur les branches PJ et P: esttelquesouslepassageducou-rant en série dans les deux moitiés de l’induit, deux de ces pôles sont aimantés de même, nord ou sud. Les deux pôles supérieurs P' P2 sont, par suite, de polarité conséquente ou opposée à celle des deux pôles inférieurs. Toutefois, quand le courant est inversé sur la branche J5', ce pôle prend une polarité différente de P', et les quatre pôles se trouvent alors de polarité alternée autour de l’induit,
- 00—
- ce qui transforme la machine en moteur à quatre pôles. A ce moment les balais B: B' laissés antérieurement en circuit ouvert deviennent actifs. L’addition d’un rhéostat R permet en outre le réglage de la vitesse et du couple mécanique, en même temps qu’elle parc à la production de trop nombreuses étincelles provenant des changements de connexions.
- K est l’appareil de manoeuvre, dont les contacts cylindriques sont développés en plan. Il est muni des contacts C, 1), E, E, H et I, et de connexions transversales, ainsi que de contacts fixes 1 à 7. Les lignes en pointillé représentent les diverses positions de fonctionnement correspondant aux diagrammes a h h de la figure 2. Dans ce dernier schéma les positions marquées P F indiquent les positions de fonctionnement rccl du système ; les autres couplages ne servent qu’au changement de vitesse du moteur.
- E. B.
- Voiture électrique Franck King (1894).
- Le train directeur ou la cheville ouvrière de cette voiture est commandée par une
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- dynamo A réversible par le commutateur B relié au circuit a, at au moyen de la trans-
- mission CD EF GX. Le commutateur B est placé bien à la main sur la plateforme H.
- G R.
- Détails de construction du Métropolitain électrique de Chicago, par H. Hazelton ('}.
- Nous avons décrit, dans ses grandes lignes, l’installation électrique du Métropolitain électrique de Chicago (s).
- ,M. Hugh Hazelton publie dans le dernier numéro à’FJlecfric Power d’intéressants renseignements sur les détails de construction de la partie électrique. Ce qui suit en est le résume.
- Cet auteur fait d’abord remarquer que la
- (b Electric Power, novembre 1893.
- (s) L’Éclairage Électrique, du 10 août, p. 254.
- voie n’a pas été spécialement établie pour la traction électrique. Les locomotives à vapeur •étaient déjà commandées lorsque la décision fut prise d’exploiter les lignes électriquement. Rien ne fut changé à la disposition des voies. Toutes les lignes de chemins de fer élevés pourraient donc être facilement équipées de même.
- Les trains se composent d’une voiture automotrice pesant en pleine charge 29 tonnes environ, et de trois attelages pesant chacun, dans les mêmes conditions, 21 tonnes. Le poids total d’un train peut donc atteindre 92 tonnes environ. La vitesse mienne, y compris les arrêts est d’environ 21 km à l’heure.
- La figure 1 représente une section transversale de la voie. Les rails de contact sont disposés, dans l’entrevoie, sur des blocs isolants, à côté des poutres de garde.
- Les rails de contact pèsent 24 kg par mètre linéaire ; leur section droite a une surface de 30.65 cm2. Si l’on admet que la résistance de l’acier dont ils sont lormés est environ 6 fois plus grande que celle du cuivre, on voit qu’ils équivalent, chacun à un fil de cuivre de 2,5 cm de diamètre environ, non compris les joints. Les détails de construction de ceux-ci sont représentés en figure 2. Les bandes de cuivre ont une section telle que leur résistance par unité de longueur soit égale à celle des rails ; les rivets sont en
- Les connexions avec les rails d’alimentation ou feeders sont faites par un fil de cuivre soudé à un joint spécial comme le représente la figure 2.
- Avant que ces joints fussent mis en place, ils étaient décapés et trempés dans la soudure, avec les rivets : on assurait ainsi un bon contact sous les têtes de rivets. Tous les trous de rivet ont etc percés sur place juste au moment de faire les joints, afin que la section fut absolument propre et exempte de rouille. Une perceuse mobile, actionnée par un petit moteur, montée sur un wagon plat, servait à effectuer ce travail ; les rails étaient
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- disposés au centre de la tournés la tête en bas.
- à leur place, et f T.a figure 3 donne la section transversale | passant par l’axe, d’un bloc isolant, ainsi que
- de la semelle en fer qui sert à le fixer sur la plate-lorme de la voie. La tranche de la rainure circulaire tournée dans le fond du bloc arrête les gouttes d’eau qui pourraient venir
- Fig. 2. Détail du joint électrique des raiis.
- paraffine fondue, afin de boucher tous les porcs du bois.
- Ainsi qu’on peut le voir sur la figure t, on a cmploj^é, commefeeders, des rails de 37,5 kg par mètre linéaire, au lieu de fils de cuivre. Ces rails sont-de qualité inférieure, très suffi-
- rsale d’une voie double.
- santé pour le rôle qu’ils ont à remplir; ils sont supportés sur des blocs disposés sur des isolateurs en porcelaine et les joints sont assurés par des bandes en cuivre. Les rails
- Fig. 4. — Détails des prises de contact entre les rails d'alimentation et les câbles.
- sont aussi reliés entre eux par un maillon en fer malléable qui permet la dilatation. Les rails d’alimentation sont couverts par une conduite en bois, à toit plat, qui forme un trottoir commode pour le personnel, au cen-
- tre des voies. Aux croisements, ces rails sont remplacés par des câbles en cuivre isolés. L’emploi des rails comme feeders a permis de réaliser une économie sensible sur la ligne d’alimentation par rapport aux dépenses du circuit ordinaire en cuivre, bien que les frais
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- de pose aient été plus élevés. La figure 4 représente la prise de contact des rails et des câbles aux croisements et aiguillages. Cette prise de contact est fondue avec une cheville qui forme le rivet. Le métal dont elle est composée doit contenir une forte proportion de cuivre pour que le rivetage puisse s’effectuer convenablement.
- La figure 5 représente une vue latérale du truck moteur, muni de son sabot de contact. Celui-ci a 7,5 X 30,5 cm, à la partie inférieure et pèse environ 3,5 à 4 kg; son poids seul suffit à assurer un bon contact. Une planche en chêne isole le sabot de la carcasse en fer du truck. Le courant est conduit depuis ce sabot jusqu’au moteur par un'câble sur le trajet duquel est montée une bobine de fil de
- cuivre représentée surlaligure ci-dessus. 11 y a quatre sabots de contact sur chaque voiture motrice ; mais, en temps ordinaire, deux seulement sont en service; aux croisements, cependant, ils peuvent être tous les quatre en action, comme nous l’avons déjà expliqué dans l’article précité. Aux croisements des quatre voies, les sections des rails de contact sont mobiles avec les aiguilles correspondantes.
- Le circuit de retour se compose des rails de roulement et du viaduc en acier ; les rails -«ont reliés séparément à l’infrastructure par des conducteurs en cuivre, comme le représente la ligure 6.
- Les feeders de la ligne sont divisés en six sections, chacune d’elles étant réliée séparément à l’usine génératrice où elle est munie d’un coupe-circuit particulier, afin qu’un accident qui surviendrait à l’une d’elles n’arrête pas le service des autres.
- On avait supposé que les pertes entre les rails de contact et la masse métallique à la terre pourraient devenir très considérables pendant les fortes pluies d’orage ; mais l'expérience a prouve jusqu’ici qu’il n’en est rien. L’importance des pertes mesurées même quand la voie est très mouillée sont pratiquement négligeables.
- G. R.
- Protection permanente des canalisations métalliques contre la corrosion électrolytique par les courants de retour des tramways, par Harold
- I .es joints électriques des rails ou les feeders de retour ne sauraient, quelle que soit leur perfection.empêcher l’action élcctrolytique sur les canalisations métalliques enterrées près des rails. Ges canalisations forment, en effet, avec les rails un conducteur unique dont les deux branches sont réunies par la terre humide, où tous les deux sont enfouis ; le courant électrique se partagera donc entre les deux branches en raison inverse de leurs résistances. En diminuant la résistance des rails on atténuera l’action électrolytique sans l’em-pêchcr.
- On avait supposé que le système à trois fils permettrait de remédier à ces inconvénients ; mais on peut se convaincre facilement qu’il n'en saurait être ainsi par suite de la difficulté d'équilibrer les charges sur les deux branches ' et pour des considérations analogues aux précédentes. On a aussi essayé d’établir des feeders des tuyaux, qui reliaient ceux-ci au pôle négatif de la dynamo ; on a dit avoir obtenu des bons résultats avec cette méthode, mais cela semble difficile à croire. En effet, en supposant, ce qui est généralement le cas, que le tiers du courant revienne par les rails,
- (b Street Railæay R,view.
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- ce feeder des tuyaux devrait avoir une section n6 cm2 de fer ou 13 cm’ de cuivre pour assurer le retour de ce courant, dans le cas considéré et ce n’était pas le cas ; pour mettre les tuyaux à un potentiel négatif suffisant par rapport aux rails, il laudrait une section au moins double. En outre et surtout, les contacts ainsi établis sont destinés fatalement à disparaître tôt ou tard.
- Peu d’électriciens se rendent compte de la difficulté qu’il y a à établir et à maintenir un bon contact entre différents métaux même dans un air sec. Un plus petit nombre encore connaissent l’impossibilité dans laquelle on s’est trouvé de maintenir ce contact sous terre ; « Pendant les quatre dernières années, des expériences ont été faites à ce sujet au laboratoire d’Edison, en vue d’obtenir avec des conducteurs souterrains en acier un contact électrique parfait, résistant à l’eau, aux acides, aux alcalis ou aux mouvements mécaniques. On a essayé toutes les combinaisons pratiques de métaux, tous les procédés de soudure ou de contact, en évitant l’humidité, en permettant la dilatation et la contraction. Les conducteurs ont été décapés mécaniquement, boulonnés sous de très fortes pressions, recouverts d’une couche de cuivre, d’étain ou de zinc, munis de feuilles de plomb, d’étain ou d’autres métaux plastiques ou d’alliages inoxydables placés sous pression entre les surlaces, couverts d’épais enduits de peintures bydrofuges; on a essayé des combinaisons de ces différents procédés ; aucune n’a résisté au temps et à l’action des forts courants, sauf une dont nous parlerons plus tard )). Quand deux métaux sont en contact dans un circuit électrique, il y a trois sources de pertes à considérer ;
- i° La résistance des métaux ;
- 2U La résistance du contact lui-même, qui peut être réduite en augmentant la pression ;
- V La perte thermo-électrique.
- hes deux premières sont assez bien connues ; ta troisième parait être entièrement ignorée ; ^pendant avec des courants intenses, la perte résultant des deux dernières causes est parfois
- égale à 3 fois celle qui résulte de la première.
- Quelles que soient lesprécautions prises, en taisant la soudure, pour chasser l’humidité, quelles que soient la surface des pièces en contact et la pression qui les réunit, l’oxydation du fer se produit forcément quand les parties en contact sont dans un lieu humide, soit par l’oxydation progressive quand le contact est fer sur 1er, soit par l'action électrolytique duc au couple galvanique formé par les deux métaux en contact. La dilatation inégale des deux métaux sous l’action de la chaleur ne tarde pas à briser la soudure et les enduits dont on l’a recouverte. L’auteur s’élève aussi contre l’usage d’établir les contacts par plusieurs métaux différents, comme, par exemple, lorsqu’on interpose une feuille de plomb afin de pouvoir augmenter la pression :
- « Ainsi, un tuyau, positif par rapport aux rails et qui se corrode, devrait être soulagé par un feeder insuffisant, et le courant doit passer du fer au plomb, du plomb au fer, et du fer au cuivre, subissant une perte sensible à chaque contact. Avec une tige en cuivre de 1,5 cm de diamètre et de 76 cm de longueur, ayant une surlace de contact de 10 fois sa section avec une plaque de fer, les surfaces étant brillantes, parfaitement ajustées et soumises à une pression considérable, la perle fut de de volt avec 1 200 ampères, soit 0,426 cheval électrique. En ajoutant les pertes ducs aux autres joints de môme surface entre le fer et le plomb et entre le plomb et le fer, la perte totale serait augmentée cle 20 pour 100. llestévident que l’ingénieur qui a proposé ce joint ne l’a jamais essayé en service normal avec des instruments convenables. ))
- En résumé, la protection des canalisations métalliques souterraines exige la solution des trois problèmes suivants :
- iu Maintenir les tuyaux négatifs d’au moins r volt, par rapport aux rails, en tous leurs points et à tous les moments ;
- 20 Diminuer autant que possible l’intensité du courant passant dans les tuyaux ;
- 3" Obtenir un contact permanent, inoxy-
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- dable, de faible résistance, entre les tuyaux et leurs feeders.
- 1 .a tigurc i représente la disposition adoptée par l’auteur, à Newark (N.-J.)
- En A sont les dynamos dont les pôles positifs sont reliés au fil à trôlet T et dont les pôles négatifs sont reliés aux rails ; elles établissent une différence de potentiel de 5 50 volts entre les points d et e. La dynamo H représente d’abord environ un quart de la capacité totale de la station, mais cette proportion peut être abaissée quand le réglage a été fait : son pôle positif d'est relié au fil à trôlet T et son pôle négatif est relié par des feeders convenables m aux points l des tuyaux qui étaient posi-
- tifs par rapport aux rails. La différence de potentiel de cette dynamo est ajustée de façon à donner 5 à 12 volts de plus que les dynamos A, A Xewark. les canalisations d'eau etdegaz étaient de 7 volts positives par rapport aux rails en un point situé à environ 200 m de la station, et elles étaient fortement corrodées. Le courant total était de 1 200 ampères, dont 400 revenaient par les canalisations. Lorsque les dispositions ci-dessus furent adoptées, ce point fut maintenu à 3 volts négatifs par rapport aux rails, et toute corrosion fut arrêtée. En outre, par suite de la suppression de la résistance de la terre, le débit de la station centrale fut diminué de 60 chevaux. S’il se produit encore une action électrolytique par suite d'un mauvais joint dans les canalisations, on prolonge le fil m, convenablement réduit en dimensions, au delà de ce joint.
- Telle, quelle, cette méthode entraînerait le passage d’un courant considérable dans les canalisations ; en certains points r, les rails
- étaient de 15 volts positifs, par rapport aux tuyaux. On remédie à cet inconvénient en diminuant la résistance des rails et en reliant les points r à la dynamo E par des feeders convenablement choisis et réglés.
- Le fonctionnement et la régulation de l'ensemble des dynamos ont d’ailleurs été parfaits en dépit des variations de charge.
- Quant aux joints, nous en avons déjà parlé dans une autre note (') ; pour leur confection l’auteur a mis en profit les expériences que nous signalions plus haut, et qui ont été faites au laboratoire d’Edison. Voici quelques détails complémentaires à leur sujet : la surface supérieure du tuyau est d’abord débarrassée à la lime de toute trace de peinture et de rouille, puis frottée avec une composition métallique qui change la rouille en fer pur et amalgame sa surface. « Les métallurgistes ont longtemps considéré l’existence d'un amalgame stable de fer comme impossible, mais cet amalgame existe et il est si permanent que ni l’eau, ni les acides ou les alcalis ne peuvent le décomposer ou rouiller le fer sous-jacent. « Un étrier est passé sous le tuyau et une plaque de fonte placée au-dessus ; l’extrémité du feeder, brasée à un épanouissement en cuivre de 3 mm d'épaisseur, est placée entre le tuyau et la plaque de fonte ; le centre de cet épanouissement, de chaque côté du feeder, est percé pour former un réceptacle dans lequel un alliage plastique, d’origine électrique, est placé, après que le cuivre a été amalgamé, ha plaque est ensuite boulonnée à fond sur l’étrier. L’alliage se durcit graduellement et se dilate. Il en résulte une énorme pression et un contact électrique parfait qui ne se corrode pas. Des joints de ce genre en service depuis quatre ans environ ont été récemment essayés; leur résistance électrique était aussi faible qu’au premier jour, et ils ne montraient aucune trace d’oxydation.
- Si ces résultats sont confirmés par la pra" tique, ces procédés ne tarderont certainement
- pas à se développer. G. P.
- C) L’Éclair âge Électrique, n* 35 du 31 août 1895. p- 397'
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- RHVUE des sociétés savantes
- PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES
- Société Française de Physique,
- (Séance du i ÿ Novembre)
- M. Bouty rappelleles travaux de M..Mouton décédé, il y a quelques semaines, à la suite d’une longue maladie qui, depuis dix ans, l’empêchait de poursuivre ses recherches. La trop courte carrière scientifique de ce savant, a été des mieux remplies. Ses études sur la chaleur rayonnante sont connues de tous ; avec des appareils pour ainsi dire rudimentaires il a établi la plupart des résultats que M. Langley, en possession du bolomètrè et des admirables réseaux de M. Rowland, confirmait quelques années plus tard. Les électriciens lui sont redevables de travaux importants sur les oscillations électriques dans un circuit ouvert.
- .M. Vio lie expose les recherches qu’il a faites cet hiver, en collaboration avec .M. Vautier, sur la propagation du son dans un tuyau cylindrique. Les grands travaux municipaux exécutés à Genevilliers lui ont permis de disposer d’une conduite de 3 mètres de diamètre dont ils utilisèrent une portion absolument rectiligne de près de 3 kilomètres de longueur pour compléter clés expériences faites il y a quelques annéesà Grenoble. Parmi les résultats qu’ils ont obtenus nous citerons les suivants ;
- P Les ondes sonores émises par les instruments de musique se déforment en se propageant ; elles perdent leur caractère musical bien avant de s’éteindre complètement.
- 20 Les sons graves se propagent plus loin que les sons aigus.
- 3" La vitesse de propagation des sons graves parait être un peu plus faible que celle des sons aigus.
- -M. L/Vhotte décrit les expériences de M. Eebeuew sur les ondes électriques. Ces expériences, qui seront prochainement exposées
- en détails dans ccttc Revue, sont remarquables par la petitesse de la longueur des ondes employées. Ces ondes de 0,6cm de longueur sont produites par des étincelles de 0,02 mm jaillissant entre les extrémités de filsdeplatine de 1.3 mm de long et de 0,5 mm de diamètre ; de chaque côté de ces petits fils et dans leur prolongement s’en trouvent deux autres reliés aux pôles d’une bobine de Ruhmkorff ; il se produit ainsi trois étincelles dont on n'utilise que celle du milieu comme dans le dispositif de M. Righi ('). Ces ondes sont réfléchies par un miroir cylindrique de 20 mm de hauteur, 12 mm d’ouverture et 6 mm de distance focale. Elles sont reçues sur un résonateur formé de deux fils rectilignes auxquels sont soudés deux anneaux de 0,15 mm de rayon en fils de 0,01 mm de diamètre ; ces anneaux s’entrelacent et sont soudés ; ils constituent un couple thermoélectrique.
- Avec ces appareils M. Lebedew a répété les expériences de Hertz sur la réflexion, la réfraction, la polarisatien et l’interférence des rayons de force électrique en employant des miroirs, prismes et réseaux de dimensions relativement petites. Ainsi le miroir plan et les reseaux n'avaient que 2 cm de cotés, le prisme en ébonitc ne pesait que 2 grammes.
- Un autre fait intéressant est lamise en évidenc de la double réfraction électrique. Nos lecteurs savent que M. K. Mack (2) avait cru observer cette double réfractioneninterposantdesblocs de sapin de 20 cm sur le trajet d’ondes électriques polarisés, mais que suivant.M. Righif'), qui ayait fait antérieurement des expériences analogues (‘), il n’y a pas dans ces conditions une véritable double réfraction. .M. Lebedew a pu observer nettement ce phénomène en prenant deux prismes taillés dans des cristaux
- (1) La Lumière Électrique, t. XLVIII. p. 601 ; icr juillet 1893 — L’Eclairage Electrique, t. II, p. 350, 23 février 1895.
- (*) K. Mack. Wicd Ann., t. TJV, p. 342-351 51895.— L’Éclairage Électrique, t. II, p. 472, 9 mars 1895.
- (*j Righi. Wicd. LV, p. 389 ; 1895. — L’E-
- clairage Électrique, t. IV, p. 277 ; 10 août 1895.
- 'L Righi. Écl. Élect., t. II, p. 549 et t. III, p. 351.
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- naturels etoctaédriques de soufre, de manière à cc que leurs arêtes soient, pour l’un, parallèles à l’axe du cristal, et.pour l'autre, perpendiculaires à cet axe, Lamesure des déviations observées a donné 2,2 5 pour l’indice de réfraction du premier et 2,0e pour celui du second. Ces nombres concordent assez bien avec les racines carrées des constantes diélectriques du soufre déterminées par Boltzmann, racines respectivement égales à 2,18 et 1.95.
- ______ J. B.
- Etude de la charge d’uh condensateur paf-A. Fayf'j
- L’auteur a étudié la charge oscillante d’un condensateur en employant une capacité suffisante pour déterminer des oscillations de période rekitÎYement longue. La méthode de détermination, semblable à celle déjà employée par l'auteur dans un travail analogue f3), consiste à répéter à intervalles très rapprochés un phénomène non périodique, à le rendre ainsi artificiellement périodique, et à l'analyser par le procédé du contact instantané de Joubert.
- La figure 1 montre la disposition des appareils et des circuits; les différents dis-
- ques commutateurs sont représentés séparément, quoiqu’ils soient tous calés sur l’arbre d’un moteur électrique tournant à vitesse constante et connue. Le disque U est cn-
- (1) The BUctrician, 25 octobre 1895.
- (*) The Eectrician-, t. XXXIII.
- touré d’une bague métallique séparée en deux parties isolées l’une de l’autre par les pièces I) P. Les disques d, et d. portent de simples bagues. Le disque J portant le dispositif de contact de Joubert, est muni d’un cercle divisé permettant de déterminer les intervalles de temps en fractions de la durée de révolution du moteur.
- En examinant les connections entre les différents appareils, on voit que pendant une révolution clés disques, les operations suivantes sont effectuées :
- Le condensateur C, non chargé au début* * est mis en relation, par l’intermédiaire d’une résistance non inductive, avec les bornes de la batterie de charge. Le contact est maintenu pendant un certain intervalle de temps, durant lequel le condensateur se charge. Ce circuit est ensuite rompu, puis le condensateur mis en court circuit se décharge. Cc cycle d'opétation se reproduit à chaque tour.
- Les valeurs instantanées du courant se déterminant aux bornes d’une résistance non inductive mise en relation, à des intervalles déterminés, avec un électromètre shunté par un condensateur C'. De même, en reliant à des instants déterminés le condensateur C à l’électromètre on obtient les valeurs instantanées de la différence de potentiel.
- . Dans une première série d’expériences, la capacité, la résistance et l’inductance du circuit avaient des valeurs telles que la charge était oscillante. On avait:
- *•-=3,6; L — 0,076; C = 32,6 X «o“« et l’intensité du courant est exprimée par 1 * = 2,si6e'-3'‘ sin 1,995 *, la f. é. m. de charge étant de 35,6 volts.
- La variation de la diif. de pot. suit la loi, O — 33,6 —33,83 'J7‘ sin (i,,995 t + «) ,
- avec a ~ 83° 1 2'.
- L’expérience a montré qu’en dépit de la mise en court circuit prolongée du condensateur. il s’établissait entre ses armatures une différence de potentiel d’environ 1 volt pendant la courte période comprise entre le mo-
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- jnent de la rupture du circuit et la mise en relation, avec la batterie de charge. La différence de potentiel réelle du condensateur à pleine charge était de 34,6 volts.
- Les courbes théoriques sont représentées
- Fig. 2. — Courbes théoriques de la variation de la différence de potentiel et de celle de l’intensité.
- par la figure 2, et les courbes expérimentales par la figure 3. P D est la courbe de la diffé-
- rence de potentiel et 1 celle du courant ; suivant Taxe des abscisses sont portés les temps, évalués en secondes pour la figure 2 et en millièmes de secondes pour la ligure 3.
- On voit que l’expérience et le calcul don-
- nent des résultats très peu différents ; les différences sont attribuables aux erreurs de ré-
- glage du contact Joubert et aux variations de vitesse du moteur.
- Pans une autre série d’expériences, on a remplacé la résistance inductive par une résistance non inductive, et l’on avait les constantes ;
- La charge n’est plus oscillatoire, et l’intensité suit la loi :
- i = 0,0479 e ~3Vb
- Les courbes théorique et expérimentale correspondant à ce cas sont représentées par les figures 4 et 5 ; on voit qu’elles sont très peu différentes.
- = 34.6; r — 9'21 ; 0 = 32,6X
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- l’éui.airage électrique
- Ces expériences montrent que l’on peut établir expérimentalement une comparaison quantitative très exacte entre les courbes réelles du courant et du potentiel de charge, et celles déduites par le calcul.
- A. II.
- Note sur l'emploi des réseaux d’étain pour déceler
- l’existence des ondes électriques, par T. Mi-
- Dans une communication faite il y a près d’un an à la Société de Physique de Berlin et qui a été analysée dans cette Revue (2), M. Aschkînass signalait l’influence des ondes électriques sur la résistance d’un réseau métallique formé par l’enroulement d’un long ruban d’étain de moins d’un millimètre de large. Les expériences de M. .Wizuno, faites à la suite de cette communication, confirment et complètent les résultats de M. Aschkinass.
- Les résistances étudiées par l’auteur sont obtenus en collant sur une planchette de bois une mince feuille de papier d’étain et découpant dans celle-ci, avec un canif bien aiguisé, une série de bandes parallèles très peu larges formant une sorte de réseau. L’un de ces réseaux, que nous appellerons A, avait 3,5 sur 5.1 cm de côtés et contenait 97 bandes; sa résistance était cl’environ 130011ms. Un autre, que nous appellerons B. avait 3,5 cm sur 4,4 omet contenait 118 bandes; sa résistance était voisine de 232 ohms. Dans les expériences, la variation de résistance de ces réseaux était mesurée au moyen d’un pont de Wheat-stone dont ils constituaient l’une des bran-
- L’excitateur employé était formé par une tige de laiton de 3 cm de diamètre et de 26 cm de longueur, coupée en son milieu et munie de deux sphères de laiton de 4 cm de diamètre entre lesquelles jaillissaient les étin-
- celles. Cet excitateur fournissait des ondes d’environ 60 cm de longueur cl’oncle. Il était placé suivant la ligne focale cl’un miroir parabolique formé d’un cylindre de bois recouvert de feuilles d'étain et ayant 76 cm de hauteur. 21 cm de profondeur et 12 cm de distance focale.
- Le résonateur était constitué par une simple bande d’étain de 0.8 cm de largeur et de
- 60 cm de longueur {quelquefois de 30 cm seulement) présentant en son milieu une interruption très fine.
- 1/auteur a commencé par chercher quelle est l’influence d’un réseau métallique placé sur le trajet des ondes allant de l’excitateur au réseau A. U prit cl abord une planchette de bois sur laquelle il colla deux bandes d’étain de 33 cm de longueur et distantes de 9,7 cm; il observa une diminution de la résistance du réseau A égale à 6,3 ohms. Ayant ensuite collé une troisième bande d’étain entre les deux qui se trouvaient sur la planchette, il obtint une variation un peu plus faible de la résistance, 6,1 ohms. Deux nouvelles bandes collées entre les trois précédentes réduisirent la variation de résistance à 4,2 ohms. En prenant un réseau plus serré de 27 cm de long sur 22 de large et où la distance moyenne des bandes était de 0,6 cm la variation de résistance lut réduite à 5,8 ohms. Enfin en interposant un grand réseau formé de fils métalliques de 170 cm de longueur et présentant un écartement de 3 cm on obtint les résultats suivants, les fils étant disposés parallèlement à l’excitateur dans les expériences d’ordre impair et perpendiculairement dans les autres :
- N‘* Résistan d’ordre initiale 1 129,9
- stance Diminution laie de la résistance 2(b3 3,4
- (1; Journal ofihe College of Science, Impérial Uni-versit-w Tokio, Japon, t. JX, iri-' partie; 1895.
- (a) Aschkinass, Influence des ondes électriques sur la résistance des conducteurs, Éclairage Électrique, t. IIT, page 283; ti mai 1S95.
- 5 130-4 I27»° 3-4
- 6 130,3 124,1 6,2
- Ces expériences montrent bien que les réseaux interposés sur le trajet des ondes affai-
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- blissent l’effet de celles ci d’autant plus que ces réseaux sont plus serrés et que cet affaiblissement n'est pas le môme suivant que les fils ou bandes métalliques qui constituent cefe réseaux sont parallèles ou perpendiculaires à la direction des vibrations. Elles confirmèrent en même temps ce fait signalé par hl. Asch-kinass que la résistance du réseau d’étain soumis à l’action des ondes reprend très sensiblement sa valeur initiale quand, après avoir été soustrait à cette action, on lui donne un léger choc. Enfin elles montrèrent que ce réseau était un instrument beaucoup plus sensible que le résonateur décrit plus haut pour déceler la présence des ondes électriques, car il ne se produisait plus aucune étincelle à l’interruption de ce résonateur alors que la résistance du réseau présentait encore une variation de résistance de plusieurs ohms.
- Cette sensibilité engagea l’auteur à rechercher si les cages en fils métalliques employées généralement pour protéger les appareils de mesures contre les effets des perturbations du champ environnant remplissaient ce but dans le cas de perturbations très rapides. Pour cela il disposa le réseau d’étain dans un bocal de verre dont la surface était couverte de bandes d’étain entre-croisées ; il constata que sous l’influence des ondes émises par l’excitateur la résistance du réseau ainsi protégé diminuait cependant d’environ 4,4 ohms.
- Deux autres expériences mettent en évidence la diffraction des ondes électriques. Dans l’une, on disposait un disque de cuivre de 30 cm de diamètre en avant de l’excitateur et l’on plaçait le réseau à quelque distance derrière le disque. Pour une distance de 12 cm la diminution de la résistance était de 7,5 ohms ; pour une distance de 2,5 cm elle était encore de 6,2 ohms.
- Dans la seconde expérience, on substituait au disque une planche de bois de 69 cm de long- sur 14 cm de large recouverte cl’étain. Lorsque la planche était disposée perpendiculairement à l’excitateur, la résistance du ré-seau, placé immédiatement derrière l'écran, n éprouvait aucune variation ; lorsque, au
- contraire, elle était disposée parallèlement, la diminution atteignait 3,2 ohms; ce qui montre l’influence cle la position d’un écran allongé par rapport à la direction de vibration sur les phénomènes de diffraction.
- Deux séries d’expériences faites avec le réseau B montrent nettement la réflexion des ondes. E11 disposant ce réseau de manière à ce que son plan contienne la ligne focale d’un miroir parabolique recevant les ondes envoyées par le miroir de l’excitateur, la diminution de résistance était de 10,4 ohms ; clic 11’était plus que de 2,2 ohms lorsqu’on enlevait le miroir récepteur. L’autre expérience consistait à comparer la variation de résistance obtenue lorsqu’on plaçait derrière le réseau une plaque métallique de manière que le réseau se trouve en un nœud et celle obtenue la plaque étant enlevée ; l’auteur trouva une variation de 21,5 ohms dans le premier cas et de 41,8 dans le second.
- M. Mizuno a egalement cherché si l’orientation des bandes du réseau par rapport à la direction des vibrations a une influence sur la variation de résistance. Avec le réseau A, disposé successivement perpendiculairement puis parallèlement à l’excitateur, il a obtenu les résultats suivants, les expériences d’ordre impair se rapportant au cas où les bandes du réseau sont perpendiculaires à l’excitateur :
- 3 132,4 125,2 7,2
- 4 132,4 126,4 6,0
- 5 i32>5 I55>5 7,o
- 6 132,7 126,5 L2
- Avec le réseau B, il a obtenu ceux qui suivent, les expériences d’ordre impair se rapportant encore au cas où les bandes sont perpendiculaires à l’excitateur :
- 189,9 42,1
- 187,0 45,0
- >96,0 36,0
- 185.2 49,2
- 194.3 37,7
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- La comparaison de ces chiffres montre que les variations de la résistance sont un peu plus sensibles lorsque les bandes et l'excitateur sont perpendiculaires que lorsqu’ils sont parallèles.
- Enfin. M. Mizunoa fait quelques expériences pour reconnaître si les variations de résistance observées sont dues à une modification moléculaire de l’étain ou à quelque autre cause purement mécanique. Dans ce but, il construisit un nouveau réseau dont, les diverses bandes étaient beaucoup plus distantes les unes des autres. Ce réseau, qui comprenait 51 bandes, avait 7 cm de long sur 6 cm de large et présentait une résistance d’environ 20g ohms. En l’exposant aux radiations électriques, l’auteur n’observa qu’une variation très petite de la résistance, variation qui, d’ailleurs, paraissait dûe à réchauffement de l’étain. La cause des variations observées avec les réseaux A et B ne peut donc être une modification moléculaire, car eelle-ci sc serait produite aussi dans le dernier réseau. Dans le même but, l’auteur a essayé un grand nombre de réseaux constitués par des fils d’argent allemand ou de fer ; dans aucun cas, il n’a obtenu la diminution de résistance constatée avec les réseaux A et B.
- De ces diverses expériences, M. Mizuno tire les conclusions suivantes :
- i° H est certain que la variation de résistance d’un reseau d’étain est due à l’action des ondes électriques. Tant que l’étincelle primaire est oscillante, elle agit sur le réseau ; quand elle cesse d’être oscillante, elle n.’a plus- d’effet.
- 2[J Le réseau d'étain indique encore la présence des ondes électriques là où le résonateur à bande d’étain cesse de donner des étincelles ; une seule étincelle, pourvu qu’elle soit oscillante, a une action très appréciable sur le réseau ; ce dernier appareil est donc beaucoup plus sensible que le résonateur pour déceler l’existence d’ondes électriques. La variation de la résistance d’un même réseau placé dans les mêmes conditions et
- observée en différents jours, n’a pas toujours la même valeur. Ce fait doit être attribué à des changements dans l’étincelle et, par suite dans l’intensité des oscillations primaires ainsi qu’à des variations dans les durées d'exposition.
- 7° La sensibilité des réseaux peut, entre certaines limites, être augmentée en diminuant la largeur et l’écartement des bandes du réseau. Ainsi pour le réseau A, le maximum delà variation est d’environ 6 pour 100 tandis que pour le réseau B, dont les dimensions diffèrent peu de celles de A, mais qui présente un nombre de bandes beaucoup plus grand, ce maximum atteint 19 pour 100.
- 40 La cause du phénomène ne peut être de nature moléculaire et parait être de nature mécanique. Des bandes coupées dans une feuille d’étain avec un canif, ne peuvent, quelles que soient les précautions prises, avoir des bords parfaitement nets. Suivant hauteur, les bavures de ces bords viennent en contact sous l’action des impulsions ducs au passage des ondes et produisent ainsi la diminution de résistance observée. 11 trouve une confirmation de cette explication dans le fait que le phénomène ne s’observe plus quand les bandes sont suffisamment écartées, dans celui que la variation de résistance dépend de l’orientation des bandes par rapport à la direction de vibration et aussi dans celui que ta résistance reprend sa valeur primitive par un léger choc. 11 ajoute que ce phénomène lui semble être en relation intime avec celui de la variation de la conductibilité de tubes remplis de limailles métalliques sous l'influence clés ondes électriques.
- J. B.
- CHRONIQUE
- Cours de la Faculté des Sciences. — Le cours de M. Bouty (mardis et samedis, à une heure) sera consacré à l’Électricité.
- Les cours de M. Janet et de M. L. Poincaré, destinés aux candidats au certificat d’études physiques. chimiques et naturelles, auront pour ob-
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- jets: Principes de mécanique, chaleur, électricité, magnétisme, électromagnétisme.
- M. H. Poincaré traitera de l’Elasticité (lundis et jeudis à 10 h. 1/2) :
- >1. Pcllat traitera de la Thermo dvnamique (jeudis à 4 heures).
- M. Boussinesq traitera des Fluides ; il étudiera leurs propriétés mécaniques et les plus importants des mouvements où leur frottement intérieur 11’a qu’un rôle secondaire, notamment l’écoulement par les orifices et les déversoirs, ainsi que les ondes liquides de translation (mardis et samedis à 8 h. 3/4 du matin).
- Signaux électriques en mer. —L’Amirauté américaine fait exécuter, en ce moment, des essais de signaux électriques en mer, à Brooklyn. J.e principe des signaux consiste à disposer les lettres de l’alphabet en un monogramme monté sur un cadre de grandes dimensions. Ce cadre est divisé en 20 sections reliées chacune â un circuit électrique différent Au moyen d’un clavier, une combinaison des différents circuits de toutes les sections peut être effectuée, en sorte que toutes les lettres de l’alphabet peuvent être reproduites. Le même système a été essayé par la marine anglaise, il y a quelques années, mais n’a pas donné de bons résultats. 11 a été aussi employé a Londres pour annoncer le résultat des élections.
- Une ligne de tramways électriques longue de 105 kilomètres est projetée par la Detroit, Port-Huron and St-Clair River Railway Company, daus le but de relier les villes du territoire situé à l’est des lignes de chemin de fer du grand Trunk, entre Détroit et Port-Huron ; cette ligne mettra en communication toutes les villes situées près du lac Saint-Clair et de la rivière du même nom qui, à l’heure actuelle, sont privées de moyens de communication. Les études sont déjà faites pour la moitié du trajet ; les concessions ont éié obtenues et le concours financier est à peu près
- Le circuit de retour des tramways électriques. — Le retour du courant électrique par les rails adopté par toutes les lignes de tramways électri-*llles, sauf à Cincinnati, où le double trôlet a ét< adopté. Cette disposition a été prise par mesun d économie: nous avons toujours douté de son effî-Clté;d’un côté,en effeties phénomènesd'électrolysc
- entrainent des accidents coûteux et, d’autre part, la difficulté d'obtenir un circuit de retour continu par suite de la destruction des joints finit par augmenter la résistance de la ligne dans de grandes proportions. Il en résulte nécessairement une dé" pense correspondante d’énergie, se traduisant par une consommation plus élevée de charbon, qui fait plus que contrebalancer l’intérêt et la dépréciation des conducteurs qu’il aurait fallu poser. C’est ainsi qu’à la station de Boyd Street, à Ne-wark, après avoir substitué un nouveau système de joints des rails à l’ancien, la puissance quotidienne dépensée a diminué de 500 chevaux.
- Le Street Railway Journal, septembre 1895, p. 603, à qui nous empruntons ce chiffre, ne dit pas quelle était la puissance quotidienne auparavant, ce qui empêche de contrôler l’exactitude de cette information ; il n’en est pas moins certain que dans beaucoup d’installations la défectuosité du circuit de retour coûte fort cher et qu’on peut se demander s’il n’y aurait pas avantage à adopter un circuit métallique complet,
- La Société des Laboratoires Bourbouze, (Ancien Cours Bourbouze) nous prie d’annoncer que ses cours gratuits de manipulations de physique, d’électricité et de chimie industrielles sont ouverts le dimanche à 9 heures du matin, ai, rue des Nonnains d’IIyères (Pharmacie Centrale de France).
- Les ouvriers qui auront besoin d’étudier une question spéciale se rattachant aux sciences précitées trouveront gratuitement aux laboratoires de la Société, en plus du matériel qui leur sera nécessaire, les conseils éclairés des professeurs.
- Puissance de traction des locomotives électriques - Ou sait qu’un des grands avantages des moteurs électriques pour la traction, c’est la facilité avec laquelle la vitesse et le couple moteur peuvent être variés. Si l’intensité du courant est suffisante, le couple moteur peut prendre des valeurs énormes ; la limite dépend de Réchauffement du moteur parle courant.
- Un bon exemple de cette élasticité vient d’être donné par la locomotive électrique du Baltimore-Ohio. Si l’on se reporte à l’article que nous avons publié dernièrement (L’Eclairage électrique du 17 août 1895, page303), on verra que l’effort de traction prévu était de 19 068 kg et l’effort au démarrage de 27 240 kg. Or, dernièrement, une de ces
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- locomotives, remorqua à la vitesse de 20 km à l’heure environ, sur la pente de 1,5 pour 100, un train composé de 44 wagons à marchandises chargés et de 3 locomotives à vapeur qui étaient inactives. I.e poids du train était de 1 900 tonnes environ. En admettant une résistance au roulement de 5 kg par tonne, l’effort total de traction sur ram je était de 58 000 kg ; au démarrage, il devait être moitié plus élevé, soit 57000 kg. Aucune lo-rnotive à vapeur n’aurait pu assurer le service dans ces conditions.
- Statistiques comparées des chemins de fer et des tramzvays, en Amérique. — Dans t’adresse présidentielle prononcée par M. I. Hurt devant l’American Street Railway Association, tenue à Montréal du 15 au 18 octobre dernier, nous trouvons les chiffres suivants qui prouvent toute l’importance que l’industrie des transports a prise aux Etats-Unis.
- Il v a actuellement en opération, dans cette contrée, environ 288500 km de voies ferrées e( 21 700 km de tramways. Les recettes des premières ont été, en 1895, de 1 380 155 000 fr, et celle des tramways ont été de 625 000 000 fr à 700 000 000 fr. La longueur des réseaux de tramways n'est donc que d’environ 7,5 pour 100 delà longueur des réseaux de chemins de fer, tandis que les recettes des tramways sont égales à environ 45 pour 100 des recettes des chemins de fer.
- La comparaison des capitaux engagés donnent des. capitaux semblables.
- Les capitaux engagés dans les affaires de chemins de fer s’élèvent à 55 000 000 000 fr et dans les affaires de tramways à 6 500 000 000 fr, soit à peu près n pour 100 de la première somme. Les bénéfices des compagnies de chemins de fer ont été de 1 610000000 fr, et ceux des compagnies de tramways de 215 000 000 fr.
- Fil téléphonique à longue portée. — Le fil téléphonique qui franchit la' plus longue distance sans point d’appui intermédiaire est.certainement celui qu’on vient de tendre récemment au-dessus du lac Wallenstadt, en Suisse. IL est fixé à ses extrémités sur (leux pylônes; le premier, du côté de Quinten, est à 360 m. au dessus du niveau du lac, tandis que le second, du côté de Murg est à 130 m. au-dessus du même niveau. La distance entre ces deux points est de 2400 ni. Le point le plus bas
- du fil est à 40 m. au-dessus de l’horizontale du lac. Nous n’avons pas les données exactes de la construction de cette ligne, mais, d’après les chiffres précédents, ou peut voir que la tension du jg est d'à peu près 60 kg. Le fil est en acier de première qualité. Nous aurons sans doute à revenir bientôt sur ce sujet.
- Câble télégraphique de l'Amazone. — Un câble télégraphique doit être posé dans l’Amazone, de Para à Manaos, d’après une concession exclusive donnée par le gouvernement brésilien. Sa longueur sera de 1365 milles nautiques (2529,4 km environ), et il desservira 16 stations. Le navire télégraphique, le Faraday, quittera probablement l’Angleterre ce mois-ci, avec le câble. Cette longue ligne fluviale mettra pour la première fois en relation télégraphique directe avec l’Europe ces régions dont la production en caoutchouc, café et sucre augmente sans cesse. Tous les essais antérieurs du gouvernement Brésilien pour établirune ligne aérienne ont échoué par suite de la rapidité avec laquelle croissent les forêts et de la densité de la végétation. On peut se faire une idée de l’importance de l’Amazone comme voie commerciale en sachant que le Faraday, navire de 5 000 tonneaux, chargé, remontera le cours du fleuve jusqu’à Manaos, à 2040 km environ de l’embouchure. Le parcours total de la Seine n’est que de 800 km !
- Affiches transparentes électriques. — M. ,M. Petry a fait installer dernièrement, devant les bureaux du Nezv.-York Herald, à New-York, des affiches transparentes contruites de la façon suivante : Dans des cadres en fer sont fixées des plaques de verre verticales sur lesquelles sont fixées des plaques de verre horizontales distantes les- unes des autres de 3 min environ. Les lettres, en cuivre émaillé noir, sont fixées dans les rainures du verre au moyen de crochets dont leur dos est muni. Les deux côtés de l’affiche sont identiques. Pendant le jour, les lettres noires sc détachent sur le fond blanc du verre. Pendant la nuit des lampes à incandescence placées entre les deux plaques de verre verticales permettent de lire les affiches avec une grande facilité.
- VÉditeur-Gérant : Georges CARRB.
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- Tome V.
- Samedi 33 Novembre 1895
- ï* Année. — N» 47.
- L’Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE D’ÉLECTRICITÉ
- Directeur Scientifique • J. BLONDIN Secrétaire de la rédaction : G. PELLISSIER
- ÉLECTROCHIMIE (1) QUATRIÈME LEÇON
- ÉLECTROMÉTALLURGIE DE L’ALUMINIUM ÉLECTROLYSEDES CHLORURES ALCALINS
- I. — Electrométallurgie de l’aluminium.
- L’aluminium est le métal le plus répandu de la nature. Il existe à l’état d’alumine dans les argiles qui sont des silicates d'alumine hydratés. La bauxite est un mélange d’alumine et de sesquioxyde de fer ; on en retire l’aluminium par des procédés chimiques très simples. Malheureusement, bien que la France possède dans le département du Gard, des quantités considérables de bauxite, la fabrication de l’alumine pure était, jusqu'à ces derniers temps, presque exclusivement effectuée à l'étranger.
- L’alumine existe egalement à l’état cristallisé dans la nature : le corindon, le rubis, la topaze, le saphir oriental, l’améthyste, sont des variétés d’alumine colorées par des traces de différents oxydes.
- Le corindon, qui est la moins précieuse de ces formes, est assez répandu en Amérique pour servir de minerai d’aluminium. En Europe, outre l’alumine tirée de la bauxite,
- 0) Conférences faites à l’École d’Application du Laboratoire central d’Rlectricitc, les 24 et 27 juin, Ie* et 4 juillet; voir YÉclairage Électrique du 14 septembre, p, 481/du 28 septembre, p. 577 et [du 12 octo-btc>P-49.
- on emploie encore comme matière première la cryolitc, ou fluorure double d’aluminium et de sodium qui se trouve au Groenland.
- Les premiers procédés pratiques de métallurgie de l’aluminium furent découverts en France, par Sainte-Claire Deville en. ^^(Laboratoire de chimie de l’Ecole Normale Supérieure). Le principe du procédé est le suivant :
- On commence par transformer l'alumine en chlorure double d’aluminium et de sodium : pour cela, il suffit de faire passer un courant de chlore sur un mélange d’alumine, de. charbon et de sel marin. On pourrait, en supprimant le sel, préparer le chlorure d’aluminium AP CL ; mais au point de vue pratique, ce dernier composé a le grave inconvénient d’être très volatil et difficile à manier ; au contraire le chlorure double, quoique encore volatil, l’est beaucoup moins et il peut être fondu plus facilement sans grandes précautions à la température de 240°.
- Jusqu’à l’introduction des procédés électriques, la fabrication de l’aluminium était fondée sur la réduction du chlorure double par un métal alcalin, le sodium. Ce métal est encore coûteux, ce qui explique le prix élevé de l’aluminium obtenu par ce procédé. On y a donc actuellement à peu près renoncé ; mais il est à remarquer que les procédés électriques permettront, dès qu'on le voudra, d’abaisser notablement le prix du sodium ; rien ne prouve donc que l’on doive renoncer au procédé Sainte-Claire Deville ; etdèsmain-tenant certains industriels considèrent que la
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- vraie voie pour obtenir l’aluminium à bon marché est d’employer l’électricité à la production du sodium, et à conserver pour la préparation de l'aluminium les anciennes méthodes chimiques par réduction du chlorure double.
- L’aluminium est un métal blanc comme l’argent, aussi inoxydable que lui ; il est très sonore, malléable et ductile.
- C’est le plus légerde tous les métauxusuels : sa densité est 2,6 à 2,7, c’est à dire environ celle du verre : un objet d’un volume déterminé pesant 1 kg en aluminium pèserait 3,4 kg en cuivre. Vers 550° il peut se marteler ; il fond à 700° environ sans qu’il y ait à craindre l’oxydation pendant la fusion. Son point de fusion est intermédiaire entre celui du zinc et celui de l’argent.
- Au point de vue mécanique, l’aluminium est moins résistant que le cuivre ; coulé en tiges, son coefficient de rupture est de 10; étiré en fil, ce coefficient peut s’élever à 14 (1). On acherché par des alliages conve-
- nables à lui donner les qualités de résistance qui lui manquent. Le plus connu est le bronze d’aluminium (alliage d’aluminium et de cuivre). Mais d’après M. Le Verrier, l’alliage aluminium-cuivre-tungstène pourrait atteindre un coefficient de rupture beaucoup plusélevé, 30 environ.
- Au point de vue chimique, ses propriétés sont aussi remarquables : nous avons déjà signalé son inaltérabilité à l’air, même au point de fusion ; à ce moment il est probable qu’il se forme une couche imperceptible d’oxyde qui, à cause de son inaltérabilité même, protège le reste contre toute oxydation ultérieure.
- L’eau à la température ordinaire n’agit pas
- (1) Les coefficients de rupture des métaux usuels
- laiton........36 —
- sur l’aluminium ; à l’ébullition il y a attaque très lente; les acides azotique, sulfurique sont sans action; l’acide acétique, surtout en présence du sel, l’attaque légèrement; mais son véritable dissolvant est l’acide chlorhydrique. Les dissolutions alcalines (ammoniaque, potasse, soucie) agissent beaucoup plus vivement que les acides, à cause de la tendance de l’aluminium à donner des aluminates ; il en résulte qu’on ne doit pas laver au savon les objets d’aluminium.
- Nous n’avons pas à énumérer ici les emplois tous les jours plus nombreux de l’aluminium ; nous attirerons simplement l’attention sur l’emploi possible de ce métal comme conducteur électrique. 11 est facile de le comparer au cuivre à ce point de vue.
- Résistivité
- en microhms-centimètres densité
- Cuivre 1,584 8,8
- Aluminium 2,889 1,6
- Nous utiliserons ces nombres à résoudre le problème suivant, très important au point de vue pratique.
- Quel devrait être îe prix du kilogramme d'aluminium pour que, à résistance égale, le prix d’une ligne en aluminium soit le même que le prix d’une ligne en cuivre.
- Soit R la résistance de la ligne, l sa longueur, s sa section ; on a, pour un métal donné de résistivité a,
- P étant le poids de la ligne; on a, d’après le tableau précédent :
- Pour l’aluminium: a d 7,5
- Soient P le poids d’une ligne de cuivre, P' le poids d’une ligne d’aluminium de même résistance, on doit avoir ;
- IMJl —1A2
- P — . P'
- d’où
- P' = ^P=0,MP
- Ainsi le poids de la ligne d’aluminium est
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- environ 2 fois moindre que celui de la ligne de cuivre: si donc l’on compte le cuivre à 2 fr le kilog, il suffit que l’aluminium tombe à 4 fr le kilog. pour pouvoir rivaliser avec lui. Nous laissons de côté ici la question de la résistance à la rupture, il est probable que l’on serait obligé pour l’augmenter, d’allier à l’aluminium quelques centièmes de cuivre.
- En fait, une ligne d’aluminium destinée à un transport d’énergie mécanique est actuellement en construction entre les usines de. la Plaine et de Pont-de-Chérui (Isère) appartenant à M. Grammont.
- Depuis quelques années l’aluminium a pris une place importante dans la métallurgie. On l’emploie à l’affinage de l’acier dans le convertisseur Bessemer, à cause de sa grande oxydabilité aux températures élevées ; il présente même sur le silicium et le manganèse l’avantage de rendre la masse fondue plus fluide ; l’opération se fait plus tranquillement et il y a moins à craindre les soufflures à la coulée. A l'état d’alliage, surtout de bronze (par exemple 10 p. 100 d’aluminium, 90 p. 100 de cuivre), il est très employé; il acquiert alors des propriétés de ténacité et de dureté remarquables ; on l’emploie beaucoup pour les coussinets et toutes les pièces à frottement. Ses alliages avec le fer commencent également à être employés.
- L’industrie de l’aluminium a subi une véritable révolution depuis l’introduction des procédés électrométallurgiques. Ces procédés peuvent se partager en deux grandes classes; les procédés électrothermiques et les procédés clectrolytiques. Dans les premiers, on met en jeu simplement la chaleur dégagée par le courant, dans les seconds, on a recours à unevéri-table électrolyse.
- I. PROCÉDÉS ÉLECTROTHERMIQUES.
- Pendant bien longtemps on a cru que l’alumine était irréductible, en présence du charbon, même aux plus hautes températures. Depuis l’emploi de l’arc voltaïque, le champ des températures élevées s’est beaucoup étendu, et l’on doit admettre aujourd’hui que,
- dans les fours électriques, il est possible de décomposer l’alumine en présence du charbon. Il est vrai que dans ces circonstances, on n’a jamais obtenu d’aluminium pur. Si on opère en présence d’un métal étranger, on obtient un alliage d’aluminium et de ce mé^-. tal. S’il n’y a pas de métal étranger on obtient un aluminium très impur, fortement charge de carbone, qui est en réalité un véritable carbure d’aluminium (Moissan). Il semblerait donc plutôt qu’à ces hautes températures l’alumine soit dissociée en vapeurs d’aluminium et en oxygène : par le refroidissement, l’aluminium n’échapperait à la recombinaison avec l’oxygène que s’il se trouvait en présence d’un corps (métal ou charbon) avec lequel il pourrait donner des combinaisons plus fixes.
- Quoiqu’il en soit, il semble bien démontré qne le courant n’a aucune action électrolyti-que lorsqu’on traite l’alumine en présence du charbon au four électrique: ce qui le prouve bien, c’est que Borchers a pu obtenir le même phénomène sans avoir recours à l’arc, au voisinage d’un simple fil de charbon parcouru par un courant intense.
- Ces procédés électrothermiques sont les premières applications que l’on ait faites de l'électricité à la fabrication des alliages d’aluminium, et en particulier du bronze d’aluminium (procédé Cowles 1885). Le principe est le suivant : on fait un mélange d’alumine, de charbon et de cuivre en fragments. On introduit le tout dans un four convenable. Au milieu de la masse on fait jaillir l’arc voltaïque entre deux électrodes de charbon; à la haute température produite, l’alumine est réduite ou dissociée, le bronze se forme. On le recueille par coulée au fond de l'appareil. Le bronze ainsi obtenu a une teneur variable en aluminium, en général 15 à 17P 100. Par des additions de cuivre, après analyse, on le ramène aux proportions commerciales, à savoir 1,25 ; 2,5; 5 ; 7,5 ; 10 pour 100.
- Le four est construit en briques réfractaires et muni intérieurement d’un revêtement de 10 cm d’épaisseur de charbon (houille pul-
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- vérisée, lavée à l’eau de chaux et séchée). Les électrodes qui passent à travers les parois du four, sont en charbon et ont de 9 à 30 mm d’épaisseur. On peut au moyen d’une vis régler leur distance : on maintient un courant de 5 à 6 000 ampères sous 60 volts. Voici les résultats de ce procédé.
- En 1 h. 1/2 on obtient 90 kg d’un alliage à 14 p. 100 d’aluminium contenant 8 kil d’aluminium. La dépense d’énergie correspondante est de 25 500 w h. Cela correspond à une production de 1 kilog pour 30 k w h ou 46 ch-heure.
- II. PROCÉDÉS (ÉLECTROLYTIQUES.
- Les procédés électrolytiques consistent d’une manière générale à séparer l’aluminium à la 'cathode d’un appareil électrolyti-tique contenant un composé convenable.
- On a beaucoup cherché à électrolyser des dissolutions aqueuses de sels d aluminium; malgré les nombreux brevets qui ont été pris à ce sujet, il ne semble pas qu’il soit possible d’y arriver : toujours l’aluminium s’oxyde en se déposant et finalement on n’obtient que de l’alumine. Tous les procédés électrolytiques de fabrication de l’aluminium s’appliquent donc à des électrolytes fondus. Dès 1854, Deville faisait des clectrolyses de sels d’aluminium, par voie sèche; et vers la même époque Gaudin avait obtenu de l’aluminium par électrolyse d’un mélange de cryolite et de sel. L’insuffisance des sources électriques alors connues s’opposa seule au développement de ces méthodes.
- Les procédés actuels les plus connus de fabrication en Europe sont les procédés Héroult, Héroult-Kiliani Binet. Bien que l’industrie électrique de l’aluminium semble être actuellement en voie de transformation, nous décrirons rapidement ces procédés dont probablement on ne s’écartera guère que par des détails.
- i° Procédé Héroult. — Ce procédé appliqué à Neuhausen se rattache de bien prés aux procédés électrothermiques et il est probable que la chaleur doit, pour une grande
- part, intervenir en môme temps que l’électro-lyse.
- Le creuset, rectangulaire, en fer garni intérieurement de charbon, forme la cathode; l’anode est constituée par un gros bloc de charbon qui peut descendre verticalement au milieu du creuset ; au fond, on place du cuivre que l’on commence par fondre rapidement sous l’action de l’arc, puis on introduit l’alumine et on soulève l’anode ; l’alumine fond, l’anode brûle peu à peu et le bronze d’aluminium coule au fond du creuset. Le courant est d’environ 13 000 ampères sous 12 à 15 volts. On coule deux fois par 24 heures, et l’on obtient 3 000 kg de bronze à ro pour 100. La production de 1 kg d’aluminium exige 29 ch-heurc.
- 20 Procédé Héroidt-Küiani. — Par de légères modifications au procédé Héroult, Ki-liani est arrivé à obtenir l’aluminium pur.
- La cuve est en tôle de 60 cm de diamètre et 5 5 de hauteur ; au fond, la cathode est constituée par un revêtement de charbon graphitique et goudron.
- L’anode est formée, comme dans le procédé Héroult, d’un bloc de charbon suspendu dans le creuset. Ce creuset est constamment refroidi par un courant d’eau. On alimente d’abord avec delà cryolite que l’on fond, puis avec de l’alumine, ajoutée régulièrement par petites portions. Il semble qu’il y ait là une véritable électrolyse de l’alumine, le point de fusion étant abaissé par la présence de la cryolite. Voici le détail du prix de revient de
- l’aluminium par ce procédé :
- 2,200 kg alumine....... 1,43
- 0,900 cryolite ............. 0,68
- 1,600 charbon (anode) .... 0,56
- Main-d’œuvre........... 0,56
- 56 ch-h. (hydraulique). . . . 0,47
- Frais généraux......... 0,30
- 4,o°
- 30 Procédé Minet. — Ici nous avons une véritable électrolyse ; les creusets sont chauffés dans des fours spéciaux; l’électrolyte est un mélange de 25 à 40 pour 100 de cryolite»
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- et de 75 à 60 pour ioo de sel marin. On alimente le bain avec un mélange d’alumine, de cryolite et de fluorure d’aluminium.
- Le creuset est en fonte et ne sert pas d’électrode : les électrodes sont toutes deux formées par des blocs de charbon ; le métal coule dans un récipient placé au-dessous de l’anode. Le creuset est protégé contre l'attaque des bains par un artifice ingénieux ; il communique par l’intermédiaire d’une résistance assez élevée avec la cathode, de manière à former lui-même une cathode supplémentaire, la mince couche d’aluminium qui s’y dépose et s’y maintient suffit à le protéger. On obtient environ 50 gr. d’aluminium par cheval-heure.
- En dehors de ces procédés devenus classiques, on en a essayé quelques autres qui ne sont pas entrés dans la pratique. Dans le procédé Faure, on revenait à la production du chlorure double de Sainte-Claire Deville, mais par l’action de l’acide chlorhydrique gazeux, et non plus du chlore, sur le mélange d’alumine et de charbon. Ce chlorure double, soumis à l’électrolyse, donnaitde l’aluminium et du chlore gazeux que l’on devait utiliser pour obtenir comme produit secondaire du chlorure de chaux. Le procédé échoua faute de récipients résistant à l’action destructive de l’acide chlorhydrique et du chlore.
- En résumé, d’après Borchers, les procédés électrolytiques actuels de métallurgie de l’aluminium reviennent à peu près tous aux règles suivantes :
- i° Comme électrolyte, on se sert d’alumine dissoute dans un selhaloïde fondu.
- 20 La teneur du bain est maintenue constante par addition d’alumine.
- 30 Comme anode, on emploie des blocs de charbons formés en général de plaques réunies; comme cathode, une électrode constamment refroidie, pénétrant par le fond du creuset.
- 4° Les creusets en fer ont une forme cylindrique, peu élevée, et sont garnis intérieurement de combinaisons d’aluminium pures et difficilement fusibles.
- 5° La chaleur nécessaire à maintenir la fu-
- sion est produite par le courant ; les densités employées atteignent 25 000 ampères par mètre carré de cathode.
- 6° Les parois du creuset sont maintenues aussi froides que possible pour que la garniture n’en soit pas fondue.
- 70 La température de l’électrolyte est maintenue aussi basse que possible : ie pour éviter les pertes de chaleur inutiles; 2e pour éviter la formation des sous-oxydes.
- En moyenne, dans de bonnes conditions, on peut compter recueillir 1 kg d’aluminium par 36 ch-heure.
- II — Eleotrolyse des chlorures alcalins.
- L’électrolyse des chlorures alcalins peut avoir trois buts différents :
- i° Fabrication des hypochlorites ;
- 20 — des chlorates ;
- 3U — du chlore et de l’alcali correspondant.
- iu Fabrication des hypochlorites. — Prenons par exemple, une dissolution de sel marin étendue et froide, et faisons passer un courant dans cette dissolution.
- L’action primaire du courant consiste à décomposer le sel en sodium et chlore
- Na CI — Na +Ci:
- Le sodium au contact de l’eau donne de la soude et de l’hydrogène
- Na rf H’ O = Na O H + H.
- Enfin, si les deux électrodes sont suffisamment voisines l’une de l’autre, cette soude vient en présence du chlore resté dissous dans la liqueur, et, si cette liqueur est étendue et froide, donne un hypochlorite
- 2 Na O H -i- 2 Cl = Cl O Na + Na CI + H* O.
- Le liquide ainsi obtenu jouit de propriétés oxydantes (décolorantes et désinfectantes) remarquables.
- Ce procédé de fabrication des chlorures décolorants a été employé par M. Ilermite. Il emploie comme bain un mélange de chlo-
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- rare de sodium et de chlorure de magnésium dans les proportions suivantes :
- Na Cl............ 50
- Mg CP.......... 5
- L’électrolyseur est constitué par des cathodes en zinc et des anodes en toile de platine alternées ; les cathodes sont formées par des disques de zinc montés tous sur un même axe; pour les nettoyer d’une manière continue, on les fait tourner lentement dans le bain, tandis qu’un couteau en ébonite vient s’appuyer sur elles.
- Le procédé Hermile a été considérablement simplifié et amélioré par Al. Paul Corbin, à Lancey (Isère). Tandis que toutes les plaques de l'électrolyseur Ilermite sont montées en quantité, celles de l’électrolyseur Corbin sont disposées en tension, ce qui, nous l’avons vu, permet de réduire la dimension des appareils. Les plaques de l’électrolyseur Corbin (Bg. 1) sont formées de minces lames de pla-
- n
- Fig. 1.
- tine (0,1 mm à 0,2 mm d’épaisseur, 8,2 dm* de surface) enchâssées par des procédés spéciaux au centre d’une plaque de verre qui leur forme un large encadrement carré. Ces plaques sont disposées parallèlement les unes aux autres, et très près l’une de l’autre dans une cuve à rainures, à peu près comme les plaques photographiques dans les boîtes où on les conserve, de telle sorte que chaque plaque peut très facilement être visitée et réparée en cas de besoin sans arrêter la marche de l’appareil. L’électrolyte est formé exclusivement de sel marin : AL P. Corbin a en effet, reconnu l’inutilité du chlorure de magnésium préconisé par Ilermite. La dissolution de sel arrive abondamment par le fond
- de la cuve (fig. 2), est soumis à l'électrolyse, se charge d’hypochlorite et déborde de chaque côté à la partie supérieure. Le point très original du procédé consiste en ce que bien que tous les compartiments successifs communiquent en réalité par le bas, les dérivations de
- Fig. 2.
- courant qui passent par là sont tout à fait négligeables à cause des grandes masses de verre qu’elles ont à contourner, et que, en fait, on a tous les avantages d’une disposition
- Fig. 3-
- en tension, avec une grande facilité d’alimentation en liquide.
- Les électrodes d’entrée et de sortie [dans les cuves sont formées comme l’indique la figure 3 : des plaques en bronze platiné sont fortement serrées par des écrous contre une garniture de caoutchouc qui assure une fermeture hermétique. Chaque électrolyseur est formé de 17 plaques (non compris l’entrée et la sortie du courant) ce qui, en réalité, fait 18 voltamètres ; un tel appareil absorbe 150 volts et 150 ampères. L’électrolyte est une dissolution de sel à 40 B et à la température de 250. La liqueur obtenue est utilisée au
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- blanchiment de la pâte de papier ; après le passage dans les piles blanchisseuses, le sel marin régénéré repasse dans les clectroly-seurs : on perd seulement 20 kg de sel par 100 kg de pâte blanchie ; un seul électrolyseur blanchit 400 kg de pâte par 24 heures.
- On en déduit, d’après les données précédentes, que le blanchiment d’un kilogramme de pâte par les procédés électrolytiques exige une dépense d’énergie de 1,35 kwh. 11 est intéressant de rapprocher ce nombre (du poids de chlorure de chaux employé dans les procédés chimiques ordinaires pour le blanchiment de la même quantité de pâte : ce poids est d’environ 20 kg par 100 kg de pâte blanchie.
- 20 Fabrication des chlorates. Par une légère modification des conditions de l’expérience, la méthode précédente pourra donner des chlorates au lieu d'hypochlorites. On sait, en effet, que les hypochlorites se dédoublent très facilement sous l’influence de la chaleur en chlorate et en chlorure.
- Il en résulte que si dans l’électrolyse d’un chlorure alcalin on laisse la température s’élever sous l’influence du courant, et si la liqueur est suffisamment concentrée, il se produira directement un chlorate par l’action du chlore sur l’alcali. Le chlorate de potasse, beaucoup plus soluble à chaud qu’à froid se précipitera facilement par refroidissement ; le chlorate de soude au contraire, dont la solubilité à chaud et à froid diffère peu, sera plus difficile à recueillir. C’est pour cette raison que, jusqu’ici, la fabrication électrolytrique du chlorate de potasse a pris une plus grande extension que celle du chlorate de soude.
- Ces procédés sont actuellement employés dans un certain nombre d’usines ; à Vallorbes, où se trouve l’une des plus importantes, les anodes sont en platine, les cathodes en fer ; la densité de courant adoptée est de 50 ampères par décimètre carré ; la dissolution contenant 25 p. 100 de chlorure de potassium, est maintenue par le passage du courant à une tem-
- pérature de 45 à 55C D’après les brevets Gall et de Montlaur, qui y sont exploités,Ue dégagement de l’hydrogène dans le voisinage delà cathode aurait une influence désastreuse sur le rendement de l’opération par son action réductrice sur le chlorate formé.
- On s’y oppose en séparant l’électrolyseur en deux compartiments par un diaphragme poreux de manière à produire séparément le chlore et la potasse; le chlorate est obtenu ultérieurement par l’action de deux corps l’un sur l’autre. Bien que, comme nous allons le voir, celte action nuisible de l’hydrogène soit au moins contestable, on a proposé, pour éviter le dégagement de cet hydrogène, un moyen ingénieux que nous nous contenterons de signaler ; il consiste à employer comme cathode du cuivre oxydé profondément : l’hydrogène réduit l’oxyde et ne se dégage pas ; on réoxyde les électrodes par grillage quand cela est nécessaire (Gibbs et Francho.t).
- M. P. Corbin a appliqué à la fabrication du chlorate ses électrolyseurs en tension que nous avons décrits plus haut. Les cuves sont à peu prés semblables à celles des hypochlorites, mais ici, pour élever la température, on adopte des densités de courant beaucoup plus élevées; chaque cuve absorbe iio volts et 500 ampères ; le liquide, circulant continuellement, entre à 20° et ressort 80° ; de là, il èst immédiatement conduit dans des bassins où il laisse déposer par refroidissement son chlorate en paillettes cristallines. Lorsque le dépôt est complet, la dissolution de chlorure de potassium est décantée et l’on ramasse avec des pelles le chlorate qui se trouve au fond des bassins. Ce chlorate est lavé, redissous et purifié par cristallisation.
- Au point de vue de la dépense d’énergie, on peut admettre qu’il faut environ 20 ch-heure par kg de chlorate produit. 11 est intéressant de comparer à ce point de vue les procédés électrolytiques aux procédés chimiques de fabrication du chlorate de potasse. Dans ces derniers, on part de l'acide chlorhydrique que l’on obtient comme résidu de l’ac-
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- tion de l’acide sulfurique sur le sel marin; cet acide chlorhydrique est transformé en chlore par le bi-oxyde de manganèse *, puis le chlore est dirigé dans un lait de chaux mélangé avec du chlorure de potassium; il se produit du chlorate de chaux, très soluble, qui, par double décomposition, donne du chlorate de potasse très peu soluble à froid,
- L’expérience a montré que ces diverses opérations exigent environ 25 kg de charbon par kg de chlorate produit.
- 11 résulte de là que, si l’énergie électrique était produite par une machine à vapeur, les procédés électriques n’auraient pas d’avantages sur les procédés chimiques, la dépense de combustible étant à peu près la même dans les deux cas. Au contraire, si la puissance utilisée est hydraulique, les procédés électrolytiques présentent de très grands avantages.
- R Indépendamment de la question d’énergie, les procédés électriques ont un avantage considérable sur les procédés chimiques au point de vue des matières premières : les premiers en exigent une seule, le chlorure de potassium ; les seconds en exigent un grand nombre, dont quelques-unes comme le bioxyde de manganèse ont une grande valeur, même avec les procédés de régénération. Aussi, actuellement, le prix de revient du chlorate de potasse obtenu électriquemeEt est incomparablement plus bas que celui du chlorate de fabrication chimique.
- Comme nous l’avons dit, la question n’est pas si avancée pour le chlorate de soude qui pourtant, précisément parce qu’il est plus soluble, est plus apprécié dans les arts de la teinture que le chlorate de potasse. Les derniers brevets Gall et de Montlaur au sujet du chlorate de soude sont trop peu explicites pour que nous puissions les analyser ici.
- 30 Fabrication du chlore et des alcalis. — En principe, la production séparée du chlore et de l’alcali, semble être le résultat le plus simple et le plus facile à obtenir de l’électro-lysc des chlorures alcalins. En réalité, les
- difficultés que l’on rencontre dans cette voie sont d’ordre purement pratique : elles proviennent surtout de l’attaque violente de l’anode et surtout du diaphragme par le chlore qui détruit en peu de temps les substances les plus réfractaires. Bien que l’on ait essayé, pour former les anodes, un très grand nombre de substances peu altérables, comme le phosphure de chrome, le peroxyde de plomb, le ferrosilicium, etc., c’est encore au charbon que l’on a recours le plus souvent : le charbon lui même, nous le savons, est attaqué dans ces 'circonstances et donne naissance à des composés graphitiques. La forme du carbone la plus résistante à ce point de vue est le graphite; on emploie avec avantage les charbons transformés superficiellement en graphites à la haute température du four électrique.
- Parmi les Sociétés qui fabriquent par élcctrolyse le chlore et la soude, nous citerons le “ Caustic Soda and Chlorine Syndicale ”, qui applique les procédés Greenwood.
- Les anodes sont en charbon graphitique fabriqué par la société « Le Carbone J). Les diaphragmes sont formées d’une série de gouttières de verre, en forme de V, superposées et remplies d’amiante.
- D’après un rapport d’Hopkinson, les résultats obtenus sont les suivants :
- 13 cuves en tension absorbant 80 volts et 500 ampères, (6 volts par cuve). Théoriquement 500 ampères décomposeraient 165 kg de sel par semaine de 150 heures, soit, dans les 13 cuves 2 145 kg; en pratique on trouve 2 tonnes environ.
- Quant au prix de revient (électrique) on peut l’établir delà façon suivante. L’énergie nécessaire pour décomposer 2 tonnes de sel est 1 cheval-an, ce qui donnera 1,07 tonne d’oxyde de sodium (Na5 O) et 1,2 tonne de chlore.
- Une installation de 3 000 chevaux, brûlerait en un an 45 000 tonnes de charbon ; soit (en Angleterre, avec le charbon à 10 fr la tonne) une dépense de 450 000 fr ; en ajoutant 150 ooofrd’amortissement, ladépenseannuelle
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- est 600000 fr soit 200 fr par cheval-an. Ainsi le prix de l’énergie électrique nécessaire pour produire 1,07 tonne de Na5 O et 1,2 tonne de chlore (sous forme de chlorure cle chaux) est 200 fr.
- La question du diaphragme est celle qui a le plus préoccupclcs inventeurs : on obtient paraît-il, de bons résultats en accolant l'un à l’autre deux diaphragmes de nature différente, par exemple une feuille de papier parchemin et une feuille de bois mince de quelques dixièmes de millimètres d’épaisseur (procédé Fossier). Ces diaphragmes qui séparément, seraient détruits en quelques instants, résistent plusieurs jours lorsqu’ils sont réunis ; il serait intéressant de donner une explication satisfaisante de ce fait.
- Devant ces difficultés inhérentes à l’emploi du diaphragme, 011 a cherché des procédés détournés permettant de s’en passer. L’un d’eux (brevet Ilermite) consiste à faire 1 clectrolyse d’un mélange de sel marin et d’alumine gélatineuse. Le chlore se dégage ; la soude s’unit à l’alumine et donne un alu-minate de soude que l’on traitera ultérieurement par l’acide carbonique pour en extraire la soude à l’état de carbonate.
- Un artifice plus souvent employé consiste à prendre une cathode de mercure ; le sodium s’unit au mercure et donne un amalgame qu’il suffit de traiter par l’eau pour obtenir de la soude caustique. Cette méthode est appliquée àOldbury, près de Birmingham. Voici les résultats obtenus.
- par heu
- Sel murin
- (détruit) 1 058 gr Soude
- produite 724 Chlore
- par jour par cheval-jour 28 kg 8 kg
- l9 5.5
- On a songé .également à électrolyser le sel marin fondu. Dans ces conditions on ne peut recueillir directement le sodium : il se forme, en effet, un sous-chlorure de sodium Xa* Cl qui d’ailleurs jouit jusqu’à un certain point
- des propriétés du sodium métallique, et peut quelquefois le remplacer ; par exemple dans le traitement cîe la cryolite pour la préparation de l’aluminium :
- Al! FI6 Na Fl -j-- 6 Na1 CI = a Al -f- 6 Na CI -f 12 Na Fl D ailleurs rien n’est plus facile que de transformer en soude caustique ce sous-chlorure de sodium : il suffit de le traiter par
- Nas Cl O = Na O H -i-Na Cl + H.
- Enfin on peut employer, dans l’électrolyse du chlorure de sodium, une cathode de plomb fondu : il se forme un alliage d’où on extrait le sodium par distillation.
- P. Janet,
- Chargé de cours à la Faculté des Sciences, Directeur du Laboratoire central d’Electricité.
- SUR LA TRACTION
- MÉCANIQUE DES TRAMWAYS (')
- IV. --- TYPES n’EXPI.OITATION
- La seconde partie du rapport est relative aux types d’exploitation à adopter suivant la nature du trafic :
- « Si on considère les différents services effectués actuellement par la traction mécanique, on voit qu’ils diffèrent beaucoup les uns des autres. Entre les lignes urbaines et les lignes de banlieue, par exemple, il / a des différences importantes dans les besoins à desservir. Un meme système peut-il convenir indifféremment à l’une et à l’autre ? Cela paraît peu probable.
- )) On pourrait distinguer :
- » t° T.es lignes à trafic régulier peu chargé. » — — chargé.
- » 2" Les lignes à trafic irrégulier.
- » jn Les lignes à fortes déclivités.
- » Le premier type correspondant à l’intérieur des villes : les variations de trafic sont
- (’) Voir YÈdairagc Électrique du iG novembre, p. 289.
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- relativement faibles ; les tractions où la puissance est fournie régulièrement, mais sans grande élasticité, peuvent lui convenir.
- » Le second type, correspondant par exemple à des services de villes d’eaux, nécessite avant tout une grande élasticité de débit.
- )) Enfin le troisième type, répondant par exemple aux lignes de pénétration dans les montagnes, exige, pour gravir de fortes rampes, des dispositions spéciales.
- )) Peut-être, dans la pratique, le problème se pose-t-il immédiatement dans des conditions plus simples que celles que nous indiquons : remplacer, dans les villes, les chevaux par une traction plus économique, plus rapide et plus confortable. Cependant il nous semblé utile d’envisager aussi les points de vue que nous venons de signaler; s’ils sont encore un peu théoriques aujourd'hui, ils seront pratiques demain.
- » Le Congres pourra donc examiner la question suivante :
- » Y a-t-il lieu, pour choisir un mode de traction, de considérer quel sera le service à effectuer et comment peut-on classer les différents services ? »
- Les considérations économiques qui doivent guider dans le choix d’un système de traction dépendent non seulement du trafic, mais encore de la longueur de la ligne. Supposons, par exemple, une ligne à trafic régulier peu chargé ; on a tout intérêt à diminuer le .plus possible les frais de premier établissement dont l’intérêt et l’amortissement, se répartissant sur un chiffre d’affaires peu considérable, grèveraient beaucoup le prix de revient. Si la ligne est longue, d’après ce que nous avons dit plus haut, les départs pourront être espacés et partant, le nombre de voitures en service par kilomètre de ligne sera faible. Les systèmes exigeant l’établissement d’une ligne de transmission spéciale, reviendront à un prix plus élevé par voiture en service que les systèmes employant des automobiles indépendantes. Il y aura lieu cependant dans ce dernier cas de considérer la longueur du par-
- cours effectué par les voitures entre deux recharges, car l’établissement de plusieurs stations centrales peut entraîner à des frais d’exploitation considérables. Si nous envisageons, au contraire, une ligne à trafic très chargé, exigeant un grand nombre de voitures en service par kilomètre de voie, les frais de premier établissement par voiture en service peuvent devenir moindres pour les systèmes à ligne de transmission spéciale.
- Si la ligne est à trafic irrégulier il faudra considérer, en outre, l’importance du trafic extraordinaire par rapport à l’importance du trafic ordinaire ; si le premier est la source de recettes la plus considérable, comme il arrive en général pour les lignes de villes d’eaux, il faut assurer avant tout ce service. Si un système permet d’obtenir ce résultat par l’utilisation du seul matériel nécessaire à l’organisation rationnelle du trafic ordinaire, il sera évidemment préférable.
- Sur les lignes à fortes déclivités, les considérations d'ordre technique deviennent prépondérantes.
- Il 11’y a pas lieu de considérer, dans ce chapitre, les lignes a trafic régulier chargé.
- 11 résulte des considérations précédentes que le choix du système de traction à adopter, sur une ligne donnée, est surtout une question d’cspccc et il nous semble bien difficile d’établir une classification.
- Comme le fait très bien remarquer le rapporteur, c’est donc surtout l’élasticité des différents systèmes qu’il convient d’examiner dans ce chapitre, en négligeant la question économique du prix de revient qui sera étudiée ultérieurement. Nous ne considérerons donc que les deux cas suivants :
- i° Lignes à trafic irrégulier.
- 2° Lignes à fortes déclivités.
- Lignes à trafic irrégulier. — Nous étudierons successivement les limites d’élasticité des différents systèmes de traction,
- a). Traction funiculaire. — Par suite des frais énormes qu’entraîne l’installation du
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- câble et de la puissance considérable nécessaire pour entretenir le mouvement, ce mode de traction convient surtout aux lignes à trafic très intense ; il présente une élasticité considérable. La mise en mouvement du câble, le matin, exige une puissance double environ de la puissance moyenne dans la journée.
- On peut citer comme exemple la section des lignes de State Street, à Chicago, dont le câble est entraîné par un moteur électrique. Ce dernier a une puissance de 600 chevaux (500 volts et 895 ampères), mais il peut sans danger supporter une surcharge constante cle 25 ou 50 pour 100. En lait, principalement lors de la mise en marche du câble, le matin, il absorbe 1000 ampères et plus. Le câble a une longueur de 6 milles (9,6 km). Les départs ont lieu toutes les 2 1/2 minutes ; chaque train se compose de 3 voitures ; il y a en moyenne 6 à 7 trains en service par kilomètre de voies doubles. Les chiffres suivants ont été relevés :
- Courant absorbé par le moteur seul... 40 ampères
- Courant absorbé paï le moteur et les
- poulies d’entraînement............... 95 id.
- Courant absorbé lorsque le câble est en mouvement à la vitesse de 25,8 km è l'heure............................. 275 id.
- le service défini plus haut........ 515 id.
- Ainsi donc, la puissance absorbée par les frottements du moteur, de la machinerie d’entraînement et du câble, à vide,, correspond à 275 ampères. La puissance disponible pour la mise en marche des voitures est donc de 1000 — ^75 = 725 ampères; l’intensité dépensée en service normal, avec 6 à 7 voitures par kilomètre de voie double est de 5L — 275 — 240 ampères. 1 jî moteur permettrait donc de tripler le nombre de trains, c’est à dire de faire un départ toutes les 50 secondes; c’est la limite à laquelle conduit fine autre considération que nous développerons plus loin.
- Ea station centrale de Kansas City actionne 3 câbles ayant des longueurs respectives de
- 4 331 m, 9000 met 9 450 m. Leurs vitesses respectives sont de 12,5 km, 15,75 km et 16,4 km à l’heure. Les lignes comprennent des courbes et des pentes atteignant jusqu’à 10 mm par mètre. Le câble a 3,175 cm de diamètre. Les voitures mixtes (partie couvertes, partie découvertes) peuvent recevoir 40 voyageurs assis; elles sont montées sur 2 trucks à 4 roues de 56 cm de diamètre.
- D’après M. Bontecou, les résultats suivants ont été constatés '
- Puissance moyenne développée..... 575 chevaux
- Les frottements du moteur
- absorbent........... 64 chevaux
- Les frottements du câble
- à vide absorbent.... 260 id. 324 id.
- Les 61 voitures en service absorbent
- donc, avec leur charge........... 251 id.
- Soit 4,1 chevaux par voiture
- A San Francisco, où les pentes sont très rapides et très nombreuses, la puissance absorbée pour le démarrage du câble est d’environ 500 chevaux,Ta vitesse de régime étant de 13 km à l’heure (8 milles). La puissance moyenne de la journée, avec 45 voitures en service est de 350 chevaux.
- La puissance des moteurs doit donc être beaucoup plus considérable que ne l’exige le service moyen, ce qui permet, à un moment donné, de doubler à peu près le nombre de voitures en service ; de plus. la puissance vive emmagasinée dans le câble en mouvement assure le démarrage des voitures dans d’excellentes conditions. C’est une sorte de volant interposé entre les moteurs et les voitures.
- En utilisant des attelages qui, dépensent moins que les auto-motrices, on pourrait augmenter encore le nombre de places offertes.
- Le nombre de voitures attelées qui forment un train est pour ainsi dire illimité, le serrage du grip étant suffisant pour transmettre l’effort nécessaire à la traction. Ainsi, le jour de l’inauguration de la ligne de State Street, à Chicago, en janvier 1882, le premier train fut composé de 10 voitures traînées par un seul grip. et contenant ensemble plus de
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- 1000 personnes. Quant au nombre de trains en service sur une même ligne, il n'est limite que par la condition qu’un train ne soit pas forcé de s’arrêter parce que le train précédent est lui-même à l’arrêt pour prendre ou laisser des voyageurs. Cette limite est atteinte lorsque les départs ont lieu toutes les 15 secondes environ.
- A Chicago, le nombre de vov-ageurs transportés par les lignes à câble de la Chicago City, R. \V. C°'est en moyenne de 140000 par jour ; au moment de l’Exposition, le 9 octobre 189?, le nombre de"voyageurs transportés par ces mêmes lignes fut de 800 00 environ c’est à dire 6 fois la moyenne, qui correspond à un trafic très intense déjà, avec voitures surchargées ; le matériel 11'était nullc-lement fatigué par ce service exceptionnel, car l’exploitation put être prolongée jusqu’à 4 heures du matin au lieu de 1 heure.
- Les chiffres donnés par Al. Bontecou sur les tramways de Kansas City permettent d’arriver à des conclusions semblables.
- Même sur les lignes à très fortes déclivités comme à San Francisco, on voit que la puissance disponible en cas d’affluence exception-nelleest de 150 chevaux qui permet de facilement assurer le service avec une circulation 8 ou 10 fois supérieure à la normale.
- Tramways électriques à Irôlet.— La pratique actuelle est d’employer deux moteurs de 25 chevaux par voiture motrice ; à la vitesse de 15 km à l’heure, une voiture ainsi équipée absorbe environ 8 chevaux correspondant à 12 ou 13 chevaux à l’usine ; si l’on admet que chaque voiture attelée absorbe environ 4 chevaux, chaque voiture motrice en marche pourrait remorquer un véritable train de 8 ou 10 voitures. Quelques exemples montreront que cette évaluation n’a rien d’exagéré.
- A Canton, dans l’Ohio, une auto-motrice équipée avec deux moteurs de 20 chevaux, a pu remorquer 5 attelages sur une rampe de 4 pour 100, toutes les voitures étaient surchargées, suivant la méthode américaine, et
- ne contenaient pas moins de 75 voyageurs chacune.
- A Ottawa, dans le Canada, une automotrice du même modèle a pu remorquer un train de 3 attelages, le nombre de voyageurs contenus dans le train s’élevant à 561, soit 140 personnes par voiture.
- A Decatur, une voiture équipée avec deux moteurs de 25 chevaux, put traîner 5 autres voitures, le nombre de voyageurs étant supérieur à 400.
- A Indianapolis, à la suite d’un accident et delà négligence d'un ouvrier, une automotrice n’ayant qu’un seul moteur de 25 chevaux, démarra et remorqua, sur une pente de 1 1/3 pour 100, un train de 7 voitures surchargées ; la vitesse fut bien entendu réduite.
- Ces* exemples pourraient être multiplies. Ceux que nous venons de citer suffisent ; ce sont des cas extrêmes qui se présentent rarement dans la pratique. Les trains composés de l’automotrice et de un ou deux attelages suffisent parfaitement; ces trains absorberont 12 à 16 chevaux correspondant à 16 ou 20 chevaux à la station centrale.
- La dynamo génératrice, à la station centrale, doit avoir une puissance normale égale à la moitié de la puissance nominale des voitures, soit pour une installation moyenne de 6 voitures, une puissance de 150 chevaux. De cette façon elle travaillera en temps ordinaire, à un peu plus que mi-charge, ce qui permet d’obtenir un rendement assez bon. Cette puissance permettra donc de mettre en circulation 9 trains de 3 voitures ou 12 trains de deux voitures." c’est à dire 4,5 fois ou 4 fois plus de voitures et de transporter 8 à 9 fois plus de voyageurs, qu’en temps normal. Si l’on tient compte de ce fait que générateurs et moteurs peuvent travailler sans danger pendant quelques instants avec une surcharge de 50 pour cent, ou constamment avec une surcharge de 25 pour cent on voit que ces chiffres, loin d’etre exagérés, correspondent à des minima.
- Sur les grandes installations où l’on dispose d’un matériel considérable, qu’on peut
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- utiliser, à un moment donné, sur la ligne la plus chargée, les limites d’élasticité peuvent être encore plus grandes. A Boston, le débit moyen, pendant le mois d’Avril 1894, fut de y 724 ampères avec 500 voitures en service, tandis que pendant une journée de Décembre le débit moyen, pendant une heure, fut de 22 860 ampères, avec un maximum de 26 540 ampères, lorsque 720 voitures étaient
- Accumulateurs électriques. — L’élasticité de ce système est très faible. Par suite du poids considérable des accumulateurs, chaque voiture comprend une batterie suffisante seulement pour son parcours, sans attelage. On ne peut guère, avec les accumulateurs actuels, songer à augmenter la capacité des batteries, ce qui conduirait à un poids excessif ; on ne pourrait donc employer des attelages qu’en multipliant les points de chargement, ce qui conduirait à une augmentation correspondante du matériel fixe et des batteries, ce qui ne saurait être considéré comme un cas d’élasticité, celle-ci étant caractérisée par l'utilisation possible du matériel normalement nécessaire pour le service régulier.
- D’un autre côté. un des avantages de la traction par accumulateurs, au point de vue du matériel fixe, est précisément d utiliser ce matériel constamment à pleine charge, ou à peu près. On ne peut donc songer à augmenter le nombre de trains en circulation d'une façon régulière.
- Système Mékarski. — Ce système se rapproche du système à accumulateurs, mais avec une élasticité plus grande, car on peut facilement accumuler sur une voiture, en augmentant soit le volume, soit la pression, une quantité d’air suffisante pour assurer la traction d’une ou meme de deux voitures attelées. Le moteur se prête en effet très bien au développement de puissances très variables, en modifiant la pression d’admission etla détente. Le poids d’air consommé par voiture - kilomètre augmente évidemment lorsqu’on marche dans ces conditions anor-
- males, ce qui limite la durée du parcours,, ou plutôt puisque la longueur du parcours est déterminée, la puissance qu’il convient de ne pas dépasser avec un matériel donné.
- De même que dans le cas précédent, ce système ne se prête pas à l’organisation rationnelle de trains supplémentaires, et pour les mêmes raisons.
- Système à eau chaude, Lamm et Francq. — Ce que nous venons de dire du système à l’air comprimé s’applique également au sys-' tème à eau chaude dont l’élasticité est plutôt un peu moindre.
- Locomotives à foyer. — Les locomotives à vapeur ne se prêtent à l’organisation de trains supplémentaires qu’en employant un matériel supplémentaire spécial, mais elles se prêtent assez facilement à la traction des attelages, la locomotive Serpollet en particulier, dont on peut augmenter la puissance, dans de grandes limites, en augmentant l’injection d’eau.
- En résumé, si l’on définit l’élasticité d’un système, comme le rapport du nombre de voj’ageurs qu’on peut transporter en utilisant au maximum le matériel fixe nécessaire pour assurer d’une façon normale le trafic moyen, au nombre de voyageurs transportés en service moyen, on voit que les dillcrents systèmes peuvent se caractériser de la façon suivante : nous admettons que le trafic moyen correspond à un nombre de places occupées égal à la moitié du nombre des places offertes.
- Tableau U
- Elasticité relative des dilTérenls modes de traction.
- Ti action funiculaire ,.................. 8à<)
- id. électrique à trôlet.............. 8 à 9
- id. id. à accumulateurs......... 2
- id. à eau chaude..................... 4 4 6
- Nous avons intentionnellement négligé, dans ce qui précède, l’utilisation du matériel de réserve indispensable dans toutes les installations ; la proportion de ce matériel au
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- matériel normal est la même pour tous les systèmes, soit 0,55 environ. Ce matériel peut être utilisé en cas de grande affluence, ce qui augmente d’environ un tiers les chiflrcs ci-dessus. Mais l’ordre relatif des différents systèmes reste le même.
- Lignes à fortes déclivités. — On sait que l’adhérence des roues aux rails, par laquelle se fait l’entraînement des voitures, a pour valeur <z f f étant la pression en kgs sur 1 essieu moteur, c’est à dire le poids adhérent, et a un coefficient dont la valeur dépend de la nature des surfaces en contact. Si l’effort de traction est supérieur au produit y.f l’adhérence ne peut plus le transmettre, les roues patinent. La valeur de / dépend des dispositions adoptées : si la voiture est à adhérence totale, comme c’est généralement le cas pour les automobiles, / est égal au poids total h. Si l’on emploie des trucks articulés comme le truck à traction maxima, de Brill, ou le truck radial, de Robinson,/est égal à 0,90 F. Si tous les essieux ne sont pas moteurs, ou si la voiture remorque des attelages, la valeur de / par rapport au poids total b diminue rapidement. Quant à ?.. sa valeur varie énormément suivant l’état de la surface des rails ; elle varie entre 0,10 et 0,35 ! lorsque les rails sont couverts de cette boue grasse si fréquente dans les grandes villes, sa valeur minima peut être encore plus faible. Toutefois, en projetant du sable sur les rails, on peut généralement donner à a une valeur assez élevée.
- L’effort total en rampe, est de 6) F>
- où 0 est le coefficient de résistance au roulement et 6 l’angle de pente.
- On doit donc avoir :
- «/>(/> F sia e)F,
- shiO<
- Si l’on prend pour x la valeur o, 20, pour / la valeur F. pour p la valeur 0,0115, ^ v'ent 0 = io’ 30’ et
- tg 0 = x>, 1 s5.
- A cette limite, les roues sont sur le point de patiner; en réalité, elles patineraient, dans la plupart des cas, car on ne peut compter d’une façon absolue pour a, sur une valeur aussi élevée que 0,20 et, même en l’admettant, il suffirait d'avoir vent debout pour ne pouvoir avancer; le démarrage ne se ferait que difficilement, lvn réalité, les pentes maxima qu’on puisse aborder avec les systèmes à adhérence seule ne peuvent dépasser 0,155 l à Barmen, avec une pente de 0,185, 011 a dû adopter un tramway à crémaillère.
- Les tramways funiculaires, dans lesquels l’entraînement n’a pas lieu par adhérence seule, ne sont pas soumis à ces lois ; il convient de les adopter toutes les fois que les déclivités sont très fortes. Les nombreuses installations de tramways funiculaires à câble sans fin qui ont été faites depuis que la première ligne de ce genre a été établie à San Francisco, en 1875, ont démontré la supériorité de ce mode de traction, à ce point de vue. La pente la plus considérable qui ait été abordée par ce procédé est, croyons-nous, celle de llyde Street, à San Francisco, où, sur près de 200 mètres de longueur, la déclivité est de 0,21 m par mètre. Les frais de premier établissement toujours considérables avec ce système, s’opposent à son adoption lorsque le trafic n’est pas assez important. L’exploitation des chemins de fer de montagnes se fait par cable à mouvement alternatif ; il ne s’agit plus de tramways proprement dits ; nous ne nous en occuperons pas.
- Le système qui convient le mieux à la traction sur rampes, est, après le funiculaire, le tramway à trôlet.
- Avec des moteurs électriques enroulés en série, le couple moteur peut devenir excessi • vement considérable, lorsque l’intensité du courant d’alimentation est suffisante, ce qui est précisément le cas pour les tramways à trôlet où la station centrale assure un débit quelconque ; lorsque l’effort de traction augmente, la vitesse angulaire de l’armature di-I minue, jusqu’à ce que l’intensité du courant [ soit telle que le couple moteur soit égal au
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- couple résistant ; en outre, pour une vitesse donnée, le couple moteur reste constant pendant la rotation.
- Pour toutes ces raisons, le tramway électrique à trôlet se prête particulièrement bien à la montée des rampes. Le nombre de lignes à trôlet présentant des rampes importantes est très grand. On peut citer notamment les lignes suivantes sur toutes lesquelles on a pu remorquer des voitures attelées, ou des voitures chargées de près de 80 voyageurs :
- Amsterdam (Hfnts-ITnis). Glens t'alls...............
- Nashville....
- Richemond ...
- Fiesole (Italie). Wilmington...
- M35 m Par 111
- 090
- 080
- 075
- Les moteurs enroulés en dérivation se prêteraient moins bien à la montée des rampes.
- Les tramways à accumulateurs participent aux avantages des tramways à trôlets par suite de l’emploi des moteurs électriques, mais ils leurs sont inférieurs en raison du débit limité de la source d’électricité et en raison du poids plus considérable des voitures qui demandent, pour une rampe et une vitesse données, une puissance beaucoup plus considérable que les voitures plus légères des tramways à trôlets.
- Les autres systèmes se prêtent moins bien à la montée des rampes, J’aborden raison du poids des voitures ainsi équipées, puis parce que le couple moteur pendant un tour complet de la roue n’est pas constant. Les systèmes qui exigent l’emploi de locomotives et où, par conséquent, le poids adhérent n’est qu’une faible partie du poids total du train, sont, à ce point de vue dans un état d’infériorité évident.
- Lorsqu’une ligne de tramways ne présente des déclivités importantes que sur des faibles longueurs, on peut employer avec avantage le système à contrepoids que nous signalions dernièrement (’), quel que soit d’ailleurs le
- 11 mai 1895, page 266.
- mode cle traction adopté ; cette disposition fait participer la voiture aux avantages de la traction funiculaire, tout en permettant de conserver l’uniformité des voitures en service ; son installation coûte peu et, la force de la pesanteur étant contrebalancée par la pesanteur elle-même, en grande partie tout au moins, la puissance nécessaire pour remonter les rampes les plus importantes reste à peu près la même qu’en palier. A Providence, on a pu ainsi faire remonter à un tramway à trôlet des pentes de 15 pour 100, et dernièrement, à San Francisco, des pentes de 25,5 pour 100. Cette dernière est la plus importante qui ait, croyons-nous, jamais été abordée par un tramway sur route. Ce système ne rend tous les services dont il est capable que si les voitures passent dans les deux directions avec régularité.
- Al. Denizetfait remarquer avec juste raison, dans son mémoire, qu’il ne suffit pas qu’une voiture puisse remonter une pente ; encore faut-il qu’elle puisse la descendre avec sécurité. A première vue. il semble qu’une voiture qui a remonté une rampe, peut la descendre aussi facilement ; il n’en est rien et pour plusieurs raisons : au moment de la montée, la force motrice est opposée à l’action cle la pesanteur: dans la descente, elle lui est ajoutée, ou aucune force n’est opposée à la pesanteur, si l’on descend aux freins. Si les freins sont insuffisants et si le coefficient d’adhérence est faible par suite de l’ctat de la surface des rails, la pesanteur tend à communiquer à la voiture une vitesse sans cesse croissante qui peut devenir dangereuse surtout si la voie présente des courbes. En outre, il faut effectuer les arrêts sur un très faible parcours afin d’éviter les accidents dans le cas où un véhicule ou une personne se trouveraient sur la voie devant la voiture. La surface des rails est parfois si glissante, malgré l’emploi du sable, que M. Alékarski a pu voir, sur la ligne de Saint-Augustin, rue Lafayette, une voiture continuer à descendre en dépit de l’application des freins qui sont
- 0) L’Éclairage Électrique du
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- cependant très puissants ; la pente en cct endroit est cependant peu importante. La discussion complète de cette question nous entraînerait à l’étude des freins ; nous ne l’aborderons pas et nous nous contenterons d’étudier les avantages particuliers des différents systèmes.
- Le système funiculaire offre une grande sécurité en descente continue ; la seule difficulté réside dans l’arrêt des voitures; on ne peut faire marche arrière comme dans tous les autres systèmes, et l’on ne doit compter que sur l’action des freins ; la légèreté des voitures, dans ce système, est très favorable, car elle diminue la puissance vive à amortir.
- Le système le plus parfait semble être le système électrique, car il oflre des moyens de freinage spéciaux excessivement puissants. Si l’on ferme le circuit des moteurs sur une résistance convenable, ces moteurs fonctionnent en générateurs ; ils absorbent la puissance développée par la descente, et la transforment en chaleur clans le rhéostat; en donnant à la résistance une valeur convenable, la vitesse de la descente peut être rendue aussi faible qu’on veut et maintenue constante pendant tout le parcours. Si l'on ferme le circuit des deux moteurs l’un sur l’autre, par suite de la légère différence qui existe toujours entre ces deux moteurs, l’un d’eux commence à fonctionner en générateur et lance son courant dans le second qui fonctionne alors en moteur et se met à tourner en sens inverse : il se produit dans ces conditions un arrêt très brusque. Enfin, on peut., comme dans les autres systèmes faire machine arrière. Le poids relativement faible des voitures facilite l’arrêt.
- Ces considérations s’appliquent également bien aux tramways à accumulateurs électriques, sauf la dernière.
- Dans tous les autres systèmes, on ne peut compter que sur l’action des freins ordinaires, soit à patins, soit à calage des roues, et sur le renversement de la force motrice.
- Le système à contre poids permet d’obtenir une sécurité très grande dans les descentes et facilite beaucoup les arrêts.
- V. --- SYSTÈMES DE TRACTION.
- Xous décrirons dans une étude ultérieure les différents systèmes de traction utilisés dans l’industrie des tramways. Dans cet article, nous.nous contenterons de rappeler les grandes lignes de ces systèmes en citant le rapport de M. Guibert.
- « Nous rappellerons les différents systèmes de traction, en citant d’abord ceux qui n’ont pas donné lieu jusqu’ici à des exploitations en grand ;
- » Tramways à gaz et à 'pétrole. —Ils présentent divers inconvénients provenant principalement du manque d’élasticité de la puissance motrice, de la délicatesse des machines et de leur vitesse de marche. Ils offrent de grandes facilités de ravitaillement, mais elles sont appréciables surtout pour les voitures.
- » Tramways à soude et à ammoniaque.— Ce sont en réalité des tramways à eau chaude avec réchauffeur spécial.
- » Les tramways usités dans de grandes exploitations peuvent se répartir en trois groupes :
- )) i° Systèmes à lignes spéciales : funiculaires; tramways à trôlet; système Popp et Conti.
- » 2° Systèmes à accumulateurs : accumulateurs électriques; système Mékarski ; système ù. eau chaude, Lamm et Franq.
- )) ÿ Systèmes à voitures libres : tramways à vapeur à foyer, Rowan; tramways à vapeur ù foyer, Serpollet.
- » Premier groupe. — La puissance motrice est fournie à la voiture, en chaque point de son parcours, par une ligne de distribution continue, spéciale.
- » Deuxième groupe. — Une ou plusieurs usines centrales produisent la force, chacun des véhicules en prend une provision avec laquelle il effectue un parcours plus ou moins long.
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- » Troisième groupe. — Les véhicules s’approvisionnent seulement de matières premières et fabriquent la force nécessaire à leur progression.
- P remier groupe.
- « Systèmes funiculaires. — Ces tramways, développés en Amériquc/n’ont pas pris une grande’extensionen Europe,où ils ne semblent avoir bien réussi que pour desservir des plans inclinés. Les voitures sont légères et ne comportent comme’cquipement spécial quelegrip, mais le poids mort à traîner s’augmente clu poids du câble qui nécessite un effort égal au tiers environ à celui, necessaire pour la traction des voitures.
- <( Tranmays à conducteur électrique.—L’électricité est produite dans une usine centrale et distribuée aux voitures en marche par une canalisation qui suit tout le réseau ; elle actionne dans chaque voiture des dynamos qui qui mettent les roues en mouvement au moyen de connexions plus ou moins compliquées. Le courant retourne à l’usine par le rail.
- « La tension du courant est généralement de 500 volts ; dès que la longueur de l'usine centrale à une extrémité de la ligne dépasse .} kilomètres, il faut employer pour l’alimentation des feeders, conducteurs spéciaux.
- <( Le conducteur, sur lequel les voitures prennent le' courant, peut être souterrain, mais alors il est très cher. Tl peut être à niveau du rail si la voie est inaccessible; généralement il est aérien, ce qui est le plus économique.
- « Divers inventeurs, dont M. Claret, de Lyon, ont cherché à supprimer les inconvénients du fil aérien et la grosse dépense du Jil souterrain. Dans leurs systèmes, un conducteur souterrain isolé court tout le long de la voie, mais ce n’est pas sur ce conducteur que les voitures prennent l’électricité. Elles la prennent sur un rail central divisé en tronçons dont chacun est rattaché au conducteur continu par des appareils spéciaux dits : boîies de contact, mis en œuvre par la voiture elle-même. Les boîtes produisent ce résultat de
- donner le courant dans les seuls tronçons du rail central qui sont sous la voiture. De cette manière, d’une part la voiture reçoit à chaque instant le courant, de l’autre les tronçons sur lesquels peut s’effectuer la circulation ordinaire sont à un potentiel nul et ne présentent, par conséquent, aucun danger pour cette circulation.
- « 11 convient de signaler pour tous les systèmes électriques les inconvénients résultant du retour du courant par le rail, consistant dans l’attaque de .toutes les masses métalliques voisines. On préconise, pour les atténuer, le procédé qui consiste à mettre ces niasses au même potentiel que le rail.
- (( Système Popp et Conli. — Ce système sert naturellement de transition entre les systèmes à ligne et ceux à accumulateurs. La force est produite sous forme d’air comprimé, elle est distribuée, en des points distants de 2 kilomètres environ, tout le long du parcours ; la voiture en prend une provision suffisante pour parcourir au besoin deux sections sans alimenter.
- « La pression est seulement de 2 5 atmosphères, tandis que clans le système Mékarski elle varie de 30 à 80 atmosphères. L’appareil de prise d’air constitue l’originalité de ce système : la voiture, en arrivant au point d’alimentation, passe sur une pédale qui fait saillir hors de la voie un couteau creux par lequel arrive l’air venant de l’usine centrale. La voiture porte elle-même, à la partie inférieure, un organe spécial destiné à prendre l’air ; cet organe présente une fente horizontale dont les deux lèvres sont munies de bandages pneumatiques analogues à ceux des vélocipèdes. Le couteau s’engage dans la fente par la seule progression de la voiture ; l’ouverture d’un robinet gonfle les deux bandages qui serrent le couieau et font le joint entre l’arrivée et la prise de l’air. Il ne reste plus qu’à manœuvrer parla pression une soupape différentielle pour alimenter. L’opération termi-née, la soupape se referme d’elle-même et le jeu d’une pédale, mue par la voiture, qui
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- repart, fait disparaître sous la voie le couteau d’alimentation.
- « Cette voiture vient de faire des essais très satisfants; elle n’a pas encore effectué de service public. Elle comporte une ligne pour la distribution de la force, mais chaque voiture porte en même temps un petit accumulateur.
- Deuxième groupe. — Accumulateurs.
- « Accumulateurs électriques.— Dans ce système, l’électricité est produite dans une usine centrale ; elle sert à charger des accumulateurs qui sont embarqués à bord des voitures et fournissent le courant nécessaire à la marche. Sur les lignes de Paris les voitures sont de cinquante places et pèsent 14 tonnes en eharge ; la batterie pèse 3 000 kilogrammes et peut fournir le courant à 50, îoo ou 200 volts ; elle permet de parcourir environ 35 kilomètres. Il y a dans une exploitation de ce genre trois éléments à considérer :
- « La production de la force ;
- cc Son emmagasinement dans les accumulateurs et le chargement de ceux-ci à bord des voitures ;
- « Son utilisation dans lesdites voitures.
- « Naturellement, il faut plus d’accumulateurs que de voitures pour que l’usine de charge puisse fonctionner constamment.
- « Les accumulateurs se dérangent assez facilement, même sans accidents ; ils s’usent vite et leur entretien normal constitue une dépense importante.
- « On peut dire que l’avenir du système dépend des perfectionnements qui seront réalisés dans la construction des accumulateurs.
- « Air comprimé, système Mékarski.— Dans le système Mékarski, l’accumulateur est un réservoir d’air comprimé à 30, 50 ou même 80 atmosphères (dernier type). L’installation comporte une usine centrale où l’air est comprimé dans de grands réservoirs et en même temps refroidi. Chaque voiture porte plusieurs réservoirs qu’elle remplit à l’usine centrale.
- Avant d’être employé, l’air est détendu et réchauffé au moyen d’un appareil essentiel nommé bouillotte.
- « Dans les derniers types, une voiture de cinquante places pèse, en charge, 14 tonnes, dont 3 tonnes pour la bouillotte et les réservoirs, qui contiennent 200 kilogrammes cl’air à 80 atmosphères et permettent de faire des trajets de 15 kilomètres.
- « M. Mékarski, pour diminuer le nombre des usines, a établi des canalisations à la pression de 80 atmosphères.
- « Eau chaude. — Dans le système Lamm et Francq, la force est emmagasinée sous forme de chaleur dans de l’eau chaude.
- « L'usine fixe est constituée par des chaudières à haute pression, 15 atmosphères, correspondant à la température de 199".
- « Une locomotive, pesant 7 tonnes à vide, contient 2 000 kilogrammes d’eau ; la vapeur employée est détendue entre 3 et 8 kilogrammes, le détendeur est placé dans l’eau chaude de manière que la vapeur arrive sèche aux cylindres. On recharge quand la pression est tombée à 3 kilogrammes.
- (f Les locomotives peuvent marcher indifféremment en avant ou en arrière; elles remorquent deux ou plusieurs voitures. Elles n’ont pas de feu, la vapeur qui s’échappe est condensée plus ou moins complètement.
- « MM. Francq et Mcsnard ont inventé en outre une locomotive à grand volume d’eau et de vapeur accumulée, spécialement destinée à donner une série de coups de collier comme l’exigent des lignes accidentées dont les déclivités ne sont pas continues. Ces locomotives ont un foyer et contiennent une provision d’eau et de vapeur qui constitue un véritable accumulateur. En palier et en pente ou en station, la machine produit un excédent de chaleur qui est accumulée dans l’eau et restituée au moment de gravir les rampes. Un détendeur variable et un réchauffeur complètent cette machine qui peut fonctionner soit comme une locomotive ordinaire (sauf le détendeur), soit comme une locomotive sans
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- foyer. En particulier, elle peut marcher sans émettre de lumée.
- Troisième groupe.— Voitures indépendantes.
- « Voilures Roman. — La voiture Rowan est une locomotive faisant corps avec la voiture. Au point de vue mécanique, elle est étudiée pour que les organes soient aussi peu encombrants que possible. La locomotive est portée par un truck sur lequel vient s'appuyer une extrémité de la voiture proprement dite, portée à l'autre bout par un simple essieu. On a ainsi comme poids adhérent, outre le poids propre de la locomotive, la moitié du poids de lu voiture.
- « Système Serpollel. — La voiture Scrpol-let est également une voiture à vapeur ; la différence avec la voiture Rowan réside dans la chaudière, mais cette différence est prolonde, car c’est de la vapeur à plus de 300 degrés que donne la chaudière Serpollct, vapeur surchauffée, invisible et qui. fonctionne en somme comme du gaz chaud. Un des grands avantages est l’élasticité de la pression ; on a en réserve toute la chaleur contenue dans les tubes fort épais de la chaudière ; cela permet, en augmentant simplement l’injection de l’eau, de faire monter rapidement la pression.
- « Les points qui paraissent encore délicats dans ce système, quoique la maison Serpol-let pense avoir surmonté définitivement ces difficultés, sont l’entretien des chaudières et l’emploi de vapeur très chaude au point de vue de son usage dans les cylindres. Le graissage est fait à la vapeur. »
- (A suivre). G. Peli.issier.
- SUR LES UNITÉS ÉLECTRIQUES ET MAGNÉTIQUES (')
- II. GRANDEURS MAGNÉTIQUES
- 16. — Pôle magnétique. — Nous avons vu
- (') Voir Eclairage Électrique du 2 novembre, p.201, et du q novembre, p. 260.
- 535
- au § 8 que les dimensions du pôle magnétique sont
- ÏW —IL = QLT-1 MLT'T = W 3 .
- Cette quantité est homogène à une vitesse dynamique (§ 2).
- Ea même expression peut être obtenue à laide de la formule de Laplace, dans les hj-potheses E = LM* T"1, A = L,
- 17. — Potentiel magnétique. — 11 se trouve renfermé dans la définition :
- K'—L (§ 7). Alors
- U=;n = LMT-’.
- Un pôle magnétique exprime donc par lui-même un potentiel magnétique.
- 18. — Energie d’un système magnétique. — Elle est représentée par le produit
- m Ll - (L M r-1) (L M T' ») = Ls M* T-1 = W,
- et elle est de la nature d’une énergie mécanique.
- tq. — Moment magnétique. — C’est le produit m L— Ls M T"’.
- 20. — Potentiel vecteur électromagnétique,—**
- La publication du travail de M. Perrin nous ayant attire des protestations de la part de plusieurs iecteurs,
- une preuve de notre impartialité et de la large hospi-
- aux travaux nouveaux; nous laissons à M. Perrin Ven* tiers responsabilité de ses idées. N. D. L. R.
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- m étant un pôle d’aimant agissant à une distance r sur un circuit auquel on imprime un déplacement ê faisant un angle a avec la direction de la force magnétique, la force électro-motrice induite par le pôle dans le circuit est la meme que si, le circuit restant fixe, le pôle se mouvait en sens contraire de la longueur â. mâ=s)Z est le moment magnétique corres-. 'pondant.
- Cela étant, le potentiel vecteur électromagnétique est représenté par
- En dimensions, on a
- (Voir § 19).
- 23. —Densité magnétiqu mantation.
- 1 intensité d’ai-
- 24. — Force magnétomotrice dans un soiè-noide. — IF = 4 r.n I.
- Les dimensions de § sont celles de 1, de ét et de H, c’est à dire celles du courant électrique i\l T'1.
- 25. —Force magnétisante %. — C’est la force magnétomotrice par unité de longueur, ou # L-’. Elle a pour dimensions IL-’ = IC Al T-!, comme la densité magnétique (§ *3).
- Ce sont les' dimensions d’un courant électrique, § 7,
- 21. — Intensité du champ magnétique. —
- Ce sont encore les dimensions du courant. On peut encore arriver à la même conclusion en partant de la relation W = QV = MV,
- 6ù l’on prenda V = HLr, d’après la loi élémentaire de l’induction électrodynamique ; v désigne ici une vitesse cinématique ET-1 (§ 2). De sorte que
- \V = M H L (L T-1) = M H I.» T-' ;
- Si l'on veut que v représente une vitesse dynamique (§ 3), on écrira
- W = H L v — H L (L M T-1).
- Dans les'deux cas il vient
- H =•
- W
- M L*T-‘
- L!M! TU L2 MT-1
- = MT-1.
- 22.—Flux de force magnétique. — 3 = HT.’
- = L‘MT-’ = «i(§i2). "
- Ces dimensions sont celles du moment magnétique (§ 19).
- 26. — Susceptibilité magnétique -M. — C’est le rapport de l’intensité d’aimantation 3 (§ 23) à la force magnétisante % (§ 25). Ces deux quantités étant homogènes à 1 L'’, la susceptibilité magnétique s’exprime par un nombre abstrait.
- 27. —Perméabilité magnétique. — Elle est déterminée par l’équation
- -V- n’ayant pas de dimensions, a a les dimensions cle IC, c'est-à-dire une longueur L ($ 7).
- Jamin, en rongeant un barreau aimanté avec de l’acide chlorhydrique, est arrivé à isoler un noyau complètement dépourvu de la propriété magnétique.
- Cette expérience prouve que le magnétisme pénètre jusqu’à une certaine profondeur dans les métaux tels que le fer, le nickel, le cobalt, etc.
- D’un autre côté, si l’on fait agir un barreau aimanté fixe sur une aiguille aimantée mobile placée à une certaine distance, on observe une déviation. Si l’on vient à interposer un paraîlélipipède de fer doux, on remplace une couche d’air (corps magnétique) par une certaine épaisseur de fer (substance beaucoup plus magnétique). La déviation de l’aiguille change.
- Toutes choses égales, d’ailleurs, et quels
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- que soient les pôles magnétiques en regard, la variation de la déviation eût été la même si l’on avait approché ou éloigné, suivant le cas, le barreau fixe d’une longueur convenable.
- Cette expérience peut cire répétée et graduée en remplaçant le bloc de fer par une auge en verre contenant des solutions de per-chlorure de fer ou de sulfate de fer à divers degrés de concentration. On pourra aussi interposer des poudres d’oxydes magnétiques afin de circonscrire la discontinuité du phénomène.
- 28. — Sur la signification du coefficient K de la formule de Coulomb (électricité). — On se rappelle que les dimensions de ce paramètre ont été trouvées égales à L’T'5, c’est à dire les mêmes que celles du coefficient keplérien de la loi d'attraction universelle de Newton, puisque Q—M (§ 5 et 15).
- S'il s’agissait de l’écoulement variable d’un fluide, liquide ou gaz, on pourrait interpréter le coefficient K comme étant l’accélération volumétrique du débit par unité de la masse qui transite à travers une section déterminée du milieu ambiant.
- Si l’on admet que le diélectrique (air, vide ou corps isolant) transmet les ébranlements électromagnétiques, on pourra envisager l’expression L3 T"* comme représentant l’accélération de la perméabilité magnétique cubique dans le milieu, puisque la perméabilité linéaire est homogène à une Iongueur(§ 27). Tout phénomène électrique cesse quand la perméabilité est devenue sensiblement nulle, c’est à dire aux limites du champ.
- « Maxwell a émis l’avis que le paramètre K est proportionnel à l’inverse du carré de l’indice de réfraction ou au carré de la vitesse de la lumière dans un milieu transparent, de sorte que l’on aurait
- K= a5X,
- X étant un coefficient numérique ou une autre quantité physique ('). »
- Traité d’Blectricitè et de Magnétisme de M. Vaschy. h p. 19 ; l’auteur ne renvoie pas au texte original.
- Nous avons trouvé que K a pour dimensions Tri T"*, il en résultcque Xest une quantité physique homogène à une longueur.
- 29. — Perméabilité dans les conducteurs isolés. — Un corps conducteur électrisé et en équilibre ne eontient aucune charge à l’intérieur de sa surface, qu’il soit creux ou plein.
- De ce que Q = M = o à l’intérieur du conducteur, on déduit que la densité magnétique ou intensité d’aimantation $ = L-1 M T"1 (§ 23) est nulle. La force magnétisante H, qui a les mêmes dimensions (§ 25) est aussi nulle. U en résulte que la susceptibilité magnétique ^ —a ^ est indéterminée et qu’il en est de meme, par conséquent, de la perméabilité magnétique y = K’
- lèn réalité, si l’électrisation superficielle du conducteur est due à l’action du champ électromagnétique, la couche électrique soustrait complètement l’intérieur du corps aux phénomènes extérieurs, de sorte que la perméabilité intérieure est nulle.
- Si le conducteur possède une charge propre, la perméabilité interne est encore nulle, du fait de cette charge, puisque la charge se trouve localisée à la surface.
- 30. — Perméabilité dans les diélectriques. •— Lorsqu’un diélectrique est soumis, pendant un temps plus ou moins long, à l’action inductrice du champ, il finit par s’électriser partiellement ou complètement dans sa masse. On peut donc admettre qu’il existe à l’intérieur du corps, pendant l’électrisation, un véritable courant, MT'1, dont l’intégrale linéaire LM T"’ le long d’une ligne d’écoulement est homogène à un pôle magnétique. Ce courant est infinitésimal; son action sur l’aiguille aimantée du galvanomètre le plus sensible n’est pas observable; mais les diélectriques imparfaits se prêtent aisément à cette investigation.
- Quoiqu'il en soit, les calculs effectués aux § 23, 25, 26 et 27 sont applicables ici, et la perméabililité existe du fait des masses que contient le diélectrique. Elle s’exprime par une longueur.
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- 31. Densité électrique n. —Dès l'instant que l’on admet que Q M, la conséquence est que la densité électrique en un point est une densité cubique MI/’. Il ne saurait exister de densité superficielle M L~2 ni de densité linéaire. Car, d’une part, nous ne savons pas réaliser une surface qui soit dénuée d’épaisseur : Une bulle de savon, au moment où elle éclate, a encore une épaisseur comparable à la longueur d’onde des rayons jaunes (M. Quincke). Ensuite une ligne géométrique n’existe pas matériellement parlant.
- Cependant, pour les besoins de la pratique, autant que pour sanctionner la réalité de certains résultats, on conviendra d’adopter une densité superficielle et une densité linéaire. En agissant ainsi, on ne perdra pas le bénéfice des principes sur lesquels est basé le calcul différentiel, qui permet de négliger, en toute rigueur, des quantités hors de comparaison avec d’autres quantités de meme nature, mais plus grandes.
- 32. — Equations de Poisson et de Laftlace. — Nous avons vu au § 6 que l’équation de Poisson
- d21 ,
- dxi l_ dyî"r
- 4 ~ K <r, (1)
- est vérifiée en prenant V = L'MT'’, K — IP T'’ et ff —.MI/1. Ceci se rapporte, d’après les § 30 et 31, au cas d’un diélectrique électrisé, pour lequel on peut considérer en chaque point une densité cubique M L'h Si le diélectrique n’est pas électrisé (M = o), le potentiel V est constant, et l’équation (1) se transforme dans l’équation de Laplacc, les deux membres étant identiquement nuis.
- ( /équation à la surface d’un conducteur électrisé en équilibre, ou équation de Poisson, demande qu'on s’y arrête un instant.
- Nous avons vu, § 29, que la perméabilité magnétique L est nulle à l’intérieur d’un conducteur massif électrisé en équilibre. Puisqu’il en est ainsi, le coefficient K de la formule de Coulomb (électricité) doit être modifié.
- Son expression en dimensions est IPT~'1 = ^ X E. Si l’on admet que L* représente la
- perméabilité cubique du milieu (§ 28) et que la perméabilité linéaire L soit nulle le long de la normale intérieure à la surface electrisée du conducteur (§ 29). on pourrait conclure que K est nul pour le conducteur en question. .Mais la perméabilité superficielle du métal n’est pas nulle, puisqu’il reçoit une couche électrique; donc, le coefficient K se trans forme en IP T"2 pour toute l’étendue de la surface électrisée.
- Alors, l'équation (1) de Poisson est vérifiée pour V = IX -M T'\ K = T / T~s et <7 = M lPs (§ 31) pour tout conducteur électrisé en équilibre.
- 33. — Force à la surface d’un conducteur électrisé. — Nous pouvons maintenant faire le calcul annoncé du § 15 et ajourné jusqu’après la détermination de la perméabilité magnétique.
- Continuons l’extension à l’électricité des théorèmes de la mécanique, applicables dès que l'on aQ= M.
- On sait que l’action d’une couche matérielle sphérique et homogène sur un point de sa surface extérieure est égale à
- formule où h désigne le coefficient képléricn de la formule de Newton ; m la masse au point considéré; <7 la densité superficielle de la couche sphérique ; R, et Ra les rayons intérieur et extérieur cle la couche (voir les traités de mécanique).
- On pourra supposer R — R. -\- d R,, mais cela importe peu pour l’objet de notre recherche.
- La perméabilité n’existant pas à l'intérieur dans 1-a direction d’un rayon, il faudra prendre K — IP T“s (§ 32).
- En dimensions, cette attraction est exprimée par :
- KM
- M
- L*__ V
- lî--t/
- M2
- = LM1 T’2 '
- C’est une force mécanique (§ 3), comme il fallait s’y attendre avec Q = .M.
- Si le point m est à l’extérieur de la couche
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- ou même situé très près de cette couche, et si r est sa distance au centre commun des deux sphères, la valeur de l’attraction est :
- En prenant K = L’ T2 et a — Al L'J, les dimensions sont encore une force mécanique LM- T- (’).
- 33 bis. — La détermination de la force électrique par l’équation F — —^ donne en dimensions F =- ^ T = LA1T"!, c’est à
- dire une accélération ou une force par unité de l’une des masses en jeu. Ce résultat coïncide avec les précédents, car les traités d’électricité ont bien soin de spécifier que l'on calcule l’action d’une couche sur Vunité de masse. Dans tous les cas, la force électrique est une force mécanique.
- 34. — Pression électrique à la surface
- d’un conducteur en équilibre. — L’expression ^7: K miR~3 R1 du § 33 donne l’attraction d’une couche sphérique sur une masse m. occupant une étendue superficielles.
- L’action par unité de surface sera :
- puisque la densité est uniforme (sur tout autre corps, il faudrait écrire ad au lieu de <7Î).
- Les dimensions de cette action sont L M3 T-s t' . ,
- —P— = j-y L est donc une pression mécanique.
- 35. — Remarque sur le courant électrique. Nous avons vu (§ 7) que les dimensions du courant électrique sont AI T'1. Il est curieux d’observer que ce sont aussi celles du potentiel vecteur électromagnétique (§ 20), du
- champ magnétique (§ 21), delà force magné^ tomolrice 24) et de l’induction magnétique (§ 37 ci-après).
- Le rapprochement qui s’offre de lui-même entre le courant électrique et la valeur du champ magnétique donne à penser que le courant existe aussi bien en dehors du conducteur que dans sa masse, puisque le rapport du courant au champ qu’il produit est un nombre abstrait.
- Ceci explique pourquoi on peut mesurer l’intensité d’un courant à l’aide d’une aiguille aimantée, placée dansune position quelconque, par rapport au conducteur. En effet, un pôle magnétique a pour dimensions LAIT-1, et nous savons, par les formules fondamentales d’Ampère et de-Laplace qu’un courant n’agit sur un autre courant ou sur un pôle magnétique que si on considère l’intégrale linéaire dudit courant suivantTaxe du conducteur. Cette somme a pour dimensions LAIT”’, c’est à dire que l’élément du courant est similaire d’unpôle magnétique, 11 devra se produireunedéviationdel’aimantmobile: c’est ce qu’on observe.
- Quand on aura déterminé un paramètre numérique relatif à la position de l’aiguille, sa déviation permettra de calculer l’intensité du courant à l’aide d’une formule convenable.
- 35 bis. — Le v de Maxwell représente une vitesse cinématique. — Par ce symbole. Alax-well représente la vitesse de propagation des perturbations électromagnétiques (t. II,p. 488.)
- 11 pose
- ”=vr;
- K représente ici le pouvoir inducteur spécifique d’un corps, c’est à dire l’inverse de notre K ou L-3 Ts ; on sait que la perméabilité magnétique p. est homogène à L.
- Alors :
- _ I _ T _____________ L
- 11 — ÿT^WÎ — VfEn1 ” t
- C’est une vitesse par unité de masse (§ 2).
- 36. — Les paragraphes qui suivent le
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- n° 30 ont pour but d'en finir avec les grandeurs électriques du chap. II. Nous allons terminer ce qui a trait aux grandeurs purement magnétiques.
- 37. — Induction magnétique. — $ -- y. II. Il a pour dimensions I L'1 (§ 25) ; celle de u
- est L (§ 27).
- Donc IL"1 = L.IL'1 = I = MT'1.
- Ce sont encore les dimensions du courant électrique (voir aussi § 35).
- 38. —Résistance magnétique (Réluctance). — y. étant la perméabilité magnétique, on a
- Les dimensions sont '
- R — = ^quantité homogène à ^ (§ nu)
- 39. — Résistance magnétique spécifique. — _ A s
- C’est l'inverse clc la perméabilité magnétique.
- qo. — Perméance. — La perméance étant l’inverse de la résistance magnétique, ses dimensions sont Ls, comme le coefficient d’induction ou inductance £ (§ *2).
- III
- 11 resterait encore bien des problèmes à résoudre, notamment à expliquer les attractions et les i-épulsions électriques à 1 aide des principes qui régissent les mouvements des corps solides dans les fluides. Cette théorie est en partie connue, mais notre étude sous ce rapport n’est pas encore assez avancée pour être produite,
- Notre préoccupation dans ce mémoire a été la détermination des dimensions dès grandeurs usitées en électricité et en magnétisme. Nous avons à dessein laissé de côté ce qui concerne le calcul des coefficients constants qui affectent la longueur, la masse et le temps. Ces paramètres sont très importants au point
- de vue pratique; aussi espérons nous pouvoi-dous en occuper un jour.
- Ce travail contient un essai partiel d’unification des forces physiques. Nous croyons devoir le compléter par la fixation d’un élément qui s’est dérobé jusqu’ici, nous voulons parler de la température.
- q 1. — Sur les dimensions de la température. — On sait que la température présente des analogies avec le potentiel électrique, à tel point que dans l’enseignement on peut comparer le potentiel définitif d'un système de conducteurs ayant, avant leur réunion, des potentiels et des capacités differents, à la température d’un système de corps dont les températures et les capacités calorifiques sont différentes (caiorimctne).
- Dans une étude parue en 1894 dans la Lumière électrique, M. Abraham est amené à conclure que la température a les dimensions d’un potentiel électrique.
- Sx l’on admet que l’on peut écrire
- W = M C « , '3)
- équation où M représente une masse, C la chaleur spécifique et h) la température, on trouve en prenant 0 ~ V - L2 M T'2 (§ 5), que la chaleur spécifique C est une constante. Or, il est prouvé que cet clément varie avec la température suivant une loi empirique.
- Il est délicat, nous le savons, d’avoir recours à la loi de Dulong et Petit. Elle est applicable aux gaz dits permanents ; d'autres gaz s’en écartent notablement; enfin, les solides ne lui sont pas a beaucoup près tous soumis.
- Néanmoins, cette loi est vraie dans un grand nombre de cas et pour certains corps elle est acceptable entre des limites plus ou moins étendues.
- Doit-on renoncer à l’invoquer, bien que non générale, si l'on peut en tirer des définitions vraies? Si oui, toutes les lois physiques sont clans le même cas, car aucune ne peut être élevée à la hauteur d’un principe. Par exemple, la loi de la gravitation universelle (loi de l’inverse carré) ne serait pas exacte si
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- l’on en croit M. Zenger (1). Cette loi, d'ailleurs, ne régit pas les attractions et les répulsions de l’éther. Briot a trouvé dans ce cas que l’action varie comme l’inverse de la sixième puissance de la distance.
- Cependant cette loi nous a permis de déiinir les grandeurs fondamentales de la mécanique et subséquemment celles de l’électricité et du magnétisme. Pourquoi nous passerions-nous de celle de Dulong et Petit dans la recherche dont il s’agit, si les définitions qu’elle amène se trouvent vérifiées par ailleurs?
- Quoi qu’il en soit, C étant la chaleur spécifique d’un corps donné, E son poids atomique, on trouve que le produit CE est une constante qui varie parfois du simple au double ;
- C E = const. U)
- En dimensions, on a C E — i.
- Le poids atomique est homogène à une force LMÎT'S. par conséquent, la chaleur spécifique est l’inverse cl’une force. C’est une grandeur variable suivant les circonstances.
- Portant cette valeur dans l’équation (2), il vient
- L2M5T-2 = M. (L-1 M-> T5). e>
- Ce serait une vitesse dynamique cubique par unité de temps (voir § 2).
- Comme relations entre la température et le potentiel électrique, on a les formules suivantes :
- = VI5 L = ~ = ,
- = (i)‘
- Nous n’avons pas dessein de nous étendre pour le moment sur les propriétés de la température ainsi déterminée. C'est une étude qui rentre mal dans le cadre de ce recueil. Disons cependant que l’expression trouvée ci-dessus vérifie les relations de la thermodynamique des gaz parfaits concernant le coefficient a de dilatation sous pression constante, le coefficient [3 de dilatation sous volume constant et le coefficient g. de compressibilité.
- (’) Lumière Électrique, X. XXXIII, p. 542. — Éclc 'âge Électrique, t. IV, p, 294, etc.
- Ainsi, la théorie des dimensions donne
- ; [<=m=[4]
- Conclusion. — Dans cette ébauche d’étude, nous espérons avoir donné un système d’unités électriques et magnétiques qui, s’il n’est pas à l’abri de toute critique, a du moins l’avantage d’etre aussi cohérent que le système électromagnétique actuel, dont l’aspect est rébarbatif, qu’on me passe l’expression. Il lui est supérieur, cro5’ons-nous, en ce sens qu’il restitue au potentiel électrique sa véritable signification, qui est d’exprimer un travail. Enfin, nous arrivons, en fonction des grandeurs fondamentales de la mécanique à des symboles de dimensions tous rationnels pour chaque grandeur électrique ou magnétique ; ce qui en fait mieux ressortir la valeur intrinsèque et les rapports avec les grandeurs mères et filiales. 11 nous sera permis de rappeler en terminant que ces résultats ont été atteints en attribuant des expressions rationnelles aux unités dérivées de la mécanique.
- Adolphe Perrin. •
- LES
- RECHERCHES DE M. O. LEHMANN DÉCHARGES ÉLECTRIQUES DANS LES GAZ.
- On connaît depuis longtemps les diverses apparences que peut présenter la décharge électrique qui s’effectue à travers un gaz. Beaucoup d’auteurs ont décrit ces phénomènes, en employant des dénominations très variées. Il importe donc tout d’abord de définir aussi exactement que possible les termes dont on fera usage. Voici les définitions adoptées par M. Lehmann (’).
- “ÔLes travaux de M. Lehmann ont été expiés da7s différents mémoires publiées par les Wiedemann's Annalcn : t. XI, p. 686, 1880 ; t. XXII, p. 905, 1884 ; t, XLIV, p, 642', 1891 ; t. XLVII, p. 426, 1892 ; t. LU, p. 455, 1894 (Ce dernier mémoire a été analyse dans La Lumière Électrique du 7 juillet 1894, p. 98.
- Voir aussi: Lehmann, Molekular Physik, Leipzig, \V. Engelmann, 1889, t. II, passim.
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- En général, tonte décharge lumineuse dans les gaz se compoee de quatre parties distinctes, plus ou moins développées :
- i° Une lueur négative, formée par une auréole lumineuse très mince entourant la cathode, par une région cathodique obscure et par les rayons cathodiques.
- 20 Lnc lueur -positive, touchant l’anode et lie renfermant pas de région obscure.
- 30 Une aigrette négative, se distinguant de la lueur négative par la région de séparation.
- R Une aigrette positive séparée de la lueur positive par une région d'intermittence.
- Les deux lueurs peuvent se produire seules et être séparées par un intervalle obscur ou bien sc relier l’une à l’autre sans interruption.
- Au contraire, l’existence des aigrettes suppose la production simultanée des lueurs ; les deux aigrettes peuvent ou bien être séparées, ou bien sc réunir pour former une traînée lumineuse.
- Dans l’aigrette positive comme dans l’aigrette négative, un espace obscur peut suivre la région d’intermittence, ou la région desépa-tion. L’aigrette présente alors une stratification, les stratifications sont souvent plus nombreuses.
- Suivant l’importance relative des quatre phénomènes ci-dessus désignés, on distinguera quatre especes de décharges.
- i° La décharge par effluve. — Les deux lueurs négative et positive se produisent seules : les aigrettes font complètement défaut.
- 2° La décharge par aigrette. L’aigrette positive est la plus développée ; elle est en général séparée de l’aigrette négative, ou du moins leur point de réunion ne se voit pas nettement.
- 30 La décharge par traînée. L’aigrette négative domine et se relie habituellenient à l’aigrette positive de manière à former une traînée lumineuse.
- 40 La décharge par étincelle. Les différentes sortes de lumière sont toutes confondues en un seul trait qui traverse la région cathodique obscure.
- Il faut remarquer encore que lorsque la décharge est très intense, elle peut devenir disruptive, même dans l’intérieur des électrodes au moins dans le voisinage de leur surface, de sorte que le métal est fortement chauffé et pulvérisé — la décharge transporte alors des vapeurs métalliques incandescentes et forme ce qu’on peut appeler une aigrette de vapeurs métalliques.
- Les grandeurs variables qui sont susceptibles d’influer sur la nature de la décharge sont les suivantes :
- 1" L’intensité de la décharge (dépendant de la quantité d’cletricité mise en mouvement, de la différence de potentiel, etc).
- 21 La pression du gaz.
- 30 La distance qui sépare les électrodes.
- 4" La forme et le nombre de ces électrodes. La forme du vase qui les renferme.
- 6:> La nature chimique tant du gaz que des électrodes.
- 7° La température.
- 8° Le voisinage de corps électrisés.
- 9" Le voisinage de corps magnétiques.
- io° Les courants intérieurs dans la masse gazeuse.
- M. Lehmann a étudié successivement l’influence de ces diverses circonstances.
- .MÉTHODE EXPÉRIMENTALE
- La source d’électricité employée était une machine à influence mise en mouvement par an petit moteur à gaz. La force électromotrice d une telle machine varie avec la vitesse de rotation qui lui est communiquée, mais ccs variations n’étaient pas suffisantes dans les expériences actuelles et, pour faire varier l’intensité dans des limites aussi larges qu’il était nécessaire, il fallut modifier les résistances intercalées dans le circuit. Seules des résistances formées par des colonnes de liquides mauvais conducteurs, (alcool, cther, essence de térébenthine) ont donné de bons résultats. Ccs résistances agissaient d’ailleurs comme une interruption dans le circuit, et finalement on les a remplacés d'une manière plus com-
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- mode "par un micromètre à étincelles auxi-
- Un micromètre à étincelles placé dans un circuit laisse s’accumuler F électricité jusqu’à ce que la différence de potentiel entre ses deux pôles ait acquis une certaine valeur : à ce moment il se produit une brusque décharge pour la plus grande partie de l’électricité et et pendant un instant le courant prend une intensité beaucoup plus considérable que si l’interruption n’existait pas. La différence de potentiel limite que peut laisser s’établir le micromètre dépend de la grandeur et de la forme de ses électrodes. On ferait varier cette différence de potentiel et, par suite, l'intensité du courant de décharge en prenant comme électrodes des sphères de diamètres différents. On arrive au même résultat en recouvrant les pointes d’un petit morceau de tube en verre, dépassant la pointe de quelques millimètres ; 1 effet obtenu est plus ou moins grand suivant que le tube est plus ou moins poussé du côté de la pointe.
- Cet effet clu micromètre doit être attribué aux phénomènes de self-induction. Au moment où l’ctinccllc se produit, le courant de décharge acquiert brusquement une intensité très considérable ; il en résulte une force électromotrice d’induction très grande, qui peut même dépasser de beaucoup la force électromotrice de la source.
- 11 y a lieu d’admettre que dans ces conditions. la f. c. m. prcndnaissance au point meme où jaillit l’étincelle et se propage ensuite de part et d’autre de ce point ; mais l’une des ondes se perd clans la machine, l’antre aura pour effet d’accroître l’intensité du courant dans l’électrode à laquelle est relié le micromètre. Quelques expériences montrent que cet effet est très notable.
- Si entre deux disques de bois recouverts de soie, on produit la décharge par lueurs et qu’ensuitc on intercale, du côté du disque positif, un micromètre à étincelles, immédiatement la décharge se fait par aigrettes et de tous les pores de la couverture de soie partent des aigrettes presque parallèles qui s’éten-
- dent jusqu’à l’autre électrode. Ivn reliant les deux pôles d'une machine respectivement à une planche recouverte de clinquant et à un fil tendu à quelque distance au dessus de la planche, on voit le fil se couvrir de lueurs sur toute sa surface : ces lueurs formaient une gaine enveloppant complètement le fil quand celui-ci était positif; elles étaient constituées par une série de points lumineux très rapprochés, quand le fil était négatif, fin mettant sur une dèrivatioçi une interruption de 2 cm, le fil (négatif) émettait, sur toute sa longueur et sur toute sa périphérie, de longues aigrettes ; s’il, était positif, il n’y avait plus d’aigrettes, mais le fil sc mettait à vibrer transversalement, à cause sans doute des actions électrostatiques que la planche exerçait sur lui, alternativement dans un sens et dans l’autre.
- L’effet de la self-induction dépend essentiellement de la nature de la décharge. En approchant une petite bobine de fil de cuivre couvert de gutta-percha, des conducteurs de la machine, reliée à deux grandes bouteilles de Leycle dont les armatures extérieures communiquent entre elles, on obtient entre les extrémités de la bobine des étincelles de 2 à 3 cm à l’instant où éclatent celles de la machine.
- Pour étudier l'influence des parois du vase, AL Lchmann a construit une sorte de bouteille de Leydc sans armatures, qu’il appelle bouteille à vide ; c’est un ballon ordinaire, de 1 litre environ de capacité, hermétiquement fermé, où le vide a etc fait aussi complètement que possible et dont le bouchon laisse passer une électrode. On peut charger cette bouteille à la façon d’une bouteille de Lcyde ordinaire ; si on touche ensuite l’électrode avec la main, on ressent une secousse et tout l'intérieur de la bouteille se remplit d’une vive lumière. Si l’extrémité extérieure de l’électrode forme une pointe, la décharge se produit spontanément par cette pointe et pen -dant plusieurs secondes, l’intérieur de la bouteille reste phosphorescent.
- Ces expériences prouvent que les quantités d’electricité accumulées sur les parois de
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- verre au voisinage des électrodes ont une grande influence sur les phénomènes qu'il s’agit d’observer. Comme les vases de verre sont indispensables pour renfermer les gaz, il importe, pour diminuer cette action, que la distance des électrodes aux parois de verre soit aussi grande que possible, relativement à la distance qui sépare les électrodes elles-mêmes. Dans cc but, le récipient employé était formé par deux corps de pompe en verre dont les bases étaient mastiquées l’une contre l’autre (leur diamètre était de 16 cm, leur longueur totale de 48 cm). Ces deux corps de pompe se terminaient d’autre part par des tubulures, dans lesquelles pénétraient des bouchons creux en verre où étaient soudés les robinets et les supports des électrodes. Dans ces supports étaient vissées les électrodes formées de fil de laiton ayant 2 mm de diamètre et que, grâce à cette disposition, il était facile de changer.
- Les schéma (1) et (2), montrent la manière dont fonctionne cet ' appareil, en supposant que le micromètre soit placé entre le pôle négatif de la machine et le récipient. Ce dernier se comporte comme une bouteille vide, chargée positivement à l’intérieur, jusqu’à ce que, la différence de potentiel aux deux pôles du micromètre ayant atteint la valeur convenable, la décharge se produise brusquement; cette décharge est accompagnée d’une lueur très brillante dans l’intérieur du récipient.
- La figure 1 représente le courant de charge. Les flèches ponctuées donnent la direction du
- Fig. 1.
- déplacement électrique. La fig. 2 représente le courant de décharge, il se produit autour de La cathode un courant fermé sur lui-même, lequel ri’înflue pas sensiblement sur le courant principal, autant du moins que la distance explosive est très faible. Si on éloigne
- les pointes du micromètre au delà de la distance explosive, l'intensité du courant de décharge devient très faible. Mais si on les approche jusqu’à la distance explosive, l'intensité du courant devient assez grande pour qu’une étincelle se produise entre les deux électrodes du récipient. Si le micromètre est placé du côté du pôle rpositif, les choses se passent d’une manière tout à fait analogue au sens près.
- seulement pour effet d’augmenter ou de diminuer l’intensité du courant de décharge, mais encore d’établir une différence entre les valeurs de cette intensité à l’anode et à la cathode ; le micromètre retarde l’écoulement de l’électricité sur l’électrode reliée directement à la machine, de sorte que sur cette électrode l’intensitc est moindre que sur l’autre qui est reliée au micromètre et qui se décharge brusquement. Cette différence d’intensité peut paraître paradoxale; mais elle s’explique facilement si on remarque que les deux parties de la décharge ne se font pas simultanément ; l’intensité est la quantité d’électricité qui s’écoule pendant l’unité de temps, à une époque déterminée, et ne se calcule pas en prenant une moyenne rapportée à un temps plus ou moins long. (Autrement dit, l’intensitc est définie ici
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- RÉSULTATS DES EXPÉRIENCES.
- i. Influence de l’intensité. — L’influence de l’intensité sur la nature de la décharge se résume dans une loi très simple.
- La décharge par effluve correspond à une faible intensité positive et à une faible intensité négative.
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- La décharge par aigrette, à une faible intensité négative et à une grande intensité positive.
- La décharge par traînée, à une grande intensité négative et à une faible intensité positive.
- La décharge par étincelle à une grande
- Fig. 3. — Décharge par effluve, sans micromètre.
- intensité négative et à une grande intensité positive.
- Relativement aux conditions expérimentales, on peut dire :
- La décharge par effluve sc produit quand la distance des pôles du micromètre est su-
- Ccs données se rapportent aux expériences dans lesquelles la pression du gaz correspond à quelques millimètres de mercure. 11 faut remarquer en outre, qu’il n’y a pas de démarcation bien précise entre la décharge par effluve et la décharge par aigrette, ni entre la décharge par effluve et la décharge par traî-
- née, au moins en ce qui concerne leurs circonstances deformation.
- Il n’existe pas non plus de différence de coloration caractéristique de la lumière positive et de la lumière négative, comme l’ont
- périeure à la distance explosive, ou quand le micromètre est supprimé.
- Les aigrettes, quand le micromètre est placé du côté positif.
- Les traînées, quand le micromètre est du côté négatif.
- Enfin, il y a décharge par étincelle quand on interpose dans le circuit une bouteille de Leyde, et que la distance des pôles du micromètre est suffisante pour que la bouteille puisse prendre une charge notable.
- cru plusieurs expérimentateurs. Parfois les deux pôles présentent la même coloration — tantôt le positif, tantôt le négatif prennent une nuance plus voisine du rouge ou du bleu et il est probable qu’il faut chercher la cause de ces variations dans les différences d’intensité du courant : elles obéiraient alors à la loi suivante : Quand la décharge sc concentre sur une petite section, sa couleur devient plus rouge ; si, au contraire elle s’étale sur une large surface, la couleur passe au bleuâ-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- tre. -- Généralement, la lumière négative paraît bleue, la lumière positive rouge, il faudrait en conclure que les décharges partielles se succèdent plus vite à la cathode qu'à l’anode.
- Influence de la pression du gaz. — A mesure que la pression de l’air diminue, les apparences lumineuses s’étalent de plus en plus : quand la pression augmente, elles se contractent et tendent à se ramifier ; quand l’air est très raréfié, les aigrettes présentent beaucoup de ressemblance avec les traînées.
- On réussit à observer les formes de passage entre les aigrettes et les traînées, en taisant varier systématiquement la pression et en plaçant une petite interruption, non seulement du côte positif, mais aussi du côté négatif.
- Dans l’air très raréfié, il se produit à la cathode une sorte d’obstacle, qui agit comme une interruption de faible longueur et rend prépondérante la décharge par traînée ; quand la pression est notable, c’est au contraire la formation des traînées qui est.contrariée et la décharge par aigrette devient prépondérante. Ces phénomènes sont nets, surtout quand les pôles du micromètre sont formés par des sphères ; on observe aussi dans ce cas I influence de la pression à l’anode. A mesure que la pression diminue, la lueur positive éprouve une sorte de résistance qui l’oblige à sortir de l’anode par la face postérieure, et à s’enrouler autour d’elle ; finalement, les deux lueurs n’émanent plus des sphères elles-mêmes, mais de points situés à quelque distance de leur surface, tandis que l’espace intermédiaire reste entièrement obscur. Un accroissement cle pression provoque alors la production de l’aigrette, laquelle occupe d’abord une position très incertaine et vacillante dans le milieu, puis, sous forme d’un pinceau rougeâtre se fixe devant la lueur négative et forme avec elle l’aigrette négative. Progressivement, il se forme sur l’anode plusieurs taches de lueur, qui finissent par se fondre ensemble en donnant naissance à la « gaine ».En résumé, quand on diminue la
- pression, la décharge par effluve tend à setrans-former en décharge par traînée et quand on augmente la pression, en décharge par aigrette.
- Quant à la décharge par étincelle, elle traverse complètement la région cathodique obscure et sa forme varie peu avec la pression ; sa longueur seule augmente avec la raréfaction du gaz.
- Influence de la distance des électrodes. — Lorsqu’on augmente la distance entre les électrodes, on augmente la longueur de l’aigrette, si on fait croître l’intensité en même temps que l’épaisseur d’air traversée. Les phénomènes sont surtout intéressants quand la pression est réduite à une fraction de millimètre. L’aigrette positive ne pénètre jamais dans la région de séparation, et la lueur positive ne pénètre jamais non plus dans la région cathodique obscure. Si on rapproche beaucoup les électrodes, les lueurs positive et négative se fondent eu une seule masse lumineuse, de même les deux aigrettes.
- Influence de la forme des électrodes. —- La décharge par traînée sc fait plus difficilement quand la cathode est émoussée ; au contraire, la décharge par aigrette se fait plus difficilement avec une anode émoussée. D’après ce qu’on a vu précédemment, on doit en conclure que le fait cl’émousser une électrode occasionne une diminution de l’intensité à cette électrode.
- Si la décharge se produit entre une plaque positive et une pointe négative, la lueur positive paraît adhérer à la plaque ; si on renverse le signe des pôles, la lueur et l’aigrette positives sont, au contraire repoussées. Les choses se passent ainsi quand la distance explosive et la pression du gaz sont très faibles. Si la distance explosive et la pression sont grandes, on trouve que, en effilant une électrode, on rend plus difficile îa production cle l’étincelle ; cet effet est surtout sensible quand on effile l’clcctrodc négative.
- Quand l’un clos deux conducteurs est relié au sol, des phénomènes lumineux apparaissent seulement sur le conducteur isolé.
- (A suivre.) M. Lamotte.
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- REVUE
- DK LA PRESSE INDUSTRIELLE ET DES INVENTIONS
- Labourage électrique Brutschke et Schimpff (1894)
- Dans ce système, la charrue porte un cly-namoteur par lequel elle se toue sur une chaîne fixe parallèle aux sillons.
- Le courant est amené par deux cables a et
- b, (fig. t) tendus transversalement au bout ou au milieu du champ, et deux fils diagonaux k k\ aboutissant au dvnamoteur réversible b' (fig. 5) de la charrue ; la moitié de la longueur de ces fils, isolés à partir de a b. repose sur le sol, l’autre moitié est portée par des châssis ff(fig. 2) ajustables sur chariots e (fig. _j), triangulaires, à trois roues e2 articulées en e1 de manière à se prêter à toutes les inégalités du terrain. Quand la char-
- ge 1 à 4.
- rue va par exemple de a en (3 ces chariots la suivent comme l’indique la ligure 1, puis reprennent leur position primitive quand la charrue revient de /S en a. Quand la charrue arrive enc, on amène les chariots de c en c, qui devient ainsi leur nouveau centre de pivotement.
- Le dynamoteur b ', placé au centre du châs-
- sis basculant de la charrue, attaque par un train à vitesse variable la roue de touage c\ dont la chaîne, guidée par les galets g' g5 A, (fig. 8) est amarrée à chaque bout par trois ou quatre ancres A* (fig. 7 ) faciles à déterrer en soulevant le levier v à loquet c.
- On évite par ce système la complication et l’usure considérable des câbles mobiles à
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- cabestans dont le rendement est faible et I faitement à la main du mécanicien monté sur l’emploi difficile sur un terrain montant et la charrue.
- l’on n’emploie qu’un seul clcctromotcur par- j G. R.
- Économie relative de l'Eclairage par arcs sous différence de potentiel constante.
- En électricité comme dans bien d’autres sciences industrielles les différentes manières de réaliser une application sont tout d abord et très naturellement l’objet de discussions techniques tendant à démontrer la supériorité d'un procédé sur un autre. Sur ce terrain, la discusion se clôt souvent aisément ; les chiffres brutaux de la science sont là et il n’y a guère moyen, toute question de clocher mise à part, d’aller à l’encontre. Mais quand on en arrive à la pratique, l’éducation et l’expérience aidant, des points de vue nouveaux, auxquels on n’avait pas songé dans l’étude première ou qui échappent à son domaine, surgissent parfois et font apparaître les choses sous un autre jour. Ces considérations nouvelles sont généralement d’ordre écono
- mîque et ne se révèlent qu’à la longue, quand la science ayant parlé, la parole est à l’industrie.
- Tel est le cas pour l’éclairage par foyers à arc. Il est écrit partout et regardé comme parole d’évangile que le mode d’alimentation des lampes à arc par courant constant sous différence de potentiel variable est plus économique que la distribution sous différence de potentiel constante. Sans doute, à ne considérer que la canalisation, cette proposition est absolument vraie ; mais, en admettant même que deux foyers de 7 ampères par exemple, n’absorbent, à intensité constante, que 330 watts, au lieu de 385 sous différence de potentiel constante, n’y a-t-il pas, dans la pratique, d’autres facteurs en jeu ? C’est la question que se pose JM. Stewart, dans I’EUc-tricai Engineer, de New-York, et il semble
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- en effet, qu’on n’en tienne pas généralement un compte suffisant.
- D'abord, une grande génératrice multipolaire à différence de potentiel constante a communément un rendement bien supérieur à celui des machines usuelles à intensité constante. Les auteurs les plus impartiaux et les plus autorisés indiquent comme limites supérieures 95 pour 100 dans le premier cas et 86 pour 100 dans le second, et encore faut-il en dernier lieu ne pas négliger l’âge de la machine qui n’est pas sans exercer sur elle une certaine influence à ce point de vue.
- De plus, une grande installation de ville comportant, par exemple, i 000 lampes à arc exigera, avec les meilleures machines modernes, 10 unités de 100 lampes chacune à intensité constante, au lieu d’une seule nécessaire dans l’autre système d’alimentation. Or, il est à peine besoin de faire ressortir la différence qui en résultera dans le coût d’installation et dans les frais d’exploitation, qu’il s’agisse des courroies et renvois correspondants ou d’attelage direct des dynamos sur les moteurs. Frottements, graissage, surveillance, intérêt et amortissement du local et du matériel, usure des courroies, dépréciation plus rapide des moteurs à grande vitesse, tout contribue à augmenter notablement un prix de revient calculé a priori sur les simples données électriques.
- Si l’on considère en outre la plus grande facilité de destruction des induits à intensité constante, les dangers et les responsabilités inhérents à des tensions de 5 000 volts, la difficulté de maintenir sous ces tensions un bon isolement des lignes, sans parler (comme il ne peut s’agir ici que de courants alternatifs) de la plus grande intensité de courant (9»5 ampères, au lieu de 8) nécessaire, à intensité lumineuse égale, avec des charbons homogènes, comparativement aux charbons a mèche applicables avec les courants contins, on peut se demander à bon droit de quel côté penchera la balance.
- Malheureusement, ces nombreux coefficients économiques sont d’une introduction
- plus difficile dans les calculs que celui de la résistance et de réchauffement ; mais il n’est pas dit qu’on n’y arrivera pas. Ea question est, en tout cas, intéressante et mérite d’être étudiée. E. IL
- Chemin de fer électrique Cattori (V
- Les journaux italiens parlent avec un en-enthousiasme sans bornes d’expériences qui auraient été faites dernièrement à la villa Borghèse, à Rome, par le capitaine Cattori, et qui apporteraient une solution absolument pratique de la traction électrique des trains de chemin de fer. Toutefois, le peu de détails publiés nous semblent devoir mériter confirmation.
- Dans ce système, en effet, le courant serait amené par les rails et le retour se ferait par ' un conducteur isolé, c-t cela dans le but d’éviter un trôlet à contact mobile dont l’usage ne serait pas sûr aux grandes vitesses qu’on espère atteindre. Si le retour du courant se fait par un conducteur spécial, il nous semble bien difficile d’éviterun contact mobile.
- Ea prise de courant se ferait par les roues cle la locomotive qui clans ce but seraient isolées de la masse métallique du train par un coussinet en bois, ou bien seraient construites on carton, avec bandage métallique.
- La voie serait divisée en sections et le courant serait distribué en série dans tous les trains en marche. Cette disposition serait prise pour éviter l’emploi de courants à haute tension (?) On voit par ccs quelques informations empruntées au journal cité qu’il est nécessaire d’obtenir des détails plus exacts avant de formuler un jugement quelconque sur ce système et même sur son existence.
- G. P.
- Applications de l’électrométallurgie à l’affinage de l’argent et, incidemment, d'autres métaux, par Georges Faunce (fi.
- Après quelques considérations générales, l’auteur décrit les résultats obtenus avec les
- (')L’Iilettriritj, 13 octobre 1895, p. 646.
- (fi The Journal of ihe Franklin Inslitute, octobre 1895, p. *87 à 309.
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- procédés actuellement employés; sa position de superintendant de la Pcnsylvania Lead Company, donne à ce mémoire un intérêt particulier.
- Affinage de l’argent, -procédé Moebius. — Le procédé actuellement en usage pour la séparation électrolytique de l’argent et de l’or a été inventé par Bernard Moebius, il y a environ dix ans. Il installa sa première usine à Mexico, où il perfectionna ses procédés qu'il appliqua ensuite dans les usines de la Kansas City Refinery. Vint ensuite la Pennsylvania Lead Company qui les adopta en 1886. L’installation primitive consistait en 49 bains qui devaient traiter 284 kg d’argent par jour environ; peu après, cette installation fut doublée; depuis le premier jour, les résultats obtenus ont été parfaits et le travail n’a pas été interrompu un seul jour; le débit a été de 1136 kg environ par jour, bien qu’011 n’ait employé que 84 bains sur 98. Depuis, une petite installation a été en usage pendant quelque temps à New-York et une nouvelle usine vient d’être montée à Pinos Altos, au Mexique, et une autre à Saint-Louis.
- Le but de la Pennsylvania Lead Works, au début, était de purifier le plomb en vue de la fabrication du blanc de plomb. Tous les lingots venant de l’ouest de la vallée du Missis-sipi contiennent plus ou moins d’or et d’argent ; ces « impuretés » doivent être éliminées. Pour cela, on mélange intimement du zinc au plomb et on fait fondre le tout; le zinc entraîne les métaux précieux à la surface du bain; l’alliage résultant est écume et soumis, en vase clos, à une haute température ; le zinc distille et il ne reste qu’un alliage de plomb, d’argent et d’or qui est ensuite traité par coupellation; le plomb se transforme en litharge pendant cette dernière opération, et il ne reste qu’un alliage d’or et d’argent. Ce « lingot doré » était, jadis, expédié aux Bureaux des Essays, à New-York, où les métaux étaient séparés au prix de 1,75 fr. par kg environ ; à présent, il est traité directement dans les usines de la Compagnie. Ce n’est là qu’une opération accessoire, mais qui a été le point
- de départ d’une industrie très importante.
- L’argent est d’abord affiné dans la coupelle, jusqu'à ce qu’il ne contienne plus que 2 pour 100 au maximum d’impuretés; il est ensuite fondu sous forme de plaques de 45 Xs>,5 cm, épaisses de 1, n5 cm, et qui pèsent environ 12 ou 13 kg. Ces plaques sont destinées à servir d’anodes; elles portent sur un de leurs grands côtés trois langues par lesquelles elles sont suspendues, au moyen de fils de cuivre de 0,5 mm de diamètre, à une tige de cuivre longue de 70 cm et de 1,25 cm de diamètre.
- Les 98 bains sont disposés en séries de 7 qui forment un réservoir; ces réservoirs sont faits en bois de 5 cm d’épaisseur; leur fond est recouvert d’une feuille de caoutchouc; ils ont 3,35 m de longueur, 61 cm de largeur et 51 cm de profondeur, à l’intérieur; chaque compartiment ou bain a 61 cm X 45,75 cm.
- Comme électrolyte, on emploie une solution de nitrate d’argent et d’azotate de cuivre dans de l’acide nitrique dilué. L’acide libre n’est que de 1/2 à 1 pour 100 de la solution, quantité juste suffisante pour éviter que le cuivre puisse sc déposer. Chaque bain consomme environ 4 litres d’acide en 24 heures. Le courant est conduit aux bains par des tiges de 1,5 cm de diamètre; les tiges qui relient les réservoirs sont arrangées de façon qu’un nombre quelconque de réservoirs puissent être mis hors circuit. Les cathodes sont de minces feuilles d’argent pur; elles mesurent 33 X 51 X 0,08 cm et pèsent 1,6 kg. Quatre de ces cathodes sont suspendues dans chaque bain, alternativement avec trois anodes; la distance entre les cathodes et les anodes est de 4,5 cm environ. Les tiges qui supportent les cathodes et les anodes reposent sur les conducteurs principaux qui sont disposés horizontalement sur les côtés des réservoirs. Sur le côté par où le courant arrive aux anodes, les extrémités des fils de cathode sont isoles par du caoutchouc; sur le côté opposé, ce sont les tiges d’anode qui sont isolées.
- Le courant de la dynamo a une intensité de 180 ampères; il pénètre dans un bain par trois anodes et sc divise par conséquent en
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- trois branches dans chacune desquelles son intensité est de 60 ampères; comme il passe par chaque face des anodes, son indensité dans la solution est de -50 ampères. Tous les bains sont montés en série. Chaque anode est suspendue dans un sac de mousseline qui sert à recueillir les métaux qui ne sont pas dissous et qui tombent sous forme d’une boue noirâtre. Ce sont principalement du bismuth et de l’or, du plomb sous l'orme de peroxyde, un peu d’argent et de cuivre.
- Une toile est tendue sur un cadre, sous cet ensemble d’anodes, de cathodes et de sacs ; et c’est sur elle que viennent s’accumuler les dépôts d’argent qui sont détachés des cathodes par des «brosses en bois». Ces brosses sont placées près de la surface des cathodes, sans la toucher ; elles sont agitées d’un mouvement alternatif de haut en bas par un moteur spécial ; elles servent non seulement à détacher l’argent aussitôt qu’il est déposé, ce qui évite les courts circuits, mais aussi à entretenir une agitation continuelle du liquide très favorable à la bonne marche de l’opération en évitant la polarisation et la tendance de la solution à se disposer en couches de densités différentes.
- L’emploi de ces brosses et des sacs de mous- selineest caractéristique du procédé Moebius. Une autre caractéristique de ce système est la densité élevée du courant employé.
- D’après l’auteur, lorsque 10 réservoirs, ou par conséquent 70 bains, sont en circuit, l’intensité du courant est de rSo ampères et 90 volts ; la résistance totale du circuit est donc de 0,5 ohm et celle de chaque bain n’est que de 0,07 ohm. Le travail absorbé correspond
- à-k°_X f— ~ 22 chevaux.
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- Lasurface totale des cathodes, par bain, est de 0,929 m2 ; l’intensité du courant étant de 180 ampères, cela correspond â 195 ampères par mètre carré de cathode. Cette densité élevée est cause que l’argent se dépose sous forme de cristaux sans adhérence Ci' qui serait un défaut dans le cas du cuivre est un avantage considérable dans le cas de l’argent qui peut être ainsi facilement détaché
- I et recueilli à intervalles fréquents. Silc dépôt était cohésif et adhérent, ou bien il faudrait conserver en stock une très grande quantité d’argent, ce qui augmenterait beaucoup les charges d’intérêt, ou bien encore, il faudrait constamment fondre les anciennes cathodes et en faire de nouvelles, eu qui entraînerait à des frais de manutention très élevés.
- D’après ce qui a été dit plus haut, la quantité d’argent déposée, par seconde, devrait être de i,i2XI^°X 70 “ 14 112 milligrammes, ce qui correspondrait à une production quotidienne totale de 0,014 11 X 60 X 6<>X 2 I = 1219,28 kg. En réalité, ce chiffre n’est jamais atteint, et cela pour plusieurs raisons:
- i° Les anodes doivent être retirées des bains pour que l’or et l’argent puissent ctre retirés; cela demande un temps considérable chaque
- 20 Des arrêts, plus courts il est vrai, sont necessaires pour remplacer les anodes, nettoyer les connexions, examiner l’isolement, etc.
- 50 En moyenne, la- septième partie des bains est en réparation.
- 40 L’installation étant déjà ancienne, le dynamo n’est pas très robuste et il est difficile de maintenir l’intensité du courant à cette valeur élevée pendant toute la journée.
- Le débit total quotidien, pour les 70 bains, serait de 1025 kg environ ; dans des circonstances exceptionnelles, on pourrait atteindre un débit de 1550 kg par jour, mais ce régime ne pourrait être maintenu régulièrement.
- La main d’œuvre est peu coûteuse ; le personnel se compose de 1 charpentier qui est employé constammcntpour réparer les réservoirs et en construire de nouveaux, faire les brosses, etc ; 1 maçon et 1 mécanicien, chacun r jour par semaine pour les autres réparations. 1 hommes à tour de rôle pendant la journée et 1 pendant la nuit, suffisent pour exécuter le travail régulier qui consiste à net-j toycr et à fondre l’argent fin, à préparer les I anodes et à les placer dans les bains, à net-I loyer et à affiner les boues d’or, à entretenir
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- les contacts et les isolements électriques en bon état.
- L’argent est recueilli une fois tous les deux jours dans chaque réservoir, et 1 or une fois par semaine. Une anode des dimensions données précédemment est dissoute en environ 2 jours et demi.
- Sitôt après avoir été retiré du bain, l'argent fin est abondamment lavé à 1 eau chaude, puis fondu dans une large cornue en plombagine pouvant contenir 560 kg de métal. Le combustible employé est du gaz naturel ; chaque cornue peut fondre, en moyenne 5 tonnes avant de se brûler.
- Le titre de l’argent produit par ce procédé est de 999, souvent 999,5 ; on pourrait l’obtenir à peu près pur avec des lavages suffisants; la Compagnie a livré à la Monnaie des Etats-Unis de l’argent au taux de 999,85.
- Les boues aurifères sont fondues, séparées par l’acide ; l'or résultant est au taux de 996 à 998.
- Pour obtenir des titres aussi élevés, il est nécessaire d’employer des anodes ne contenant pas trop de métaux étrangers, cuivre ou plomb, et de renouveler assez souvent la solution pour qu’elle ne se charge pas en trop grande quantité des sels de ces métaux.
- En 1891, la production d’argent électrolytique aux État-Unis était de 248800 kg, soit environ 13 pour 100 de la production totale.
- Cuivre. — Les procédés employés pour l’affinage du cuivre sont généralement bien connus; nous nous bornerons donc à résumer les résultats obtenus.
- Peu après qu’Elkington eut inventé ses procédés pour l’affinage électrolytique du cuivre, en 1866, l’Angleterre et l’Allemagne les adoptèrent ; à l’heure actuelle, tout le cuivre produit en Allemagne est affiné électro-lytiqucment.
- Aux États-Unis, il tend de plus en plus à en être de même.
- En 1890, la production de cuivre électro était de 10896 tonnes, soit i/iic de la production entière de ce pays ; en 1891, elle était
- de 16 344 tonnes, équivalant à 1/8 de la production totale ; en 1894, elle a atteint, d’après Rothwell, 50167 tonnes, soit j-^r de la production totale.
- Plus de 20 ou 25 usines sont en exploitation aux États-Unis. Certaines emploient des courants de 3 000 ampères, ce qui correspond à environ 3,5 ou 4 kg de cuivre déposé par heure dans chaque bain en série. L’intensité, en général, ne dépasse pas 1 000 à 2000 ampères ; les f. é. m. varient entre 6 et 100 volts ; une ou deux installations seulement fonctionnent sous une pression de 150 volts.
- Pans tous les anciens procédés, les minerais doivent être d’abord traités par la chaleur avant d’être utilisables dans les bains électrolytiques; ce traitement préliminaire est très coûteux. Les procédés Siemens et Iloepfner, dans lesquels on traite directement les minerais par l’électrolysc, permettent de réduire des minerais pauvres dont le traitement n’eut pas été rémunérateur par les anciens procédés.
- Aluminium. — Les procédés de fabrication de ce métal sont bien connus de nos lecteurs ; nous dirons seulement qu’en 1894. d’après le I)' I. W. Richards, la production globale de ce métal aurait été de 1 019684 kg; sa valeur aurait été de 5 615 000 fr. Dans ce total, les États-Unis figurent pour 320524 kg, soit pour 30 pour 100 environ.
- G. P.
- Distribution à trois fils et contrôle des moteurs de tramways électriques, par J. C. Henry i.')
- Le mode de contrôle le plus économique de la vitesse des moteurs serait évidemment de modifier directement la force électromotrice aux bornes de chaque moteur. On n’y arrive, par les procédés ordinaires, que par un artifice. Pans le système rhéostatique, en introduisant une résistance variable dans le circuit et dans le système série-parallèle en groupant les moteurs soit en série, soit en
- (1) The Ehctrical Engineer, New-York, 18 sept. 1895, p. 276.
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- dérivation ; dans ce dernier système, les vitesses intermédiaires ne s’obtiennent que par l'emploi de résistances.
- .M. John C. Henry, de Colorado Springs, a cherché à s’affranchir complètement de l'emploi des résistances qui sont une source de pertes. Le système qu’il a imaginé nécessite l’emploi du double trôlet. Son principe se comprend aisément sur la figure schématique ci-dessous (fig. t).
- A est une dynamo compound donnant une
- *Q 9 e_9 ?
- Fig. i. - Distribution à trois fils et contrôle de la vitesse des moteurs, J. C. Hen.y,
- différence de potentiel de 300 volts ; B est une dynamo du même système, plus puissante et donnant une différence de potentiel de 500 volts. Ces deux dynamos sont montées comme dans le système à trois fils ; c est le fil neutre qui est relié aux rails ; d est le fil à trôlet relié à la borne positive de la dynamo B, et d1 le fil à trôlet relié à la borne positive de la dynamo A. Le couplage en série de deux dynamos compound de puissance et de voltages différents n’est pas sans difficulté ; la plus forte machine tendant à faire marcher
- la plus faible en moteur, à moins que les courroies ne soiet très tendues. M. Henry, après différentes expériences, a adopte le mode de montage représenté qui lui aurait donné des résultats satisfaisants ; K repré-l’armature de la petite dynamo, K1 l’enroulement inducteur en série et K3 l’enroulement inducteur en dérivation de la meme machine. L, L’ et Ls sont respectivement l’armature, l’enroulement inducteur en série et l’enroulement inducteur en dérivation de la seconde dynamo. On voit que les enroulements en dérivation, au lieu d’être reliés aux bornes de la machine correspondante, sont montés entre eux en série et leurs extrémités -libres sont reliées aux bornes extrêmes du système des deux dynamos.
- Sur chaque voiture sont placés deux moteurs H et I et un contrôleur représenté schématiquement sur la figure 1. Le contrôleur se compose de 7 touches fixes g et de 6 rangées de 7 touches chacune C. Ces dernières sont montées sur un cylindre mobile autour de son axe, afin que l’une ou l’autre des rangées C puisse venir en contact avec les touches fixes g ; celles-ci sont reliées de la façon suivante aux différentes parties du circuit : la touche 1 est reliée au fil d par un des trôlets ; la touche 3 au fil d' par le second trôlet ; la touche 2 est reliée au fil neutre par l'intermédiaire des roues et des rails ; les touches 4 et 5 sont reliées respectivement aux bornes du moteur I et les touches 6 et 7 aux bornes du moteur H. Les touches de chaque rangée, a, b, c, d, c, h. sont reliées entre elles comme l’indique la figure.
- En suivant la marche du courant, on voit facilement que
- i° Lorsque les contacts sont établis sur la rangée a, les deux moteurs H et I sont montés en tension et ne reçoivent que le courant de la dynamo A ; la différence de potentiel aux bornes de chacun d’eux est donc de 150 volts seulement ;
- 20 Lorsque les contacts sont établis en b> les moteurs sont toujours montés en série, mais ils ne reçoivent le Gourant que de la
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- dynamo U. La différence de potentiel aux I bornes de chaque moteur est donc de 250 I volts. !
- 3" Dans la position c, les moteurs sont reliés en dérivation et reçoivent le courant de la dynamo A; la différence de potentiel correspondante aux bornes est donc de 300 volts.
- 40 Dans la position d, les moteurs, montes en série reçoivent le courant des deux dynamos A et B ; la force électromotrice sous laquelle chacun d’eux fonctionne est donc de 400 volts.
- 50 Dans la position e, les moteurs groupés en dérivation reçoivent le courant de la dynamo B. c’est à dire qu’ils fonctionnent sous une différence de potentiel de 500 volts.
- 6° Enlin, dans la position h, les deux moteurs sont groupés en dérivation et reçoivent le courant total des deux dynamos, soit 800 volts chacun.
- Ce S3'stème permet donc d’effectuer le réglage de la vitesse dans de très grandes limites, sans employer de résistances ; mais il al’inconvénient d’exiger l’emploi du double trôlet et le fonctionnement des deux dynamos de puissances différentes et subissant chacune séparément de brusques variations de charge ne serait pas sans présenter de sérieuses difficultés pratiques.
- G. P.
- Nouvelle application de l’électricité à l’agriculture, par A. Legoux C).
- Jusqu’ici les applications de ce genre n’ont etc ni nombreuses, ni encourageantes. L’installation faite récemment sur le domaine d’En-guibaud par M. Tailhaclcs, ingénieur de la maison Bonnet, paraissant devoir donner un nouvel essor à ces applications, nous croyons utile de la signaler à nos lecteurs d'après le rapport de M. Legoux, professeur à la Eaculté des sciences de Toulouse, rapport qui débute en ces termes :
- « Chargé par M. le Président d’examiner
- (') Communication faite à la Société d’Agriculture de la Haute-Garonne, le n mai 1895.— Journal d'A-griculiure du Midi de la France, t. XCI, p. 228.
- la note de M. Tailhades pour en rendre compte à la Société, j’ai eu la curiosité bien naturelle de rechercher les diverses tentatives qui avaient été faites sur ce sujet; j’ai pu me convaincre bien vite de leur faible succès dans le domaine des applications pratiques. L’installation d’Engnibaud ctait-eile plus sérieuse ? Ec plus srir moyen de m’en assurer consistait à la voir fonctionner sur place. Grâce à l'obligeance de Al. Tailhades qui avait mené à bien cette œuvre délicate, grâce aussi à la courtoisie et à l’amabilité du propriétaire d’Enguibaud, j’ai pu assister aux expériences de labourage électrique pratiqué sur le domaine. J’étais parti en sceptique bienveillant, je suis revenu convaincu que ces expériences faites aux portes de Toulouse sont décisives et que l’électricité est appelée dès aujourd’hui à jouer un rôle capital dans l’industrie agricole. >)
- Après avoir rappelé en quelques mots le principe de la transmission électrique de l’énergie et fait ressortir combien ce procédé est préférable à celui qui consiste à transporter au lieu de consommation d’énergie une lourde machine à vapeur dont la conduite exige la présence d’un mécanicien compétent, le rapporteur passe à l’historique de la question qu’il présente de la manière suivante :
- « Les premiers essais de transport de force à distance au moyen de l’électricité paraissent dûs à MAL Fontaine et Gramme, qui, en 1873, firent mouvoir, à une distance de mille mètres, une pompe centrifuge au moyen de deux machines Gramme.
- » Alais les expériences qui eurent le plus grand retentissement dans le monde des sa-savants et des ingénieurs furent celles de AL Alarcel Deprez, qui a transporté par le moyen de l’électricité la force motrice d une chute d’eau de Aliesbach à l’exposition de Alu-nich aune distance de plus de 50 kilomètres en 1882.
- » Depuis cette époque, tous les savants ont rivalisé d’efforts pour utiliser les forces naturelles en les transportant à distance au moyen
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- de l'électricité. On a essayé d’en faire l’application à l’agriculture ; mais soit que la construction des machines dynamos n'ait pas atteint un degré de perfection suffisant, soit que les procédés d’installation aient été défectueux, il semble que ces tentatives n’aient pas été couronnées de succès.
- » Dès 1878, un ingénieur, M. Félix, avait voulu appliquer l’électricité sur son domaine, à Scrmaize (Marne). 11 a consigné les résultats de ses expériences dans une petite brochure qui a pour titre : Mécanique électrique, application de Vélectricité à Vagriculture.
- » L’auteur avait institué ses expériences avec le concours de MM. Gramme et Fontaine. Une sucrerie fut installée sur le domaine, toutes les machines fonctionnant par le moyen de l’électricité. En particulier, une machine à monter et à décharger des betteraves, une machine abattre, un hache-paille fonctionnèrent parfaitement.
- » En 1879, un champ fut labouré par une charrue actionnée par l’électricité et placée à 500 mètres de la machine motrice. Les résultats sont consignés dans une note parue dans les comptes rendus de l’Institut, en mai 1879.
- )> Malheureusement. M. Félix tomba malade et son installation fut abandonnée.
- « Je laisse de côté les transports de force à distance, par le moyen de l'électricité, qui ont été exécutés en diverses contrées, par exemple à Schaffhousc, pour utiliser les chutes du Rhin, en Amérique, sur le Niagara, pour m’attacher exclusivement à ce qui concerne l’agriculture.
- » M. Brutschkc, de Charlottenbourg, a publié un rapport {Bulletin international d’électricité, 4 mars 1895) relatant les conditions dans lesquelles se sont effectuées des expériences de labourage électrique à Halle sur Saale (Saxe). Les conclusions de ce rapport discutées par M. Ringelmann, sont loin d’être encourageantes. La source de force était une machine à vapeur locomobile de 15 chevaux-vapeur environ ; la portion transmise à la charrue par la dynamo-réceptrice était de 12 chevaux ; le travail utile était de 8 chevaux
- environ, ce qui correspond à un rendement de 53 pour cent (1).
- » Les inconvénients de ce système sautent aux yeux. S'il est nécessaire de chauffer une machine à vapeur pour donner naissance à un courant électrique et actionner ensuite une dynamo, autant vaut utiliser directement la force vive de la machine à vapeur en la transportant sur le terrain. 11 est vrai, qu’à Halle, le bois est en abondance, que la machine actionne une scierie et que les débris de bois de l’usine suffisent pour alimenter le foyer de la machine à vapeur. »
- 11 est évident que la solution pratique de l’application de l’électricité à l’agriculture consiste à demander aux chutes d’eau l’énergie dont on a besoin. C’est ce qui a été fait sur le domaine d’Enguibaud.
- Ce domaine forme le fond et les deux versants d'un vallon où viennent converger plusieurs petits ruisseaux, à sec pendant les mois d’étc, torrentiels pendant les orages et la saison des pluies. Au moyen de travaux assez importants ccs eaux furent captées, emmagasinées clans des réservoirs et formèrent une chute de 7 à 8 mètres, actionnant la petite usine électrique dont nous empruntons la description au rapport de M. Legoux.
- « Turbine à réservoir forcé avec vannage sur le distributeur pouvant produire do 20 à 30 chevaux de force, sous une chute effective de 7 mètres.
- » Système de régulateur à force centrifuge permettant de maintenir une vitesse régulière au moteur en ouvrant ou fermant automatiquement les orifices du distributeur suivant la force prise par les machines dynamos. Grâce à ce système, on évite les accidents qui pourraient arriver aux dynamos par suite de trop grandes variations de vitesse.
- » Ce régulateur assure pour l’éclairage la
- (1; Une autre application de l’électricité à l’industrie agricole a été faite en Moravie, sur le domaine de Ugarte Lowatell [Bulletin international d’électricité, 18 mars 1895).
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- parfaite fixité de la lumière. Un homme reste en permanence à l’usine pour surveiller la marche des machines, régler l’éclairage et la mise en marche des charrues et autres machines agricoles.
- » Par le moyen de roues d’angles et de poulies, le mouvement de la turbine sc communique à deux dynamos, l’une destinée à l'éclairage, l’autre à la transmission de la force ; la première a un débit de 30 ampères et 120 volts: la seconde de 35 ampères, 375 volts et fait 880 tours par minute. Les bornes sont reliées par des conducteurs à un tableau de distribution dressé contre le mur de la salle et comprenant les appareils de mesure destinés à donner des indications précises sur le fonctionnement des machines : un voltmètre, un ampèremètre, un rhéostat, coupc-circuits, interrupteurs, lampes épreuve.
- » Le courant, après avoir traversé ces divers appareils, est transmis aux divers points de la propriété par des fils de cuivre cables.
- » Le treuil devant actionner la charrue est mis mouvement par une dynamo réceptrice pouvant produire une force électromotrice de 325 volts avec 35 ampères et mar-chantà 700 tours. Sur l’arbre de la dynamo réceptrice est calé un pignon droit à denture à chevrons, qui commande par une roue, dans le rapport voulu, un arbre tournant à 200 tours par minute. C’est sur cet arbre que sont montes deux manchons d’embrayage à friction pouvant actionner l’un et L’autre les tambours de traction et de retour sur lesquels s’enroulent les câbles de la charrue et cela au moyens de pignons dentés calés sur les manchons, lesquels tournent fous sur l’arbre.
- » Ces pignons en acier coulé s’engrènent avec des roues dentées de l'arbre intermédiaire commandant par d’autres engrenages ces tambours. Les embrayages à friction permettent de faire aller la charrue dans un sens ou dans l’autre et de l’arrêter complètement sans pour cela arrêter la dynamo. Les joues des tambours portent des freins à rubans, garnis de sabots en bois et fonction-
- nant pendant le déroulement du câble, lorsque l'autre câble travaille.
- » Le bâti portant tout le mécanisme du treuil, est formé par un cadre enfer à double T, renforcé latéralement par deux cornières dans le sens longitudinal. Les câbles de tirage et de retour passent sur deux poulies à gorge, folles sur leurs axes lesquels sont fixés à un support double, solidement boulonné sur un bâti en fer. La dynamo réceptrice est fixée sur ce bâti sur un cadre en bois dur qui l’isole complètement des parties métalliques. L’ensemble de ces appareils est porté sur un chariot posé sur quatre roues larges qui permettent de le transporter d’un champ à l'autre. Pour le labourage d’un même champ les roues sont supprimées, le chariot repose sur des rails par quatre galets, ce qui permet de le déplacer facilement en utilisant les tambours sur lesquels s’enroulent les câbles.
- » On joint au treuil une caisse en bois ou en tôle remplie de terre ou de cailloux pour maintenir le treuil fixe et résister à l’effort de la charrue.
- )) Sur le chariot du treuil est placé un tableau analogue à celui qui sc trouve à l’u-smcavee ampèremètre, commutateur, rhéostat de mise en marche permettant d’augmenter ou de diminuer la vitesse de la dynamo.
- » Le câble tracteur de la charrue a 230 mètres de long et celui de retour 550.
- » On peut donc, en comptant les 200 mètres de conducteurs de la ligne au treuil, faire un labourage à une distance de 450 mètres au maximum de chaque côté de la ligne électrique, soit une surface de 1 800 mètres de long sur 800 de large ou 144 hectares.
- » Une sonnerie électrique avec un signal conventionnel met en communication le treuil avec l’usine.
- » :M. Prat, le propriétaire du domaine se propose d’utiliser la force motrice pour actionner batteuses, ventilateurs, hâcbe-paille, égrenoirsà maïs et en général tous les instruments d’une exploitation agricole. Ces applications ne présentent aucune difficulté
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- pratique. Il suffit de transporter auprès de ]a machine à mouvoir la dynamo réceptrice et de raccorder leurs arbres par le moyen d’une courroie. Des moissonneuses et faucheuses seront actionnées de la même façon. »
- U est presque inutile, dans ce journal, de faire ressortir les avantages que présentent dans les applications agricoles les moteurs, électriques sur les machines à vapeur. Citons cependant les quelques lignes que Al. Legoux écrit à ce sujet :
- (( La mise de fonds une fois faite, le fonctionnement de ces appareils est des plus simples et des plus commodes. Plus de bois, plus de charbon, la turbine est la source de la vie et du movement dans la ferme. Pour le labourage, trois hommes seulement sont nécessaires, l’un qui reste en permanence à l’usine, je veux dire dans la chambre où se trouve la turbine, un autre auprès du petit chariot qui supporte les tambours, les câbles et la dynamo réceptrice, un troisième sur la charrue pour la guider en tournant le petit gouvernail bien connu de ceux qui ont vu fonctionner les charrues à vapeur. Ces trois hommes sont des ouvriers de la ferme qui ont été dressés en quelques jours et qui dirigent leurs machines à la perfection. Donc, pas besoin de mécaniciens expérimentés pour manœuvrer ces instruments qui paraissent si délicats. Suppression de matière combustible, économie de main d’œuvre, fonctionnement immédiat des outils au grc du maître et sur un seul geste de sa main, tels sont ies principaux avantages de l’installation électrique. ))
- Quant au prix de revient d’une installation de l’importance de celle que nous venons de décrire, on peut l’évaluer ainsi :
- Ligne du treuil en câbles isolés de 200 mè-
- Treuil complétée rails et câbles de traction et retour........................ 5 800
- Charrue à bascule à un seul soc....... 2 aoo
- Total.........85ofT.
- Il faut ajouter à cette somme le prix des terrassements, des endiguements, du bâti destiné à recevoir la turbine, prix variable avec les installations et qui pourrait même se réduire à une somme minime si l'on se trouvait au bord d’un fleuve rapide ou dans le voisinage d’une chute d’eau.
- Sans doute, c’est une première mise de fonds assez importante. Mais, grâce à l’économie du personnel et des bêtes de trait, grâce aussi au rendement supérieur des terres mieux travaillées et mieux irriguées, il n’est pas douteux qu’elle puisse être rapidement amortie et qu’il soit possible de réaliser ensuite des bénéfices sérieux. Aussi nous associons-nous au vœu que fait M. Legoux de voir bientôt se développer les installations électriques agricoles.
- J. B.
- REVUE DES SOCIÉTÉS SAVANTES
- PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES
- Explication de la répulsion de l’anneau d’Elihu Thomson par la réaction des lignes de force magnétiques. Effets de self induction, par Wla-dimir de Nikolaieve ('),
- « L’explication s’applique le mieux au cas où l’on emploie un noyau de fer long et sortant de la bobine, dispositif que l’auteur a employé, des 1892, avec M. Ivan Lebedeff. Le spectre magnétique montre que le flux d’induction & longeant le noyau, donne dans l’air des ramifications Q perpendiculaires à l’axe du noyau.
- » Les réactions entre les lignes f et les li-gnes_/j du champ secondaire entourant l’anneau attirent l’anneau du côté où f et f sont (!) Journal de Physique, 3' série, t. IV, p. 519 no-vembre ,895.
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- de sens opposés. Comme le champ f suit la loi de variation du flux le champ secondaire f, est en retard par rapport à/"comme par rapport à $ déplus d’un quart de période et de moins d’une demi-période ; par suite, l’effet résultant de toutes les réactions pendant une période tend à éloigner l’anneau de la bobine.
- u L’anneau présente quelquefois des mouvements singuliers. Les lignes A du champ secondaire, pénétrant dans la masse perméable du noyau, tendent à pousser l’anneau vers le noyau, ou, en général, vers une masse de fer voisine ; quand, par exemple, la répulsion ne peut encore vaincre le poids de l’anneau, on le voit glisser sur le bord de la bobine, jusqu’à toucher le noyau.
- » Quand l’anneau est suspendu à égale distance de deux bobines de même axé ou des deux noyaux d’un électro-aimant, et que le champ est excité, l’anneau tend à disposer son plan parallèlement au champ, c’est à dire axialement. Ce phénomène connu tient à l’attraction que les lignes du champ primaire exercent sur celles du champ secondaire, à l’intérieur de l'anneau, et à la répulsion qu’elles exercent au contraire à l’extérieur de l’anneau, d’où résulte un couple axial.
- » Si l’anneau est suspendu dans un champ non uniforme, les réactions des lignes de forces primaires et secondaires donnent, par leurs composantes parallèles à l’axe des bobines, un couple équatorial, par leurs composantes perpendiculaires à l’axe, un couple axial; c’est le couple équatorial qui est prépondérant si l’anneau est assez grand et inversement.
- n M. Fleming utilisait déjà le déplacement du disque en cuivre, placé à l’intérieur d’une bobine, pour déceler les courants oscillants.
- » Le rôle du noyau long sortant de la bobine est de concentrer le flux qu’il dirige verticalement en donnant des ramifications j\ qui sont actives à une hauteur où les lignes de force trop dispersées du dispositif ordinaire n’influent déjà plus. L'anneau, de plus faible résistance et plus léger que dans le dispositif
- ordinaire, monte plus haut et s’échauffe davantage ; il est porte au rouge clair en dix minutes. Il a, il est vrai, en lui-même une plus faible self-induction ; mais la présence du noyau de fer lui donne, dans une expérience de l’auteur, une sclf-induction réelle de 459 G. G. S., soit dix fois sa valeur 46 G. G. S., dans l’air, calculée d’après la formule de J. C. Maxwell.
- » Pour la mesure des déplacements de Van-neau, il fallait pratiquement empêcher Réchauffement de l’anneau. Dans quelques expériences faites à l’Institut de Physique de Zurich, l’anneau plongeait dans l’eau remplissant l’espace annulaire compris entre deux cylindres de verre ; il glissait le long du cylindre intérieur, divisé en millimètres sur trois génératrices.
- )) Dans le cas des faibles courants, on réduit à volonté le poids de l’anneau, en lui associant une bouce annulaire en tôle de cuivre.
- n Dans l’expérience d’Elihu Thomson, le flux d’induction <$,, traversant le contour de l’anneau, y induit un courant I, excitant à son tour un flux de force secondaire IL, qui se combine avec le flux primaire pour donner le flux total <&s=r -j- IL. L’équation
- d’induction est
- donc
- )) On a un effet de self-induction magnétique dans l’expérience suivante : un morceau de fer, attiré fortement au contact de l’extrémité du noyau, s’en détache quand on place un épais disque de cuivre le long du noyau ; on observe en même temps une augmentation de l’intensité du courant magnétisant, comme cela doit être, de sorte que la diminution de l’attraction du fer est due à la diminution de l’induction magnétique sous l’influence de la self-induction magnétique.
- » On détruirait l’induction dans le noyau en l’entourant d’un manchon de cuivre ».
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- Relation entre les conductibilités électriques et thermiques des alliages» par E. van Aubel et R. Paillot (1).
- On sait que d’après les expériences de G. Wiedemann et Franz les conductibilités des métaux, pour la chaleur et pour l'électricité, sont sensiblement proportionnelles. Plusieurs physiciens ont cherché à vérifier celle loi.
- » Dans un mémoire capital, L. Lorenz (2 3) a mesuré pour plusieurs métaux, ces deux constantes physiques avec la plus grande précision. 11 a trouvé que la loi de G. Wiedemann et Franz se vérifiait à peu près à o° et à ioo" pour les métaux bons conducteurs, et qu’il n’en était pas de même pour les métaux qui conduisent moins l’électricité, tels que le maillcchort, l’antimoine et le bismuth. Toutefois les écarts ne sont pas très considérables.
- » G, Wiedemann ('), dans son remarquable Traité d’Electricité, en rendant compte des recherches de L. Lorenz, fait remarquer que l’antimoine et le bismuth, pour lesquels le désaccord est le plus grand, présentent une structure feuilletée.
- » D’autre part, d’après le .Mémoirede Lorenz la conductibilité calorifique augmente ou diminue suivant les métaux entre o° et ioo°, ou même ne varie pas, comme pour le magnésium.
- )) A. Berget (4) a étudié les variations du coefficient de conductibilité thermique du mercure avec la température entre o* et 300°; il a trouvé que, pour T, ce coefficient moyen de variation est— 0,00046, nombre différent du coefficient de variation de la conductibilité électrique qui est, pour iu, — 0,00085.
- Mais ces diverses recherches ne portaient que sur les métaux ou les alliages de haute conductibilité; les auteurs ont voulu les éten-
- (1) Journal de Physique, 3' série, t. IV, p. 522-528 ; novembre 1895.
- (*) Lorenz, Annalen der Physik, t. XIII, p. 422 et 582; 1881.
- f) G. Wiedemann, Die Lehre von der Blektricitdt,
- 3e édition, t. I, p. 525; 1893.
- (4) Berget, La Lumière Électrique, t . XXXVI, P- 615; 28 juin 1890.
- dre aux alliages très résistants et particulièrement au constantan et au ferro-nickel dont la résistance avait été étudiée, il y a quelques mois, par l’un d'eux ('). Ainsi que nous le verrons, leurs résultats indiquent, que ces alliages n’obéissent pas à laloi de Wiedemann et Franz.
- Pour mesurer la conductibilité calorifique des alliages étudiés, les auteurs ont employé la méthode de la barre, méthode dite cle Des-pretz, et que Lorenz et Wiedemann avaient utilisée dans leurs expériences. Cette méthode ne permettant que de déterminer le rapport des conductibilités internes de deux barres ayant même coefficient de conductibilité externe, les auteurs ont d’abord songé à prendre pour terme de comparaison une barre de cuivre électrolytique. Mais ils ont dû renoncer à ce choix, les valeurs de la conductibilité calorifique de ce métal, obtenues par divers physiciens, différant beaucoup entre elles. Ainsi, tandis que Lorenz trouve 71,98, M. Berget obtient 104,05 pour la conductibilité calorifique absolue du cuivre. Ils ont choisi le cadmium qui peut être obtenu plus facilement pur et dont la conductibilité calorifique a été déterminée avec grande exactitude par L. Lorenz.
- Une extrémité des barreaux à étudier était fixée au couvercle d’une boîte cylindrique en laiton où débouchaient deux tubes amenant de la vapeur d’eau, laquelle se rendait ensuite dans un condenseur par deux autres tubes. Les barreaux avaient 40 cm de longueur et 0,9 cm de diamètre; ils étaient nickelés et soigneusement polis. Sur chacun d’eux étaient forés huit petits trous de 0,04 cm de diamètre, de o, 15 cm de profondeur et distants de 4 cm. L’une des soudures d’un couple thermoélectrique, formé de fils de fer et de constantan ayant 0,05 cm de diamètre, était successivement enfoncée dans chacun de ces trous où l’on avait préalablement introduit une goutte
- (') Van Aubel, Journal de Physique, 3, X. IV, p. 72; février 1895. — Éclairage Électrique, t. II, p. 570; 23 mars 1895.
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- d'huile; l’autre soudure plongeait dans un tube à essai contenant de l'huile à la température ambiante. Les extrémités de ce couple étaient reliées à un galvanomètre de Wiede-mann à miroir, dont les déviations étaient prises pour mesures de la différence de température des soudures, des recherches antérieures des auteurs (’) ayant montré que l’on pouvait admettre, dans les conditions où l’on se trouvait, la proportionnalité entre les déviations et les différences de températures.
- Pour s’assurer que la méthode donnent des résultats satisfaisants, les auteurs ont d’abord déterminé le rapport des conductibilités calorifiques du cadmium et de l’étain, métaux qui peuvent être obtenus facilement purs et qui ont etc étudiés par L. Lorenz. Trois séries d’expériences leur ont donné 0,7063, 0,7188, 0,6989, dont la moyenne est 0,7080, pour le quotient delà conductibilité de l’étain par celle du cadmium ; trois autres séries ont donné 0,7026, 0,7382, 0,7019 dont la moyenne est 0,7142. La moyenne générale est 0,7111. L. Lorenz a trouve pour ce rapport 0,6945 ào°.
- Les conductibilités électriques ont été déterminées à o° et à 150 par la méthode du pont double de Lord Kelvin. Les barreaux étaient serrés entre deux paires de couteaux en acier, fixés à une planchette en chêne et dont on déterminait exactement la distance à o° et 150 au moyen d’un comparateur pour les mesures à traits. Les diamètres des barreaux étaient déterminés au moyen du compas Palmer. A o°, les barreaux étaient entourés de glace fondante; à 150 ils plongeaient dans une grande cuve remplie d’eau.
- Le tableau suivant donne les valeurs des conductibilités c0 et c,5 obtenues à o° et 150 et rapportées au mercure à o° pris comme unité. La colonne C0 contient les valeurs trouvées à o° par d’autres expérimentateurs.
- c» c.t Cn
- 13,,6<>
- 8,552
- !,397
- ,989
- (') E. VAN At’BELet R. Eaillot. Archives des sciences physiques ei naturelles, i. XXIII, p. 148 ; février 1895. — Éclairage Électrique, t. III, p. 375; 25 mai 1865,
- Bronze d’alu
- Constants!!!
- Ferro-nickel
- ,958 7,810 8,046
- ,836 1,834 1,981
- ,099 1,064 1,265
- Dans le tableau qui suit, les deux premières colonnes de chiffres indiquent les rapports des conductibilités électriques à 0" et 15“, celle du cadmium étant prise pour unité ; la troisième donne le rapport des conductibilités calorifiques.
- Les auteurs en déduisent cette conclusion :
- La loi de G. Wiedeman et Franz ne se vérifie en aucune façon pour les alliages à grande résistance électrique. Cette loi n’est probablement exacte que pour les métaux purs et bons conducteurs.
- J. B.
- Actions mécaniques d’un champ magnétique variable sur des circuits fermés ; application à la mesure des coefficients de self-induction, par F, Kolacek (’).
- Soit X le flux d’induction qui traverse au temps t un circuit ferme ; si le champ magnétique varie périodiquement, le circuit est soumis à une action mécanique proportionnelle à chaque instant à Net dont la valeur moyenne
- est nulle, quand le circuit est dépourvu de self-induction. Supposons par exemple, que le champ soit produit par la bobine fixe d’un électrodynamomètre et que le circuit induit soit la bobine mobile, le courant inducteur et le courant induit présentent une différence de phase d’un quart de période et ne donnent lieu à aucune action mécanique. Une telle
- f1) Wied Ann., t. LV., p. 604.
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- action ne sc produit que si le circuit induit possède une self-induction et elle ne dépend que de cette self-induction.
- Soit r la résistance du circuit induit, L son coefficient de self-induction : on a à chaque instant
- et si le champ magnétique est périodique
- N=N0 cos ut.
- L’intégrale de l’équation (i) qui correspond au régime permanent est
- \/L'or-tr*
- <«* + ?)»
- à la condition de supposer que le circuit ne se déforme pas, c’est à dire que L ne dépend pas du temps.
- D’une manière générale, définissons la position et la forme du circuit induit par un
- certain nombre de paramètres x, y.... Nous
- appellerons X, Y... des fonctions qui repré-
- sentent les forces électromagnétiques, ces fonctions étant définies par la condition que Xdx, Ydy... représentent les travaux élémentaires qui correspondent respectivement à des variations dx, dy..., des paramètres x et y. Par exemple, 'si x est une longueur, X sera la composante de la force électromagnétique, suivant la direction où on compter. Si y est un angle de rotation autour d’un certain axe, Y sera le moment du couple par rapport à cet axe, etc.
- D’après une loi générale de l’électroma-gnétisme, on a
- X = Æ Y = ,«, «te.
- ùx dé-
- posons :
- _ ?=ïXrY<if-
- il viendra
- Vl »M* + r*
- — — =
- Ces équations montrent que X, Y sont positifs quand N„s décroît par un accroissement de x et de y. Le circuit tend donc à se placer de manière que le flux d’induction qui le traverse soit minimum. Ainsi une bobine plate tendra à s’orienter parallèlement aux lignes de force : si elle est placée en regard d’un pôle, elle sera repoussée par ce pôle.
- Les lignes de force émanées du centre de la surface polaire d’un aimant cylindrique s’éloignent indéfiniment. Celles qui partent des bords s’incurvent vers l’autre pôle ; il en résulte qu’on pourra placer une bobine dans une position telle que le flux qui la traverse soit nul.
- . La méthode la plus simple pour mesurer un coefficient de self-induction, de faible valeur, sera donc de placer le circuit fermé sur lui-même dans un champ magnétique périodique, et de mesurer le couple électromagnétique auquel il est soumis par une méthode de torsion ; par ex. ;
- Soit S la surface du circuit, Il0 la valeur maxima du champ, supposé uniforme, x l’angle du plan des spires avec le plan normal au champ.
- N„ = SH„ sin a*.
- X sera donc maximum pour x =
- Exemple numérique :
- Anneau de diamètre a — 5 cm ; formé d’un seul fil.
- Diamètre du fil : 2 R = 1 mm.
- Le coefficient de self-induction, calculé par la formule :
- est égal à 72,45 cm.
- H„— ioC.G.Sj *“45% f — ohm, 2 7* ><.40, X = 0,02825 dyne-cm.
- Quand on ne dispose pas d’un champ uniforme, on peut se servir d’un électrodynamo- . mètre. Le courant magnétisant passe dans la
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- bobine fixe; la bobine mobile est fermée d’abord sur elle-même, ensuite en intercalant une bobine dont le coefficient de self-induction est calculable, et enfin la bobine qu’on veut étudier, en maintenant constante dans chaque cas l’amplitude du courant inducteur. Si on connaît en outre les résistances, ces expériences permettent de calculer le coefficient inconnu.
- On peut aussi intercaler un condensateur dans le circuit induit. Les équations du courant induit sont, dans ce cas :
- r i —________l —___V
- — dt Ldt ’
- et par un calcul semblable à celui qui a été fait* on trouverait alors :
- _ dK" L- C
- dx r’+(ïk,-L'*)
- Cette méthode permettrait aussi de déterminer la capacité.
- M. !..
- CHRONIQUE
- CHAMBRE SYNDYCALE DES INDUSTRIES ÉLECTRIQUES.
- Réunion du mardi 5 novembre 1895. La séance est ouverte à 5 h. 1/2 sous la présidence de M. Harlé.
- Membres présents : MM. Bénard, Ducretet, Geoffroy, Hillairet, Meyer, Mildé, Roux, Sarcia, Triquet, Vernes, Violet, Vivarcz.
- Sont excusés : MM. Carpentier, Clémançon, Denis, Portevin, Tricoche.
- Le procès-verbal de la dernière séance est lu et adopté.
- Est admis comme membre adhérent du Syndicat, M. R. Vauthier, Ingénieur des Arts et Manufactures, constructeur-électricien, 2, rue de Mulhouse, à Reims, présenté par MM. Portevin et
- Le Président donne lecture d’une lettre de la
- Compagnie d’éclairage et de chauffage par le gaz de la ville de Reims, en date du )i octobre :
- La Compagnie du gaz de Reims se plaint qu’a-près avoir isolé l’année dernière ses fils aériens pour l’éclairage électrique sur une longueur de deux mètres à droite et à gauche du point de projection des fils téléphoniques et télégraphiques, à la suite d’une demande de l’Administration des postes et télégraphes, cette même administration lui notifie aujourd’hui d’isoler ces câbles sur toute la longueur entre chaque partie où ils sont croisés par les fils de l’Etat, sans exception, c’est-à-dire sur 25 à 55 mètres.
- La Compagnie du gaz de Reims demande quelle conduite elle doit tenir dans la circonstance.
- Sur la demande du Président, cette affaire est envoyée à la Commission du contentieux. Néanmoins, le Président demandera que la question, qui présente un intérêtgénéral, soit soumise au Comité d’électricité créé parla loi du 25 juin 1895.
- M. Vernes signale qu’un fait analogue s’est produit à Avignon, mais que grâce à l’intervention énergique du député delà région auprès du Directeur des postes et télégraphes, l’affaire est restée dans le statu quo.
- Le Président donne ensuite connaissance d’une circulaire du Comité central informant notre Syndicat de son intention d’organiser une fête pour la remise des médailles d’honneur attribuées par îc Ministre aux ouvriers ayant plus de trente ans de service dans la même maison. Le Comité central demande à notre Syndicat de lui faire parvenir au plus tôt des propositions et le prie de vouloir bien participer à cette fête.
- La Chambre décide qu’une circulaire spéciale sera adressée aux membres du Syndicat et remet à la prochaine séance la discussion de la subven-
- I.’ordre du jour appelle la suite de la discussion sur l’organisation des succursales du bureau de contrôle.
- M.Roux donne lecture des lettres échangées avec le Président et du projet de contrat entre M. Jup-pont et lui, et soumis à l’approbation de la Chambre.
- M. Sarcia demande qu’il soit procédé d’abord à l’examen de la question de principe. A son avis, la Chambre n’a pas à intervenir dans la manière que M. Roux se propose d’employer pour étendre la sphère d’action de son bureau, puisque la Chain-
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- bre lui a donné toute latitude pour la gestion de cette affaire.
- M. le Président, d’accord avec MM. Fontaine et Sciatna, qu’il a consultés, trouve que la Chambre ne peut se désintéresser du choix des personnes qui opèrent sous le. couvert du Syndicat et qu’il est nécessaire de les investir, en consacrant leur nomination, d’une autorité plus grande que celle qu’elles auraient simplement comme Ingénieur délégué du bureau de contrôle de Paris.
- Après discussion la majorité se rallie à cette proposition, mais l’heure étant trop avancée, l’examen de la candidature proposée par M. Roux et du contrat intervenu entre ce candidat et M. Roux est ajourné à quinzaine.
- Avis. — L’éditeur de Eleclrical Trade’s Direc-toryand Handbook ( Annuaire et Manuel des industries électriques) prie les personnes s’occupant d’électricité de lui envoyer leursnoms, professions et adresses pour les insérer dans la quatorzième édition (1896) de cet annuaire.
- Ces renseignements doivent être adressées, le 20 décembre au plus tard, 1 et 3, Salisbury Court, Flect Street, Londres.
- Locomotives électriques. — Les Baldwin Locomotive Works ont actuellement en fabrication plusieurs locomotives électriques légères pour le service à grande vitesse des trains de voyageurs; ces locomotives sont commandées par différentes compagnies de chemin de fer; elles doivent remorquer des trains de 200 tonnes. La même compagnie construit aussi deux locomotives plus puissantes devant remorquer des trains de marchandises pesant de 600 à 800 tonnes ; une de celles-ci sera employée pour les manœuvres dans les ateliers de la Westinghouse Electric and Manufactu-ring Company, à Pittsburgh, et l’autre pour la manœuvre des wagons sur les voies d’une Compagnie de chemins de fer.
- L'utilisation des chutes du Niagara. — D'après The Electrical World, 4 nouvelles turbines à axe horizontal, de 8 000 chevaux chacune, sous une hauteur de chute de 66,45 m? viennent d’être commandées par la Niagara Falls Hydraulic Power and Manufacturing Company ; elles entraîneront directement des dynamos d’une égale puissance. Plusieurs turbines du même type, d’une puissance de 1200 chevaux chacune, sont déjà employées j
- par la Niagara Cliff Paper Company. Quatre turbines montées en cascade et devant fonctionner sous une hauteur de chute égale à 219,45 m, sont également en construction. Dans ce dernier cas, une partie de la puissance sera transmise par des dynamos accouplés directement.
- L’entretien des tramtoays électriques. — Une des voitures des tramways électriques de Marseille, équipée avec deux moteurs de 18 chevaux chacun, parcouru 36 600 km sans qu’aucun accident soit a arrivé à l’équipement électrique; cependant, comme on a pu le voir par les différentes notes parues dans le journal sur les tramways de cette ville, le trafic est très intense et le service très' rude;la ligne comprend des pentes importantes; le parcours quotidien d’une voiture est de 154 km et le parcours maximum de 217 km.
- Les tramways électriques en Suisse. — Une Compagnie, ayant son siège à Zurich, vient d’être formée pour l’exploitation de lignes de tramways électriques dont la concession a été demandée au gouvernement fédéral et aux autorités locales. Ces lignes qui seraient à voie de 1 m ont été étudiées par M. Du Riche Preller.
- Fabrique d'aluminium en Norvège. — La propriété de Hafslund et la moitié de la chute hydraulique de Sarp, en Norvège, viennent d’être vendues pour environ 1 125 000 fr à un groupe de financiers norvégiens et allemands qui se proposent de créer une importante fabrique d’alumi-
- Accident causé par un tramway électrique. — La Compagnie des tramways électriques de Tren-ton (N. I.) vient d’être condamnée à payer des dommages-intérêts à un habitant de cette ville, M.. Bennett,' à la suite des circonstances suivantes : M. Bennett conduisait une voiture d’agrément ; en passant sur la voie du tramway, très humide ce jour-là, le cheval reçut un choc électrique et s’emballa. M. Bennett fut projeté hors de la voiture et grièvement blessé. L’enquête a démontré que les-joints électriques des rails, faits avec des fils de fer d’une faible section étaient insuffisants et, au. point où l’accident s’est produit, il existait une différence de potentiel sensible entre les rails et le sol à environ 1 m des rails. C’est d’après ces
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- considérations que la Compagnie a été condam-née. C’est la première fois qu’un cas de ce genre est jugé parles tribunaux, bien que plusieurs fois déjà des chevaux aient été frappés dans des conditions analogues. Ce jugement aura la force d’un précédent et, à ce titre, méritait d’être enregistré.
- 7 an/s de la station centrale électrique de Francfort• — 11 n’est jamais inutile, à un titre quelconque de comparaison, de connaître les différents prix pratiqués dans des industries similaires d’un même pays ou même de pays étrangers les uns aux autres, sauf à faire ultérieurement la part des conditions locales qui permettent, excusent ou expliquent les écarts constatés. C’est à ce titre que nous relatons ci-dessous les conditions de fourniture d’énergie électrique de la station centrale de Francfort-sur-le-Mein.
- Energie pour éclairage électrique, o, 9876 fr, soit 1 fr environle kilowatt-heure, avec les rabais
- 5 p. cent pour une consommation dépassant 300 h.
- On obtient le nombre d’heures de consommation en divisant par la puissance correscondant au nombre de lampes installées le nombre de kilowatt-heures de consommation.
- Energie pour moteurs électriques (à l’exception de ceux employés à actionner des dynamos ou à desservir des batteries d’accumulateurs destinés à l’éclairage), pour chauffage et électrochimie, 0,2469 fr. soit à peu près 0,25 fr le kilowattheure, avec rabais, sur la consommation totale de :
- 5 p, cent p. une durée de fonctionnent, supér. à 750 h.
- 25 — — — “ 2500-
- On obtient le nombre d’heures de fonctionnement en divisant par le nombre de kilowatts nécessaire à l’alimentation normale des moteurs le nombre de kilowatt-heures consommés dans l’année par les abonnés.
- Les compteurs indispensables sontloués auxeon-sommateurs et restent la propriété de la station. L’entretien et les réparations en sont à la charge de la station, à la condition que les accidents ne proviennent pas du fait du locataire. Le prix de location .annuel est établi sur les bases suivantes :
- Compteurs jusqu’à; 0,5 kilowatt-heure 18,75 fr.
- — — 20,0 et au-dessus 75,00—
- Histoire de brigands. — Bien que cela paraisse étrange, ceci s’est passé dernièrement, en l’an de grâce 1895, dans la bonne ville de Chicago :
- Cinq hommes masqués et armés ont attaqué une voiture de tramway électrique de la North Shore Electric Street Railway Company, près de Berwin Avenue, non loin d’Evanston. Comme il convient dans ces sortes d’aventures, la nuit était sombre, le ciel était sans lune. Les voleurs coupèrent les fils pour éviter que la voiture en détresse puisse être secourue par d’autres voitures venant dans une direction ou dans l’autre ; ils éteignirent les lumières, puis ils volèrent tranquillement les dix-huit voyageurs (vous avez bien lu, dix-huit!), de leurs bijoux et de leur argent. Un des voyageurs tira son revolver ; mais un des aimables Fra Diavolo, le lui fit tomber de la main et le déchargea sur son propriétaire qui fut blessé à la jambe. Le conducteur sauva la recette en jetant son argent entre les parois de la voiture et les ouvert tures des fenêtrés.
- Les voleurs n’ont pas dit leurs noms et on ne les a pas revus.
- Les tramways électriques de Cleveland. — Pendant l’année 1894, les voitures de la Cleveland Electric Railway Company ont parcouru une distance de 15699097 km soit une moyenne de 49 008 par jour. Le trafic de la Cleveland City Railway Company n’a pas été moindre. On voit que les voitures de chaque compagnie ont parcouru chaque jour une distance supérieure au tour de la terre.
- L’Éditeur-Gérant : Georges CARRÉ. Paris.-Imp. Km. Mauchauskat, 32, Boulevard de Vaugirard.
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- Samedi 30 Noi
- ibre 1895
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- L’Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE D’ÉLECTRICITÉ
- Directeur Scientifique J. UI.ONDIN Secrétaire de la rédaction : G. PLLI.ISSIF.R
- A PROPOS
- DE LA THÉORIE DE LARA10R (l)
- § 12. -- IMITATIONS HYDRODYNAMIQUES
- J'ai parlé précédemment des sphères puisantes de Rjerknes et de Limitation par ces sphères des phénomènes électrostatiques. J’ai fait ressortir l’analogie des mouvements qui se produisent dans l’eau au voisinage des sphères puisantes et de ceux qui se produiraient dans l'éther au voisinage d'un corps électrisé dans la théorie de Eresnel adaptée.
- Malheureusement, ainsi que je l’ai dit plus haut, l’analogie n’ést pas complète ; les mouvements des sphères puisantes et ceux qu’elles excitent dans le liquide sont alternatifs et périodiques. Avec la théorie de Eresnel adaptée au contraire les mouvements qui régnent dans l’éther doivent être continus.
- Rjerknes a été amené à adopter des mouvements périodiques par suite de nécessités mécaniques ; mais il en résulte, comme je l’ai dit plus haut, que son imitation est imparfaite ; deux sphères puisantes dont la phase est la même sont assimilables à deux conducteurs portant de l’électricité de même nom ; deux spberes dont la phase diffère de tt sont assimilables à deux conducteurs portant de l’électricité de nom contraire; mais deux sphères donl la différence de phase n’est ni o, ni n ne sont assimilables à rien.
- (') Voir VÉclairage Électrique, t. III, p.5 et 289;
- • V. P- 5-
- L’imitation serait bien plus parfaite si le mouvement des sphères était continu au lieu d’être alternatif; si le rayon de chaque sphère variait toujours dans le même sens avec une vitesse uniforme. Seulement il faudrait que le rayon des sphères fût assez grand, la vitesse de pulsation assez lente, la durée de l’expérience assez courte pour que pendant cette durée, les variations du rayon fussent négligeables. Ces conditions sont difficilement réalisables si l’on veut que les actions mutuelles des sphères soient sensibles. Si elles l’étaient cependant, on se rapprocherait dos conditions de la théorie de Eresnel adaptée, et on s’affranchirait de la difficulté relative à la phase que je viens de signaler.
- Une difficulté capitale subsisterait encore pourtant ; les effets hydrodynamiques sont bien l’image des effets électrostatiques, mais
- Deux sphères de même phase s’attirent tandis que deux corps portant de l’électricité de même nom se repoussent. Il y a inversion.
- l^es phénomènes électrodynamiques, de même que les phénomènes électrostatiques, sont susceptibles d'une imitation hydrodynamique. Lord Kelvin dans ses Popular Lectures parle d’un projet de modèle hydrokinc-tique dont je voudrais rappeler succinctement le principe.
- Imaginons que dans un liquide indéfini soient plongés deux corps solides C et C, dont la forme sera annulaire ; chacun de ces corps
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- sera formé d’un fil do faible section qui sera recourbé de façon que ses deux extrémités se rejoignent; on obtient ainsi une sorte d’anneau fermé.
- Soient u, v, m les composantes de la vitesse d’une molécule liquide et envisageons l’inté-grale
- prise le long d’un contour fermé quelconque. Nous distinguerons trois sortes de contours fermés auxquels tous les autres peuvent se ramener.
- Ceux de la première sorte seront ceux qui ne s’entrelacent pas avec les corps annulaires C et C ; on peut les réduire à un point par deformation continue et sans qu’ils cessent d'être tout entiers dans le liquide, sans qu’à aucun moment ils touchent C ou C.
- Ceux de la seconde sorte s’entrelacent une fois avec C. Tel serait par exemple le périmètre de la section du fil qui iorme le corps C.
- Ceux de la troisième sorte s’entrelacent
- 11 est clair qu’un contour quelconque peut être regardé comme la combinaison de divers contours appartenant à l’une de ces trois sortes.
- Je suppose qu’à l’origine du temps on ait :
- + .<*,) = “
- pour un contour de la irc sorte ;
- J~ (u. dx + » dy ui d ^ = 4 xi
- pour un contour de la sorte ;
- f (p* dx -J- V à y -j- w =4 TT i'
- pour un contour de la f sorte.
- En vertu du théorème de Ilelmholtz sur les tourbillons, ces équations vraies à l’origine des temps, ne cesseront jamais de l’être. Les lettres i et ï désignent donc des constantes.
- Mais si l’on se rappelle les lois suivant lesquelles un champ magnétique est engendré par un courant, on apercevra immédiatement la conséquence suivante.
- La vitesse u. v w du liquide représente en grandeur, direction et sens, la force magné-figue engendrée par deux courants l'un d’intensité i suivant le fil C, l'autre d’insensité i suivant le fil Cf.
- Ainsi dans îe modèle de lord Kelvin, la vitesse du liquide est dirigée suivant la force magnétique, tandis que dans le modèle de Bjcrknes, elle est dirigée suivant la force électrique. En d’autres termes, dans le modèle de lord Kelvin, la vitesse du liquide est la même quccelle de l’éther dans la théorie de Larmor; clans le modèle deBjerlmcs, elle est la même que celle de l’éther dans la théorie de Fresnel adaptée.
- Lord Kelvin a montré que les deux corps C et C ainsi plongés dans un liquide en mouvement, exercent l’un sur l’autre des actions mécaniques apparentes et que ces actions sont les mêmes, au sens près, que celles qui s'exerceraient entre les deux courants que je viens de définir,oX qui suivent l'un le fil C avec l’intensité i, l’autre le fil C avec l’intensité i'.
- Les actions mécaniques d'origine hydrodynamique suivent absolument les mêmes lois que les actions d’origine électrodynamique : seulement il y a inversion ; si les premières sont des répulsions, les secondes seront des attractions, et inversement.
- 11 est manifeste que l’explication des actions électrostatiques dans la théorie de Fresnel adaptée doit se rattacher aux expériences de Bjcrknes ; et que d’autre part l’explication des actions mutuelles des courants dans la théorie de Lurmor doit se rattacher au modèle de lord Kelvin. Mais la difficulté provient de l’inversion. 11 nous faut avant tout pénétrer les raisons de cette inversion.
- Pour cela il nous faut remonter aux principes généraux de la Mécanique. Considérons un système dont la situation soit définie par un certain nombre de paramètres ?. <h..................... dn
- que j’appellerai ses coordonnées.
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- RLVUE D'ÉLECTRICITÉ
- Soient^', q', .*.., qh les dérivées de ces
- quantités par rapport au temps; c’est ce que j’appellerai les vitesses.
- Soit T l’énergie cinétique du système, U son-énergie potentielle due aux forces intérieures. Soit enfin
- Qt ^ Qsâ?! -P h- Q„5 qn
- le travail virtuel des forces extérieures an système pour dos variations virtuelles dqt des coordonnées qt.
- Les équations de Lagrange s’écrivent :
- L£L_£L £U ,
- d t d q\ d q, d qi 1 '
- A l’exemple de Helmholtz dans sa théorie des systèmes monocycliques, nous distinguerons deux sortes de coordonnées :
- Les coordonnées à variation lente que je désignerai par qa.
- Je supposerai que Q;, est nul, ce qui donne :
- pb — const. . fc)
- Si donc il n’y a pas de force extérieure tendant à faire varier la vitesse des coordonnées qh à variation rapide, les moments correspondants sont des constantes.
- Je suppose maintenant que les forces extérieures Qa soient choisies de façon à maintenir constants les qü. Les qâ sont alors nuis et les équations (3) dont les premiers membres dépendent des qi, des q„ qui sont constants et des q’ qui sont nuis, ces équations, dis-je, dont le nombre est égal à celui,des qi, montrent que les ql sont des constantes.
- Le système sc trouve ainsi dans une sorte de mouvement stationnaire, c’est à dire d’équilibre apparent et les Qanous font connaître les forces extérieures qu’il faut lui appliquer pour maintenir cet équilibre apparent.
- Les coordonnées à variation rapide que je désignerai par qh et qui sc distinguent des premières par deux conditions :
- T et U ne dépendent pas des qi, ruais seulement de leurs dérivées.
- Les vitesses qi sont beaucoup plus grandes que les vitesses q',
- Ainsi U dépend clcs qa seulement ; T dépend des q,t, des qi et des q'b, il est homogène et du second degré par rapport aux qi et aux qi.
- Les équations de Lagrange sc réduisent alors, en ce qui concerne les qb, à
- Nous poserons
- -pi
- et les quantités />< s’appelleront les moments du système.
- Il y a ainsi trois sortes de quantités à considérer en Mécanique, les coordonnées, les vitesses et les moments.
- L’équation (2) devient
- d pb
- = Qb
- ! dépend que des q„, des
- >u constantes, cette î constante.de sorte
- et des qi qui sont milles quantité est également u
- PL d 1
- d t d qâ ~
- Si de plus, on suppose qu’il n’y a pas de forces intérieures au système, c’est à dire que U = o, l’équation de Lagrange relative à g„ se réduit à
- - = 0„. dqu
- 4)
- Les qu étant nuis, T ne dépend plus que de? ga et des qi, elle est homogène et du second ordre par rapport aux qi de sorte qu’on a
- Les ph étant des constantes, il paraîtra naturel de faire un changement de variables et d’exprimer T en fonctions des q,, et des pb\ mais, pour éviter toute confusion, nous écrirons avec des d ordinaires les dérivées
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- 388
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- prises par rapport aux variables et avec des ,) ronds les dérivées
- par rapport ira alors
- „ V-! dT .
- ~^udqaÜ
- — V —
- — Zj dqaC
- d T dql
- I
- La comparaison de la première et de la dernière des équations {5) donne
- La comparaison de l’équation ainsi obtenue avec la seconde équation (5) donne
- ,_<rr <) t d t
- qb~ùpb dq<x~~ dq*
- de sorte que l’équation (4) devient
- - Qa.
- (6)
- Ces équations sont vraies quand on suppose les qa et les qi constants ; mais elles le sont encore approximativement si on suppose que les qa varient d’une façon excessivement lente. Alors les qi varieront d’une façon excessivement lente, mais ils varieront ; tandis que les pb seront rigoureusement constants si les Q;, sont nuis.
- Supposons maintenant que les Q6 ne soient pas nuis, mais qu’ils aient des valeurs telles que les qi demeurent rigoureusement constants, tandis que les ft(, et les qa varieront d’une façon excessivement lente.
- Il convient alors de prendre pour variables, non plus les pb et les q„, mais les qi et les qa et de revenir à l’équation
- (4)
- Dans cet état de mouvement stationnaire >u quasi-stationnaire, dans cet état d’équili-
- bre apparent, le système semble soumis à certaines forces apparentes, égales et contraires aux forces extérieures qu’on est obligé d’appliquer pour maintenir l’équilibre.
- Quand on donne aux qa des accroissements virtuels 0 qa, le travail virtuel de ces forces extérieures sera
- C’est la définition même des Qa. Le travail virtuel des forces apparentes qui leur font équilibre sera donc
- Si les moments pb sont maintenus constants, l’équation (6) nous donne pour ce travail virtuel
- Cela signifie que ces forces apparentes tendent à diminuer l’énergie T du système, (et d’ailleurs, on ne saurait supposer le contraire sans admettre le mouvement perpétuel).
- Si, au contraire ce sont les vitesses qi qui sont maintenues constantes, l’équation (4) nous donne pour ce travail virtuel
- 2
- d T .
- d q„ Ù
- Cela signifie que ces forces apparentes tendent à augmenter l’énergie T du système ; cela n’est pas contraire au principe de la conservation de l’énergie, et en effet, pour maintenir les qi constants, il faut que les Qf) ne soient pas nuis, il faut donc faire intervenir une force extérieure, ce qui peut entraîner une dépense de travail.
- Avant d’appliquer ces principes à l’électricité, il sera peut être utile de les éclaircir par un exemple mécanique simple. Je choisirai le régulateur à force centrifuge.
- Nous aurons un paramètre à variation lente qb qui sera l’écartement des deux boules et un paramètre à variation rapide dont la dérivée qi sera la vitesse de rotation du régula-
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- REVUE D'ELECTRICITE
- 389
- L’énergie cinétique T sera (A étant un facteur constant)
- T= A qlq'l , (7)
- et le moment sera
- ph = A qi q\ ;
- ce sera le moment de rotation. On a donc
- T =
- 2 A q\
- (S)
- La force apparente est ici la force centrifuge qui tend à écarter les deux boules, elle est égale à
- Elle tend à augmenter qlL. Si donc, il n’y a aucun couple extérieur tendant à maintenir constante la vitesse de rotation, le moment de rotation est constant et la force centrifuge tend à diminuer T parce que dans l'équation (8) (où l’on suppose f>b constant) q„ est au dénominateur.
- Si au contraire, il y a un couple extérieur qui maintient constante la vitesse de rotation, la force centrifuge tend à augmenter T, parce que dans l’équation (7) (où l’on suppose qi constant) qu est au numérateur. Seulement quand les boules s’écartent, il faut dépenser du travail qui est emprunte au couple exté-
- § 14. Application, a l’électrostatique.
- Dans la théorie de Larmor, on regarde l’énergie électrostatique comme de l’énergie potentielle’; dans un champ électrique constant, on a donc
- 1 = 0
- ou, si l’on désigne par E l’énergie totale
- T + U,
- H = \J.
- Si ce champ est engendre par deux petites sphères électrisées, cette énergie U dépend des charges des deux sphères qui sont des constantes et de leur distance qui sera notre paramètre à variation lente et que j’appellerai qa.
- Ces deux sphères exerceront l’une sur l’autre une attraction ou une répulsion qu’il faudra contrebalancer par une force extérieure si l’on- veut maintenir l’équilibre. Cette force extérieure, je la désigne par Qa conformément aux rotations adoptées ; si Q(, est positif les deux sphères s’attirent et la force extérieure qui doit contrebalancer ccttc attraction doit tendre à écarter les deux sphères l’une de l’autre.
- Comme T est nul, l’équation de Lagrange sc réduit à
- Passons à l'imitation hydrodynamique de Bjerkncs que je modifierai un peu afin d’éviter la difficulté provenant des différences de phases.
- La distance des deux boules qa sera notre paramètre à variation, lente.
- Leurs rayons qh et qe seront nos paramètres à variation rapide. Je supposerai que les vitesses qi et qc sont constantes, mais assez faibles pour que pendant la duree de l’expérience qh et qç n’éprouvent pas de variation sensible.
- Si donc je regarde qb et qf comme des paramètres « à variation rapide » ce n’est pas que leurs dérivées qi et q' sont très grandes d’une manière absolue (elles sont, au contraire très petites) c’est parce qu’elles sont beaucoup plus grandes que qi.
- Comme dans l’imitation de Bjerknes, ce sont ces deux vitesses qi et qi qui correspondent aux charges des sphères, elles doivent être maintenues constantes.
- L’équation (4) nous donne alors :
- et comme
- d T
- Qa
- U — O, T — E,
- on peut écrire :
- (10) •
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- 390 L'ÉCLAIRAGE
- La comparaison des équations (9) et (10) montre qu’il y a inversion.
- Observons de plus que si la vibration des sphères n'était pas entretenue par une force extérieure, les vitesses q'b et q'c ne resteraient pas constantes quand la distance qa varierait. Pour maintenir ces vitesses constantes, (ou en supposant des pulsations périodiques, comme dans l’expérience réalisée par Bjerk-nes, pour maintenir constante l’amplitude des vibrations), il iaut une intervention extérieure, tandis qu’aucune intervention n’est nécessaire pour maintenir les charges de deux sphères électrisées quand elles s’éloignent ou se rapprochent. C’est encore là une 'différence entre le phénomène électrique et son imitation hydrodynamique, différence qui d’ailleurs, comme nous allons le voir, est intimement liée à l’inversion.
- Supposons maintenant qu’on ait réalise une autre imitation dynamique où intervient un système dépendant de trois paramètres qa, qx„ qn le premier à variation lente, les deux autres à variation rapide. Le premier serait la distance des deux corps qui rempliraient le rôle des deux sphères électriques.
- Mais je suppose que les charges de ces deux sphères, au lieu d’être représentées par les vitesses q'b et qc soient représentées par les moments correspondants ph et pc.
- Je suppose en outre que la lorce vive T =— L du système soit égale à l’énergie électrostatique des deux sphères.
- 11 arrivera d’abord que sans aucune intervention extérieure, ces moments demeureront constants, ainsi que font les charges électriques qu’ils représentent.
- De plus, comme ces moments sont constants, l’équation (6) nous donnera :
- Il n’y a donc plus inversion.
- J’ai dit plus haut que, parmi Les quantités qu’on est amené à envisager en mécanique, il
- ÉLECTRIQUE
- faut distinguer les coordonnées, les vitesses et les moments, et l’on peut résumer la discussion qui précède en disant que l'inversion dans l'expérience de Bjerknes provient de ce qu’on a représenté les charges électriques par des vitesses, tandis qu’il fallait les représenter par des moments.
- § 15 APPLICATION A r.ÉLECTROn VNA.MIQCJE.
- Appliquons les memes principes à l’appareil de lord Kelvin, et pour cela rappelons d’abord quelles doivent être les bases de toute théorie dynamique du champ clcctrodynami-que. Xous n’avons qu’à nous reporter à un chapitre célèbre du grand Traité d’Electricité de Maxwell, 4'partie, chapitre VI, article 568.
- Il convient de supposer que l’énergie électromagnétique du champ représente la force vive T cle l’éther ; l’état du système est défini par un certain nombre de paramètres à variation lente 44 qui définissent la position relative des deux circuits, et par deux paramètres à variation rapide qb et qc.
- L’hypothèse admise par Maxwell, c’est que les intensités des deux courants ne sont autre chose que les dérivées q’b et qc de ces paramètre. Ce sont donc des vitesses.
- Nous exprimerons donc T en fonction des intensités et des q'„. c’est à dire de q'b, de q'c et des qx \ l’équation (4) nous donnera alors
- D’autre part, q'b et qa étant des vitesses et non des moments, ne se conserveront pas constantes s’il n'y a pas d’intervention extérieure. Les intensités des courants ne peuvent donc demeurer constantes si une cause extérieure ne les maintient pas ; et c’est en effet ce qui arrive ; cette cause extérieure nécessaire pour entretenir l’intensité du courant, c’est l'énergie fournie par la pile.
- Je précise davantage ma pensée ; quand même la position relative clés deux circuits ne varierait pas. les courants ne pourraient sc maintenir qu’en empruntant de l’énergie à la pile. Cette énergie, destinée à surmonter
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 39!
- la résistance clcs circuits se retrouve sous {orme de chaleur de Joule.
- Mais ce n’est pas seulement cela que je • veux dire. Si les circuits étaient des conducteurs parfaits, l’intensité des courants pourrait sc maintenir constante sans rien emprunter à la pile, pourvu que la position de ces circuits ne varie pas.
- Si au contraire, la position des circuits varie, (bien que nous les supposions absolument dépourvus de résistance) l’intensité ne pourra demeurer constante sans l’intervention de la pile.
- En effet , l’équation de Lagrange nous donne
- et
- Q„ = E,, —R bii„
- Ei étant la force électromotrice de la pile du premier circuit, ib = q* l’intensité correspondante, R" la résistance du circuit.
- Si le circuit est un conducteur parfait et si la pile n’intervient pas, on aura Eb — Rf. ^ o,
- d'où
- Qi, = o,
- et par conséquent
- De même fi.: sera une constante. Les moments fit, et fio dépendent de qi, qi et des q* ; si ces moments sont constants et si les q,. varient, il faut donc bien que les qi et les q'e varient également,
- Dans le cas de la nature, les circuits ont une résistance finie, et il faut toujours emprunter de l’cncrgic à la pile; seulement si les circuits ne se meuvent pas, l’énergie empruntée à la pile est égale à la chaleur de Joule ; s’ils se déplacent, elle est plus grande ou plus petite parce que la force électromo-triee d’induction vient s’ajouter à celle de la pile.
- Passons maintenant à l’appareil de lord Kelvin.
- Les intensités sont représentées par des intégrales de la forme
- En vertu du théorème de llclmholtz, ces intégrales demeurent constantes sans l’intervention d’aucune force extérieure.
- Cela nous avertit déjà que les intégrales qui représentent les intensités sont des moments et non pas des vitesses.
- Avec nos notations, il convient donc de les désigner par fi,, et fiK de sorte que si l’énergie T est exprimée en fonction des intensités et des q,,. T sera une fonction de fit, fi„ et des q0.
- L’équation (6) nous donne alors
- à T
- (6)
- Ce résultat est d'ailleurs une simple conséquence du principe de la conservation de l’énergie. Soit, en effet $ q^ l’accroissement virtuel de q,n le travail virtuel des forces extérieures sera
- S0-**-
- On devra donc avoir
- Mais, comme les intégrales fib et fic sont constantes en vertu du théorème de Ilelm-holtz, $fit, et dfi<: sont nuis et il reste
- ou en identifiant
- La comparaison des équations (q) et (6) montre qu’il y a inversion.
- D’où la conclusion suivante :
- S’il y a inversion dans l’afifiareil de lord Kelvin, c'est fiarce qu’on a refirésenté les intensités fiar des moments, tandis qu’il fallait les refirésenter fiar des vitesses.
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- w-
- L’ÉGLAIRAGE ELÉCTR1QIJE
- Dans l’expérience de Bjerknes et dans celle de lord Kelvin, la cause de l’inversion est analogue, mais pour ainsi dire inverse.
- II. Poincark, de rînstitut,
- Professeur de Physique mathématique à la Sorbonne.
- L'ÉCLAIRAGE PAR LES GLOBES HOLOPHANES
- J’ai eu l’occasion à plusieurs reprises (') de signaler à nos lecteurs l’apparition des globes dits holophanes et les progrès réellement importants qu’ils ont fait faire à l’éclairage en général.
- Dans un article sur la diffusion et la distribution de la lumière par les appareils holo-phanes (* *), j’ai montré toute l’utilité que l’on pouvait tirer de la diffusion et surtout de la répartition de la lumière suivant une loi donnée.
- Je crois le moment venu, aujourd’hui que l’emploi des globes holophanes est si répandu en Erance, de donner une étude détaillée de la constitution et de la fabrication de ces appareils (').
- Introduction.
- Je reviendrai tout d’abord rapidement sur quelques notions d’éclairage public en renvoyant pour plus de détails sur cette question générale à un récent travail de M. Blondel sur « l’Eclairage public par les lampes à arc )) (') et en insistant uniquement sur la définition des diverses sortes d’éclairement et de leur détermination graphique.
- Considérons (fîg. t) la courbe des intensités lumineuses ou photométriques d’un arc à
- (b Lumière Électrique. Vol. LXVII, page 583, 1893.— Vol. LXVIII, page 53, 1893. —Vol. LU, page 23, 1894.
- (*) L’Éclairage Électrique, page 308, volume I, 1894. (a) D’après les brevets et les documents qu’ont bien voulu me fournir MM. Engelferd et Cie'. j,i («} Génie Civil, février-mars 1895. — Revue industrielle, août-septembre 1893.
- courant continu et la courbe des flux lumineux qui s’en déduit graphiquement par la méthode bien connue de M. Rousseau.
- Dans l’éclairage public 011 définit trois sortes d’éclairement :
- L’éclairement normal est le rapport du flux
- thode de M. Rousseau. — I. Courbe des intensités — II. Courbe des flux.
- lumineux d<I> reçu par une surface d S normale au rayon à cette surface,
- L’éclairement normal se déduit facilement de la courbe des intensités (lig. 2). Traçons,
- Fig. 2. — Détermination graphique des éclairements. C, courbe photométrique ; — E„, courbe d’échi-renient normal; - E«, conrbc d’éclairement horizontal ; — Er, courbe d’éclairement vertical.
- en effet, sur celle-ci un rayon O m —r aboutissant au point m et soit lx — O N l’intensité dans cette direction, la loi du carré des distances donne
- En — ï|
- ou, en désignant par h la projection du rayon r sur la verticale O II
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- revue d’électricité
- 39?
- Pour obtenir graphiquement En, on voit immédiatement qu’il suffit de projeter le point X sur O H en P, puis ce point sur OX en Q- Le segment OQ représente alors la quantité yr , forme commode, puisque le cas le plus intéressant est celui où tous les points sont dans un meme plan horizontal, c’est à dire lorsque h est une constante.
- De l'éclairement normal on déduit immédiatement les éclairements dans un plan horizontal et dans un plan vertical au point considéré ; ils sont évidemment les projections du vecteur O Q sur des droites normales aux plans considérés.
- L’éclairement horizontal est ainsi :
- et l’éclairement vertical
- Qï = E„sin,! = U.cos'«. sin« .
- Si nous portons en ordonnées en m les valeurs des trois éclairements. nous obtenons une série de trois courbes donnant ces valeurs en fonction de la distance au pied du candélabre. En prenant h égal à l'unité de longueur, et en supposant les intensités exprimées en pyrs, les éclairements sont représentés en lux (’) pour une hauteur de foyer égale à un mètre ; de simples transformations d’échelles permettent de lire sur la même cpurc les éclairements correspondant à une hauteur h. Il suffit de réduire l’échelle des abscisses dans le rapport y et d’augmenter celle des ordonnées dans le rapport h1.
- Il nous reste à dire quelques mots sur la valeur comparative des divers éclairements.
- L’éclairement horizontal détermine celui de la chaussée, c’est déjà quelque chose, mais cela ne suffit pas ; en effet, on ne regarde pas uniquement les pavés, mais aussi les objets verticaux. Quant à l’éclairement normal,
- malgré l’avis de M. Wybauw, il ne semble pas qu’on puisse c.n général en tirer grand-parti.
- Cela posé, la loi de répartition la plus avantageuse au point de vue d’un éclairage public semble évidemment être celle qui donnerait, suivant les cas, soit l’éclairement horizontal uniforme, soit l'éclairement vertical uniforme.
- L’uniformisation de la courbe d’éclairement horizontal conduirait, comme le montre la ligure 2, à un abaissement énorme de l’éclairement maximum correspondant pour une élévation assez petite de l’éclairement minimum.
- D’autre part, l’éclairement horizontal étant supposé uniforme, l’éclairement vertical irait en croissant proportionnellement à tang ce qui produirait un effet des pins bizarres.
- I /uniformisation de la courbe d’éclairement vertical paraît au contraire remplir tous les desiderata actuels. Néanmoins, on peut objecter qu’au delà de la direction à 4 50, en deçà de laquelle l’éclairage est généralement surabondant, l’éclairement vertical d'un foyer est toujours plus grand que l’éclairement horizontal et que, par suite, lorsqu'on détermine l'éclairement horizontal minimum, on peut être certain que l'éclairement vertical est supérieur à ce minimum. Ceci n’est vrai que dans le cas d’un arc seul, mais ne l’est plus dans le cas de plusieurs foyers.
- En résumé, dit .M. Rlondcl le maximum de ce qu’on peut demander à la loi de répartition de chaque arc, c’est l’uniformité clc l’éclairement vertical qu’elle produit en de-, hors du cône formé par les rayons à 450, tout en conservant à l'intérieur de ce cône plus ou moins de lumière surabondante. I/équation cle la courbe de répartition est ainsi à partir de 45“. _ ^
- Nous avons du reste, représenté sur la ligure 3 les trois courbes photométriques correspondant à l’uniformité d’un des trois éclairements.
- ') Gcnie civil, loc.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- Ajoutons enfin qu’à partir d’une certaine distance, il est nécessaire de renoncer à l’uniformisation des éclairements pour éviter la perte de lumière due à l’absorption des rayons au loin.
- 11 résulte de ceci que la courbe photomé-trinue idéale se rannroche de celle qui affecte
- Fig. 3, — Courbes photométriques réalisant sur un plan horizontal l’éclairement uniforme ; — I. Courbe pour l'éclairement normal uniforme ; — TT. Courbe pour l’éclairement vertical uniforme : — III. Courbe pour l’éclairement horizontal uniforme ; — IV. O A B C D, courbe photo métrique idéale.
- la forme O ABC. cle la figure 3 et qui se confond avec la courbe d’égal éclairement vertical à partir de l'angle de 450 jusqu’à environ tang a. — 5, et avec un cercle dans l’angle de 450 où l’éclairement est surabondant.
- But des gi.obes holopiianes.
- Les principes que nous venons d’exposer nous permettront de juger les effets produits dont nous allons maintenant nous occuper. Ceux-ci réalisent en effet, une répartition de la lumière pour l’éclairage public se rapprochant beaucoup de la courbe photométrique idéale dont nous venons de parler. On peut d’ailleurs, moyennant une construction appropriée, iaire distribuer leur lumière plus généralement suivant une loi déterminée par les données du problème à résoudre.
- Conjointement à ce premier but, les inventeurs des appareils holophanes en ont poursuivi deux autres, celui de l’holophanéité, c’est à dire de l’égal éclairement cle la presque totatilité de la surface des globes, et la réduction au minimum des absorptions de lumière.
- Ces trois résultats sont obtenus par l’emploi de globes en verre ou cristal moulé portant extérieurement des cannelures formées de portions de surface de révolution àaxe vertical et intérieurement des cannelures disposées suivant des plans méridiens du globe.
- Nous voulons développer successivement les différents points de vue dont nous avons parlé plus haut, en commençant par le der-
- Principes de la construction On est généralement porté à croire que les enveloppes cannelées en verre clair ne peuvent produire que desabsarptions de lumière insignifiantes. L'expérience montre au contraire que les pertes peuvent être considérables et la raison en est simple. Considérons le profil d'une surface quelconque cannelée (fig. 4.)
- l’absorption des rayons lumineux.
- Toute réfraction est accompagnée d’une réflexion d’une partie de la lumière incidente d’autant plus grande que l’incidence est plus grande et qui généralement se trouve renvoyée dans une direction b c telle qu’elle ne peut sortir de l’enveloppe quaprès plusieurs réflexions successives sur les deux surfaces qui la limitent.
- Ces pertes sont encore augmentées dans le cas actuel par l'effet des cannelures intérieures méridiennes qui font subir une certaine déviation aux rayons avant leur entrée dans le verre. La figure 5 montre que les
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
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- profils triangulaires laisseront passer seule-ment une partie des rayons sans cannelures intérieures lorsque leur incidence est d’environ qo° ; tandis qu’avec l’emploi de celles-ci la réflexion totale serait complète, l’angle d'incidence sur la surface de sortie devenant encore plus grand.
- On peut remédier à ceî inconvénient de trois façons différentes.
- En premier lieu on peut employer uniquement des cannelures concaves disposées comme le montre la figure 6 de façon à
- renvo3'er les rayons après deux réflexions, sur l’intérieur du globe d’où ils sortent par la face opposée. 11 y a avantage dans ce cas à retourner la partie la plus oblique du profil autour de la droite f> q (fig. 6) de façon à obtenir le profil de la fig 7. Mais d’une façon ou de l’autre les rayons ont déjà une forte déviation et'ils sont exposés à être à nouveau réfléchis totalement sur la face opposée.
- En second lieu on peut avec plus de succès limiter l’obliquité des cannelures intérieures et extérieures à des valeurs assez faibles pour éviter les réfractions avec angle d’incidence assez grand sur les cannelures extérieures. Dans cc but on ne doit pas dépasser une incidence de 70 à '720 sur les cannelures intérieures et 34 à 36ü sur les cannelures exté-
- rieures dioptriques. C’est ce que montre la figure 8.
- En troisième lieu et contrairement au dis-
- positif précédent on peut donner une très grande obliquité aux profils des cannelures extérieures de façon à produire une réflexion totale sur tout ce profil (fig. 9) en plaçant
- convenablemént à proximité une face de sortie gh tracée de façon à envoyer tous les rayons dans l’air: Ce dispositif est comme principe anale gucaux anneaux réfléchissants des phares mais la forme des profils est, comme nous le verrons plus loin, complètement différente.
- Tus pertes peuvent néanmoins être encore très considérables si on place des cannelures
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- réfléchissantes les unes à côté des autres .sans précaution. Certains rayons tels que b' c d'c ... /'peuvent en effet, bien que sortant par la face g h, rencontrer les cannelures suivantes et finir par rentrer définitivement dans l’enveloppe où ils sont absorbés et cela
- d’autant plus rapidement que l’incidcnce est plus faible.
- Cet inconvénient disparaîtra soit par l’emploi de cannelures réfléchissantes très aiguës ou encore mieux en les séparant par des cannelures réfractantes de façon à ce que les
- Fig.
- rayons une fois sortis ne puissent rencontrer de cannelures voisines (fîg. jo, n, 12). Les cannelures mixtes ainsi réalisées donnent une solution parlaite du problème. Ce sont elles qui constituent le principe nouveau le
- Fig. 13
- dioptriques servaut de surfaces de sortie définitive aux rayons,
- plus important des appareils holophancs. Dans ces cannelures on peut du reste supprimer la ligne droite qui sépare deux cannelures toutes les fois que la partie réfractante j
- peut être disposée de façon à servir directement de sortie aux rayons réfléchis provenant de la partie réfléchissante comme le montrent les figures 13, 14 et 8.
- Les pertes de lumière provenant des cannelures intérieures seront étudiées plus loin.
- Occupons-nous maintenant du problème de la diffusion et voyons, comment le système holophane permet de le résoudre en même temps que de répartir la lumière-
- Pour déterminer une certaine distribution de la lumière, à l’aide d’une enveloppe munie de cannelures extérieures formées de surfaces de révolution à axe vertical, il suffit de calculer un profil extérieur (fîg. 15) tel que les rayons soient répartis suivant la loi voulue dans l’espace ; puis, pour éviter que l’épaisseur du verre devienne trop considérable, de découper le profil suivant un certain nombre de parties, qu’on ramène près de la surface intérieure ; c’est là la méthode générale indiquée par Fresnel pour la constitution des lentilles à échelons, mais ce procédé déjà employé par quelques constructeurs ne peut donner en réalité pour un observateur exté-
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- rieur et dans le cas d’ujie source lumineuse de quelque dimension qu’une petite plage lumineuse concentrée en un point de la surface du globe. La lumière est bien distribuée mais elle n’est pas diffusée, chaqueéche-
- Fig-, 15. — Enveloppe à cannelures extérieures seules réalisant une loi de distribution donnée.
- Ion n,envo}rant de rayon que dans une seule direction.
- L’emploi des cannelures extérieures au contraire, comme le montre la ligure 16 représentant un globe holophanc complet, diffuse la lumière dans chaque plan méridien, tandis que l’emploi des cannelures intérieures opère la même diffusion dans chaque plan horizontal. La combinaison des deux transforme donc le globe tout entier en une surface à peu près, uniformément éclairée, ce
- diffuseur.
- qui constitue le résultat essentiel de la diffusion ; grâce à cet effet, l’éclat apparent des globes devient très doux même si la source placée au centre est par elle-même éblouissante comme c’est le cas pour l’arc électrique. Avant d’établir les formules permettant de
- calculer point par point les différents profils des cannelures, voyons avec plus de détails la forme et l’effet de celles-ci.
- DESCRIPTION DES CANNELURES EXTÉRIEURES. Comme nous l’avons vu plus haut, pour obtenir le minimum de pertes de lumière par absorption, les cannelures extérieures sont constituées par des zones mixtes formées de parties réfractantes et réfléchissantes alternées, distribuant chacune leur lumière dans l’angle vertical le plus grand possible. De cette façon un observateur placé à l'extérieur peut percevoir des rayons de presque toutes les cannelures situées sur le côté du globe qu’il regarde et le voit par suite éclairé du haut en bas. Dans ce système deux types d’appareils sont construits par la Société d’Èclairage holophane, les appareils simplement diffuseurs où l’on ne cherche pas à modifier la répartition des rayons et les appareils diffuseurs-distributeurs, où cette répartition est au contraire complètement altérée par l’effet des cannelures au mieux de l’éclairage désiré.
- Les figures 16 et 16 bis représentent un globe
- diffuseur, ’
- purement diffuseur répartissant la lumière indifféremment dans tous les sens, mais la diffusant de manière à paraître holophane. Si le point lumineux est placé près du centre du globe, toutes les cannelures extérieures peuvent être alors identiques avec une des formes des
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- figures 6 et 7. mais aujourd'hui les construc- | présenté en coupe sur la figure 17. La loi de teurs préfèrent employer des cannelures ana- ' répartition prise comme point de départ est logues à celle du globe suivant mais un peu I ici telle que l’éclairement normal soit à peu différentes. | près constant en tous les points d’un plan
- Un globe diffuseur et distributeur est re- | horizontal situé au dessous du globe jusqu’à
- une inclinaison de 150 au-dessus de l’horizon et aille ensuite en diminuant progressivement jusqu’à l’horizon où il est nul.
- Le point lumineux est ici placé au milieu du rayon vertical de l’hcmisphcrc supérieur, de façon à faciliter le renvoi de la lumière vers le bas et à laisser dans le globe une course suffisante pour le porte-charbon infé-
- La partie supérieure du globe ne peut, quoi qu’il en soit, être utilisée avec des cannelures diffusantes que jusqu’à une certaine hauteur, on est obligé alors de transformer la calotte sphérique restante A CB en un réflecteur. Ce rcsulat s’obtient facilement, comme
- nous le verrons plus loin, par l’emploi des doubles cannelures spéciales.
- Le reste du globe est couvert de cannelures appartenant à sept types successifs (fig. 10, 11, 12, 15, 14, 18 et 8) occupant chacun une certaine zone indiquée sur la figure 17.
- DESCRIPTION DES CANNEI.URES IN i'ÉRIEURES
- Les cannelures sont calculées, par un procédé analogue aux précédents, de façon à distribuer la lumière horizontalement suivant la loi donnée et dans le plus grand angle possible. En général, celle-ci consiste à rendre la distribution de la lumière uniforme autour du globe ; 11 faut alors que le globe paraisse
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- éclairé jusqu’aux bords et que son èclal apparent soit sensiblement uniforme sur toute sa surface.
- Le premier résultat est obtenu en donnant
- au profil des cannelures intérieures une inclinaison inférieure à 20° par rapport aux rayons. L’angle d’incidence de 70° ainsi obtenu, bien qu’insuffisant théoriquement, est suffisant pratiquement pour produire reflet cherché ; son augmentation donnerait du reste lieu à de grandes pertes par réflexion.
- Quant au second résultat, on l'obtient facilement en donnant à toutes les cannelures un profil calculé de façon à ce que le faisceau des’rayons émis horizontalement par chacune présente, comme pour unsolidenoirincandes-cent, une intensité proportionnelle au cosinus de l’angle d’ émission mesuré par rapport à la normale au globe (loi de Lambert).
- Les formes représentées sur les figures 19, 20, 21 ont été calculées suivant cette loi.
- Danslecasoùl’onaurait besoin d’une répartition dissymétrique envoyant la lumière dans une direction plutôt que dans une autre, il faut donner aux profils une forme dissymétrique telle que celle de la figure 22 et différente suivant l’orientation des cannelures par rapport à la direction imposée.
- Le profil représenté sur la figure 21 offre l’inconvénient, l’incidence étant très grande, d’une assez grande absorption, parce que les
- rayons subissent une certaine réflexion à l'entrée et que la lumière réfléchie ne sort plus du verre. Pour permettre aux rayons de tra-
- Fig. 19, 20 et 21. — Cannelures intérieures répartis-sant les rayons lumineux suivant la loi de Lambert.
- verser les cannelures voisines sans être déviés plus que la lumière incidente, on emploie de préférence des profils concaves où la lumière réfléchie tombe toujours sur des portions de cannelures qui ne peuvent que diminuer la divergence et permettent par suite aux rayons réfléchis de sortir aussi bien qu'aux les rayons transmis.
- RÉFLECTEUR A DOUBLES CANNELURES
- L’emploi des doubles cannelures permet, comme nous l’avons déjà dit plus haut.de trans-
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- former la partie supérieure du globe en réflecteur, ce qui est du plus haut intérêt lorsqu’il s’agit de renvoyer la lumière sur le sol au-dessous de l’horizon.
- Dans les phares, comme on le sait, on ar-
- dissymétrîque.
- rive à renvoyer une partie de la lumière vers le centre optique en disposant derrière les lampes des miroirs holophotaux formés de prismes (fig. 23). Dans le cas des globes hoîo-phanes, la source est généralement volumineuse relativement aux dimensions du globe et se déplace plus ou moins, ce qui empêche une partie des rayons de subir !a réflexion totale.
- La Société d’Eclairage holophane emploie alors à la fois des cannelures intérieures et extérieures prismatiques comme dans les phares (fig. 23 et 2 |) et dont l’angle au sommet
- est compris entre 50 et 55°pourles cannelures intérieures et 80 à 100° pour les extérieures.
- Les rayons incidents déjà déviés par une réfraction subissent de cette façon sûrement la réflexion totale, de plus ils sont renvoyés dans une direction un peu oblique sur le
- plan d’incidence, ce qui leur évite d’être absorbés par la source de lumière.
- Lorsque les rayons lumineux incidents ne sont pas perpendiculaires à la surface moyenne du globe, il faut donner aux profils triangulaires extérieurs une certaine déviation, de façon à tourner encore leurs bissectrices parallèlement aux rayons qu’ils doivent réfléchir. On peut aussi avantageusement donner à l’une des faces ou aux deux faces du prisme un profil courbe (fig. 25) déterminé de façon que tous les rayons subissent encore deux
- Fig. 25 . — Profil courbe faisant subir aux rayons deux rc flexions totales avant d'être renvoyés vers la source.
- réflexions successives et soient sûrement renvoyés vers le centre optique.
- Dans le but de rendre l’effet des réflecteurs ainsi constitués un peu plus agréable, on peut donner aux cannelures de légères courbures (fig. 24, en pointillé), de façon que le réflecteur paraisse intérieurement entièrement brillant. On peut aussi, en même temps, ajouter à chaque cannelure une partie diffusante (fig. 23, en pointillé) calculée de façon à répartir un peu la lumière et faire ainsi paraître le réflecteur éclairé sur une partie ou sur la totalité de la surface extérieure.
- (A suivre) P. Guilbert.
- SUR LA TRACTION
- MÉCANIQUE DES TRAMWAYS (’)
- VI. DÉPENSES.
- Voici; comment le rapporteur s’exprime à ce sujet;
- Dépenses.
- « La question des dépenses d’établissement
- (’; Voir 1*Éclairage Électrique du 16 novembre, p. 289 et du 23 novembre, p. 345,
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- et d’exploitation a une importance capitale. Xous ne croyons pas pouvoir la traiter avec les renseignements dont nous disposons.
- « Il nous paraît que le Congrès ne peut rechercher la précision à ce sujet. Les circonstances qui font varier les dépenses d’une installation à l'autre sont trop complexes ; il ne serait guère possible d’en tenir un compte exact.
- « Dans ces conditions. les discussions du Congrès ne peuvent avoir pour but de proclamer la supériorité économique d’un système sur un autre ; il convient, au sujet de systèmes de traction qui sortent à peine de la période des recherches scientifiques, d’éviter les tendances exclusivement commerciales qui ne seraient pas encore à leur place.
- « Sous ces réserves, il conviendra d’exami-
- « i° Les dépenses de premier établissement ;
- « 2° La durée à prévoir pour l’amortissement ; '
- « 3e Le prix du kilomètre-voiture en spécifiant soigneusement les éléments des dépenses totales qui n’y seront pas compris et mentionnant les conditions d’exploitation en regard desquelles ces prix seront fixés. »
- Questions relatives à la traction.
- « Les résultats de cet examen économique seront ensuite pris en considération, sous toutes les réserves qu’ils comporteront, pour arriver à la solution des questions relatives aux modes de traction qui pourraient être les suivantes ;
- « Quels sont les types de traction à recommander pour l’intérieur des villes ; ceux à réserver, au contraire, pour l’extérieur?
- « Quels sont les types qui se prêtent le mieux à chacun des genres de services définis précédemment, réguliers ou irréguliers, chargés ou peu chargés, en pays plat, en pays accidenté avec fortes déclivités continues ou irrégulières ?
- « Enfin, comme question accessoire
- « De l’utilisation du gaz pauvre pour les
- Cette question est en effet très délicate à traiter, comme toutes celles où des intérêts particuliers sont engagés. De grandes différences peuvent exister, avec un même système, entre deux installations différentes, et, en réalité les chiffres fournis à ce sujet varient dans de grandes proportions et il est très difficile de se mettre d'accord. Chaque système a ses avantages et ses inconvénients ; nous nous bornerons donc à exposer des faits sans chercher à en tirer des conclusions au profit d’un système quelconque.
- Dépenses de premier établissement.
- Traction funiculaire. —; Les frais de premier établissement de ce sjTstcmc sont très élevés par suite de la nécessité d’établir la .canalisation souterraine; ils varient d’ailleurs beaucoup suivant les difficultés plus ou moins grandes du travail, dans les différentes villes ; ainsi, le kilomètre de câble tout posé dans les conduites coûte à San Francisco environ 450 000 francs, sans compter les machines motrices. A Xew-York, le prix correspondant du câble de Broadway aurait été, d’après M. Dawson, de 150000 dollars le mille, soit 460 000 francs le kilomètre.
- La ligne de Ilighgate-Hill, à Londres, qui aune longueur de c 150 mètres, dont une partie à simple voie, et qui présente des rampes de 20 à 40 mm par mètre, a coûté ;
- Matériel roulant. . . ............... 60000
- La ligne de Birmingham a une longueur de 4800 m; elle est à double voie et présente des rampes de 70 mm par mètre. Elle se compose de deux sections dans lesquelles les câbles sont entraînés aux vitesses respectives de ix 200 km à l’heure et de 14400 km à l'heure, par 2 moteurs de 250 chevaux chacun. Elle a
- Voies complètes....................... r 550000 fr.
- Moteurs, chaudières, etc.............. 161 000
- Bâtiments, bureaux, divers............ 443000
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- Le funiculaire de Bclleville a coûté très cher en raison des difficultés particulières d’établissement. La ligne, à voie simple avec évitements, a 2000 m de longueur; elle présente des rampes de 60 mm à 75 mm par mètre. La puissance des moteurs est de 80 à go chevaux; elle est trop faible; le frottement du câble et des poulies (à la vitesse de 3 m : s.) absorbe à lui seul 40 à 50 chevaux; la puissance totale développée atteint parfois 160 che-
- Son prix de revient s’élève à 700 000 francs par kilomètre; il se répartit comme suit :
- Immeubles et dépôts..................
- Voie (sooo m.;.......................
- Installations fixes (moteurs,chaudières.etc)
- Matériel roulant (12 voitures).......
- Divers...............................
- Dépenses ultérieures, environ........
- D’après les rapports lus, en 1891, à Pittsburgh, devant l’Association américaine des Tramways, les frais de premier établissement des tramways funiculaires seraient en moyenne de 576 800 francs.
- Les frais d’établissement de la ligne de transmission varient très peu avec la puissance transmise; les moteurs doivent avoir une puissance considérable pour vaincre les frottements du câble et assurer son démarrage. Par contre, les voitures sont très légères et d’un prix assez faible. Ce système convient donc surtout pour les lignes où le trafic est très intense et le nombre de voitures en service par kilomètre de voies est très considérable. Il est parfois le seul qu’on puisse adopter, lorsque le terrain présente de fortes déclivités sur de grandes longueurs.
- Traction électrique par trôlet, fd aérien. — La ligne de transmission coûte environ de 20 à 30000 francs par kilomètre de réseau à voie simple-, répartis comme suit :
- pris les poteaux en bois de. ...
- Joints électriques des rails..
- Feeders souterrains...........
- Avec poteaux en fer, ces prix varieraient entre 30 et 40000 francs; pour une ligne double, ils seraient augmentés de 3 à 4000 francs.'
- La puissance disponible à l’usine génératrice doit ctre d’autant plus faible par voiture en service que le nombre de voitures en marche sur le réseau est plus grand. En effet, la plus grande demande de courant est faite au moment des démarrages ; sur les lignes à faible trafic, il arrive souvent que la presque totalité des voitures s’arrêtent ou se mettent en marche au même moment; lorsque le trafic augmente, le nombre de voitures qui démarrent simultanément est proportionnellement
- La pratique américaine a conduit aux estimations suivantes (tableau III):
- Tableau III
- Puissance à prévoir àl’usinc génératrice pour des lignes d’importances diverses.
- Ces chiffres se rapportent à des voitures de 50 places équipées chacune avec deux moteurs de 25 chevaux.
- La réserve à prévoir est aussi moindre pou les lignes à trafic chargé que pour les lignes à faible trafic. Cela tient à ce que l’on a avantage à employer des unités puissantes qui ont un meilleur rendement et sont plus robustes; il faut avoir toujours au moins une unité en réserve. D’après les chiffres contenus dans le tableau précédent, on peut donc établir comme suit la puissance du matériel fixe :
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- Tableau IV
- Les frais de premier établissement, de ce chef, se répartiraient donc comme suit (tableau V) :
- En comptant sur ces bases très larges qui assurent une exploitation économique et sûre, on voit que les frais de premier établissement varient, suivant le nombre de voitnres en service, entre 45700 et 14300 francs par voiture.
- Si les voitures sont équipées avec deux moteurs de 15 à 20 chevaux, ce qui est parfaitement suffisant dans bien des cas (’), il convient de compter sur une puissance à l’usine de :
- Tableau V
- Frais de premier établissement (matériel fixe) pour des usines d’importances différentes.
- 20 chevaux par voiture en service pour une ligne de faible capacité (5 voitures environ).
- 15 chevaux pour une ligne de proyenne importance (de 5 à 25 voitures).
- 10 à 12 chevaux pour les lignes plus importantes. ' s
- Dans ces conditions, les frais de premier établissement varieraient entre 22000 fr. 16000 et 13,000 francs par voiture en service, en supposant une réserve de 35 pour ioos-Les voitures motrices de 50 places, coûr tent, tout équipées, environ 20000 à 25000
- I francs; soit 15 à 18000 francs de plus que les voitures ordinaires à chevaux ; en admettant une réserve de 25 pour 100, on arrive à un chiffre de 18000 à 20000 francs par voiture en service.
- Suivant l’intensité du trafic, le nombre de voitures en circulation par kilomètre de ligne variera et, par conséquent, le prix par voiture en service, Le,tableau VI suivant donne le nombre de voitures en service sur 10 km
- 0 Voir la Lumière Électrique, 11 août 1894, page 26a
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- de voie simple, dans une seule direction, lorsque la vitesse moyenne et l’intervalle entre les départs varient.
- Tableau VI
- Nombre 4e voitures en service, dans une même direc tion, sur io km de voie simple, suivant la vitesse de marche et l’intervalle entre les départs.
- Si l’on tient compte des départs dans les deux directions, ces nombres doivent être doublés. En admettant une vitesse moyenne de io km, comme limite maxima, on voit que le nombre des voitures en service par kilomètre de voie peut varier entre 12 (vitesse 10 km : h, départs toutes les minutes) et 0,5 voiture (vitesse 6 km : h, départs toutes les 30 minutes).
- On peut donc dresser le tableau suivant, (Tableau Vil).
- Les frais de premier établissement par voiture en service peuvent donc varier entre 41000 et 125 000 francs, suivant l’importance du trafic ; les écarts entre les prix relatifs aux faibles trafics, suivant que les voitures sont équipées avec des moteurs de 15 ou de 25 chevaux, s’expliquent par ce fait que tout le matériel doit être augmenté en proportion et surtout par la différence des réserves prévues : (100 pour 100 et 35 pour roo). L’équipement avec deux moteurs de 25 chevaux suppose des grandes vitesses, désalignés à fortes déclivités, ou bien un trafic irrégulier ; les automobiles, dans ce cas devant pouvoir remorquer une ou plusieurs voitures ordinaires.
- Ces chiffres n’ont rien d’absolu et peuvent varier suivant les circonstances d’établissement de la ligne. Ainsi, sur la ligne de Marseille, longue de 6 120 mètres, le service prévu était de 8 à 12 voitures, soit 10 en moyenne ; d’après les chiffres que nous avons donnés le nombre de voitures aurait dû être de 13 environ et la puissance des moteurs de 150 chevaux; en prévision du développement rapide du trafic, les organisateurs de cette ligne ont équipé immédiatement 18 voitures et porté la puissance des moteurs à 300 chevaux. Le calcul indique dans ces conditions, un prix de revient de 86400 francs par voî-
- Tableau Vil
- Fiais de premier établissement de lignes à trôlet, conducteur aerien, par km et par voiture.
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- tare en service, chiffre qui correspond bien avec les dépenses réelles qui se repartissent comme suit, pour l’ensemble des instalîa-
- Ligne......................... 180 000 fr.
- Bâtiments d’usine............. 85 000
- Moteurs,chaudières,dynamos 195 000
- 18 voitures entièrement équipées.......................... 364000
- Remises et voies de service., . 46000
- Total.................. 870000
- soit 87 000 francs par voiture.
- Mais par suite de ces dispositions prévoyantes, le service a pu être porté d’une façon régulière à 15 voitures, tout en laissant une réserve qui correspond aux proportions que nous avons indiquées (25 pour 100 pour les voitures et 35 pour 100 pour les générateurs) ; dans ces dernières conditions, le prix par voiture est réduit à 58 000 francs.
- Traction électrique à trôlels ; canalisation souterraine. — Dans ce système, le prix de la station génératrice et de l’équipement des voitures est le même que dans le système précédent. Mais le prix de la ligne est beaucoup plus considérable que celui d’une ligne aérienne. Dans la plupart des systèmes de ce genre, le conducteur du courant est placé à 1 intérieur d?un caniveau analogue à celui des tramways funiculaires ; le prix d’établissement des lignes se rapproche donc beaucoup de celui d’une canalisation funiculaire. D’après des ingénieurs competents, il serait même plus élevé. Plusieurs lignes ont été construites : à Buda-Pest, à Blackpool, à Chicago, à Washington, à New-York.
- La ligne de Buda-Pest aurait coûté environ 200 000 francs par kilomètre de'voie simple, en plus des frais d’établissement des voies ordinaires de tramways. Ce prix serait à l’heure actuelle, de beaucoup diminué et, d après M. Maréchal, il faudrait compter pour 1 établissement d’une voie de ce genre, à Paris, environ 110 000 francs par kilomètre de voie double, en plus des frais d’établissement de la voie de roulement, qui s’élèveraient à 140000 fr. y compris un lit de béton
- de 35 à 20 cm d’épaisseur et une fourniture de pavés neufs.
- La ligne de Blackpool, quoique beaucoup plus rudimentaire aurait coûté environ îoo QQO fr. par kilomètre de voie simple.
- M. A. N. Connett a publié les frais de premier établissement de la ligne de la Metropolitan Company, de Washington. Ils s’élèvent à environ 110 000 francs par km de voie simple, en alignement droit; ce prix comprend les frais relatifs à la voie de roulement et une fourniture de pavés neufs. Ce n'est qu’un prix approximatif qui ne comprend ni la pose des canalisations, des drains, ni le déplacement des canalisations d’eau de gaz, etc, qu’on serait forcé d’enlever pour établir la conduite ; les croisements, aiguillages, etc., doivent être comptes en plus; le prix total serait donc probablement, en pratique, à peu près égal à celui que nous citions plus haut pour la voie type Budapest, soit 110,000 francs par km. de voie double non compris l'etablissement de la voie de roulement.
- Les frais de premier établissement afférents à l’équipement électrique seraient donc les suivants, pour les différents types de service déjà cités. (Tableau VIII).
- Conducteurs de surface. — Dans ces derniers temps, différents inventeurs ont proposé des systèmes de canalisations à prise de courant disposée à la surface du sol; les systèmes Claret, Wheless et Westinghouse ont été essayés. L’établissement de ces lignes coûterait à peu près le même prix que celui des lignes aériennes, bien qu’un peu plus cher; si en effet l’on doit ajouter le prix des boîtes de contact électro-magnétiques, il faut supprimer le prix des poteaux, des fils transversaux et des isolateurs.
- La voie du système Claret Vuillcutnier, établie à Lyon, aurait coûté d’après M. \ uil-leumicr 19 055 fr. par km. de voie simple avec évitements. Une ligne à conducteur aérien aurait coûté, dans les mêmes conditions, en y comprenant des poteaux en fer ouvragés, 21595 fr ; si l’on avait employé
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- de simples poteaux en bois, les prix du trôlet à fil aérien auraient été moins élevés que ceux du système souterrain. L’avantage du conducteur aérien se serait encore accentuée.
- D’après M. Maréchal, une ligne de ce système coûterait à Paris 240 000 fr. par km de voie double y compris la voie de roulement.
- Le système Wheless-Wcstinghouse coû-
- Frais de premier établis
- Tauj.eau VIII
- de tramway électrique à trôk r km et par voiture.
- NOMBRE DE VOITURE S EN SERVICE PAR K1LOMÊTIÎ
- nature des dépenses „ 6 -5 * °>5
- Matériel fixe et roulant,! LZ ZoZ 404000 228 OOO 190 OOO Z Z 90 OOO 65 OOO 110000
- Total par km 566 000 338 oüo 56000 ,
- 49000 52 000 60000 75 000 .OOOOO 175000 283000
- teraitçjooo frie km de voie simple, en y comprenant le réseau de retour en câbles isolés. Le retour du courant, dans le système Claret Vuilteumier se fait par les rails.
- Traction électrique •par accumulateurs. — Ce système supprime l’emploi des lignes de transmission; mais cette économie est compensée par l’achat des batteries d’accumulateurs. D’un autre côté la possibilité de charger les batteries d’une façon continue semble devoir permettre de diminuer la puissance du matériel fixe, mais le poids plus considérable des voitures qui exige des efforts plus puissants compense cet avantage.
- Pour des voitures de 50 places, comme celles qui étaient employées sur les lignes de St-Denis ù Paris et qui pesaient 14 tonnes en ordre de marche, la puissance des moteurs à l’usine doit être d’à peu près 15 chevaux par voiture en service, sans compter la réserve.
- Le prix des voitures est à peu près le même que celui des voitures à trôlet. Chaque voiture exige l’emploi de deux batteries d’accumulateurs coûtant chacune environ 5 500 frs, en y comprenant les bancs de charge, et le matériel nécessaire au transbordement des bacs. En raison du temps nécessaire à la ma-
- nœuvre de rechargement le nombre de voitures de réserve doit être égal à la moitié du nombre de voitures en service. Les prix s’établiront donc comme suit-
- 1 voiture tout équipée . . . 18.000 fr
- a batteries d’accumulateurs . 1 1000
- 39000
- Réserve 50 p. 100. . 145 00
- 43 5°<> 43 5°°_
- Cela quelle que soit la longueur de la ligne; les frais de premier établissement croissent proportionnellement au nombre de voitures en servicemaissont indépendants de la longueur de la ligne ; dans les systèmes précédents au contraire l’accroissement des frais de premier établissement est moins rapide que celui du nombre de voitures pourunelongueurdonn ée
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- mais la longueur de la ligne a une importance capitale. La traction par accumulateurs sera donc peu coûteuse d’installation pour une ligne longue à faible trafic, mais deviendra très dispendieuse pour des lignes à trafic intense. 11 est intéressant de mettre en parallèle les frais de premier établissement des deux systèmes à fil aérien et à accumulateurs dans des conditions de trafic variables, par kilomètre de ligne.
- Tableau IX
- Frais d’établissement comparés de l’équipement d’un km de voie par le système à trôlet et le système à
- Les perfectionnements que la Société des Métaux a apportés à son matériel de traction permettent de réduire de 30 pour 100 la puissance nécessaire ; la voiture ne pèse plus que douze tonnes en ordre de marche ; le prix de la batterie est réduit d’au moins autant. Le prix total d'une voiture en service serait donc de 50000 fr à peu près.
- Une batterie peut fournir, sans être rechargée, un parcours de 60 km sur rail Rroca ou de 120 km sur rail Vignole saillant. Les voitures font régulièrement 4 à 6 courses entre Paris et Saint-Denis , soit 50 km de parcours sans que les batteries aient besoin d’être rechargées. Quelle que soit la longueur de la ligne, une seule station centrale de chargement suffira donc.
- Les batteries des nouvelles voitures ne peuvent suffire qu’à un seul voyage aller et retour.
- Traction fiai l’air comprimé, Système Mékar-ski. — Ce système dispense en partie des frais d’établissement des lignes de transmission.
- Les voitures automobiles du genre des voitures en service à Paris sur la ligne de St-Augustin, qui peuvent transporter 50 vo5rageurs coûtent à peu près le même prix que les automobiles des systèmes électriques ; le châssis tout équipé coûte 20 000 fr. soit 17 000 à 18 000 fr de plus que le châssis d'une voiture ordinaire ; le nombre de voitures en réserve doit être assez considérable, en raison du temps perdu pour les rechargements, de même que pour le système à accumulateurs électriques ; il doit même être plus grand que dans ce dernier cas. car la distance que peut parcourir une automobile à air comprimé entre deux rechargements est beaucoup plus faible. 11 faut compter une réserve de 50 pour roo. Ladépense depremier établissement par voiture en service sera donc de 27 000 à 28000 francs.
- Une locomotive à air comprimé, du modèle en usage sur les lignes du Louvre à Versailles, coûte 30 à 35000 francs ; elle peut remorquer 2 ou 3 voitures de 50 places sur un parcours de 15 à 20 km. En tenant compte de la réserve, la dépense par voiture en service sera de 45 ooo à 50 000 francs.
- Le rayon de parcours des voitures à air comprimé est faible ; il nedépassepas,comme nous venons de le voir 15 km. II faut donc, en général, prevoir l’installation de plusieurs stations génératrices, surtout quand le service comprend la remorque d’attelages. C’est ainsi que sur la ligne de Nogcnt, longue de 9 600 m, il a fallu deux usines ; sur la ligne de St-Augustin au Cours de Vinccnnes, il en a fallu deux également ; sur les lignes de Saint-Cloud et de Versailles, M. Mékarski a cherché à s’affranchir de cet inconvénient en installant des canalisations souteraines d’air comprimé, qui partent de l’usine centrale à Boulogne et vont aboutir, l’une au Point du Jour, l’autre à Sèvres ; leurs longueurs respectives sont de 2 100 m et 4200 m. Ces canalisations sont formées par des tuyaux
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- soudés à recouvrement, avec joints en plomb.
- Grâce à l’emploi de réservoirs, la marche des machines fixes est à peu près constante ; la puissance à prévoir par voiture en service est beaucoup plus considérable qu’avec les systèmes précédents, soit 35 chevaux environ par voiture de 50 placesenservice, sans compter la réserve ; le prix des compresseurs d’air etdes accessoiresestàpeu prèsle mêmeque ce-luides dynamos par unité depuissance;leprix des installations fixes, chaudières, moteurs, compresseurs d’air et accessoires, bâtiments, sera donc de 48 000 francs environ par voiture en service y compris une réserve de 35 pour 100. Les dépenses totales par voiture de 50 places en serviccscrontdonc de 75 000 lrancs environ si le service est fait par automobile et de 90 à 100000 fr si le service est fait par locomotive.
- Ainsi, sur la ligne St-Augustin au Cours de Vincennes, pour avoir 16 automobiles en circulation, la Compagnie des Omnibus a dû en acheter 24 ; l'usine dite de Lagny comprend 3 moteurs de 140 chevaux chacun et l’usine de la Villette 4 moteurs de même puissance, soit en tout 980 chevaux ou 61 chevaux par voiture en circulation, ce qui laisse une marge suffisante pour la réserve et pour la remorque d’une voiture attelée à chaque automobile en circulation.
- Surlcs lignes du Louvre à St-Cloucl et à Versailles, la traction se fait au moyen de locomotives pesant 18 tonnes et pouvant effectuer un parcours de 20 km sans rechargement. Chaque locomotive remorque une ou deux voitures de 50 places suivant l’intensité du trafic. Le nombre de locomotives en service est de 15 ; pour assurer le service, la Compagnie des Omnibus a dû en acheter 23 qui ont coûté ensemble 805 000 francs, soit53ooo francs par locomotive en circulation. Les installations fixes comprennent 7 compresseurs d’une puissance totale de 980 chevaux, soit 65 chevaux par locomotive en service ; elles ont coûté 700000 francs, soit 47 000 francs par unité. Le prix total par locomotive en service est donc de 100 000 francs.
- Les frais de premier établissement ramenés aux différents types de service seront donc les suivants :
- Nombre de voitures
- 8
- 6
- On voit combien tageux pour les lign
- itomobil
- 9000c 7500c 600 oc
- 75
- 37 5<
- système est peu avan-
- Locomotives sans foyer. — Une locomotive sans foyer du type adopté sur la ligne de l’Etoile, à Paris, c’est-à-dire pesant 16 tonnes en charge, coûte environ 30 000 francs. La réserve doit être la même que pour les autres systèmes à accumulateurs, soit 50 pour 100. Chaque locomotive en circulation reviendra donc à 45 000 francs environ.
- Le matériel fixe se compose seulement de chaudières et des bâtiments nécessaires pour les abriter ; la surface de chauffe à prévoir est de 16 m2 par locomotive remorquant une voiture de 50 places, soit, avec la réserve de 35 pour 100, 22 m8 environ. Les dépenses entraînées par cette installation sont d’environ 10000 francs.
- Les frais totaux de premier établissement par voiture en circulation, seront donc de 55000 francs environ, soit, par kilomètre de ligne pour les différents types de service, de 660 000 à 28 000 francs.
- L’emploi de locomotives de 10 tonnes permettrait de réduire ces prix d’un quart environ, dans le cas d’un trafic moins intense.
- Traction à vapeur, système Serpollet. — Les seuls frais d’installation inhérents à ce mode de traction consiste dans l’achat des voitures; celles-ci coûtent, tout équipées 20 000 fr enmoyenne.Ln admettant une réserve de 25 pour 100, le prix par voiture en circulation est de 25 000 francs. Les frais de premier’
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- établissement, pour les différents t3rpcs de service, varieront donc, par km de ligne, entre 300000 et i2 500 francs.
- Locomotive à air comprimé . . . . 200000 »
- Automotrice à trôlet, conducteur
- souterrain....................200 000 »
- Résumé. — Nous pouvons classer maintenant les différents systèmes de traction, eu égard aux frais de premier établissement ; nous négligerons le système funiculaire qui ne pourrait être adopté que dans certains cas spéciaux.
- Lignes à faible trafic
- 1 voiture en service pour 2 km de voie Locomotive à foyer Serpollet . . . i2 5oofrparkm
- Francq (10 t).................
- Locomotive sans foyer La mm et
- Francq (16 t).................
- Automobile à accumulateurs électriques.........................
- Automobile à air comprimé. . . . Locomotive à air comprimé . , . . Automotrice à trôlet, conducteur
- Automotrice à trôlet, conducteur
- Lignes à trafic moyen
- 1 voiture en service par km de
- Locomotive à foyer Serpollet ... 25 <
- » - sans foyer, Lamm et
- Francq {10 t).................... 42
- Locomotive sans foyer, Lamm et
- Francq (16 t;.................... 55 .
- Automobile à accumulateurs électriques.......................... 60
- Automotrice à trôlet, conducteur
- aerien........................... 67
- Automobile à air comprimé. ... 75 >
- Automotrice à trôlet, conducteur souterrain...................... 175
- 1 fr par km
- 3 voitures en service par km de voie
- Locomotive à foyer Serpollet ... 50 000 fr par km
- Automotrice à trôlet, conducteur
- aérien........................ 96 000 »
- Locomotive sans foyer, Lamm et
- Francq {16 t).................
- Automobile à accumulateurs électriques ........................
- 3 voitures on service par km de voie Locomotive à foyer Serpollet ... 75 000 fr par km
- Automotrice à trôlet, conducteur
- Locomotive sans foj’er, Lamm et Francq..........................
- triques.......................
- Automotrice à trôlet, conducteur
- Automobile à air comprimé. . . .
- Locomotive à air comprimé ....
- Lignes à trafic intense
- 6 voitures en service par km de voie
- Automotrice à trôlet, conducteur
- aérien........................265 000 »
- Automotrice à trôlet, conducteur
- souterrain....................336 000 »
- Francq........................336 000 »
- Automobiles à accumulateurs électriques.........................360 000 »
- Automobiles à air comprimé , . . 450 000 »
- Locomotives à air comprimé. . . . 600000 »
- Pour les lignes à trafic plus intense encore, l’ordre de classement des différents systèmes reste le même ; nous n’irons donc pas plus loin dans cette comparaison.
- L’avantage des voitures indépendantes à vapeur pour la traction sur les lignes à très faible trafic est d’autant plus considérable que les frais d’intérêt et d’amortissement se répartissent alors sur un chiffre d’affaires plus faible. Il perd de son importance quand le trafic augmente et la considération principale devient alors celle des frais d’exploitation.
- Ces chiffres n’ont d’ailleurs rien d’absolu ; ils peuvent varier d’une installation à l’autre ; les types d’exploitation ne sont pas toujours ceux que nous avons admis ; enfin, si le trafic est irrégulier, l’ordre dans lequel se rangent les différents systèmes dans le tableau ci-dessus peut être considérablement modifié.
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- I)’un autre côté, ils ne comprennent pas les frais d’établissement des voies et les charges imposées par les Municipalités des villes que traversent les lignes. Celles-ci sont trop variables pour qu’on puisse en tenir compte dans une étude de ce genre. Tandis qu’on peut, hors des villes, construire une voie de tramways pour 30000 francs le kilomètre, à Paris il faut compter 150000 francs ou plus par kilomètre de voie double, en raison des frais de bétonnage et de la fourniture des pavés exigés par le Service municipal. C’est ainsi que M. Maréchal estime que, en raison des nouvelles exigences du Service municipal, les frais de premier établissement par kilomètre de voie double seraient à peu près les suivants :
- Tramway à trôlet.....................200 000 fr
- » système Claret Vuilleumier. . 240000
- » » Budapest..........' 300000
- Les frais afférents à l’équipement électrique restant à peu de chose près les mêmes que ceux que nous avons cités. .
- 11 faudrait tenir compte aussi de ce que, dans les lignes à traction animale qu’on doit transformer en lignes à traction mécanique, on ne vend jamais l'ancien matériel le prix d’estimation au précédent inventaire et encore moins ce qu’il a coûté; la perte provenant de ce chef doit être ajoutée aux frais de premier établissement.
- (A suivre). G. Pellissiep.
- LES
- RECHERCHES DE M. O. LEHMAXX DÉCHARGES ÉLECTRIQUES DANS LES GAZ (')
- Influences extérieures.
- A. Influence de la forme du récipient. — Si le récipient est antérieurement prolongé autour des électrodes, les phénomènes lumineux, dans le cas de la décharge par traînée
- (1) Voir Y Eclairage Électrique àw 23 novembre, p. 3(13.
- ou par aigrette, s'étendent aussi aux prolongements. Dans les récipients sphériques de petites dimensions, l’clectricité accumulée sur les parois amène des perturbations considérables : au bout de quelques minutes, la décharge par effluve, obtenue d’abord, disparaît complètement et on ne peut plus avoir que la décharge par traînée (sous une pression de 1/2 mm).
- Les perturbations sont encore plus grandes dans les tubes capillaires ; l’électricité ne traverse les portions capillaires du récipient que par décharges intenses, quand le potentiel a acquis une valeur assez grande.
- Si la paroi du récipient est conductrice, les portions voisines de la cathode servent d’anode, l’électricité se transporte par la paroi métallique jusqu’aux portions voisines de l’anode, qui jouent alors vis-à-vis de cette dernière le rôle de cathode, et la décharge se produit entre ces portions et l’anode proprement dite.
- Dans l’air libre ou dans les récipients dont les dimensions sont très grandes vis-à-vis de la distance des électrodes il ne se produit que de faibles aigrettes ou traînées ; dans les récipients non conducteurs de petites dimensions, pour un afflux suffisant d’électricité, il se produit de grandes décharges (’).
- B. Influence du nombre des électrodes. — Si les électrodes présentent plusieurs pointes, la décharge ne se fait que par l’une des pointes, passant de l’une à l’autre. Dans les gaz très raréfiés, la lueur négative recouvre toute l’électrode et son intensité paraît doublée dans les angles rentrants, tandis que la lueur positive manque dans les angles. Si les électrodes multiples sont disposées en différents points du récipient, la décharge se produit entre deux voisines, passant de temps en temps d’un couple à l’autre.
- ('; Les expressions forgées par l’auteur, Mikroentla-
- bles en français. La première désigne les phénomènes observés à l’aide du microscope dans des récipients très petits ; la seconde les phénomènes observés dans les récipients de grande dimension ou à l’air libre.
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- C. Influence des corps électrisés.— L’approche d’un corps électrisé par frottement n’a pas d'influence appréciable sur la décharge. Si on dispose sur la paroi extérieure du récipient une petite armature reliée a l’une ou l’autre des électrodes, il se produit une déviation analogue à la déviation qui résulte de la mise au sol de l’une des électrodes ; cette déviation est plus forte si l’électrisation propre de la petite armature augmente la capacité du récipient (considéré comme bouteille avide); elle est plus faible dans le cas contraire.
- I). Influence des corfs magnétiques. —Des expériences antérieures bien connues, il résulte que la décharge se comporte, sous l’influence d’un champ magnétique, comme un courant flexible. La déviation est d’autant plus grande que l’air est plus raréfié : elle est négligeable dans l’air à la pression ordinaire ou dans le cas de l’étincelle. La production de la lueur ou de l’étincelle est limitée à peu près à un point de l’anode, celle de l’aigrette ou de la traînée s’étend à une surface un peu plus grande.
- E. Influence de la température. — En élevant la température du gaz, on favorise le transport de l’électricité par convection ; il s’ensuit qu’en général le potentiel ne peut plus atteindre la valeur nécessaire à une décharge lumineuse.
- F. Influence de la nature chimique du gaz.
- — Les décharges lumineuses passant à travers les gaz composés, les décomposent avec une rapidité extrêmement grande.
- G. Influence de la nature chimique des électrodes. — L’influence de la nature chimique des électrodes parait due principalement à la variation de l’intensité qui résulte de la variation de la résistance des électrodes.
- H. Influence des courants intérieurs dans le ga%. — On sait que l’arc électrique peut être soufflé par un courant d’air, le gaz qui sert de véhicule à la décharge se trouvant refroidi et
- entraîné- Un effet du même genre s’observe dans le cas des décharges par effluve. Si les électrodes ont la forme de disque et que les lueurs, peu étendues, se trouvent vers le centre des disques, un courant d’air, même faible, rencontrant les deux électrodes, suffit à chasser les lueurs vers les bords, Les lueurs ne s’éteignent cependant pas ; mais si le courant d’air est assez fort, elles se transforment en aigrette ou en traînée. Mais dans les conditions ordinaires, un courant d’air n’a aucun effet sur l’étincelle longue et brillante produite par la décharge d’une machine : la durée de cette étincelle est trop faible. Al. Leh-mann a trouvé que, dans une atmosphère comprimée (5-8 atm), on pouvait interrompre l’étincelle en dirigeant un courant d’air tout près de la surface de l’électrode positive ; l’étincelle passait de nouveau dès qu’on interrompait le courant d’air. Tant que celui-ci durait, il était possible d’approcher les deux électrodes presque au contact sans produire d’étincelle. Alais au voisinage de la cathode, le courant d’air n’avait aucun effet et ne déviait même pas l’étincelle d’une manière appréciable. Par contre, on observait une déviation très nette, quand on intercalait dans le circuit une corde mouillée ou une spirale de métal soigneusement isolée ; les étincelles prenaient une teinte rougeâtre et dans le premier cas, s’étendaient en forme de flamme sous l’action du courant d’air et dans le second cas, elle se décomposait en bandes régulièrement espacées.
- La sensibilité de l’étincelle au voisinage de l’anode peut être attribuée à l’existence d’une décharge par effluve ou par aigrette, peu apparente, mais que le courant d’air favorise tellement que la différence de potentiel ne peut plus atteindre la valeur nécessaire à la production de l’étincelle.
- Dans les expériences relatives à la décharge par aigrette l’anode était constituée par une aiguille à coudre et la cathode par un disque de bois recouvert de soie. L’observation a montré que les branches de l’aigrette contournaient le courant d’air ; ce qui tend
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- à prouver que la différence de potentiel nécessaire à la décharge est plus grande pour l’air [comprimé dont est formé le courant que pour l’air, ambiant.
- Si on relie les conducteurs de la machine à influence avec des capacités, l’étincelle devient de moins en moins sensible aux courants d’air et finit par ne plus être soufflée du tout.
- Si le courant d’air est chaud les phénomènes sont un peu différents. Avec une sphère comme électrode positive et une pointe comme électrode négative, l’étincelle est éteinte et remplacée par une décharge en effluve; au point où la sphère est frappée par le courant d’air, elle se recouvre d’une lueur intense, tandis que la pointe émet un petit pinceau de lumière. En rapprochant les électrodes, on amenait la lueur et le pinceau à se réunir en une seule masse lumineuse, reposant sur l’anode par une large base et sur la cathode par une base plus petite. Après le renversement des pôles, l’cxpéricncc ne donnait plus de résultat.
- En lançant le courant d’air chaud sur la pointe, on entraînait les vapeurs métalliques sous la forme d’une longue flamme jaunâtre, sans que l’étincelle fût modifiée.
- La curieuse expérience suivante montre bien la grande action qu’un courant d’air chaud exerce sur la formation de l'effluve positive. On prend comme électrode positive un grand fourneau rempli de charbon de bois incandescent et comme électrode négative une petite boule de laiton. Une machine à influence, même en lui donnant toute la puissance dont elle est susceptible, ne peut produire d’étincelle ; toute l’électricité se décharge par effluves mais en provoquant à la cathode un vent électrique violent qui active le feu de charbon comme le ferait le vent d’un soufflet en intervertissant les pôles on obtient seulement de longues étincelles en zig-zag, qui partent de la boule et se perdent dans les charbons.
- ÉLECTRISATION DE l’aïR PAR LE FROTTEMENT.
- Supposons que deux électrodes planes
- soient placées l’une en face de l’autre et qu’on leur communique des charges électriques croissantes jusqu’à ce que la décharge se produise. Admettons que les valeurs du potentiel aux différents points de l’axe commun des deux électrodes et de l’intervalle qui les sépare puisse être représentée par une courbe plane, dans un plan passant par cet axe. D’après des théorèmes connus, cette courbe se composera de trois portions de droites : ab et cd parallèles à l’axe au delà des électrodes et un segment incliné bc dans l’intervalle,
- rië- 7-
- d’autant plus incliné que la différence de potentiel est plus grande (fïg. 7).
- Au moment delà décharge l’inclinaison de cette droite représenterait la chute de poten-
- Fi*5 8.
- tiel, s’il n’intervenait pas un phénomène secondaire. Cette perturbation provient de ce que la chute de potentiel correspondant à la décharge est atteinte du côté de la cathode-plus tôt que du côté de l’anode. Au moment
- Fig 9.
- de la décharge, la courbe qui représente les potentiels présente donc une forme analogue à celle de la fïg. 8. On peut alors imaginer que cette courbe est la résultante de deux autres : la droite uw et la courbe bg, convexe du côté des ordonnées positives (fig. 9). Cette
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- dernière courbe représente une électrisation positive de l’air, s’étendant sur un certain espace à l’anode, mais limitée à une très petite région près de la cathode. Cette électrisation positive devait exister avant la décharge ou plus exactement, dès que cette électrisation se produit, la décharge en résulte immédiatement, quoique sur les autres points de l’interruption la chute de potentiel n’ait pas atteint la valeur correspondant à cette décharge. Cette décharge, qui a lieu dans l’espace fg, prolonge en quelque sorte la cathode d'une longueur égale à l’épaisseur d'air qu’elle traverse.il en résulte que la décharge s’effectue aussi dans le reste de l’intervalle, pourvu que l’électricité arrive assez rapidement aux électrodes, pour que la différence de potentiel ne baisse pas ; si cette condition n est pas remplie, la différence cle potentiel n’est plus suffisante pour provoquer la décharge, môme dans l’intervalle virtuellement restreint et au lieu des étincelles, on n’a plus que des effluves.
- 11 reste à démontrer que le gaz est susceptible de prendre une électrisation spontanée de ce genre. Cette propriété peut se vérifier directement de plusieurs façons, en particulier par l’expérience suivante :
- Un tourniquet électrique très léger est suspendu par un bifilaire dans une caisse garnie de clinquant ; l’électricité lui est amenée par un fil relié à l’une des boules d'un micromètre à étincelles (i), intercalé lui-même entre le conducteur d’une machine à influence et le sol; un autre micromètre (2) dont les pôles sont terminés en pointe, est disposé sur le premier fil. Le micromètre (1) est réglé de telle façon que pour une distance moyenne entre les pointes du micromètre (2), le tourniquet ne soit que faiblement dévié (cette déviation s’observe par la méthode de Poggendorff); ces pointes restent complètement obscures. Si on diminue leur distance, la déviation augmente, et aussitôt que les pointes deviennent lumineuses, l’échelle est brusquement projetée en dehors du champ. Ceci prouve qu’avant la décharge lumineuse,
- il s’en produisait déjà une autre par convection, quoique beaucoup plus faible.
- D'autre part, MM. EIster et Geistel ont montré que les gaz pouvaient s’électriser positivement, par leur frottement contre les corps solides.
- M. Lehmann conclut de ces diverses considérations qu’il faut chercher la cause de l’électrisation spontanée de l’air et par suite l’explication de la dissymétrie observée dans la décharge entre les deux pôles, dans l’existence d’une décharge obscure précédant le phénomène lumineux — l’élévation de température accroît rapidement l’intensité de cette décharge et en conséquence, la décharge lumineuse se produit à la cathode avant que la chute de potentiel limite soit atteinte aux autres points de l’interruption.
- Cet accroissement de la décharge par convection par l’élévation de température provient sans doute de ce qu’elle facilite le glissement du gaz sur la surface des électrodes. Si l’afflux d’électricité est insuffisant pour produire l’étincelle, la première décharge s’étale sur une surface plus ou moins grande de la cathode et forme l’auréole rouge. Elle communique l’électrisation de la cathode à cette couche d’air dans laquelle elle se termine. Entre cette couche et la surface de la cathode, il n’y a pas de chute de potentiel appréciable : cet espace ne peut être le siège d’aucune décharge et forme la région cathodique obscure. Les mesures de Hittorf et de E. Wiedemann montrent d’ailleurs que le potentiel est en réalité sensiblement constant dans cette région. Le long de la surface de l’anode le potentiel est discontinu : la couche d’air électrisée ne peut donner lieu à aucune décharge lumineuse mais seulement produire des effets électrostatiques à distance. Plus est faible la densité du gaz, plus est grand l’espace occupé par l’air électrisé, plus il offre d’obstacles à la décharge, à tel point qu'il peut même rejeter le point de départ de la décharge vers la surface postérieure de l’électrode. Dans ce cas. l’auréole rouge enveloppe la sphère entière, mais les lueurs flot-
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- tent seulement à quelque distance de l’axe et se déplacent fréquemment, comme poussées par un souffle d’air.
- Au delà de la couche électrisée, la décharge redevient possible et a lieu effectivement quand la charge de la cathode devient suffisante. Cette décharge se fait sous la forme de lueurs et se termine au voisinage de la cathode, en produisant une masse d’air électrisé qui se déplace lentement vers l’anode, où, finalement, elle provoque la décharge. L’existence de ce vent électrique se met en évidence de bien des manières. Chaque molécule d’air entraîne d’ailleurs avec elle une masse électrique relativement grande, car une fine pointe laisse s’écouler toute l’électricité d’une machine sans que la vitesse du vent électrique soit supérieure à celle du gaz d'éclairage sortant d’un bec ordinaire.
- Si l’air est arrêté dans son chemin vers l’anode, il apparaît dans la lueur positive une ombre correspondant au trajet des lignes de force interceptées. Si l'obstacle est luî-même électrisé, il s’ensuit une déformation de l’ombre f ). Si l’afflux d’électricité est suffisant, la décharge ne prend pas fin après les effluves, mais au bout d’un temps extrêmement court, commence, soit en arrière de la couche d’air électrisée, soit dans son intérieur, l’aigrette négative ; celle-ci d’abord très fine parce que la couche d’air électrisée qui 1 entoure s’oppose à son expansion latérale, forme ensuite un pinceau lumineux, qui est séparé de la lueur positive par la « région de séparation ».
- Dans les gaz très raréfiés, la base du pinceau devient assez grande pour que l’aigrette négative paraisse former une sorte d’auréole autour de la lueur négative. A l’anode, l’air électrisé positivement agit d’une façon tout à fait analogue et produit encore une division de la décharge, en région d'intermittence, en lueur positive et aigrette positive. S’il y a autour de la cathode excès d'air électrisé négativement, la décharge n’émane que de la région antérieure de l’électrode et on a une Rigiii,Beià, 5, p. 901. 1SS1.
- aigrette ; inversement s’il y a excès d’air électrisé positivement, l’aigrette positive, se propage dans une masse d’air électrisée avec le même signe, et par suite sc contracte en une traînée qui se prolonge plus loin : la décharge se fait par traînée. L’action exercée par l’air électrisé est encore renforcée par les charges qui s’accumulent sur les parois de verre du récipient, ces charges déforment les lignes de force et provoquent les « grandes décharges », mais il n’y a pas là d’exception réelle aux lois énoncées ; il suffirait de construire les lignes de force en tenant compte de toutes les masses électriques, pour que l’explication donnée subsiste entièrement.
- Dans les gaz très raréfiés, la région cathodique obscure qui offre un obstacle à la décharge, s’étend beaucoup à tel point que la décharge s’effectue par l’intermédiaire des parois, celles-ci se chargeant du côté de l’anode et se déchargeant du côté de la cathode; mais les deux phénomènes se succèdent si rapidement qu’il serait impossible de mesurer les oscillations du potentiel avec les appareils ordinaires.
- Cette décharge de la cathode sur les parois expliquerait l'ombre portée sur ces dernières par des corps placés entre elles et la cathode. M. Lehmann attribue aussi pour cette raison la fluorescence verdâtre du verre, aux charges et décharges qui se succèdent alternativement au point considéré.
- Quant aux stratifications fréquemment observées, elles constituent seulement une répétition de l’espace de séparation; lorsque l’air électrisé est accumulé en trop grande quantité, l’électricité amenée par la machine n’est plus suffisante pour pousser l'aigrette jusqu'à l’anode : la décharge lumineuse s’arrête, il se forme un nouveau nuage d’air électrisé, jusqu’à ce que la décharge reprenne et franchisse cet obstacle.
- En résume, il sc produit dans les gaz deux sortes de décharges, la décharge par convection et la décharge lumineuse ; ccttc dernière prédomine aux températures élevées, comme dans l’arc voltaïque-
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- Ombre électrique double. — Il vient d’être question, quelques lignes plus haut, de l’ombre projetée par des corps placés sur le trajet des décharges cathodiques. Lorsque le corps est isolé, l’électricité négative qu’il a reçue s’en échappe sous forme d’un petit pinceau
- qui se dirige vers l'anode, en produisant sur celle-ci un petit disque luminescent. Par suite, une petite sphère de laiton par exemple peut produire sur l’anode une ombre annulaire ; le champ intérieur à l’anneau étant éclairé par la lueur secondaire émise pair
- l’écran, et le champ extérieur par la lueur issue directement de la cathode.
- L’observation de ces ombres électriques se fait commodément au moyen des figures de Kundt, obtenues en projetant sur l’électrode de la poudre de lycopode qui adhère seulement aux endroits que recouvrait la lueur.
- En particulier, ce procédé permet cl étudier l’influence des courants d’air sur les décharges, puisqu à une déviation des décharges correspondra une déformation des figures de Kundt. M. Lehmann a réalisé ces expériences avec une machine extrêmement puissante, une machine Topler à 60 plateaux fonctionnant dans l'air comprimé à 3 ou 4 atmosphères. Les électrodes étaient formées l’une par un disque de bois recouvert de soie, l’autre par une pointe : entre les deux, on faisait arriver un courant d'air violent, sortant d’un réservoir où la pression était de 4 à 8 atmosphères ; l’air sortait par un tube de verre verni, ayant environ 1 cm de diamètre intérieur. La lueur formait sur le disque un cercle ayant environ 15 cm de diamètre; sous l’influence d’un courant clair de vitesse modérée, elle se déforma, et il se produisit du côté où arrivait le courant, une sinuosité rentrante, tandis que du côté opposé, la lueur faisait saillie (iig. 10). En augmentant beaucoup là vitesse, le courant d air projeta une
- ombre nettement délimitée qui traversait toute la lueur (fig. ji) ; enfin, si le courant rencontrait non plus l’axe du cône des rayons cathodiques, mais seulement la périphérie, on obtenait une ombre déformée comme elle est représentée par la figure 12. Mais le phénomène le plus remarquable s’observe quand on substitue à la pointe-électrode, un disque pareil à celui qui forme l’autre électrode, mais de diamètre plus petit. Dans ce cas,
- l’ombre du courant d’air, ou de tout autre obstacle mis entre les deux disques, apparaît à la fois sur les deux surfaces placées en re-gxvd (fig. 13).
- L’existence de cette ombre électrique double ne peut s’expliquer que par une nouvelle hypothèse ; il faut admettre que les particules électrisées, de signe contraire, voyagent dans les deux sens, sans se gêner et sans pouvoir échanger leurs charges, comme les ions se déplacent pendant l’électrolyse.
- Ce double mouvement explique aussi pour-
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- quoi les deux lueurs paraissent reliées ensemble par des fils invisibles, de manière qu’en faisant tourner une électrode autour de son axe, on entraîne la lueur qui entoure l’autre électrode, dans la même rotation ; ce phénomène tient à ce que la lueur donne en quelque sorte une image plus ou moins déformée des irrégularités que présente la surface qui lui est opposée.
- (A suivre) M- Lamotte.
- REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE ET DES INVENTIONS
- Séparation électrolytique des métaux précieux procédé Pélatan (1895).
- Le minerai, pulvérisé et mélangé à une dissolution de chlorure ou de cyanures alcalins, au —— , est électrolysé, et les métaux précieux, or ou argent, sont retenus par une cathode de mercure.
- Le bac i, en maçonnerie cimentée, est suffisamment surélevé pour faciliter la vi-
- dange des liquides. Les anodes sont constituées par des cylindres tournants 4, en fer, fonte, acier, platine etc. avec agitateurs 5 en bois, isolés ou interférant les uns avec les autres, et par des plaques fixes 6. Le mercure formant cathode est logé dans les dépressions 10 du fond du bain séparées par des seuils en ciment 9. Les cylindres 4 et les plaques 6
- sont reliés au fil positif 15 et îc mercure au fil négatif' 16 du circuit. La circulation du bain est, en outre, complétée par des pompes centrifuges 17 qui, aspirant le liquide au haut du bain par 22-33, le refoulent par les tuyaux disséminateurs 11-18, débouchant sous les anodes 6 par des ajustages garnis (fig. 8) cTilettes hélicoïdales 19-20 qui augmentent l’agitation produite par le jet. On détermine ainsi suivant que les plaques anodes sont disposées comme en 6a ou comme en 6& une circulation de bas en haut, transversale ou en tourbillons.
- G. R.
- Électrolyseur Hermite, Patterson et Cooper (1895;.
- L’anode est constituée par une plaque A de verre ou d’ébonite percée de trous B traversés par un réseau de fils de platine C, reliés en D à la borne F E, avec plaque de garde 11. La cathode est formée d’un tube de circulation X, en zinc avec encoches LL pour recevoir les anodes, ou (fig. 36) en poterie
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- RE VUE 1 ) ’ÉLE C TR IC ITÉ
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- avec encoches P pour tes anodes et M>1 pour les cathodes en zinc.
- G. R.
- Électrolyseur centrifuge lamellaire Solvay (1894).
- Le principe de cet appareil consiste à diminuer la résistance au passage du courant
- par l’emploi d’électrodes de faible épaisseur et de grandes surfaces, très rapprochées, composées par exemple de lames de platine 1 1 disposées soit radialement, soit circulaire-ment, isolées les unes des autres et reliées alternativement aux bornes annulaires 3 et 4 d une auge 2 qui reçoit, dans une enveloppe 5 et d’une courroie 10, un mouvement de rotation. Le courant est admis par les balais 1 3 13U aux collecteurs 12-12", et le liquide à élec-trolyser, admis par 14 sur le cône 14“, s’épanouit à la surface des lames sur la table électrolytique formée par leurs bords et s’évacue 6n 6 7. On peut ne faire en platine que les bords des électrodes seules au contact direct de l’électrolyte et réduire l’épaisseur de leurs
- isolants au minimum en les constituant par des couches de verni ou des feuilles de verre, de mica, de caoutchouc.
- Quand on veut recueillir les gaz dégagés
- aux deux pôles de l’électrolyseur, on le recouvre d’un couvercle à cannelures rayonnant au-dessus des lames et dont toutes celles de nombre pair aboutissent à un collecteur de gaz et les impaires à l’autre.
- On peut ainsi en proportionnant convenablement la vitesse de rotation à la viscosité du liquide traité, obtenir de ces appareils, un très grand débit sans aucun danger d’échauf-fement.
- G. R.
- Éleclrolyseur à mercure Kellner (1895).
- On éprouve en général, dans les électro-lyseurs à cathode de mercure, une grande
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- difficulté à séparer les métaux électrolysés qui tendent à former avec le mercure- un amalgame ; en outre, il est presque impossible de récupérer l’énergie produite par la décomposition de cet amalgame sous forme d’électricité à plus haute tension que celle employée pour la décomposition électrolytique, parce que l’on ne peut pas en relier les auges en série. On a proposé pour remédier, à ces inconvénients plusieurs solutions : augmentation des surfaces des électrodes, chauffage du liquide réacteur, séparation de l’amalgame et du mercure par différence de densités, emploi de l’amalgame comme une pile, translormation du mercure en une électrode bipolaire ; mais les trois premiers de ces moyens exigent trop de mercure, le quatrième exige le maintien très difficile des éléments formés à des potentiels différents et le cinquième provoque rapidement l’oxydation du mercure. On a aussi proposé d’enrichir constamment le mercure par l’emploi d’un courant auxiliaire, mais l’occlusion de l’hydrogène fait que le métal ne quitte pas le mercure meme en contact intime avec l’eau, et il est difficile de bien conduire en pratique un grand appareil traversé par deux courants différents.
- La méthode proposée par Al. Kellner consiste essentiellement à enlever le mercure et l'amalgame de l’auge de décomposition , puis à les traiter par des courants indépendants du courant électrolyseur dans des auges complètement séparées du bain.
- Les auges a (fig. i et 3) où se fait J’électro-lysc sont complètement séparées de celles b b1 (fig. 1) cle désamalgamation où le mercure employé comme cathode, se sépare du métal amalgamé, sodium ou potassium par exemple. A cet effet, le mercure qui a constitué en k la cathode de a, s’en écoule, de c dans b. par un déversoir alternatif d qui en détruit la continuité, puis de même de b en b\ d’où le mercure purifié est repris par une pompe p, qui le renvoie en a pdsfd' g.
- Toutes les auges a sont reliées par leurs anodes n et leurs cathodes k, en série ou en
- parallèle, mais les désamalgamateurs b b' ont toutes leurs électrodes h reliées en série aune dynamo 1 de basse tension, indépendante de celle i de a, dont le courant accélérant la dé-
- composition de l’eau qui constitue l’électrolyte de b b' sépare le mercure de son métal. On peut d’ailleurs, quand la décomposition de l’amalgame est facile, supprimer la dynamo auxiliaire en reliant, comme en figure 3, les auges a aux pôles -b et—delà série des b b.
- G. R.
- Électrolyseur à mercure Stêrmer (1895). Dans cet électrolyseur, le mercure arrive par I à des plateaux B, suspendus à une tige
- lig. 1 et 2. — Coupes transversale et longitudinale d’un électrolyseur à mercure Stormer.
- C constamment secouée par un mécanisme quelconque D E, et en sort par K. Les anodes H sont au-dessus des plateaux. L’électrolyte (chlorure de sodium) entre par G, sort par F et le chlore par L. La circulation du mercure doit être assez rapide, mais son agitation pas assez brusque pour briser la petite couche d’amalgame qui se forme à sa surface et que l’on décompose ensuite dans un autre appa-
- (L R.
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- RK VUE D’ÉLECTRICITÉ
- •1i9
- Compteur Collinson.
- Ce compteur est un ampèrc-hcurc-mètre de construction très simple. Les fig. 1 et 2 empruntées à Y Electrician en montrent la disposition.
- Le principe en consiste dans la mesure d’un volume de liquide écoulé par un orifice, dont la section varie avec l’intensité de courant.
- La fig. 1 représente, en élévation, un petit compteur pour 0,3 à 5 ampères sous 115 volts. Un solénoide A intercalé dans le circuit principal contient un noyau de fer doux R sus-
- . n n n n
- d b 0 d
- Fig
- pendu à un ressort S par l’intermédiaire d’un anneau. Dans cet anneau peut se mouvoir librement une armature en fer 1-' fixée à l’extrémité d’un levier G oscillant autour de U. Le contrepoids W fait équilibre à cette armature. Le levier peut soulever une cheville
- qui, à l’état de repos, bouche l’orifice M du lond de la cuve L, alimentée à niveau constant par les tubes T et R communiquant avec un réservoir supérieur J. Le liquide s’écoulant par l’orifice M est reçu dans un entonnoir N et conduit par le tuyau O dans une série de cuves Q (fig. 2) qui se remplissent successivement.
- I /action du courant minimum (0.3 ampère), insuffisante pour déplacer le noyau B, agit toutefois sur l’armature F qu’elle fait descendre, et le levier G soulève légèrement la cheville et fait couler un mince filet de liquide. Quand l’intensité du courant augmente, le noyau du solénoide entre à son tour en mouvement et l’orifice d’écoulement s’agrandit, laissant écouler un plus grand volume de liquide par unité de temps.
- On le voit, il est difficile défaire pius simple, mais l’instrument est-il précis? C’est ce que l’expérience devra montrer.
- A. H.
- Relations entre la pression, la résistance électrique et le frottement dans le contact des balais de dynamos.
- Dans la surveillance des dynamos et des moteurs, au milieu des soins attcntils dont elles sont l’objet dans tous leurs détails, on n’a guère comme guide, en ce qui touche la pression à donner aux balais, que l’expérience et une certaine intuition, bien plutôt qu’une connaissance quelconque de nature scientifique. 11 existe en effet fort peu de données sur les relations entre les trois quantités fondamentales en jeu dans le contact des balais d’une machine électrique et sur la perte de puissance résultant de leur réglage défectueux. .MM. Cox et Buck, de Xew-York, se sont livrés à cet égard à des recherches d’un réel intérêt.
- La figure 1 ci-dessous indique suffisamment la méthode suivie par eux dans cette étude. La résistance électrique de contact des balais sur les diverses surfaces mises en œuvre était déterminée par la méthode de la chute de potentiel, à l’aide d’un ampèremètre
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- et d’un millivoltmètre Weston. La pression normale du balai sur la surface cylindrique de glissement et l’effort tangentiel dûau frottement résultant étaient mesurés au moyen de balances à ressort très sensibles.
- Dans la ligure, R représente la position des divers commutateurs et autres cylindres expérimentés ; ils étaient montés sur l’arbre cl’un moteur électrique d’un cheval, à l’endroit ordinairement réservé à la poulie. Le cylin-
- dre tournait ainsi en offrant au balai un contact de glissement semblable à ce qui se rencontre dans la pratique.
- Le porte-balai K articulé sur le bras de levier A y était relié par une alidade en arc de cercle qui permettait d'incliner à volonté le balai sur la surface de contact. Le bras A était supporté en q par la barre transversale C suspendue par elle-même par quatre fils à un bâti rectangulaire E fixé au plancher. Grâce à cette disposition, le bras de levier pouvait se mouvoir longitudinalement avec un frottement aussi réduit que possible ; en même temps, elle empêchait toute torsion du balai par rotation du bras de levier sur son axe, Deux cordes g g tendues horizontalement, de part et d’autre du bras A, rendaient impossible tout déplacement latéral du balai sur la surface cylindrique de contact. La règle S, et la vis molletée T, servaient à régler la pression du balai ; les longueurs des bras de leviers q j et q h intervenaient naturellement dans le calcul de la pression effective sur le cylindre. Le contre-poids W, monté sur le levier A et réglé jusqu’à élimination de toute pression sur le cylindre, était destiné à équilibrer le poids de ce levier et de son équipage. La vis molletée T permettait en conséquence de faire varier la pression depuis zéro
- jusqu’à un poids quelconque par unité de surlace. Les deux buttoirs ft et />, de part et d’autre de la barre transversale C limitaient à 2,5 mm le mouvement longitudinal du bras A. Us étaient réglés de telle sorte que, pour une pression nulle, la barre transversale touchait exactement le buttoir/>,• Quand on faisait porter le balai, il en résultait un effort tangentiel dû au frottement entre ce balai et la surface de contact. Le buttoir _/>, empêchait le balai de se déplacer sous cet effort. La force nécessaire pour ramener en arrière la barre C hors de contact du buttoir />, donnait la valeur de cet effort tangentiel qu’on mesurait au moyen de la règle S et de la vis molletée T (de gauche).
- Voici comment on procédait pour trouver, par la méthode de la chute de potentiel, la résistance électrique de contact du balai : le courant envoyé au balai et mesuré par un ampèremètre Am était fourni par le générateur G et le circuit se complétait suivant la ligne pointilléc de la figure à travers un contact à mercure H. Un voltmètre V donnait la chute de potentiel entre le porte-balai en laiton éloigné de 6 mm au point de contact et le cylindre mobile.
- Les courbes ci-jointes sont censées représenter les relations simultanées entre la près-
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- sion normale du balai sur le cylindre, la résistance électrique de contact et l’effort tan-gentiel dû au frottement. Malheureusement, sans parler des grandeurs relevées en mesures anglaises qui leur servent de base, les abscisses, qui devraient être quotées en pression (quotients des forces par les surfaces), n’indiquent, par suite d’une erreur trop commune, que les efforts exercés sur ces surfaces de contact. A ce facteur près, constant pour chacune des figures individuelles, elles montrent l’allure des phénomènes et nous les reproduisons telles quelles, en laissant au lecteur le soin de calculer au besoin les pressions réelles en divisant les longueurs d'abscisses par les surfaces de contact données
- Fig. 2. — Balai plongeant en charbon. Surface de
- ------Sur poulie en fonte. Vit. lin. de 280 m par min.
- .....Sur commutateur — 213
- Surface de la poulie, unie.
- — du commutateur, poli brun,
- dans les légendes, sans oublier que les poids sont exprimés en onces ou 28,35 grammes.
- Les auteurs se sont piqués de plus d’exactitude dans les deux dernières figures 6 et 7.
- Chaque courbe est établie d’après la moyenne de quatre courbes relevées dans des conditions identiques et qui concordaient à quelques centièmes près ; chacune d'elles était d’ailleurs tracée d’après dix observations
- prises entre zéro et quatre livres (1,815 kg), d’où il suit que les courbes sont le résultat de quarante observations.
- La figure 2 fait ressortir la comparaison
- Centièmes d'ohm
- — Balai tangent en-charbon, surface de contact
- - - — Sur commutateur
- t. lin. de 408 m par min. — 280 —
- 213
- entre les résistances d’un balai plongeant en charbon sur une poulie en fonte de 91 mm de
- Nombre de feuilles50. Vitesse linéaire, 31S111 par min Surface de contact, 3,87 cm8.
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- diamètre et sur un commutateur de 76 mm de diamètre.
- La figure 3 donne la môme comparaison pour un balai tangent en charbon.
- La figure 4 indique le résultat obtenu pour le commutateur ci-dessus passé à l’huile avec balai tangent en enivre.
- Dans la figure 5 on voit la résistance com-
- commutateur (moyenne), r poulie de fonte (unie), vi
- n fonte (finement polie).
- Vitesse linéaire de 1
- parative avec un balai tangent en cuivre feuilleté sur le commutateur précédent et sur deux poulies de fonte, l'une du diamètre ci-dessus, l’autre de 254 mm.
- La figure 6 donne la résistance par pouce carré (6,4516 cm5) de contact pour trois balais différents sur la même poulie de fonte de 91 mm de diamètre.
- Enfin la même comparaison est établie dans la figure 7 pour un commutateur de 76 mm de diamètre, comme précédemment.
- L’examen de ces courbes conduit néanmoins aux conclusions relatives suivantes :
- i°. La résistance de contact du balai ne varie pas en raison inverse de la pression ; au
- delà d’un certain point; en effet, une grande augmentation de pression ne détermine qu’une légère diminution de résistance.
- Effort <fe' Résistance
- contact
- (6,4516 cm5) sur poulie en fonte.
- Balai feuilleté en cuivre............
- Vitesse linéaire 344 m par min.
- 2\ Le point critique dans les diverses courbes de résistance se manifeste à des pressions différentes suivant les balais.
- Fig. -j. — Résistance et frottement
- Balai plongeant en charbon. -------
- Balai tangent en charbon. . .
- Sur surface de commutateur.
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- -30. La résistance de contact du charbon est beaucoup plus élevée que celle ducuivre.
- T La résistance de contact de tous les balais est moindre sur une poulie de fonte que sur un commutateur en cuivre.
- 5°. La lubrifaction légère de la surface cylindrique augmente très peu la résistance de contact.
- 6°. L’effort tangentiel dû au frottement est directement proportionnel à la pression du balai.
- 7°. Une légère lubrifaction de la surface cylindrique réduit notablement le frottement.
- 8b Pour un même balai le frottement est moindre sur une poulie en fonte que sur un commutateur de cuivre.
- 9". A pression égale, le frottement d’un balai de cuivre est supérieur à celui d’un balai de charbon.
- io”. A égalité de pression, le frottement d’un balai plongeant en charbon est supérieur à celui d’un balai tangent clc même matière.
- iib Le frottement de tous les balais est légèrement moindre à vitesse périphérique élevée qu’à faible vitesse linéaire,
- La pression sous laquelle il est le plus avantageux de faire travailler un balai donné quelconque dépend dans une large mesure clés relations existant, aux différentes pressions, entre la perte de puissance électrique due à la résistance ohmique et la puissance mécanique dissipée parfrottement du balai. On trouvera aisément la première, en watts, pour un point quelconque sur l’une des courbes de résistance en multipliant la résistance fournie pour ce point par le carre de l’intensité du courant qui traverse le balai ; et on obtiendra la seconde en chevaux-vapeur, en multipliant l’effort tangentiel en kilogrammes, dû au frottement du balai, par la vitesse linéaire en mètres par minute et en divisant le produit Pa^ 7 5 X 6o = .| 500.
- Si, par exemple, on prend, dans la fig.7, la résistance du balai plongeant en charbon à 24 onces (0,680 kg) d’effort de pression et qu’on suppose un courant de 20 ampères passant par le balai, la résistance ohmique
- en ce point étant de 0,13 ohm, en la multipliant par 20s, on trouvera 52 watts ou 0,07 cheval. Pour la même presion, l’effort tangentiel de 2-3.5 onccs (0,666 kg) multiplié par la vitesse linéaire de 300 m par minute et divisé par ] 500, donne 0,044. cheval pour la puissance mécanique perdue -par frottement ; dans le cas actuel, elle représente à peu près les deux tieis de la puissance électrique perdue.
- E. B.
- REVUE DES SOCIÉTÉS SAVANTES PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES
- Sur la construction de nouvelles Cartes magnétiques du Globe, entreprises sous la direction du Bureau des Longitudes, par de Bernar-dières. (’)
- « L’étude du magnétisme terrestre, intimement liée à celle dos phénomènes les plus intéressants de la Physique du Globe, a pris, depuis quelques années, un large essor en Europe et dans les Etats-Unis d’Amérique. De nombreux observatoires permanents et temporaires ont été créés et les déterminations magnétiques, poursuivies avec assiduité clans un assez grand nombre de contrées, ont permis de dresser des Cartes magnétiques régionales d'une exactitude souvent irréprochable.
- » Ces travaux, qui n’embrassent que des espaces circonscrits disséminés à la surlace du Globe, no peuvent sullire toutefois à la construction de Cartes magnétiques générales ; les cartes de ce genre, publiées depuis Dupcrrey jusqu’à ce jour (notamment, en Angleterre, par l’Amirauté, et récemment en Allemagne, en Autriche et en Russie), reposent principalement sur les observations recueillies par les navigateurs et sur des ré-
- (') Secrétaire de la Commission des Cartes magnétiques du Bureau des Longitudes. Comptes rendus t, CXXI, p. 679; 11 novembre 1895.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- sultats de valeur scientifique très diverse. Un travail d’ensemble, répondant aux progrès incessants de la Science et aux perfectionnements nouveaux des instruments actuels, exige des observations nombreuses, convenablement réparties dans toutes les régions, effectuées à des époques aussi rapprochées que possible, avec des instruments semblables et des méthodes uniformes.
- » La réalisation d’un programme aussi vaste incombait au Bureau des Longitudes qui s’est préoccupé avec une constante sollicitude de l’étude du magnétisme et a mis tousses soins à faire enseigner aux officiers et aux voyageurs en instruction à l’observatoire de Montsouris. les méthodes les plus précises pour la détermination des forces magnétiques terrestres,
- » Les officiers de marine, en raison de l’importance, chaque jour croissante, qu’ils attachent à l’étude de la boussole de bord devenue un véritable Instrument scientifique, ont paru tout naturellement désignes pour
- i Côtes Ouest d’Afrique Océan Atlantique, .. Côtes Est d’Amérique
- Océan Pacifique...... Côtes Ouest d’Amérique,
- Océan Pacifique...... Océanie,
- I Mer rouge, Côtes Sud d'Asie
- Océan indien......... Côtes orientales d’Afrique
- | Madagascar et autres îles.
- Mers de Chine et du j Côtes d'Indo-Chine, de Chine
- Japon............I et du Japon.................\ .
- Iles Madère, Canaries, Açores, îles du Cap Vert, Sénégambie.........................................
- Islande
- Mer du Nord, Scandinave, Dam mark-Ecosse
- /
- )) Dès que le Bureau des Longitudes possédera les instruments nécessaires une huitième mission sera dirigée sur Terre-Neuve et opérera, à son retour, dans le bassin de la Méditerranée.
- » Les observateurs ont été munis des instruments les plus perfectionnés, tant pour la détermination de la valeur absolue des éléments magnétiques que pour la mesure des
- exécuter, avec leur zèle et leur désintéressement accoutumés, cet important travail.
- )) Le Bureau des Longitudes a donc fait appel au Département de la .Marine et a obtenu le concours le plus précieux de M. le Vice-Amiral Besnard, Ministre de la Marine, qui a mis à sa disposition des officiers et des marins ainsi qu’une notable partie des instruments d’observation. M. le Ministre des Colonies a bien voulu s’intéresser également à cette entreprise et a promis l’aide de son Departement pour les observations à effectuer dans nos possessions d’outre-mer.
- » C’est ainsi que sept missions, composées chacune d’un officier, Lieutenant de vaisseau ou Enseigne de vaisseau ou Ingénieur hydrographe, assisté d’un aide, ont pu être organisées, de façon à embrasser une surface considérable de la Terre dans un réseau d’observations simultanées.
- » Ces missions ont été réparties ainsi qu’il suit ;
- M. Schwérer, lieutenant <
- M. Blot, Enseigne de vai M.Monaque, Enseigne d
- M. Paqué, Enseigne de v M. Terrier, Enseigne de •
- M. de Vanssay, Sous-ingénieur hydrographe.
- M. Houette, Capitaine'de frégate, commandant la station d’Islande ;
- M. Morache, Lieutenant de vaisseau.
- variations de ces éléments. Pendant le stage qu’ils ont fait, avant leur départ, à l’observatoire de Montsouris et à celui du Parc Saint-Maur, ils ont réglé leurs instruments et les ont soigneusement comparés à ceux de ce dernier établissement; ces opérations seront répétées dans tous les observatoires magnétiques qu’ils rencontreront sur leur route.
- )) Des instructions spéciales lixent l'itinc-
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- RK Y UE D'ELECTRICITE
- rairc de chacune des missions, qui ont, cil outre, reçu des instructions générales destinées à assurer l’uniformité des méthodes d'observations et de calculs indispensable pour le rapprochement et la coordination des résultats. Enfin, dans !c but d’obtenir la direction des courbes magnétiques à travers les océans, le Département de la -Marine a bien voulu faire installer des appareils spéciaux sur certains bâtiments appelés à effectuer des voyages de circumnavigation et prescrire des déterminations fréquentes et aussi précises que possible sur les navires qui ne possèdent que les instruments ordinaires de la navigation.
- )) Six missions sont en route; elles ont déjà communiqué les résultats de leurs premières observations et doivent poursuivre leurs travaux pendant une période d’environ deux années.
- » La mission d'Islande, qui a quitté la France au commencement du printemps dernier, sur l’aviso-transport la Manche, vient d’effectuer son retour et rapporte une riche moisson Je mesures qu’elle a recueillies à Cherbourg, eu Ecosse, aux îles Shetland, en Islande, en Norvège, où elle est remontée jusqu’à Bossekop et Ilammerfest, en Danemark, et au cours de ses traversées dans la mer du Nord. Deux séries complètes d’observations de variations, d’une durée de huit jours chacune. ont etc effectuées à Reykiawik dans l’observatoire construit par la Manche.
- )> La comparaison de ces valeurs de grande précision avec les résultats obtenus il y a soixante ans par les observateurs de la Recherche et, depuis cette époque, par les différentes expéditions qui se sont livrées à l’étude du magnétisme terrestre dans ces régions, présentera le pins vif intérêt.
- » Le succès de la mission de AL\i. Houette et .Morachc tait bien augurer des travaux exécutés actuellement par nos autres observateurs dans les différentes parties du monde et est un sûr garant de la haute valeur scientifique que présentera l’importante entreprise dont le plan vient d’être exposé. »
- Sur la double réfraction des rayons de force électrique, par P. Lebedew {'}.
- En diminuant les dimensions des appareils, Al. Lebedew a réussi à obtenir des vibrations électriques dont la longueur d’onde ne dépassait pas o,6 cm. Même il a pu observer encore l’effet de vibrations dont la longueur d’onde était seulement 0,3 cm; mais l’intensité est alors tellement faible que les mesures ne présentent plus guère de certitude.
- L’excitateur est construit sur le modèle de ceux de Righi avec quelques modifications
- que nécessitait l'exiguïté de ses dimensions. Les deux conducteurs sont formés par des fils de platine de 1,5 mm de longueur et de 0,5 mrn de diamètre soudés à l’extrémité de tubes en verre. Ces tubes sont portés sur un cadre en verre (fig. 1 et 2) qu’on pouvait légèrement déformer à l’aide de la vis V, de manière à faire varier la longueur de l’étincelle (0,02mm environ). Ces conducteurs étaient chargés par les étincelles jaillissant entre leurs extrémités intérieures et les extrémités de deux fils reliés aux deux pôles d’une bobine de Ruhm-korff J par l’intermédiaire d’une résistance liquide Wet d’un condensateur C.
- Ils se trouvaient sur la ligne focale d’un miroir cylindrique (hauteur 20 mm, largeur 12 mm, distance focale 6 mm). Tout le système
- (’) Wied.
- 1., t. LVI.
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- était plongé dans le pétrole : l'action sur le résonnateur était mesurée par la méthode thermoélectrique de Klemencic. Ces réson-nateurs sont formés de deux fils rectilignes (3 mm de long) ayant leurs extrémités en regard; à ces extrémités sont soudés deux œillets, l’un de fer, l’autre de constantan. s’enlaçant l'un dans l’autre, qui forment l’élément thermoélectrique ; les fils ont 0,01 mm et les
- œillets 0,03 mm de diamètre. Du milieu de chacun des résonnateurs (nœud de vibration) partent les fils qui vont au galvanomètre. Les résonnateurs sont disposés sur la ligne focale d un miroir parabolique ayant 20 mm sur 12 mm et mm de distance focale.
- A l’aide de ces appareils. Al. Lebedew a pu répéter toutes les expériences fondamentales de Hertz parallèles aux expériences d’optique, polarisation par les réseaux (réseau de 2 mm X 2mm avec 20 fils), interférences par deux miroirs plans, suivant la méthode de AI. Bolz-mann, propagation rectiligne des rayons, réflexion, réfraction. La loi de Maxwell n5 = K se vérifie assez exactement pour Tébonitc sur laquelle ont porté les mesures.
- Mais la partie la plus intéressante de ces expériences est celle qui se rapporte à la double réfraction des rayons électriques, dans les milieux cristallisés. Al. Lebedew a réussi à 1 tailler dans des cristaux de soufre naturel deux prismes identiques, hauts de r,Scm, I larges de 1,3 cm et dont l’angle réfringent I était de C. L’un avait son arête parallèle à [
- J’axe de constante diélectrique maxima; 'l’autre, à l’axe de constante minima. Leurs indices pour des vibrations électriques parallèles à barète ont été trouvés égaux respectivement à 2,25 et 2,00; les racines carrées des constantes diélectriques, mesurées par -AL Botz-mann, sont égales à 2.18 et 1,95; c’est une vérification satisfaisante de la loi de Alax-well.
- Ln sciant un parallclipipède de soufre et rapprochant ensuite les deux morceaux après avoir interposé une lame d’ébonitc, on obtient un « nicol » avec lequel on peut répéter les expériences d’optique bien connues. Une lame à faces parallèles d’épaisseur convenable joue le rôle d’une lame quart d’onde et permet de réaliser la polarisation circulaire, mais les lames plus épaisses ne donnent rien, ce qui tient sans doute à l’amortissement considérable des ondes employées.
- En résumé, ces expériences de Al, Lebedew ajoutentun complément très heureux à l’étude des vibrations électriques. Un grand progrès a été fait depuis les premiers travaux de Hertz, en diminuant les longueurs d’onde de 1 à 1 000 ; mais il reste encore un pas énorme à franchir, car ces longueurs d'onde sont encore 200 fois plus grandes que celles des radiations extrêmes ( 30 g) signalées dans le spectre infra-ronge par Al. Langley, et il semble que Al. Lebedew ait atteint les dernières limites de l’exiguité.
- Al. L.
- Les lois de l'induction déduites de l’énergétique, par H. Ebert (1).
- Energie électromagnétique. — Chaque élément de volume d’un champ magnétique, renferme sous une forme spéciale, une certaine quantité d’énergie. Cette énergie, nous pouvons la transformer par exemple, en travail mécanique, au moyen des actions pon-déromotrices auxquelles sont soumis les aimants ou les conducteurs de courant dans un champ magnétique. La répartition de
- 0 Zeitsch. furphys. Chcmic, t. XVIII, P. jai.
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- cette énergie dans le champ peut être figurée par les lignes de force, dont la direction et la densité déterminent les éléments de la force magnétique et aussi l’énergie du champ en tenant compte de la polarisation du milieu.
- Un courant électrique est accompagné d’un système de lignes de force magnétique, qui forment autour de lui une série de cercles concentriques.
- L’expérience montre qu’en chaque point de l’espace, le nombre de ce.s lignes de force est proportionnelle a l’intensité 1 du courant. Si le conducteur est 11 forme d'anneau, il enserre un faisceau de lignes de force dont le nombre est proportionnel à l’intcnsitc du courant s’il n’y a pas de masses magnétiques dans le voisinage. L’intensité est donc un facteur de l’énergie magnétique. Mais l’anneau formé par le courant peut recevoir des lignes de force provenant d’autres courants ou d’aimants permanents. L’énergie magnétique du courant dans le champ dépend donc du nombre total de lignes de force, qui traversent l’intérieur de l’anneau.
- Facteur d'intensité de l'énergie électromagnétique. Faisons abstraction de toutes les autres formes d’énergie, considérons pour plus de simplicité un champ magnétique uniforme d’intensité quelconque et dans ce champ une série de conducteurs rectilignes identiques entre eux. Le nombre de lignes de force qu’entoure chaque courant peut être différent et en tout cas, sa valeur absolue nous est complètement inconnue. Si tous ces conducteurs sont parcourus par un courant de même intensité, ils se déplaceront parallèlement entre eux, avec la meme vitesse, mais ne se déplaceront pas relativement l’un à l’autre. Un observateur invariablement lié à un de ces conducteurs ne percevra aucun changement, tant que l’intensité ne deviendra pas plus grande ou plus petite clans ce conducteur que dans les autres ; il ne peut donc y avoir échange d’énergie que s’il existe des différences d’intensité : l’énergie passe du conducteur possédant la plus grande inten-
- sité à celui qui possède la plus petite, sans quoi on réaliserait le mouvement perpétuel.
- L’intensité du courant est donc le facteur d’intensité de l’énergie électromagnétique.
- Facteur de capacité de Vénergie-électromagnétique. — Ce facteur est le nombre de lignes de force X. En effet, il résulte des expériences de Faraday que le nombre total des lignes de force ne change pas, que le champ reçoive de l’énergie ou en cède. Le nombre des lignes de force qui traverse un circuit caractérise sa forme actuelle,'au point de vue de l’énergie électromagnétique. C’est ce que Maxwell appelle le flux d induction à travers le circuit ou le moment électrocinétique. Pour un seul courant N — F I, pour deux courants N—F,!, d-Ml2I2 etc.
- Energie électromagnétique d’un courant. — D’aprcs le principe des énergies virtuelles, M étant l’énergie électromagnétique, on a JM—IJN;
- il est aisé de vérifier que le second membre a bien les dimensions d’une énergie. De cette formule, nous pouvons déduire l’énergie d’un courant dans son propre champ magnétique.
- M = I J N __ j I L J I = - I. IV
- S’il y a en présence deux circuits dont les coefficients de self-induction sont L, et F,, et qui sont parcourus par des courants d’intensité I, et ls, on a :
- N, =; L, I, [ M,_s _ L, la —M1SI,.
- et
- J M, = I, d (L, I, +MU I,), d Mj = I td [L, 1, | Mi2 I,).
- L’énergie totale du système des deux courants sera :
- T L, U +-L2 ij + I, Is M,j.
- Loi fondamentale de linduction. — Soit X (c nombre total de lignes de force que traversent un circuit. Faisons varier le champ de manière que X varie de d X et supposons que nous maintenions constante l’intensité 1 du
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- courant qui traverse le circuit ; l'expérience nous montre qu’il faut pour cela faire intervenir une certaine f. é. m. L'énergie électromagnétique varie de cLM — IdX. Si cette quantité d’énergie disparaît, il doit s’en produire une quantité équivalente sous une autre forme. Nous savons qu’il se produit dans le cas actuel de l'énergie électrique, laquelle est susceptible d'être transformée encore en travail mécanique, en chaleur, etc. Si nous ne considérons que l’énergie électrique produite en premier lieu, elle est égale à - d Q produit de la f. é. m. ou différence de potentiel r: par la quantité d’électricité d Q. Donc
- TT d Q = \d N
- c’est la loi la plus générale de l’induction. En remplaçant dQ par son expression Idt nous trouvons la loi sous sa forme ordinaire _______________________JN.
- " — "dT
- Dans le cas des deux circuits (1) et (2) on trouverait de même :
- — yj (l., I, I M,., I,) = (l, I, !- M„ I,)
- En comparant les équations -d-^ — d M = ÜN et l’équation d’Ohm
- 77 — 1 R.
- on en déduit ;
- ‘‘9
- relation qui exprime une loi bien connue.
- Loi fondamentale des actions électromagné-tiques. — Soit E la force qui agit sur un élément de courant J. dans un champ magnétique ; si cet élément se déplace de d s dans la direction de la force, celle-ci produit un travail Vds, correspondant à une dépense d’énergie électromagnétique équivalente, soit IrfN. Donc
- FJS = I JN .
- Si l est la longueur d’un conducteur recti-
- ligne placé dans un champ uniforme II, si ce conducteur se déplace deds, perpendiculairement aux lignes de force, le nombre de lignes de force coupées est dS = \\ l ds d’où F = I H l.
- c’est l’équation fondamentale des électrorno-
- Dimensions des unités dans le système énergétique. — Si on choisit comme unités fondamentales la longueur, le temps et l’énergie (Ostwald), toutes les autres grandeurs s'expriment rationnellement. 11 faut encore choisir arbitrairement une unité : nous prendrons l'intensité de courant : l’unité sera l'intensité du courant qui passant dans un conducteur circulaire de rayon égal à 1 cm. possède une énergie électromagnétique de 1 mégerg. Les dimensions des unités sont alors les sui-
- M =7 R
- N ^ [et-':
- I ^ [«-*] Q=[//]
- 77= \ei-'t-'} H -=[**- t-1} K-[ei-r']
- F = [cl-'}
- M. L.
- Expériences des miroirs deHerîz par Biernacki (1)
- Gomme récepteur des ondes électriques M. Diernacki place sur la ligne focale du miroir parabolique un tube plein de limaille disposé horizontalement. Dans les conditions ordinaires, un pareil tube présente une résistance extrêmement grande au courant, tellement qu’un galvanomètre placé dans le même circuit avec ce tube et une pile de trois éléments lîunsen ou de trois accumulateurs, 11'est pas dévié. Mais sous l'influence des ondes électriques, cette résistance diminue notablement et l’aiguille du galvanomètre est chassée violemment (Rranly).
- L’auteur a utilisé cet appareil pour mesurer l’angle de polarisation totale des vibra-
- ('; Wu-d Ann. \. LV, p. 599.
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- tions électriques se réfléchissant sur la paroi d’un poêle de faïence, et l’a trouvé égal à 60". — J1 a aussi vérifié l’existence de la double réfraction des ondes à travers la glace.
- Dans un morceau de glace intact tous les cristaux ont leur axe d’isotropie perpendiculaire à la surface de congélation. En disposant entre les miroirs croisés une plaque de glace taillée normalement a ces axes, de telle sorte que leur direction fût à 450 des lignes focales des miroirs. M. Biernacki a constaté une notable déviation du galvanomètre, indiquant que les ondes avaient traverse la glace en se dédoublant. M. L.
- BIBLIOGRAPHIE
- Tramvie e ferrorie elettriche, (Tramœays et chemins de fer électriques), par Guiuo Castagnuris — t vol. in-8“ de 432 pages, avec 170 fig. Milano, Ulrico Hocfli, éditeurs, 1894 ; prix 4L.
- L’auteur de cet ouvrage a plutôt cherché à réunir dans un meme volume un grand nombre de documents sur la question qu’à faire une œuvre originale. Il a emprunté à toutes les publications spéciales et aux ouvrages américains des données générales sur le fonctionnement et l’exploitation des tramways électriques et des descriptions des principales applications réalisées. Le nombre de renseignements qu’il contient est considérable, et, à ce point de vue, il pourra rendre des services à tous ceux qui veulent savoir ce qui s’est fait antérieurement à la date de publication de cet ouvrage.
- 11 débute par un chapitre d’introduction dans lequel les principes de l’électrodynami-que et de l’électromagnétisme sont sommairement exposés, afin de faciliter la compréhension des pages suivantes aux lecteurs qui, devant s'occuper de tramways électriques, ne sont pourtant pas électriciens. Les applications de ces principes à la construction des dynamos et des moteurs ainsi qu’a la transmission de l’énergie électrique, sont développées dans le chapitre suivant qui contient, en outre, une courte comparaison des différents modes de transmission de l’énergie.
- Avant d’aborder l’étude des tramways électriques, l’auteur passe rapidement en revue les chemins de fer et les tramways à vapeur, puis il étudie dans quelles conditions ils peuvent être exploités par l’électricité. Cela le conduit tout naturellement à parler de la question économique et du rendement de la traction électrique qu’il établit en étudiant successivement le rendement de la machine à vapeur, de la dynamo, de la ligne de transmission, des moteurs, ainsique les efforts de traction. L’établissement des réseaux de distribution, en y comprenant le retour par les rails et la distribution indirecte, par accumulateurs, -formant le sujet du chapitre V.
- Dans le chapitre suivant, l’auteur donne les détails de construction des lignes à conducteurs aériens ou souterrains, la disposition des moteurs sur les voitures, ainsi que les organes de commande ou de sûreté, controleurs, freins, etc ; la description de la station centrale trouve place également dans ce chapitre.
- U11 chapitre spécial est consacré aux chemins de fer électriques et aux applications spéciales telles, par exemple, que la traction dans les mines.
- L’ouvrage est terminé par la discussion d'un projet de traction électrique et par l’établissement des prix de revient.
- Bien que ce ne soit qu'un ouvrage de compilation qui n’a aucune prétention élevée, nous croyons qu’il pourra rendre des services réels en raison du nombre de renseignements qu'il contient, et c’est à ce titre que nous avons tenu à le présenter a nos lecteurs.
- Ouvrages reçus.
- Distribution et utilisation de l’énergie élec ri-que (Deuxième année du coûts de Physique industrielle), par A. Pkrot, professeur de Physique industrielle à la Faculté des Sciences de Marseille — Un vol. in 8" autographié. 562 pages — P. Ruât, éditeur, Marseille.
- La dynamo iThéorie, Calcul et construction), par C. C. Hawkins et F. Wam.is, traduction et adaptation de l’Anglais par E. Boistei., — Deux volumes, in 8"
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- de 418 et 370 pages avec 190 figures — J.FritscJi, éditeur, 30, rue du Dragon ; prix : br.-chcs 15 fr, cartonnés i6,çofr
- Les transformateursd‘énergie électrique, par P.
- avec 150 fig. — J. Fritsch éditeur ; prix ; broché 7 fr. cartonné 7,5fr
- Théorie de l’Electricité (Exposé dus phénomènes électriques et magnétiques fondé uniquement sur l’expérience et le raisonnement), par A. Vaschy, ingénieur des télégraphes, examinateur d’admission à I Ecole Polytechnique. — Un volume grand iu-8* de 334 pages Baudry et Cie, éditeurs, 15, rue des Saints-Pères ; prix
- CHRONIQUE
- Secteur d’éclairage électrique de la Rive gauchi/ à Paris.— I/Induslrie contient les renseignements suivants sur les travaux du secteur de la Rive gauche. dont les installations seront prochainement décrites en détail dans nos colonnes :
- La Compagnie électrique du Secteur de U Rive gauche va inaugurer bientôt son usine d’Issy (quai d’Issy, 23), destinée à servir de station centrale pour l'éclairage de sa concession.
- Cette concession, comme on sait, comprend toute la rive gauche de Paris et les îles Saint-Louis et de la Cité.
- L’usine d’Issy est construite sur un terrain acquis par la Compagnie et d'une étendue de i) 500 mètres, à proximité immédiate de la Seine, de ma nière à assurer économiquement les services de l’eau de condensation et de l’approvisionnement des charbons.
- L’ingénieur en chef de la Compagnie est M. de Tavernier, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, ancien directeur de l’éclairage de la Ville de
- La station centrale a été installée pour recevoir, à son complet développement, 10 dynamos à vapeur de 400 000 watts de puissance chacune (courant alternatif, 3 000 volts, 42 périodes). Elle se compose de deux bâtiments accolés; le premier contiendra les chaudières, au nombre de 20, sa longueur est de 94 mètres et sa largeur de 18 mètres; le second, celui des machines. a 105 mètres de longueur sur 14 m 50 de largeur.
- La fourniture générale du matériel mécanique
- et électrique a éié faite par les usines du Creu-
- I.es ,io moteurs à vapeur prévus sont composés chacun d’une machine à vapeur horizontale com-pound de 700 chevaux marchant à la vitesse angulaire de 125 tours à la minute; entre les deux cylindres est placée la dynamo à courants alternatifs du système Gauz actionnée directement, [.es machines sont rangées dans le grand hall symétriquement, par groupes de 5. Chaque machine est alimentée, par 2 générateurs, soit 30 chaudières en tout.
- Au centre du bâtiment des machines se trouvent réunis les organes vitaux de l’usine ; en avant, face au tableau de distribution, les 4 excitatrices (dont 2 de rechange) sc composant d’une machine à vapeur horizontale, actionnant directement une dynamo à la vitesse angulaire de 200 tours à la
- A côté, dans une fosse en contre-bas, se trouvent placés les 4 petits chevaux alimentaires (dont 2 de rechange) des chaudières tubulaires, les deux condenseurs avec leur pompe de circulation, commandée par un moteur vertical: enfin, les deux pompes à air.
- L’eau est prise à la Seine par un égout souterrain et renvoyée par un autre égout de pareille section. Toutes les dispositions sont prises pour marcher avec toutes les machines à échappement libre si la condensation venait à faire défaut.
- L’installation est complétée par deux filtres des eaux condensées pour leur dégraissage. En vue de parer à tout danger d’inondation, le sol de l’usine a été établi à la cote 31,50 m, soit 0.50 m au-dessus des plus hautes eaux connues.
- Disons quelques mots de la canalisation. Elle est à la tension de 3 000 volts, composée, de câbles sous jute et papier armés, fabriqués par la Société dos Téléphones dans son usine de Bezons.
- Le réseau a deux bases principales, qui sont d’une part les boulevards Montparnasse et des Invalides, et de l’autre le boulevard Saint-Germain. Des traversées telles que le boulevard Saint-Mi* cliel, la rue de Rennes et la rue de Bourgogne, avec la rue Barbet-de-Jouy, permettent, à l’aide de boîtes de coupure convenablement disposées sur la voie publique, de sectionner le réseau et d’en alimenter telle partie par la droite et parla gauche.
- La longueur de la canalisation posée est d’environ.... ........ 20000 mètres
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- La longueur des canalisations autorisées mais non encore posées est d’environ..............
- La longueur des projets de canalisation soumis à la Ville est
- de près de......................
- Total ....
- Les conseillers municipaux de la rive gauche ont déjà présenté au conseil municipal de la Ville de Paris de nombreuses propositions à l’effet d’obtenir l’éclairage électrique des rues et places de leur circonscription. Ces propositions sont renvoyées à la Ÿ commission, ce qui équivaut presque toujours à une autorisation.
- Ajoutons que la Compagnie entend seconder activement cet élan. Elle est dans l’intention d’entrer largement, en ce qui la concerne, dans l’application de la traction électrique et nous croyons que des pourparlers ont déjà été engagés avec la Compagnie des Omnibus et avec la Compagnie parisienne de Tramways.
- Comme on voit, la Compagnie a un beau champ à exploiter; sa concession est, du reste, la plus importante des concessions d’éclairage électrique accordées par la Ville. Son périmètre comprend plus d’un tiers de la surface totale de Paris. Eu dehors de plus de 20 000 immeubles et des voies publiques à desservir, le Secteur de la Rive gauche comprend un grand nombre de monuments et des administrations importantes. Nous pouvons citer: le Sénat, la Chambre des députés, le Palais de Justice, le Tribunal de Commerce, la Préfecture de Police, les Ministères de la Guerre, des Affaires étrangères, de l'Agriculture et du Commerce, la Caisse des Dépôts et Consignations, l’École de Médecine, la Sorbonne, l’Entrepôt des Vins, l’Hôtel des Invalides, le Val de Grâce, l’École Militaire, les ambassades de toutes les principales puissances étrangères, les mairies, de nombreux hôpitaux, des musées, des théâtres, des gares, des bibliothèques, des lycées, etc.
- En résumé la Compagnie électrique du secteur delà rive gauche complète l’oeuvre de l’éclairage électrique de Paris dans des conditions avantageuses.
- Le Capital de la Compagnie est de 8 000 000 1rs. en actions et obligations.
- Mesures télégraphiques des distances astronomiques. — Les distances astronomiques sont tellesqu’il
- est difficile de s’en faire une idée ; aussiest-il venu à l’esprit d’un M. Rail de les exprimer en fonction d’une unité télégraphique. 11 admet qu'un courant électrique ferait sept fois par seconde le tour de la terre. Dansces conditions il trouve qu’il faudrait une seconde pour télégraphier à la lune et huit minutes pour atteindre le soleil. L’envoi d’une dépêche à l’étoile la plus voisine de nous, alpha du Centaure, exigerait quatre ans. D’antres étoiles visibles sont à des distances telles que la nouvelle de la découverte de l’Amérique n’aurait pasencore pu leur parvenir télégraphiquement ; il en est d’autres que nous ne pouvons apercevoir, mais dont l'existence est révélée par la photographie, qui n’auraient pas encore appris télégraphiquement la naissance du Christ, il y a 1895 ans.
- Uniformisation des connexions électriques — D’aprèsle rapport d’une de ses Commissions publié par YElecklrotechnische Zeitschrift, la Société allemande des électriciens a adopté et recommande pour les vis des ffisibles, commutateurs, appareils, etc., les diamètres suivants :
- Pour 50 îoo 200 400 700 1000 ampères
- 6,5 8,0 ' 9,s 13,5 19,00mm. dediam.
- Les bouchons fusibles seront faits en six dimensions, de manière à ne pas être interchangeables, chacune d’elles différant de 2 mm de ses voisines : ainsi, pour 1, 3, 6, 10, 15 et 25 ampères, les longueurs des bouchons, du type Edison, seront de 31,29,27,25, 23 et 21 mm. Pour les lames de plomb fusibles, les distances d’axes des vis devront être, pour 50, 100, 400 et 1000 ampères, respectivement de 70, 80, 95 et uo mm. Quant aux ûls, on se servira de la jauge suivante dont les chiffres représentent leurs sections enmm : 1, 1, 5,2, 5,4,6, 10, 16, 25,35, 50, 70 et 95. D’une manière générale on spécifiera et désignera les appareils suivant la même échelle de courants que ci-dessus,
- A défaut de résultats satisfaisants en ce qui concerne l’étalonnage des lames de plomb fusibl s, un prix est proposé pour la meilleure solution.! u problème.
- Rupture d’un volant. — Un accident d’une gravité exceptionnelle, puisqu’il a coûté la vie à un mécanicien et que deux aides ont été grièvement blessés, s’est produit dans la nuit du 4 au 5 octobre dernier, à Haboken (N.-Y.). Le volant d’un des moteurs qui entraînent les dynamos fournissant le
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- courant pour l’éclairage et la traction, s’est brisé. On suppose que l'accident a eu pour origine un court circuit; les coupc-circuits automatiques fonctionnèrent et le moteur, délivré de tonte sa charge, s’emballa. Deux des poulies de transmission se brisèrent, et bientôt aussi le volant D’après la trajectoire suivie par les pièces projetées, on estime qu'au moment de la rupture, le volant tournait à 160 tours par minute environ; sa vitesse normale est de 100 tours par minute. Il avait 5,20 m. de diamètre, 1,32 m. de faoe était de 22 700 kg. Un des débris prc plus d’une tonne. Après avoir traver: et la toiture, il alla retomber à plus d< distance.
- Des accidents de ce genre sont malheureusement relativement fréquents. On ne saurait apporter trop de soins à vérifier l’élat de ces lourdes pièces.
- Variation de résistance des solutions. — Dans leurs recherches sur la résistance de l'eau pure, Kolilrausch et Ileydweillcr ont montré que la résistance électrique de l’eau diminue rapidement sous l’action d’un courant toujours identique. Cette diminution se manifeste, mais à un moindre degré, avec l’eau la plus pure que l’on puisse obtenir. Avec de l’eau impure la variation ne dépasse pas 50 cent. La modification du courant a une action variable. Le plus souvent on observe une nouvelle diminution de résistance, suivie d’une augmentation ; mais le phénomène ne peut se produire en ordre inverse. Les auteurs ci-des-sus ont décrit dans les Annales de Wiedmann des expériences faites par eux sur la variation de ré-sistancè de certaines solutions sous l’action de ceurants constants.
- Ils établissent que la résistance d’une solution étendue ’de sulfate de potasse étudiée par eux et qui, au début, était do 1,74 X io" ohms, est tom bée en 67 secondes a 1,08 X io°, et était au bout de 30 minutes de 46 X 108 °hms. Ace point on renversa le courant, et en 8, 5 minutes, on obtint une résistance minima de 1,74 X Ior’ ohms, suivie d’une augmentation s’élevant jusqu’à 110 X ioR ohms au bout de 40 minutes. En agitant la solution on put retrouver comme nouveau minimum la valeur initiale de 1,74 X ioa ohms.
- Pour expliquer ces variations, on admet que, pour les solutions salines, il va d’après Buff, 1858,
- un transport de l’acide venant de l-’anode, et de la base venant de la cathode, phénomène qui implique une diminution de résistance. Autour de l’extrémité de chaque électrode il se formerait une couche d’eau libérée de la solution, une sorte de halo d’eau pure, qui augmenterait la résistance. Cette conclusion concorde avec celles de Leh-mann (La Lumière électrique, 7 juillet 1894). Dus expériences faites avec des liquides diversement colorés ont d’ailleurs rendu visible l’existence de
- Corrosion de l’aluminium. — L’aluminium est un métal qui a la réputation d’être d’une corrosion difficile; le contraire sc révèle cependant dans certaines conditions très fréquentes. Dans la description d’un torpilleur en aluminium construit par lui, M. Yarrow donne des détails intéressants de ses observations sur la corrosion de ce métal.
- 11 semble que, là où il n'y a pas contact avec un métal relativement électropositif, et, par suite, pas d’action galvanique, la destruction par l'eau de mer peut être d’environ 4 pour cent par an, perte qu’il est possible de réduire par application d’une peinture protectrice sans action sur l'aluminium. Maison y trouve de singuliers exemples de la susceptibilité de ce métal à la corrosion quand il se trouve en contact avec un métal plus électro positif. Ainsi, un yacht en aluminium construit a Paris se comportait partaitement, sauf en quelques points où des appareils en cuivre avaient été directement fixés sur la coque et où se produisaient des actions galvaniques. Des phénomènes analogues se manifestaient quand le navire était amarré à un quai dans le voisinage d’un autre dont les œuvres basses étaient revêtues de cuivre, et qu’ils étaient tous deux reliés par des chaînes au même anneau. A ces exceptions près, le contact direct paraît n’avoir qu'une action très peu nuisible sur 1 aluminium et ses alliages
- VÉditeur-Gérant : Georges CARRE.
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- Tome V.
- Samedi 7 Décembre 1895
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- LEclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE D’ÉLECTRICITÉ
- ENT1FIQUE J. BEONDIN t rédaction : G, PELLISSIER
- VARIATION DES PERTES DE ELUX DANS LES DYNAMOS
- Dans deux études différentes sur des dynamos à courants continus et alternatifs (1), nous avons déterminé, pour une machine à excitation indépendante et une autre excitée en shunt, quelle était la courbe de variation des pertes de flux pour les différents régimes possibles de la dynamo. Non content d’être arrivé par le calcul à tenir compte de coefficients essentiellement variables tels que la perméabilité des métaux, nous avons vérifié si l’expérience confirmait notre méthode, et nous avons eu la satisfaction de trouver que la concordance était bien suffisante entre les résultats. Dans les deux travaux que nous venons de citer, ayant spécialement en vue l’application au calcul détaillé des machines, nous n’avions pas pensé à prédéterminer par des relations nouvelles et simples quelle était, dans tous les cas, la forme des courbes de variation du coefficient v de flux total. Sans changer le principe de la méthode que nous y avons suivie, nous nous proposons aujourd'hui de combler la lacune que nous venons de signaler.
- Avant d’aborder le sujet, nous reverrons en peu de mots, peut-être d’une façon peu Usitée jusque maintenant, ce qui se passe au
- point de vue magnétique dans la carcasse et autour d’une dynamo électrique en marche, excitée d’une façon quelconque et débitant du courant.
- A. — Distribution de la force magnêtomo-
- TRICE EFFECTIVE DANS UNE CARCASSE DE DY-
- l’air ENVIRONNANT.
- Les figures i, 2 et 3 représentent une dynamo bipolaire à circuit magnétique simple. Dans la figure 1, nous supposons que l’inducteur seul est excité; dans la figure 2. nous supposons que l’induit seul est excité et, pour simplifier les choses, qu’il n’y a lieu de tenir compte que des ampères-tours antagonistes, les ampères-tours transversaux inclinant seulement le flux de l’armature; dans la figure 3, nous combinons les deux cas précédents.
- Inducteur seul excité. — Nous représentons la force magnétomotrice de l’enroulement de l’électro par le triangle abs (fig. 1) et nous supposons que la chute de potentiel magnétique de réluctance y est figurée par a ts. Ea différence de potentiel effective qui existe entre les naissances des culasses estdonccii—fj et c’est elle qui produit la perte de flux par l’air entre ces deux points.
- Le tracé indique la valeur du potentiel magnétique efîectif en chacun des points du .circuit magnétique, en supposant une trajectoire diamétrale dans l’induit, pour la facilité de la compréhension,
- (’) Voir Eclairage Electrique du i£fi
- du 8 juin 1895.
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- Ce tracé donne lieu aux remarques suivantes :
- i° Les pertes de flux sont surtout importantes entre les culasses et entre les pièces polaires parce que la force magnétomotrice effective y est forte. La différence de potentiel magnétique est plus forte entre les points r et c qu’entre e et A, mais la réluctance de l’air y est plus considérable qu’aux pièces polaires. Presque toutes les pertes se produisent entre les régions arih et bede et les lignes de
- Fig. i. Diagramme des potentiels magnétiques dans un circuit de dynamo dont l’inducteur seul est excité.
- orces vont presque directement de l’une à l’autre ;
- 2° La chute de potentiel magnétique entre f et g étant peu importante par le lait qu’elle est due seulement à la réluctance du milieu fer, la perte de flux par l’intérieur et par l'extérieur de l’anneau entre les différents points de sa surface y est négligeable. Mous disons que les lignes de force passant par l’intérieur de l’anneau constituent une perte parce qu’elles produisent dans les fils internes de l’armature une force électromotrice inverse de celle qu’elles développent dans les fils externes, ce qui annule cette dernière.
- Induit seul excité. — Nous représentons par^s (fîg. 2) la force magnétomotrice totale de l'enroulement d’induit et nous indiquons
- par un diagramme sa distribution le long du circuit magnétique.
- On y voit •
- i° Que la différence de potentiel magnétique entre les culasses et entre les pièces polaires est faible et que, par conséquent, les pertes de flux entre ces parties sont beaucoup moins importantes que dans la .figure 1.
- 2" 11 n’en est pas de même à l’intérieur et à L’extérieur de l’anneau où la force magnéto-motrice est relativement forte et la réluctance
- Fig. 3. — Diagramme des potentiels magnétiques dans
- un circuit de dynamo dont l’induit seul est excité.
- de l’air relativement faible. Par suite de ces circonstances, les pertes de flux y sont importantes. La figure 2 présente donc, au point de vue de la position des pertes de flux, des caractères inverses de ceux de la figure 1. Les lignes de force dans l’air ont des trajectoires indiquées à la ligure 1 et faciles à prévoir par l’inspection du diagramme des forces magné-tomotrices.
- Inducteur et induit excités. — s b et pl (fîg* 3) sont les différences de potentiel créées par les deux enroulements. Ces différences de potentiel sont naturellement de sens contraires et telles que s b moins les pertes totales de force magnétomotrice dues aux réluctances égale P l. Plus simplement, s b est plus grand que p L
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- Dans les conditions ci-dessus, le diagramme des potentiels est celui de la figure 3.
- On y remarque :
- i° Que les différences de potentiel maxima existent entre les régions bcmde et arnih et que ces différences sont en quelque sorte uniformisées relativement au potentiel ma-xima s b. Aussi, peut-on admettre, dans les régimes pratiques des dynamos, que la dérivation magnétique par l’air entre les régions indiqnées peut être considérée comme étant
- due à une force magnctomotrice constante, la force magnétomotrice moyenne des culasses. Nous indiquons schématiquement cette dérivation par la ligne mn.
- 20 Que la différence de potentiel effective entre p et q est plus forte que dans la figure 2 et égale à pl augmentée de la'chute due à la réluctance. Il suit de là que la perte par l’intérieur et l’extérieur de l’anneau est relativement forte et, dans tous les cas, plus importante que dans la figure 2.
- On peut conclure clc ces remarques que les pertes de flux sont augmentées par la réaction de l’enroulement de l'induit, un peu plus dans les machines à anneau que dans celles à tambour, et que cette augmentation peut devenir considérable dans certains cas, notam-
- ment lorsque s b et pl croissent en même temps ou même simplement lorsque^ / croît de beaucoup relativement à s b. Quant à la direction des lignes de force dans l'air, elle est toute indiquée par le diagramme des potentiels. Nous les avons tracées d’après ce diagramme : ce sont du reste les lignes de force essentielles des figures 1 et 2, mais plus serrées entre elles.
- Pour faire mieux comprendre la distribution des lignes de force que.nous venons d’indiquer et l’importance des pertes relatives, nous reproduisons ici quelques fantômes magnétiques que nous avons relevés au moyen de limaille de fer.
- Fantômes magnétiques. — Les fantômes nr,< 4, 8, t2, 13 et 19 (fig.4, 3 et 6) serapporent aux dynamos à anneau. Les nos 12 et 8 sont relevés en remplaçant l'induit, par un simple anneau de fer doux. Le ni’ 72 est pris à plat sur les pièces polaires et sur l’anneau et le F 8 dans un plan perpendiculaire passant par l’axe. On voit par ces fantômes que l’anneau de fer doux.concentre en grande partie les lignes de force et que les pertes autour de l’anneau sont relativement faibles. Une partie des lignes de force latérales (fantôme n° 8) rentrent même clans le fer et font partie de la fraction utile du flux total ; elles rendent en même temps les lignes voisines plus longues et y diminuent par conséquent la force magnétique, donc aussi la perte. Le n° 4 représente le fantôme magnétique donné par l’induit lorsqu il est seul excité et que sa ligne nord-sud se confond avec l’axe des pôles des pièces polaires.
- Le n° 13 figure ce qui se passe quand l’inducteur et l’induit sont excités avec opposition absolue des pôles, la torsion du champ étant alors supprimée, mais les pertes étant du même ordre que celui qui existe en marche normale. Le n° 19 correspond à ce qui se passe dans un plan perpendiculaire passant par l’axe. On y voit que les lignes de force clans l’air sont d’allure bien différente de celle du n" 8. Les pertes se font directement par l’intérieur de l’anneau et tout autour. Les
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLÉCTRIQUK
- lignes se rectifient et la force magnétique à 1 nent les mêmes propriétés que les n05 12, 13 l’intérieur augmente. Les n ” 7 et 7 bis don- I et 8. mais pour l’induit en tambour.
- 11 résulte à l’évidence de ces résultats d’expérience que la réaction de l’énroulement de l'induit a pour effet d’augmenter les pertes autour de la machine.
- La fig. 6 représente d’autres fantômes ma-
- gnétiques également intéressants et conduisant à la meme déduction. Ils sont repris à plat sur deux étriers
- (E=Z3)
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- opposés, en fer doux, laissant entre eux un entrefer, possédant des bobines en a et en b, ayant 2 cm’ de section et chacun 90 spires de fil.
- Fantôme n® 1. — Un seul étrier excité par
- un courant de 14 A, conservé pour les n's 1 à 5. Fortes pertes au premier étrier et dérivation magnétique continue vers l’autre à tra-
- Fantôme n° 2. — Second étrier excité par
- un courant de 0,25 A. Production de pôles conséquents dans le deuxième étrier et renversement du flux à l’intérieur de sa bobine.
- Fantômes n° 4 et 4. — Courants de 0,7 et 5 A, dans la seconde bobine. Les pôles conséquents avancent de plus en plus vers l’entrefer.
- Fantôme n° 5. - Deux courants de r | A, l’un en a, l'autre en b. Les pôles sont à l’entrefer et les deux flux font leur retour par l’air environnant.
- Les fantômes n°s 6, 7, 8, 9 et 10 reproduisent les mêmes dispositions d’expériences.
- B) Pertes de flux dans l’hypothèse ou la
- PER.MÉALILITÉ DES MÉTAUX EST VARIABLE Cas GÉNÉRAI..
- La fig. 7 représente schématiquement un système inducteur mtn et un système induit f>q. Xous supposons que les pertes sont concentrées aux pièces polaires, en m et n et aux extrémités de l’induit, en p et q. Xous représentons les dérivations magnétiques par
- Si nous décomposons alors la question et que nous admettions d’abord que l’inducteur seul est excité et que toutes les dérivations
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- magnétiques se concentrent en m et en n, suivant la fig. 8, nous obtenons :
- y, 9, et 9j étant les. flux dans l’inducteur, l’induit et l’air extérieur; c, c,, c2 les conductances correspondantes des circuits magnétiques ; c( la conductance de l’entrefer ; i- — » r et - les réluctances correspondantes; y le coefficient de flux total par rapport au flux utile de l’induit ç,.
- L’une des lois de Kirchoff permet d’écrire :
- avec diagramme des potentiels magnétiques.
- L’autre loi donne :
- ? = ?i + ?% = ?\ + ¥1
- d'où l’on tire facilement r,.
- Si l’on fait abstraction de l’induit, c, est nui et la formule finale devient :
- On voit que le coefficient de flux total i’,, à circuit induit ouvert, tend vers une limite minimum qui n’est jamais atteinte, égale à un plus le rapport de la conductance des dé-
- rivations de pertes à celle de l’entrefer. La valeur minimum correspond à c, maximum, c’est à dire au flux de l’induit pour lequel la perméabilité est la plus élevée. En recherchant la courbe des valeurs de vA pour la génératrice que nous avons décrite dans VEclai rage électrique du Ier juin 1895, nous trouvonî les résultats suivants représentés graphiquement par la fig. 9.
- 02,02 — 1,95 — 1,94—1,93 — 1,925 Coefficient r,=-2 — J— 1,95 — 1,96 — 1,97 — 2,02 — 0,17—2,41 —3,66.
- Le coefficient croît donc très vite vers les points de saturation du métal, ce qui était évident.
- Si nous supposons maintenant que l’induit seul est excité, nous obtenons des relations analogues sc rapportant à la fig. 10.
- La variation de valeur de v, avec l’induction est de même ordre que celle de v
- Si nous admettons le théorème de la superposition des états magnétiques, nous pouvons
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- compter que les dérivations magnétiques par l’air comprennent, dans le cas où les deux systèmes inducteur et induit sont excités, la somme des pertes évaluées dans les deux cas simples que nous venons d’examiner. Mais il •faut admettre alors que la conductibilité des milieux est unique et égale à celle qui existe réellement lorsque le fonctionnement est normal, comme le représente la figure n.
- Nous ferons donc c — c c\
- Les dérivations par l’air sont respectivement, pour les figures 8 et io
- Quand 9, et 9' augmentent à la fois, les pertes relatives augmentent encore.
- En ayant égard aux coefficients x\ et v,, comme le fait M. Blondel, on arrive à une relation plus simple
- Le flux dans l’induit est
- Cette relation conduit quences que la précédente.
- Le flux utile dans l’induit est
- d’où les pertes relatives
- en appelant V le rapport du flux réel dans l’inducteur au flux réel dans l’induit. Cette façon de représenter les pertes relatives montre déjà assez bien l’influence de la force con-tremagnétomotrice de l’enroulement de l’induit. En effet, quand 9' augmente, le numérateur grandit et le dénominateur diminue.
- poser que les coefficients 7’, et u, sont eux-mêmes invariables, ce qui n’est pas du tout exact d’après ce que nous avons vu(voirfig. 9). De plus, elle fait intervenir les flux 9, ety1, quantités indépendantes les unes des autres et qui, ajoutées à la variabilité de vt et de r8, introduisent encore beaucoup trop d’obscurité et d incertitude dans l’appréciation de la variation des pertes de flux dans une dynamo.
- Nous allons exposer une autre manière de présenter les choses qui permettra non seulement d'obtenir des formes de courbes de variation du coefficient Y, mais aussi les résultats indispensables et suffisamment exacts pour les tracer dans chaque cas particulier.
- La figure 11, composée des deux premières (fig. 8 et t o) représente le système complet
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- -1-11
- dans lequel nous Indiquons par F et f les forces magnétomotrices des deux enroulements inducteur et induit. Les autres valeurs dont nous nous servirons sont indiquées sur la figure.
- 9, est le flux utile de l induit ;
- 9, et sont les dérivations magnétiques par l’air concentrées aux pièces polaires et aux pôles de l’induit, selon les hypothèses des figures i, 2, 3 et 7; 9 est le (lux total. Rapportant les pertes au flux utile, comme cela
- Systèmes inducteur et induit
- s'est fait jusqu'à ce jour, nous pouvons écrire que les pertes relatives sont :
- V~,=J+fe. . (0
- Evaluons successivement ^ et
- Appliquons la loi de Kirchoff au circuit C, Ca, en écrivant que la somme algébrique des chutes de potentiel magnétique dues aux réluctances et des forces magnétomotrices du circuit est nulle,
- Cj pour lequel le flux dans G <
- Remplaçons — par la valeur trouvée ci-dessus
- ^. = -21+^+^
- Courbe de réhictiv,
- Puià, 9, par sa valeur en fonction de 9,,
- + + + (3)
- En ajoutant les pertes relatives totales et en les désignant par V-i, nous obtenons
- V -V
- tvr1=T7+/^ 1 7;+77+/-v
- v.+(^+‘'+‘-)Ct+£) î4) -v + (vr 1 e-+DC+f;) ,5)
- Appliquons la même loi au circuit G, C,
- c,.c, et c, sont des constantes. Soient '
- ’-+^=A; (6)
- -|-£l = B. (7)
- 11 vient
- v=a + iî(G^)' <8)
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- 44-
- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Le terme A étant toujours plus grand que i, V sera donc toujours plus grand que l'unité.
- Le coefficient V de flux total est donc égal à une constante plus forte que l’unité, plus le produit d'un facteur constant par la somme de la réluctance —de l'induit et du quotient de la force magnétomotrice antagoniste de l induit far le flux utile qui y circule.
- A circuit induit ouvert, f est nulle et la formule devient
- V'=A + B(-i-), (9)
- — étant la réluctance de l’induit et cette dernière étant exprimée par
- on voit que la courbe des valeurs de V sera de même forme que celle des réluctivités
- Or, on sait que cette dernière a la forme indiquée sur la figure 12.
- C’est donc aussi la forme approchée de la courbe des coefficients de flux total V lorsque l’inducteur seul est excité.
- La formule (8) permet de prédéterminer les courbes de variation des coefficients de flux total dans les dynamos à courants continus, quel que soit le mode d’excitation.
- (A suivre). Saturnin Hanafpe.
- DU ROLE DES FUITES MAGNÉTIQUES
- MOTEURS A CHAMP TOURNANT (')
- V.— Cas des moteurs monophasés.
- On a pu remarquer, dans notre étude des champs tournants, que toutes les formules ont été établies en même temps pour les moteurs polyphasés et monophasés et que les
- {') Voir YÈclatrage Électrique, t. V, p. 97, 166,
- *53 et * *96*
- coefficients K et Æ, r,, r, ont été déterminés pour chaque cas. C’est qu’en effet, comme on l’a rappelé, un moteur monophasé se distingue seulement des moteurs polyphasés parce qu’il a deux champs tournants au lieu d’un. Pour avoir une idée complète du fonctionnement, il suffit d’étudier les effets de ces deux champs, en s’appuyant sur le théorème de M. Leblanc rappelé précédemment et sur les théorèmes suivants qui en découlent (’).
- Théorèmes fondamentaux. — Considérons un moteur monophasé, toujours à 2 p pôles, et supposons encore le primaire fixe et le secondaire mobile.
- Soit û la vitesse de pulsation du courant primaire, I, le courant efficace au régime considéré. Celui-ci tend à produire un flux alternatif, fixe dans l’espace, et équivalent à deux flux tournants ayant tous deux même valeur et tournant respectivement avec les
- vitesses absolues -4- § et — Si l’induit tourne
- P P
- avec la vitesse absolue^, les vitesses relatives
- P
- des deux flux fictifs par rapport à lui sont
- Chacun de ces deux flux balayant les spires secondaires y induit, comme dans les moteurs polyphasés, des courants dont l’effet est de créer deux flux tournants secondaires également fictifs <f>15 Ceux-ci tournent dans l’espace avec les mêmes vitesses absolues -f- j et—^-que les Aux inducteurs qui les produisent.
- méthode une marche inverse de celle qui semble la plus simple; on peut, en effet, comme l’a fait si élégamment M. Potier{loc.cit.), établir d’abord directe ment la théorie du moteur monophasé puis en déduire celle du moteur diphasé. Ici on part au’con traire du moteur polyphasé pour arriver au moteur monophasé;
- physique plus facile des phénomènes et d'interpréter
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 443
- Chaque flux secondaire tournant ne peut produire un couple que par son action sur le flux primaire qui tourne dans le même sens et avec la même vitesse, car l’attraction moyenne de deux flux qui tournent en sens opposés avec des vitesses égales est évidemment nulle. Il suffit donc de considérer à part les actions réciproques de chacun des flux tournants primaires sur le flux secondaire qu’il induit, et nous arrivons ainsi à cette conclusion importante qui constitue notre premier théorème :
- Un moteur asynchrone monophasé est équivalent, au point de vue du couple fourni, à l’ensemble de deux moteurs polyphasés à champs tournants en sens inverses calés sur un même arbre et alimentés chacun par le même courant dans chaque phase I, à condition de tenir compte du coefficient de production de flux K, calculé précédemmet.
- Le couple disponible s’obtiendra donc en faisant la différence des couples des deux moteurs fictifs.
- II y a encore une seconde question pour laquelle on peut considérer d’une manière indépendante les effets des deux champs tournants primaires. C’est celle de réchauffement du secondaire.
- En effet, les courants induits instantanés dans une spire quelconque par les deux flux tournants sont respectivement de la forme
- I. sin(a~»}t
- “ I', sm[--(a + »)t -f],
- dans lesquelles 1,, R et 9 sont des quantités qu’on pourra déterminer, mais qui nous importent peu pour l’instant.
- Le courant résultant instantané est
- I, sin (n —»)f — U sin [(£! + »)*-, j ;
- et si r est la résistance de la barre, la perte par effet Joule est
- * = rjl. sin (n_„)(-Usin[(û + ») *-?]}’ I I«sin> (Q-»)(-I'ï sin>[ (il+ «)(-?] J
- Si on calcule réchauffement moyen pendant une période en intégrant l’expression précédente, on sait que l’intégrale d’un produit de fonctions circulaires de périodes différentes telle que
- fsin (il gi) / sin [ (n + »)(-,j.
- s’annule périodiquement et qu’on a le droit de considérer comme nulle la valeur moyenne correspondante. Il reste donc seulement
- W^rtI! + I'*) = rI3 -hfl'l.
- La même égalité subsiste évidemment pour l’ensemble de l'enroulement tout entier. C’est à dire qu’on a, en appelant r, la résistance vectorielle (résistance de toutes les spires secondaires mises en série) :
- W = rt I* + rt I'jj =Pr+ P',
- Pr et P'r désignant les deux pertes respectivement
- Cette conclusion constitue notre second théorème :
- La perte totale par effet Joule dans le secondaire est égale à la somme des Pertes par effet Joule Pr et P',- qui se produisent au même régime dans les secondaires des deux moteurs fictifs.
- Quant à la perte par effet Joule primaire» elle a l’expression ordinaire r, I*.
- Si on appelle C le couple fourni par le premier moteur et C' le couple fourni par le second, on a pour la puissance disponible l’expression
- -C').
- Si l’on se reporte à ce qui a été établi au début de la théorie des moteurs à champ tournant, on sait que les deux puissances fournies par les couples électromagnétiques sur l’arbre peuvent se mettre sous la forme :
- puissance utile pt~-Jt-PT
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- 444 L'ÉCLAIRAGE
- On peut donc écrire aussi pour Ja puissance résultante recueillie :
- p _p p — ^ G Pi ^
- La puissance totale fournie en tenant compte des pertes W, par hystérésis et courants de Foucault sera évidemment (’) :
- P, = P, + r, If + W, -p rt n+r, V%. i
- Ces propriétés générales étant établies, rien n’est plus facile maintenant que de faire la théorie des moteurs monophasés en la calquant sur celle des moteurs polyphasés. La seule différence importante réside dans la loi qui relie la différence de potentiel aux bornes U au courant primaire I,.
- Solution graphique et jormules générales.— Supposons d’abord qu’il n’y ait pas de fuites magnétiques. Nous pouvons traiter les deux champs comme s’ils tournaient dans le même sens, car leurs effets dans le secondaire sont indépendants, et les forces électromotrices qu’ils induisent dans le primaire sont indépendantes du sens delà rotation.
- Composition des flux. — Chacun des deux flux tournants primaires donne naissance à un flux secondaire avec lequel il doit se combiner suivant les règles ordinaires. En effectuant leur composition, nous aurons ainsi non plus un seul triangle rectangle des flux comme dans les moteurs polyphasés, mais deux triangles O A C, O' A C', (fig. 7) ayant une hypothénuse commune puisque le courant est le même dans les deux moteurs, mais leurs autres côtés distincts.
- L’hypothénuse représente la valeur^, commune aux deux flux tournants égaux dans les deux moteurs et dont les phases sont forcément coïncidentes puisqu’ils proviennent du même courant. Les côtés A Cet AC sont
- (’) En effet, uue partie égaie k p): de la puissance consommée dans t’induit est empruntée comme on vient de le voir à la puissance fournie par celui-ci sur
- que le complément
- ÉLECTRIQUE
- égaux respectivement aux flux secondaires utiles O, et parasite , et les autres côtés OC et OC sont égaux aux flux résultants
- tournants F et F’qui existent dans l’entrefer et qui tournent en sens inverse (*).
- (1) On peut, si on y trouve intérêt, composer les deux champs tournants inégaux F et F, soit en un champ elliptique unique, soit en un champ alternatif combine avec un champ tournant.
- i° Champ unique. — Les deux champs F et F tournent avec 3a même vitesse absolue dans 3’espace mais
- et en position relative à un certain moment par la fig. 8. O11 voit immédiatement que le lieu du point
- décrit une ellipse dont les axes sont dirigés suivant les bissectrices de OF OF' et ont. pour longueurs F -f F' et F-F'.
- Lorsque F = F' l’ellipse se réduit à une droite dirigée suivant OA ; c’est ce qui a lieu à l’arrêt.
- Au contraire si F' est complètement étouffé M décrit simplement un cercle de rayon F — cos fl.
- Cette représentation du champ par une ellipse a été indiquée par M. Arnold et M. Potier (loc. cit.)
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- RliVUH D’KI.KCTRICITK
- r
- Les deux triangles dont l’hypothênuse est donnée sont complètement déterminés dès qu'on se donne les angles à l’origine 0 et 0 qui dépendent de la vitesse &> :
- tg = -f <>) — , (io5)
- et
- tg 5' = (n | (106)
- Si l’on fait intervenir maintenant les fuites magnétiques, le diagramme du moteur monophasé sera composé de deux diagrammes, (fig. 9 et 10) semblables à celui des moteurs polyphasés et dans lesquels le flux tournant fictif <î>, aura même grandeur et même phase.
- Fig. 9 et h
- Le diagramme (fig. 9) qui se rapporte au champ tournant principal aura même allure que pour un moteur polyphasé, cel li de la figure xo au contraire, qui se rapporte au flux parasite, sera très aplati aux régimes ordinaires à cause de la grande valeur de l’angle S'. Les coefficients r, et r, se calculeront pour le flux tournant principal, exactement comme je l’ai indiqué à propos des propriétés des champs tournants. Pour le champ parasite, les coefficients de perte peuvent être un peu différents ; mais pour simplifier et eu égard à la faible précision que pourrait
- présenter leur calcul, nous admettrons le même r, et le même i\ et par suite le même coefficient
- Les angles fi et fi compris entre les (lux F’, et F, d’une part et F, et Fl d’autre part auront ainsi pour expression
- tg fi = 1 tg 5 tg y = tg
- et toutes les formules établies pour le diagramme fondamental des moteurs polyphasés resteront applicables à chacune des figures 9 et 10.
- On aura par exemple
- ei = ;
- i,^
- N. F,.
- Xous pouvons ainsi écrire immédiatement d’après la valeur donnée précédemment pour et par analogie pour PV l’expression du couple en fonction du courant
- ou en remplaçant 0 et 0‘ par leurs valeurs ; 105 et 106.
- En posant comme précédemment
- 20 Champ tournant et alternatif. —Le champ ellip-
- nant d'amplitude F —F'combiné à un champ alternatif de direction Gxe. O Y, dont l’amplitude serait ±F\
- La considération de ces divers champs ne présente pas d'avantage sur celle des deux champs tournants, qui conduit directement à se faire une idée simple des phénomènes.
- et
- d’où
- cette expression peut s’écrire
- c=p ii-.F, Iî
- + «, *)*^i+(a-*)**»*!
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- 446
- Pour avoir l’expression du couple en fonction de la force électromotrice induite, E, il suffit de calculer le flux total maximum à travers le circuit primaire, c’est à dire la résultante de F, et FJ. Nous déterminerons cette résultante par ses deux projections sur la direction de $>, et sur une direction perpendiculaire ; pour prendre ces projections il suffira de remplacer chacun des flux E, par ses deux composantes OH et C, H,. On obtient ainsi pour F,
- K,*, cos 0X cos 9+a», <1>, sinüXsinÔ, Projection sur une perpendiculaire
- xi, cos 9 X sin « — 4, sin 9 Xcos 0.
- On aurait des expressions analogues pour les projections de F T.
- En additionnant les carrés des sommes on trouve ainsi :
- (F,r8suItantl’=p<.Hï|cos'S+cos>S'+«im’S+<7Siii-8j' H,-»)’ (sin 0 cos 0 -1 - sin 8'cos 0')* ce qu’on peut écrire sous une autre forme :
- + (sin 0 cos 8 +sin 6'cos 0')'] . (,i„;
- Remplaçons maintenant (F,réa) par sa valeur en fonction de E,
- et <L par sa valeur en fonction de I,
- a jr K, N, 1, y'â — iâ
- il vient en se rappelant l’expression de/, et
- en substituant dans l’équation (110)
- P E? _________sin b cos8 — sin 6' cos 6' ______
- (1 —<7}it >, — sin®0 — sinVJ'^-f-fsin 9cos 9-j-sm6'cos6')! '
- Dans le cas d’un moteur alimenté à potentiel constant, on pourra supposer E, constant et égal à la différence de potentiel au bornes; cette équation donnera alors une valeur approchée du couple; B et B' sont ici deux varia-
- bles auxiliaires fonction de u>. En remplaçant les sinus et cosinus parleurs valeurs en fonction du glissement g on pourra mettre les deux formules précédentes sous la forme équivalente, à une seule variable g.
- (113)
- C-(7^
- m\gi
- ÿ) +(le4
- (it4)
- Il est regrettable que ces formules qui donnent la solution générale du problème ne puissent se mettre sous une forme aussi simple que pour les moteurs polyphasés. On verra plus loin comment la question peut cependant se simplifier quand on s’en tient aux
- limites ordinaires de marche ; dès à présent nos équations suffisent à donner une idée d’ensemble de la marche du moteur.
- (A suivre.)
- A. Blondel.
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 447
- SUR LA TRACTION MÉCANIQUE DES TRAMWAYS (\i
- VII. — Amortissement.
- Les frais de premier établissement influent sur les charges financières de la Société exploitante, sur l’intérêt et sur L'amortissement. L'intérêt doit être compté à 5 pour 100.. Quant à l’amortissement, on n’est pas encore suffisamment fixé sur la durée à prévoir pour chaque système en particulier. Les systèmes à vapeur et à air comprimé sont en essai depuis assez longtemps pour qu’on soit fixé à cet égard, saut toutefois pour les voitures Serpoliet. Mais pour les sj'stcmes électriques, surtout pour les voitures à accumulateurs, une plus longue pratique serait nécessaire. Dans les premiers temps de l’exploitation américaine, les accidents étaient nombreux, ainsi que les appareils mis hors de service ; les dynamos et les moteurs, trop faibles pour
- Les chiffres relatifs aux accumulateurs
- fl) Voir l'Éclairage Électrique des 16, 23 et 30 110-Véhibré, p. 289, 343 et 400.
- le service qu’ils avaient à accomplir, s’usaient très rapidement. Mais depuis que les ingénieurs ont mieux compris les exigences à satisfaire, les accidents sont très rares ; les moteurs plus robustes peuvent supporter des services très durs sans en souffrir ; ils sont complètement protégés contre la poussière et l’humidité ; en fait, les appareils actuels ne sont plus comparables à ceux d’il y a trois ou quatre ans, et l’on peut prévoir qu’ils auront une durée comparable à celle des appareils fixes. C’est une question importante sur laquelle nous reviendrons plus tard, des renseignements précis nous manquant actuellement pour la traiter.
- D’une façon générale, en supposant une durée d’amortissement égale à 10 années, nous croyons qu’on n’éprouvera pas de mécompte. Dans ces conditions, suivant l’intensité du trafic, et les vitesses permises, les charges entraînées par l’amortissement s’établiront comme suit par voiture-kilomètre.
- électriques et aux locomotives Serpoliet principalement demanderaient probablement à être augmentés.
- Tableau X
- Frais d’amortissement par voiture-kilomètre pour différents systèmes et différents trafics.
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- 44»
- L’ÉCLAIRAGE ÉI .ECTRIQUE
- Tel qu'il est, cependant, ce tableau fait voir toute l'importance du choix du système suivant l’intensité du tralic. surtout si l’on réfléchit que ces frais doivent être augmentés de moitié pour tenir compte de l’intérêt du capital engagé.
- Rendement des dut-érents services
- Avant d’aborderl’étudedesfrais d’exploitation, il convient d’étudier le rendement mécanique des différents modes de traction, c’esl à dire le rapportqui existeentrclapuîssanceuti-lisée sur l’essieu de la voiture et la puissance fournie à l’usine centrale, car c’est de ce rendement que dépend la consommation de charbon par voiture-kilomètre, qui forme une des charges d’exploitation les plus importantes.
- Traction funiculaire. — Le rendement de ce système est susceptible de varier dans d’énormes proportions suivant l’intensité du trafic, par suite de la valeur considérable des résistances passives inhérentes à ce genre d’exploitation.
- Ainsi, d’après M. Bontecou, sur les lignes de Kansas City, trois câbles dont les longueurs sont respectivement de q 331 m, 9 000 m, et 9 450 m, avec de nombreuses courbes et des rampes importantes, et dont les vitesses respectives de translation'sont de 12,5, 15,75 et 16.4 km à l'heure, ont absorbé, à vide 260 chevaux ; les résistances passives des moteurs étaient de 64 chevaux. La puissance moyenne indiquée des moteurs était de 575 chevaux; la puissance utilisée par les voitures était donc de 251 chevaux, ce qui indique un rendement de 43,65 pour 100. Le nombre de voitures en service était de 61 et le nombre de voyageurs par voiturc-kilomctrc, de 1,19; chaque voiture absorbait donc 4,10 chevaux. Le câble avait un diamètre de 3,175 cm et pesait 3 725 kg par km.
- D'après M. Gillham, sur une autre ligne de la même ville, comprenant de nombreuses pentes, jusqu’à 190 mm par mètre, et des courbes à angle droit, un câble de mêmes diamètre et poids, long de 6706 m et dont la
- vitesse de translation était de 11.3 km par heure, a donné les résultats suivants :
- Chaque train était composé d’une voiture à grip pesant à vide 2 200 legs et d’une voiture attelée pesant 1 800 kgs. La charge en voyageurs n’a pu être déterminée.
- A Denver, une même usine actionne tous les câbles ; les voies, bien entretenues, sont à l’écartement de 1,067 m ' elles comprennent 7 courbes de 90° et 5 courbes de 450.
- M. Gillham a conduit une suite d’expériences précises pour déterminer la puissance absorbée par les différentes partie de la voie ; il a obtenu les chiffres suivants :
- Une courbe de 90“, avec un rayon de
- 16,764, sur double voie, absorbe. . 20,64 chevaux
- En service courant, par suite de l’usure inégale des tambours d’entrainement et des conditions défectueuses d’installation, ces chiffres sont souvent dépassés comme le montre le tableau XI suivant, qui résume les expériences faites à Denver.
- La ligne de West Denver n’était pas encore en service lorsque ces essais ont été effectués.
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- REVUE D’ÉLECTRICITE
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- Tableau XI
- Résultats des essais faits sur les lignes funiculaires, à Denver
- z '2 ? 4 5 6 7 Nom de ligne Vitesse par heure 16,09 d"nT'° Puissance moyenne absorbée par le câble machinerie) en chevaux Puissance Différence
- iw essai 2' essai moyenne
- Laminer St . Staans Lake . 17 "= st. . . . Welton St . . Nortli Denver. West Denver. 9 525 5612 11 252 7 710 8512 8 535 I25,95 95,045 30,925 211,855 77,860 5',535 126,645 24,73° 205.640 5 5/>55 126.297 27,827 208,758 74,195 53,595 60,552 77>5M 96.647 155,001 73,'87 52,539 65,945 25,025 1,18 75-727 1,008 ,°5«
- Totaux | 55 967 ! 593,'5° 589,255 | 591,192 j 428,270 J 167,902
- Plus tard, lorsque cette ligne fut exploitée, de nouvelles mesures furent prises pour déterminer la puissance absorbée en service courant. IL y avait 15 trains sur les lignes 1 et 2, 6 trains sur la ligne 3, 12 trains sur la ligne 4, 10 trains sur les lignes 5 et 6 et 8 trains sur la ligne 8 ; au total, 51 trains.
- Les puissances indiquées du 26 au 31 juillet 1892, varient entre 1111 chevaux et 1236 chevaux : la moyenne fut de 1 147 chevaux. Si l’on admet que la puissance moyenne absorbée par le câble n" 8 était de 54 chevaux et que la puissance absorbée par les moteurs et la machinerie était égale à la cinquième partie de la puissance totale indiquée, on voit que 270 chevaux environ étaient absorbés par la traction des voitures, soit 5,3 chevaux par train. Le rendement serait de 23,54 pour 100.
- Le choix de la traction funiculaire était donc peu heureux. La compagnie exploitante a du reste fait par la suite, de mauvaises affaires.
- Enfin, nous résumerons les expérience faites par M. Gillham sur deux des usines de la Chicago City Raihvay Company.
- La première, actionnait les câbles suivants
- Câble N1’ 10 — de la 53" rue à la 59e et retour 6 890 m.
- » 11 — *• 55' > 71e » 6 860 »
- » 12 — » 55e » àLakeavenue » 5 260 »
- » 15 — » boucle de Hyde Parle » 1 155 3.
- Longueur totale......... 18165 m.
- La vitesse des câbles était de 22,14 km à l’heure.
- La puissance absorbée à vide, par les câbles et la machinerie était de 382 chevaux.
- Les résultats furent les suivants :
- Moyenne des puissances maxi tua. moins
- la puissance à vide................. 257 chevaux
- Charge moyenne......................152,7 tonnes
- Puissance moyenne par tonne de charge 1,68 ch. Moyenue de toutes les puissances indiquées, moins la puissance à vide . . 158,5 ch.
- Moyenne par tonne de charge......... 0,91 »
- Moyenne des puissances totales maxima
- indiquées, par tonne de charge . . . 5,77 »
- Le rendement serait donc de-Q = 0,266.
- 582^158,5
- La seconde station actionnait les câbles suivants •
- Câble N" 1 — de l'usine à Madison s1 et
- retour............................. 6 190 ni.
- Câble N'1 5 — de l’usine à Wabashavenne,
- à la 22" rue et retour............. 7 105 m.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Câble N* =; — câble auxiliaire N'1 i, Ma-
- Câble N° 6 — câble
- Longueur tôt
- 16130 m.
- La vitesse des câbles était de 15.5 m à l’heure. la puissance à vide (câbles et machinerie), 294 chevaux.
- Les résultats furent les suivants :
- Puissance moyen™ (moins puissance
- 0,330 eh.
- 268,74 ch. 0,196 ch.
- Le rendement serait ici de
- 268,74
- 268,74 H 994
- >,4775
- l.)'après ces expériences , les puissances nécessaires pour entraîner le même câble à raison de 22,14 km par heure ou de 15,5 km par heure, seraient respectivement de 400, 6 ch et de 184 ch, c’est à dire qu’une augmentation de vitesse de 1 pour 100 entraîne une augmentation de puissance de 1,47 pour 100.
- Lorsque les lignes sont courtes et le trafic intense, le rendement devient beaucoup plus élevé; ainsi, à Birmingham, la puissance à vide était de 60 ch ; la puissance absorbée par la traction de 20 voitures était de 130 ch ; le rendement atteignait donc : (-^— °j6737-Le rendement varie avec l’intensité du trafic beaucoup plus que dans les autres systèmes ; à San Francisco, il s’est élevé de 0,35 à 0,50 lorsque le trafic s’est développé.
- Les consommations de houille suivantes par kilomètre-voiture ont été relevées :
- Birmingham...............2,6 kg
- Highgatc Hill............3,0 kg
- Paris....................3,4 kg par km train
- Les lignes américaines déclarent des consommations beaucoup moins élevées ; nous ne les citerons qu’à titre de documents et sous toutes réserves.
- D'après âl. Bontccou, à Kansas City, la consommation de charbon bitumeux du Kansas serait de 0,596 kg par kilomètre-voiture. Avec un parcours annuel de 4529172 km voiture, une puissance moyenne indiquée de 575 chevaux et un service de 18 heures par jour, cela correspond à une consommation de 0,720 kg par cheval indiqué. Une autre ligne de l’Est, que M. Bontecou cite sans la nommer et sans indiquer son trafic, aurait dépensé, en 1892, 0.630 kg de houille par voiture-kilomètre.
- Traction électrique par irôlel. — Le rendement sera évidemment le même que la canalisation soit souterraine ou aérienne. Voyons d’abord quel pourrait être le rendement maximum avec les méthodes récentes. Dans les premiers temps de l’exploitation des tramways électriques, les ingénieurs ne se rendaient pas suffisamment compte des conditions à réaliser ; ils pensaient qu'une dynamo construite en vue de l’cclairagc pouvait être appliquée avec le meme succès à la traction. L’expérience ne tarda pas à les détromper. Au moment du démarrage les dynamos devaient fournir une puissance considérable, tandis qu’en moyenne la charge n’atteignait pas le tiers de la puissance normale. Aussi les accidents étaient-ils nombreux et le rendement très faible.
- Les différents constructeurs se sont donc appliqués à construire des génératrices pouvant supporter des surcharges momentanées de jüo pour ioo des surcharges de 50 pour 100 pendant plusieurs heures consécutives, et dont le rendement fût à peu près le même à faible charge qu’à pleine charge.
- Le rendement commercial à pleine charge de ces appareils, pour des puissances moycn^
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- 45 J
- ne.s atteint 95 pourcent. Les grandes génératrices à accouplement direct en usage à Brooklyn, dont la puissance est de 2 000 chevaux ont un rendement mécanique de près de 97 pour 100 à pleine charge.
- Des perfectionnements analogues ont été apportes aux moteurs des voitures. Grâce à l’emploi de moteurs plus puissants, plus robustes ; grâce à l’emploi des moteurs à 4 pôles qui ont permis de réduire considérablement la vitesse angulaire et de n’employer qu’un seul train d’engrenages, grâce à l’emploi d'inductions magnétiques très élevées,
- Fig. 1. — Essais de Dierman sur la perte dans les rhéostats de réglage.
- les compagnies américaines ont pu construire des moteurs ne demandant que très peu d'entretien et de réparations et dont le rendement est très élevé, même aux faibles charges. Gomme on peut le voir sur les courbes qui ont été publiées, le rendement maximum du moteur à faible vitesse est de 79 à 81 pour 100 et le rendement du moteur à grande vitesse, de 75 à 79 pour 100. Le rendement du moteur ne tombe pas au dessous de 70 pour 100 lorsque l’intensité du courant varie entre 15 et 60 ampères.
- Un autre perlectionnement très important consiste dans la substitution du réglage de la vitesse par le groupement des moteurs au réglage par rhéostat. On sait qu’avec ce dernier mode dcréglage, l’intensité du courant au démarrage ou en marche était réglée par 1 introduction d’une résistance variable dans
- le circuit du ou des moteurs. Laperte d’énergie occasionnée par réchauffement de ce rhéostat était considérable ; elle atteignaitet même souJ vent dépassait la quantité d’énergie dépensée-, dans les moteurs. A'1. Diermanafait à ce sujet, d’intéressantes expériences; il montait un, voltmètre aux bornes du moteur, un autre entre le conducteur du trôlet et la terre, et un ampèremètre dans le circuit principal. En faisant des lectures simultanées des 4 appareils, il pouvait ainsi connaître le nombre de watts fournis à la voiture et le nombre de watts réellement dépensés dans le moteur ; la
- ,9; Khéost.
- courbe de la ligure‘i représente les résultats qu’il a obtenus par cette méthode. En moyenne, sur 459 watts heures fournis au total à la voiture par mille parcouru, 201 watts heures auraient été perdus dans le rhéostat.
- Dans le réglage par groupement des moteurs connu sous le nom de série-parallèle, la résistance du circuit est modifiée et partant l'intensité du courant, en reliant les moteurs soit en tension, soit en dérivation. En outre, une résistance extérieure convenable peut être introduite dans le circuit afin d'ob-nir un nombre suffisant de combinaisons. La résistance extérieure est la plupart du temps,, hors du circuit.
- Ce mode de réglage joint aux meilleures conditions de construction des moteurs per-
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- met de diminuer considérablement l’intensité du courant au moment du démarrage et de modifier la vitçsse avec une perte beaucoup moindre. Les courbes de la figure 2 donnent l’intensîtc comparative des courants de démarrage avec les deux modes de réglage
- et deux moteurs de 25 chevaux, dans des conditions identiques. Pendant les 18 secondes qu’a duré la mise hors circuit des résistances. l’intensité moyenne du courant, avec le rhéostat fut de 62,4 ampères et avec le groupement des moteurs, de 42,9 ampères.
- Tableau XIII
- La West End Company de Boston a fait des expériences comparatives entre les deux modes de réglage.
- La voiture équipée avec le rhéostat pesait 9761 kgs ; elle effectua 9 voyages aller et retour sur une ligne longue de 9,150 km, sa vitesse moyenne fut de 9,444 km par heure. La voiture équipée avec le série-parallèle pesait 9830 kgs; elle effectua 8 aller et retour sur la même ligne* avec une vitesse
- moyenne de 8,64 km par heure. La première consomma 10700 watte-heure avec une puissance moyenne de 13,5 chevaux par aller et retour; la seconde dépensa 7568 -watts-heure avec une moyenne de 9,5 chevaux; l'économie réalisée fut donc d’environ 30 pour 100. Ces résultats ont été confirmés par les expériences faites depuis par Al. J. Haie, à Denver, et que Al. Dawson a dernièrement publiées. Les tableaux suivants résument les résultats
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- r
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- mo37cns d’un grand nombre d’expériences effectuées sur cette ligne dans des conditions aussi semblables que possible. Chaque train se composait d’une automobile et d'une voiture attelée; .la charge en voyageurs était à peu près la même ainsi que le nombre d’arrêts. Les courbes obtenues par M. Knox('). confirment ces résultats.
- Ces nouvelles méthodes permettent, non seulement de diminuer la puissance dépensée par voiture-kilomètre, mais encore- elles réduisent la demande exagérée de courant au moment du démarrage, ce qui conduit à un fonctionnement plus économique du matériel de la station centrale, et permet de diminuer la puissance indiquée des moteurs par voiture en service. Mous avons cru devoir y insister parce que beaucoup d’ingénieurs ne se rendent pas exactement compte de la façon dont se fait économiquement le réglage de la vitesse avec les moteurs électriques.
- Si l’on admet que les frottements du moteur à vapeur et des transmissions absorbent une puissance égale à la dixième partie de la puissance normale indiquée du moteur, nous pouvons nous rendre compte maintenant du rendement maximum qu’on pourrait obtenir avec la traction électrique, si l’on pouvait marcher constamment à pleine charge. Ce rendement varierait entre 0,90 X 0,90 X 0,92 1 X 0,75 — 0,559 et °>90 X 0,97 X 0,92 X 0,81 = 0.65. Mais ce mode de fonctionnement est impossible à réaliser dans la pratique ; en outre, sur la plupart des lignes qui sont équipées avec le matériel ancien, le rendement maximum théorique serait beaucoup plus faible.
- Les causes qui tendent à diminuer le rendement de la transmission lorsqu’on ne marche pas à pleine charge sont multiples.
- Lxaminons-les successivement.
- Dans un moteur à vapeur la puissance dépensée pour vaincre les frottements reste à peu près constante quelle que soit la puissance effective développée par ce moteur ; si on l’es-
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- time à 10 pour 100 de la puissance normale, et que la charge moyenne ne soit que moitié de la charge normale, les frottements représenteront une perte d’environ 20 pour 100 ; si elle est réduite au tiers, cette perte deviendra d’environ 50 pour 100. De plus, chaque moteur est réglé, à sa puissance normale, pour un degré d’admission de la vapeur pour lequel un poids donné de vapeur fournit une quantité de travail maxima. Si la charge est modifiée, l’admission est aussi modifiée et l’utilisation de la vapeur est moins bonne. Si l’on emploie des moteurs compound sans condensation, marchant à pression moyenne, la charge ne peut être diminuée de 25 pour 100 sans que la pression dans le grand cylindre tombe au-dessous de la pression atmosphérique. Dans ces conditions, au lieu de fournir de la puissance mécanique, le cylindre à basse pression en absorbe ; il agit en réalité comme une pompe à air. Dans une expérience citée par M. Church, le piston à haute pression développait 186 chevaux; 120 étaient absorbés à tirer le piston à basse pression contre le vide, et 66 chevaux seulement étaient utilisables. Ce n’est évidemment qu’un cas extrême qui pourrait être évité par de nombreux moyens, comme, par exemple, en augmen- " tant la pression initiale de la vapeur ou en calculant convenablement les dimensions des deux cylindres ; mais il indique l’importance que peut prendre ce phénomène dans certaines circonstances.
- M. Willans a clairement expliqué (’) comment il se fait que les faibles charges sont si peu avantageuses avec les moteurs à vapeur. Les expériences ont montré que le poids de vapeur dépensé par cheval indiqué dans un moteur réglé par une valve à papillon est constante pour toutes les puissances ; en d’autres termes, il faut la même quantité additionnelle de vapeur pour élever la force motrice de 20 à 30 chevaux ou pour l’élever de 90 à 100 chevaux. Mais cette règle ne se main-
- (1) L’Éda.
- (’) Engineering, t. LUI, P. 57 et TheEîcctr
- iquey du t.
- -icalEngi-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- tient pas pour de très petites puissances. Un moteur de 100 chevaux tournant à vide indiquera au moins io chevaux et demandera une beaucoup plus grande quantité de vapeur pour donner ce travail qu’il n’en demandera pour les 10 chevaux suivants, les frottements, la condensation initiale et le travail effectué contre la pression atmosphérique demandant une grande quantité de vapeur.
- Dans Je moteur particulier sur lequel ont été faites les expériences, les io premiers chevaux nécessitèrent 267 kg d’eau par heure, tandis que chaque 10 chevaux additionnels n’en demandèrent que 63,500 kg. Ainsi, lorsque la machine donnait un cheval effectif, elle dépensait 267 -(- 6,250 — 275,250 kg d’eau,
- Il est très rare qu’un ingénieur puisse calculer ce que coûte un moteur lorsqu’il ne travaille pas à pleine charge.
- Il faut dépenser avec une dynamo comme avec un moteur, une certaine somme d’énergie avant d’en obtenir un résultat utile : il doit être pourvu aux frottements, au courant employé à l’excitation, et aux autres pertes. Cela conduit, pour l’ensemble d’un moteur et d’une dynamo à des pertes considérables. AI. Willans donne les chiffres suivants :
- Pour faire tourner le moteur à vide, kilog.... 367
- Pour exciter la dynamo ; 6,250 X 10 =... 62,500
- Pour obtenir un premier cheval électrique... 6,250
- Total....... 345-750
- Ainsi donc, il a fallu un total de 355,750 kg de vapeur pour obtenir un premier cheval électrique utilisable avec une machine sans condenseur, très économique, capable de donner au frein 90 chevaux.
- 11 n’est donc pas étonnant que la consommation de combustible, dans une station centrale, soit toujours plus que double de celle qui serait nécessaire à charge constante et qu’elle soit môme souvent quatre fois plus forte. D’autre part, nous devons ajouter à la dépense du moteur le charbon nécessaire pour conserver {la pression dans la chau-
- Les expériences faites par M. R. Donkin Junior et par le professeur Kennedy montrent que la pression de la vapeur peut pratiquement être conservée à raison de 2,500 à 5,500 kg de charbon par heure. Mais il est bien possible que cette quantité soit fortement augmentée par les fuites et le rayonnement des tuyaux, etc.
- Les courbes qui ont été reproduites permettent d’évaluer le rendement des dynamos et des moteurs aux différentes charges.
- Quant à la perte en ligne, elle varie suivant la valeur de la charge ; moindre pour les faibles charges et peut devenir considérable pour des charges élevées, puisqu’elle croît comme le carré de l’intensité du courant. Nous admettons qu’il n’existe pas de pertes à la terre car sur une ligne bien construite et bien entretenue, ce cas n’est qu’accidentel et assez rare. Avec le retour par la terre cependant, ilpeut se produire des variations de résistance assez considérables au bout d’un certain temps.
- D'une façon générale, lorsqu’on connaîtra le coefficient de charge (’) des différentes parties de l’installation 011 pourra estimer à peu prés exactement le rendement et la consommation de combustible correspondante. Xous n’avons pas l’intentiond’entrer dans la discussion un peu oiseuse des differents cas qui peuvent se produire ; il est plus profitable d’examiner les résultats pratiques donnés par différente? installations en service courant.
- Le rendement des premières stations essayées était assez faible. M. Bell cite la station centrale de Lafayettc (Ind.) dont le rendement était de 25 pour 100.
- La station de Syracuse, essayée par le même auteur était mieux proportionnée ; son rendement atteignait 37 pour 100.
- M. Bell cite aussi, dans son ouvrage sur la traction électrique, la station de East Harris-burg, « comme un exemple de bon rendement provenant d’une installation rationnelle ». H
- I1) Voir La Lumière Electrique, 10 e
- st 17 sept*
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- n’én donne pas le rendement, mais on peut restimerapproximativement par le calcul suivant. Pendant le mois de septembre 1891, 18 voitures firent un service total de 100 845 voitures kilomètres ; la dépense en charbon s’éleva à 1205,60 frs. Ce charbon, de qualité médiocre coûtait 10,50 fr. la tonne de 908 kgs. Lui consommation de charbon par voiture
- kilomètre ressort donc à roô~l^ — Ij(û'5
- kg. Si l'on admet une évaporation de 6,5 kgs d’eau par kg de houille, ce qui correspond à peu près à la qualité du charbon, et une consommation de 9,750 kg cle vapeur par cheval heure indiquée, soit 1,500 kg de charbon pour la même puissance, le travail produit à l’usine centrale par voiture kilomètre serait donc de 186300 kgm ; le travail réellement consommé par la voiture, d’un poids de 7 tonnes ressort à tt2 000 kgm. Le rendement serait donc d’environ 54 pour 100, soit en chiffres ronds 50 pour 100. C’est en effet, un rendement très élevé qui est rarement atteint, même dans des installations plus importantes.
- Des essais très complets ont été faits à la station centrale de la ligne de Wyandottc et Detroit River, qui comprend 2 moteurs com-pound à condensation, de chacun 150 chevaux indiqués, entraînant par courroies chacun une dynamo de 111,9 kilowatts; les pompes et les condenseurs sont actionnés par le moteur lui-même au moyen de courroies. Les moteurs font 234 tours à la minute (la vitesse angulaire, pendant les essais a varié entre 233 et 237 tours à la minute suivant la charge); les dynamos étaient construits pour une vitesse angulaire deÔ25 toursà la minute; elles ont été essayées à 604 tours. Les chaudières sont chauffées au pétrole. C’est pour l'essai de ce combustible que les expériences ont été faites. Les voitures ont 4,90 m de longueur de coffre ; elles peuvent contenir 22 personnes assises ; leur poids est de 6 1/2 tonnes avide; elles sont équipées chacune avec deux moteurs de 30 chevaux, puissance trop considérable. La ligne a 16,8 km de longueur.
- Les essais préliminaires ont démontré que les puissances absorbées, à vide, par les différents organes mécaniques, à la station centrale, sont les suivantes :
- du condenseur, sans la courroie de traus-
- ' du condenseur, et de la dynamo,'sans les
- balais................................ 11,34 »
- frottements des mêmes organes, mais les
- balais en place et le circuit principal ouvert 14,34 »
- Les frottements de la dynamo de la courroie absorbaient donc 11,34 — 9’22 == 2,12 chevaux, et l’excitation de la dynamo 14,34 — 11,34 = 3 chevaux.
- Pendant les essais qui ont duré 17 h. 20 m, les résultats ont été les suivants :
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- » indiqués » ..... 24,25 9
- Watts fournis par cheval indiqué......... 478,8 w.
- » * » sur l’arbio. .. . 557,3 >
- La vitesse des voitures a été la suivante :
- Longueur du parcours, aller................ 16,8 km
- Durée du trajet, aller et retour, y compris un arrêt de 2 ro_ à chaque extre-
- Vitesse rn oy en ne,y corn pii s les arrêts 22,4 km : h
- Total.................. 8 m
- Durée réelle du t'a je t (90-8,...........
- Total des voitures heures.................
- Durée des essais..........................
- Nombre moyen de voitures en service 5°>25
- >7,33 ...................................
- Les rendements s’établissent donc comme
- vapeur est engendrée par 12 chaudières tubulaires d’une capacité totale de 3000 ch., disposés en 3 batteries de 4 chaudières.
- La puissance calorifique du charbon employé est assez faible : 5 800 calories environ.
- Voici les chiffres relevés pendant le mois d’avril 1895 :
- Kgs de charbon par cheval-heure indiqué. Duiée quotidienne démarché..............
- Puissance moyenne développée ...........
- Nombre moyen de voitures en service par
- jour (automobiles)..................
- Nombre moyen do voitures en service par
- jour (attelages)....................
- Parcours quotidien moyen, par voiture au-
- Parconrs quotidien moyen, par voiture at-
- Puissance moyenne indiquée, par voiture
- Consommation de charbon, par voiture motrice et par km,.....................
- 56071 kgs 1 789 -24heures
- 1 307 h.p.
- 124
- 36
- 192 km
- >7 17 LP-2,i85 kg
- Rendement de la station centrale — = ’ 0,6420 0/0
- 70 >
- Rendement total ~ 0,3070/0
- 3.358X75
- Ce qui est un résultat très favorable si l’on considère le faible nombre de voitures en service et l’énorme variation des puissances indiquées.
- Dans des installations plus considérables, comportant un plas grand nombre de voitures en service, les rendements sont meilleurs.
- Ainsi la Compagnie nationale de St-Louis (Mo) qui exploite 91,5 km, de lignes par l’électricité donne les résultats suivants :
- La station centrale comprend:
- 3 moteurs Corliss attelés directement chacun à un générateur de 750 kvv. et 1 moteur du même type attelé directement à un générateur de 200 kvv. La puissance totale, en marche normale est donc de 3 300 chevaux environ. Ce sont les premiers groupes à accouplement direct qui aient été employés en Amérique pour i’industrie des tramways. La
- Les voitures employées à Saint-Louis sont de différents modèles, mais toutes de grande capacité, pesant, en charge, de 10 à ri tonnes environ ; le travail par voiture-kilomètre est donc de 160000 à 176000 kgm ; soit, en moyenne 168000 kgm. La puissance dévelop-,, • 1 76X3600X2,185
- pce a 1 usine est de--J-79Ô-----so’t LM 000
- kgm. Le rendement serait donc de 50 pour 100 environ.
- Nous n’avons malheureusement aucune indication sur le rendement des grandes installations, comme celles de Boston et de Brooklyn et les chiffres que nous possédons ne permettent pas de l’estimer. On pourra cependant se rendre compte approximativement des résultats obtenus par les consommations de charbon par voiture-kilomètre; cette dernière donnée est très variable suivant la qualité du combustible employé, les types de moteurs et pourrait conduire à des estimations absolument illusoires surtout pour les lignes américaines où la charge en voyageurs est souvent double ou triple de la capacité
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- indiquée des voitures et atteint ou dépasse le poids de la voiture elle-même. Xous citerons les consommations de charbon relevées sur quelques lignes, en Amérique et en Europe, en mettant en regard, autant que possible le poids et la capacité des voitures.
- A Boston, la moitié environ des voitures ont des coffres de 7,60 m de long et peuvent contenir 50 personnes ; les autres voitures ont des coffres de 6,10 m ou 6,75 m et peuvent contenir des nombres de voyageurs proportionnellement moindres ; un certain nombre sont plus longues que les premières et ont des coffres de près de 10 mètres de longueur. D’après le tableau publié à la page 161 de l’ouvrage de i\l. Killingworth Iledges, la dépense en charbon, pendant le mois d’avril 1894 a été de 59862,25 fr. Le charbon employé est du George Creeck à r8 fr la tonne de 908 kg. Le poids de charbon consommé est donc de 5019728 kg. Le parcours total est de 2 077 558 voitures kilomètres; la consommation de charbon par voiture-kilomètre est donc de 1,450 kg environ.
- A Chicago, un jour d’octobre 1895 , avec un parcours total de 18 13 5 voitures km et 208 575 voyageurs transportés, la consommation de charbon fut de 20 866 kg par voiture km. Les voitures transportaient jusqu'à 140 voyageurs chacune.
- A Brooklyn, avec 6 groupes générateurs composés chacun d’un moteur à triple expansion, à condensation, attelé directement à une dynamo multipolaire de 1 500 kilowatts, c’est à dire avec un équipement des plus perfectionnés, la consommation de charbon par cheval heure électrique mesuré au tableau de distribution, serait de 0,817 kg. C’est un chiffre remarquablement faible. Xous n’avons malheureusement pas les chiffres correspon- : dant à la voiture kilomètre. En admettant qu’une voiture de 50 places dépense environ 0,8 kilowatt heure par kilomètre parcouru, la consommation de charbon par voiture-kilomètre serait inférieure à 0,900 kg.
- Cette consommation de 0,8 kilowatt-heure par kilomètre voiture est à peu près correct ;
- c'est le chiffre qui, du reste a été relevéaullavre.
- L’exploitation des lignes de la Oitizens Traction Company, de Pittsburgh, pendant l’année finissant le 31 décembre 1893 a entraîné une dépense de 2 310 tonnes de charbon (tonnes de 1000 kgs) ; le combustible employé est un mélange de charbons payés respectivement 7, 6,75 et 6,075 i'r la tonne de 908 kgs et qui n’a qu’une faible puissance de vaporisation. Le trafic, pendant cette période a comporté un parcours total de 734 757 voitures kilomètres, avec un nombre de voyageurs égal à 1 848 375. La consommation de charbon est donc de 3.144 kgs par voiture kilomètre.
- A Liverpool, sur le chemin de fer élevé, les trains sont formés de deux voitures, une automotrice et un attelage ; chacune d'elles peut contenir 57 voyageurs, mais en service courant, le nombre de voyageurs n’atteint jamais ce chiffre. De juillet à décembre 1893, le nombre de voyageurs transportés par 46 429 trains a été de 2476000. Les deux voitures et une charge de 50 voyageurs pèsent ensemble 33 3/2 tonnes. Le charbon employé est du tout venant de Lancashire dont le pouvoir calorifique n’est que 0,77 de celui du meilleur Galles. Laconsommation a été de 5 kgpar train kilomètre, soit 0,150 kg par tonne kilomètre.
- A Marseille, la moyenne de combustible par voiture kilomètre varie entre 2 et 2,260 kg. Ces chiffres, comme les précédents, comprennent la dépense de force motrice pour l’éclairage, la consommation des ateliers, etc.
- Xous arrêterons là cette nomenclature, mais pas avant, toutefois, d’avoir fait remarquer l’influence marquée de l’habileté du mécanicien sur la dépense d'énergie. Cette influence est bien connue ; elle présente une importance encore plus grande dans l’industrie des tramways que dans celle des chemins de fer en raison des arrêts fréquents dans le premier cas ; M. Reckenzaun a relaté quelques observations faites en service courant qui démontrent l’importance de ce facteur (').
- O II «St bien évident que ce que nous disons ici à propos de la traction électrique s’applique aussi aux autres modes de traction mécanique.
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- L'ÉCLAIR AGK ÉLKCTRIQUK
- Dans un premier cas, le mécanicien était quelque peu nerveux et inexpérimenté ; ii employait alternativement de forts courants et appliquait les freins pour amener sa voiture au repos. Dans le second cas, le mécanicien avait plus de sang-froid ; il n’employait jamais le courant maximum à sa disposition et coupait le courant assez à temps pour ne faire qu’un faible usage des freins. La vitesse moyenne fut la même clans les deux cas, ainsi que la charge et les conditions extérieures de temps et d’état de la voie ; dans le second cas, l’économie de courant réalisée fut 25 pour j 00 par rapport à la dépense première.
- Les courbes publiées par Al. Knox et que nous mentionnions plus haut sont un exemple frappant de l’influence de Ja manœuvre sur la consommation.
- Ces observations ont été mises à profit à Bordeaux et les résultats obtenus sur cette ligne méritent d’être signalés.
- La compagnie a disposé le long de la voie des signes apparents qui indiquent aux mécaniciens le moment précis où ils doivent interrompre le courant, en arrivant près des stations. Cette simple disposition a lait baisser la consommation de charbon par voiture-kilomètre de 10 pour 100 en moyenne, souvent plus. Voici quelques chiffres que nous devons à l’obligeance du directeur de la station.
- Le 15 avril 1895, avant l’organisation de ce service, avec un parcours de 1 251 voitures-kilomètres, la consommation totale de charbon fut de 3 484 kgs, soit 2,785 kg par voiture kilomètre. Dans le parcours total sont compris 39 voyages faits avec un attelage d’une voiture ; le train-kilomètre est compté comme équivalent à 2 voitures-kilomètre.
- Le 6 août suivant, après l'organisation du service, avec un parcours de 842 voitures-kilomètres, la consommation de charbon fut Je 1800 kg, soit 2,200 kg par unité. La différence est de 21 pour 100. 11 est vrai que le nombre de voyageurs transportés était plus grand dans le premier cas que dans le second; mais l’emploi des attelages et le plus
- grand nombre de voitures en service contrebalance à peu près l’écart.
- L’influence du nombre de voitures en ser-service est, en effet, très sensible, par suite de la moindre irrégularité du débit à la station centrale et de la meilleure utilisation de matériel. Ainsi, à Bordeaux, le dimanche, le nombre .de voitures en service est environ moitié plus grand qu’en semaine; avec un parcours total de 1 128 voitures-kilomètres, la consommation de charbon fut de 2 374 kgr, soit 2,100 kilogrammes par unité ; c’estune dilfé-rcnce de 5 pour too environ.
- (A suivre). G, Pei.lissier.
- LES
- RECHERCHES DEM. O. LEIIAIANX
- DÉCHARGES ÉLECTRIQUESDANS LES GAZ () Tubes sans électrodes dans un champ
- ÉLECTRIQUE VARIABLE.
- Al. Lehmann se proposait de déterminer la différence de potentiel nécessaire à la décharge en plaçant un tube ou une sphère vide clans un champ électrique dont on pouvait calculer l’intensité en chaque point, et en faisant varier le champ jusqu’à ce que le tube vide s’illuminât. Ce champ était produit par un conducteur sphérique A, relié au conducteur d’une machine à influence, placée dans une pièce voisine, par un fil fin traversant la muraille. Mais la méthode est très difficile à réaliser par suite de diverses circonstances accessoires. Si le vase de verre n’a pas été très bien desséché, la couche d’eau qui recouvre ces parois joue le rôle d’écran électrique, au moins tant que le champ extérieur varie lentement. Si le conducteur se décharge brusquement, le tube vide s’illumine, malgré la couche d’eau; il s’illumine même si cette couche est remplacée par une plus grande épaisseur d’huile, de glycérine, etc. On peut éliminer toute l’humidité du tube en le desséchant soigneusement et vernissant ensuite
- (*} Voir l'Éclairage Électrique du 2} et du 30 novembre, p.^64 et 410.
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- ses parois. Dans ce cas, si on laisse quelque temps le tube à une médiocre distance du conducteur, en maintenant le champ constant, il s’illumine brusquement, sans raison apparente; si les parois sont reliées à un clcctroscopc, celui-ci est dévié au même instant. Ce retard ù la décharge est dû à la conductibilité du verre qui n'est jamais complètement nulle ; par suite de cette conductibilité l’électricité appelée par influence sur la surface extérieure, en face du conducteur, s’y accumule et s’échappe ensuite sous forme d’aigrette, l’électricité intérieure devient alors libre et il en résulte un accroissement de tension suffisant pour que la décharge se pro duise à l’intérieur du tube.
- Cette conductibilité du verre s’est montrée surtout nettement en employant un long tube de 3,10 m, de 43 mm de diamètre, étranglé dans sa partie médiane et dont les armatures extérieures étaient reliées aux pôles d’une batterie de 1060 petits accumulateurs. Ce tube s’illuminait à intervalles réguliers, d’une seconde environ, tandis que le passage de l’électricité induite sur les armatures de clinquant simplement posées sur le tube, s’accusait par de vifs pétillements.
- Souvent les tubes neufs refusent complètement de s’illuminer, sauf pour de très hautes tensions, beaucoup supérieures à celles qui suffisent ensuite à les exciter ; la raison de ce phénomène n’est pas encore connue.
- Lorsque le conducteur qui produit le champ n’est pas suffisamment gros et ne présente pas une courbure bien régulière, il donne naissance à des pinceaux de lumière, accompagnés de vent électrique, qui électrisent toute la surface de la sphère vide et provoquent des perturbations dans la distribution des potentiels ; on ne réussit pas à supprimer ces perturbations même en plongeant l’appareil dans l’huile, car les décharges par convection qui se font dans l’huile, ainsi que la conductibilité de ce liquide, rendent irrégulière l’électrisation de la sphère. Si on recouvre le conducteur d’une couche isolante, l’effet est alors détruit parce que la charge
- électrique amenée par l’influence sur la surface extérieure de l’isolant compense l’électrisation du conducteur lui-mème.
- Mesure des tensions élevées, — Pour obtenir une chute de potentiel à peu près uniforme dans l’intérieur de la sphère, il faut la placer à des distances relativement grandes du conducteur A, et par suite, employer des tensions très élevées. Or les appareils de mesure existant ne permettent pas d’aller au delà de 10000 volts; on peut tourner cette difficulté en employant deux électromètres. On charge le conducteur A à 10000 volts, tension mesurée avec l’électromètre, en employant pour relier le conducteur A à la machine des tubes capillaires remplis d’eau, afin d’amortir les oscillations du courant de la machine. Ensuite on amène un second électromètre à une distance du conducteur telle qu’il indique 1 000 volts. Si ensuite pour une autre charge du conducteur, ce second électromètre placé au même endroit marque 10 000 volts, on admettra que le potentiel du conducteur est 100 000 volts, etc.
- Mesure de la différence de potentiel correspondant à la décharge.. — Les phénomènes de self-induction interviennent dans ces expériences d’une manière très gênante et doivent être autant que possible éliminés, si on veut faire des mesures qui aient quel que valeur. Calculer leur effet à priori est absolument illusoire, dans l’ignorance où on est actuellement, de la nature et de la durée de la décharge : il faut donc réduire cet effet et dans ce but, il faut n’utiliser que de petites charges et intercaler dans le circuit une résistance, qui suffise à écarter les phénomènes de self-induction, sans cependant ralentir assez la décharge pour qu’il y ait lieu do faire entrer en ligne de compte la conductibilité du verre.
- Déplacement des tubes vides sans électrodes — Si on déplace rapidement un tube vide dans un champ électrique ; si, par exemple, on l’approche d’un bâton de résine électrisé, il s’illumine. M. Lehmann produit le champ .
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- entre déux grandes feuilles de toile métallique (ayant 2 m de diamètre), reliées aux pôles d’une machine à influence. Entre ces deux feuilles, dans un plan qui leur est perpendiculaire, il fait tourner rapidement un tube vide en verre d’urane. long de 80 cm ; ce tube s’illumine subitement quand il se trouve dans certaines positions et par suite de la persistance des impressions lumineuses
- on a dans l’obscurité, l’aspect représenté par la figure 14.
- En mesurant l’angle du secteur obscur, on aurait pu déterminer quelle fraction de la différence de potentiel existant entre les deux feuilles était nécessaire pour produire la décharge. Seulement on se henrte à cette difficulté, que le mouvement d’un tube aussi long produirait des perturbations dans le champ. Pour cette raison, au lieu d’un seul long tube, on en disposait 40, ayant 10 cm de longueur, suivant des rayons équidistants d’un anneau isolant ayant 40 cm de diamètre et on faisait tourner rapidement ce système entre les deux feuilles distantes de 60 cm. On observait alors les apparences représentées par les figures 14 et 15.
- On voit qu’en s’approchant des plaques, les tubes commencent à s’illuminer dès qu’ils |
- sont à 40° de l’horizontale et cette illumination dure jusqu’à ce qu’ils soient de io° au-dessus de l’horizontale, qui correspondrait à la chute de potentiel maxima ; la décharge commence à l’extrémité extérieure, présente un éclat beaucoup moindre, et atteint son maximum apres une rotation de go° (la lueur remplit alors la moitié du tube), et enfin cesse complètement après une rotation de 120° en-
- viron. La décharge dure donc plus longtemps que la charge qui dure seulement pendant une rotation de 50°. Les tubes étaient mis en mouvement à la main au moyen d’une manivelle et, dans les limites où on pouvait faire varier la vitesse, on n’apercevait aucune variation des angles indiqués ci-dessus.
- L’inspection des figures lumineuses montre que les perturbations dues aux parois de verre sont encore très notables dans cette disposition ; elles proviennent en particulier des décharges par aigrette qui s’échappent de l’extrémité des tubes vers les feuilles de métal, et qu’il est difficile de supprimer : elles sont la conséquence, mais non la cause de Ja séparation des électricités dans le tube. Il ne paraît donc pas impossible, en employant des tubes minces, bien isolants et bien isolés, et des vitesses de rotation un peu grandes, d’obtenir
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- par cette méthode, des valeurs assez exactes des différences de potentiel de décharge.
- Induction électrodynamique dans les tubes rides sans électrodes. — Il ne semble pas que l'induction électrodynamique soit susceptible de provoquer l'illumination des tubes sans électrodes. La bobine inductrice était formée d’un fil de cuivre de 7 mm de diamètre, faisant 8 spires de T.70 m de diamètre : les extrémités du fil étaient reliées aux armatures extérieures de deux bobines de Lcyde dont les armatures intérieures communiquaient avec les conducteurs de la grande machine à 60 plateaux. Au moment où l’étincelle éclatait entre les conducteurs, il se produisait dans la spirale des oscillations très fortes; en plaçant dans la spirale un anneau de ier de t,5 m de diamètre, cet anneau était soumis à une induction tellement intense qu’une gerbe d’étincelles jaillissait entre ses extrémités qui se soudaient. Cependant, un tube vide courbé en forme d’anneau, du même diamètre que le précédent et placé dans la même position, restait absolument obscur, il s’illuminait seulement quand son plan était perpendiculaire à celui des spires, alors que l'induction électrodynamique est infiniment petite. Il est donc naturel d’attribuer l’illumination à l’action électrostatique des charges accumulées sur la première et la dernière spire inductrices, charges dont la valeur et le signe changent très rapidement par suite des oscillations.
- DÉCHARGES ENTRE ÉLECTRODES
- Les méthodes habituellement employées pour mesurer les différences de potentiel explosives, en déterminant la différence de potentiel entre deux électrodes qu’on approche l’une de l’autre jusqu’à ce que l’étincelle jaillisse, comportent plusieurs causes d’inexactitude : en particulier, la décharge par aigrette qui précède l’étincelle, les altérations de la composition du gaz qui résultent de la vaporisation et de la pulvérisation du métal des électrodes, la résistance au passage à travers la surface du métal.
- Si on relie les pointes d’un micromètre à étincelles aux pôles d’une batterie de 1 060 accumulateurs, par des tubes fins remplis d'eao, il se produit, quand on amène les pointes à t mm environ l’une de l’autre, des étincelles, semblables à un fil très ténu, pâles, qui se succèdent à des intervalles d'autant plus longs que les tubes capillaires sont plus résistants. Ces décharges se font en deux phases complètement séparées. La première consiste dans la charge des électrodes et dans le déplacement électrique qui en résulte dans le milieu ambiant : la seconde dans la décharge et dans le déplacement électrique inverse du premier. Pendant la seconde phase, le circuit est constitué seulement par les électrodes, par l'étincelle et le déplacement électrique au voisinage, car la résistance des colonnes d’eau est trop grande pour qu’une quantité appréciable d’électricité puisse arriver aux électrodes pendant la durée de la décharge.
- Si la résistance des communications diminue, les étincelles se succèdent plus rapidement, sans que leur aspect change, tant cependant que la succession n’est pas assez rapide pour que le gaz s’échauffe. En reliant des bouteilles de Leyde aux électrodes de manière à accroître leur capacité, on rend les étincelles plus rares, mais aussi plus nourries et plus brillantes. Quand la résistance diminue au point que le gaz n’a pas le temps de se refroidir entre le passage de deux étincelles consécutives, les étincelles deviennent rose pâle, et finalement se transforment en traînées, le pôle négatif se recouvre de lueur bleue, le pôle positif émet un pinceau de lumière rouge. Eour des résistances encore plus faibles, la cathode devient incandescente, mais l’anode reste obscure, et les lueurs et aigrettes disparaissent à peu près complètement. Si les électrodes communiquent avec des condensateurs de grande capacité, la décharge se dédouble en traînée et étincelle (fig. 16) qui, parties de l’anode, aboutissent à l’extrémité de la portion incandescente de la cathode. En soufflant sur la traînée, on la
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- t /ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- transforme en aigrette : c'est alors l'électrode positive qui est entourée de lueurs et est incandescente, tandis que l’autre reste sombre (fig. 17). Quand on arrête le courant d’air,
- Fig. 16
- la décharge reprend la forme de traînée.Cette rapide transformation d’une variété à l'autre prouve que la différence entre les deux pôles est produite par des causes lices au phénomène de la décharge elle-même.
- Enfin, en diminuant encore plus les résis-
- tances, les étincelles alternatives disparaissent, on n’a plus que l’aigrette avec l’anode incandescente : c’est le phénomène de l’arc électrique. Fin lançant sur cet arc un courant d’air violent, il se change en un flux bruyant d’étincelles (phénomène analogue au sifflement de l’arc ordinaire, provoqué par l’approche d’un aimant).
- Nature de la décharge. — D’après M. Leh-mann, la décharge est toujours intermittente et clic doit l’être, parce qu’elle se produit plus rapidement dans le gaz que le déplacement de l'électricité dans les meilleurs conducteurs ; il en résulte que, en aucun cas, l'afflux d’électricité provenant de la source ne peut réparer immédiatement la perte que la décharge fait subir aux électrodes ; il trouve une confirmation de cette manière de voir dans les expériences de Hertz.
- Si les décharges par aigrette ou par traînée ne produisent pas d’induction sur un tube vide, c’est parce que l’amplitude de leurs oscillations est trop petite, plus petite que la chute de potentiel qu’exige l’illumination du tube. La raison eii réside dans les change-
- ments physiques et chimiques que la décharge fait éprouver au gaz qu’elle traverse et qui ont pour résultat d’abaisser beaucoup la chute de potentiel correspondant à la décharge.
- Quant à ce qu’on a appelé chute de potentiel à la cathode et à l’anode, ce sont vraisemblablement les chutes de potentiel explosives, correspondant au gaz chaud, dissocié et aussi mélangé des vapeurs de métal ou de charbon.
- La chaleur et la lumière se développent principalement dans la lueur positive ou négative; seule l'électrode recouverte de ces lueurs s’échauffe parce que là seulement se produit la décharge disruptive, qui absorbe la plus grande part de l’énergie électrique!
- II nous resterait à analyser un mémoire de Al. Lehmann relati f au passage de l’électricité à travers les liquides mauvais conducteurs. Ce mémoire ayant été traduit in-extenso dans la Lumière Électrique du 7 juillet iBçq, nous renvoyons le lecteur à cette traduction.
- * Al. Lamotte.
- REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE HT DES INVENTIONS
- Protecteur Siemens et Halske (1895!
- Le fonctionnement de cet appareil est le suivant. Le courant passe normalement de a
- >
- v"l
- au moteur Al par a, h, c. d, k, g, h''. Si Tinten-* site augmente trop l’armature est attirée par g
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- REVUE D'ÉLECTRICITÉ
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- dans la douille de cuivre /, sépare les charbons c et b, en faisant jaillir un arc dont la résistance épargne M. Si l’accroissement du courant est brusque ou très grande, d vient en c’, et rompt complètement le circuit.
- G. R.
- Fusée-amorce Pettinger (1895)
- Cette amorce se compose d’un tube a. en bois ou en porcelaine dans la conicitc duquel est coincé et replié le câble b dont les deux
- Fig. !.— Fusée amorce Pettinger.
- fils sont raccordés par un fil lin de platine au milieu d’une composition détonnante formée de, en poids :
- Chlorate de potasse 24
- Sulfure d’antimoine 12
- Sous sulfure de cuivre 6
- Argent précipité 12
- Plombagine 1
- Charbon de bois enpoudre 1/2 Bismuth 1/4
- Cette amorce est ensuite fixée comme d’habitude dans un tube de fulminate de mercure.
- G. R.
- Amorce Morris (1895).
- Cette amorce très simple se compose de
- Fig. 1 à 4. - Amorce Morris.
- deux parties seulement : une capsule en mé-
- tal A avec bouchon B, recouverte d’un isolant et insérée, avec sa rondelle isolante G dans la douille C à bouchon E. Le fil de platine fixé en C1 au milieu de l'explosif b' est relié d’autre part à B par un bouton, et le tout est logé, comme on le voit en fig. 4, au fond de la gargousse.
- G. R.
- Accumulateur Epstoin
- Les plaques négatives sont formées par des disques en toile de cuivre amalgamés et recouverts de zinc par voie électrolytique isolées sur un axe tournant de manière à éviter une inégalité dans l’action des disques du fait des variations de densité de l’électrolyte dans les différentes couches du bain, ce qui permet d’employer pour le chargement de l’accumulateur des courants plus intenses.
- G. R.
- Trempe électrique des fils métalliques Holland (1894)
- Le fil à tremper a qui reçoit le courant passe des galets /au contact à ressort as puis au bain d'huiie 1, au travers d’un tubemétal-
- Fig. 1. Appareil Holland pour la trempe électrique des fils métalliques
- lique b entouré d’amiante c. Une partie du courant se dérive en c par son contact avec a et la chaleur de c égalise la température de a sur toute sa longueur malgré ses variations de section, son hétérogénéité etc. Le bain d’huile/, alimenté par une vanne h plonge dans un bac d'eau refroidissante V et est constamment agité par des palettes 7.
- G. R.
- Téléphone Higgins (1894)
- Le récepteur repose sur une plaque d’ardoise
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- a avec ouvertures a' a! pour le tube d’écoute. Le diaphragme b est constitué par une plaque en carton de 1 mm environ d’épaisseur sur • montée de deux disques de tôle de 1/2 mm d’épaisseur collés à la gomme arabique : ccs trois pièces du diaphragme sont pourvues de fentes radiales d’un mm de largeur entaillées d’avance pour éviter toute distorsion. Sur les bords des fentes l’enveloppe e, également d’ardoise. est serrée sur a et sur le diaphragme
- — Tcicphc
- par des vis et porte une armature en fera noyau e, réglable, tubulaire et fendu, avec huit aimanta radiaux j'f qui contribuent à produire des polarités contraires en <2 et en a'. La bobine g, reliée à la ligne par g' g' est enroulée sur la moitié de son épaisseur dans un sens, puis en sens contraire sur la seconde moitié ; le courant circule du centre a la circonférence dans la première moitié de la bobine et inversement dans la seconde partie.
- Le transmetteur/est aussi (fîg. 3 et 4) monté sur une plaque d’ardoise portée par des colonnes métalliques i ; les fils primaire et secondaire de sa bobine sont enroulés comme précédemment c’est à dire avec les deux enroulements du primaire disposés en sens contraires et reliés en série ainsi que ceux du secondaire.
- Enfin la boite du téléphone est à doubles parois mnof> à garnitures de velours ri p' disposées de manière à éteindre les vibrations,
- G. R.
- Retour par les rails dans tramways électriques.
- A plusieurs reprises nous avons entretenu nos lecteurs des inconvénients que présente l'utilisation des rails comme circuit de retour des courants des tramways électriques. Au moment où les installations de tramways électriques paraissent sur le point de prendre en France un certain développement, il nous paraît utile de signaler les mesures prises dans les pays voisins pour éviter les accidents électrolytiques.
- En Angleterre, une enquête a eu lieu en 1892 et 1893 sur l’ordre du Parlement et le Board of Tradc a entendu les dépositions contradictoires d’une part des exploitants de tramways électriques, d’autre part des propriétaires de conduites d’eau, de gaz, etc. Les résultats de cette enquête sont consignes dans deux énormes volumes et la conclusion du travail de la Commission a été l'élaboration de deux règlements spéciaux, en date du 6 mars et de juin 1893 qui offrent un très vif intérêt pour les constructeurs et exploitants de tramways électriques. Le premier règle l’emploi des conducteurs isolés ou non isolés; le second est relatif aux chemins de fer tubulaires à traction électriques.
- Xous trouvons la traduction de ce document dans un ouvrage, sur le point de paraître, dû à un de nos collaborateurs, M. A. Monmcrqué, Ingénieur , en chef des Ponts et Chaussées, et relatif au « Contrôle des intal-lalions élecriques au point de vue de la sécu-
- Nous pouvons aujourd’hui donner d’après l’auteur, l’analyse du document le plus important, celui du 6 mars 189-1.
- Règlement anglais du 6 mars 18çq relatif aux tramways électriques.
- « Ce règlement comprend 19 articles, et on peut l’analyser de la façon suivante ;
- .(’) Contrôle des installations électriques au point de vue de la sécurité, par A. Monmehqüé, ingénieur en chef des Poufs et Chaussées, ancien ingénieur des ser-
- du Secteur municipal d’électricité. Librairie polytechnique Baudry et Cie, 15, rue des Saints*Peies,Paris.
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- » Ees articles 4, 5, 6, 7 et 8 s’occupent particulièrement du cas où le retour nest pas isolé, en tout ou en partie.
- » Les articles 10, it et 13 visent le cas où le retour est isolé, mais sans qu’il soit placé en caniveau.
- » L’article 18 indique spécialement les précautions à prendre dans l’emploi des cani-
- » Les articles 9, 11,15. 16 et 17 renferment des prescriptions générales relatives à Y installation, et les articles 5, 6, 7, H, 10 11 et 13 clés prescriptions générales résumées dans l’article 19 et concernant Y exploitation.
- )) On va résumer, aussi succinctement que possible, les prescriptions les plus importantes.
- » Emploi d'un retour non isoi.é, en tout ou en partie.—-11 y a toujours lieu, dans ce cas, de connecter le pôle négatif de la dynamo, d’une part avec le retour, et, d’autre part, avec deux plaques de terre distantes d’au moins 18,287 m et placées, au moins, à i,8o m de toute conduite d’eau, excepté de celles d’un diamètre égal ou supérieur à 0,076 m, qui seraient, avec autorisation de leur propriétaire, mises en communication métallique avec les plaques de terre. De telles conduites d’eau pourront même, par décision spéciale, remplacer les plaques de terre, quand l'établissement de ces dernières serait reconnu trop onéreux. Ces connexions électriques, avec des conduites, devront pouvoir être facilement examinées et vérifiées.
- » Le retour doit être séparé le mieux possible de la masse générale de la terre et de tous les tuyaux du voisinage.
- » Si ce retour, comme il est d’usage, est constitué, au moins en partie, par les rails, les longueurs successives de ces derniers, doivent être reliées électriquement.
- » On verra plus loin comment on limite :
- » i° Le courant traversant le sol entre les deux plaques de terre ;
- » 20 La différence de potentiel entre le retour et une conduite métallique quelconque du voisinage ;
- » 3“ La différence de potentiel sur le retour, entre le point le plus rapproché de la dynamo et le point le plus éloigné.
- » Emploi d'un retour isolé, mais non placé en caniveau. — Dans ce cas, si la ligne est aerienne, l’intervalle maximum entre la ligne et le retour sera de 0,90 m, et. si elle est souterraine, de 0,45 m.
- » En outre, pendant la marche du tramway, la perte du courant à la terre, entre une partie quelconque de conducteur et la terre, sera inférieure à 0,006 ampère par kilomètre de longueur de tramway.
- » Emploi de caniveaux pour la ligne et le retour, oui’un dieux. —Les conducteurs, leurs isolateurs et leurs supports, devront pouvoir être examinés avec facilité.
- » On évitera l’accumulation de poussières ou débris quelconques.
- » L’écoulement des eaux sera toujours assuré de façon que jamais les conducteurs ne soient atteints.
- » Si le caniveau n’est pas métallique, il sera distant d’au moins 1,80 m de tous les autres tuyaux métalliques, sinon on l’enveloppera de bitume ou d’une matière équiva-
- » SI le caniveau est métallique, on prendra les mesures nécessaires pour assurer la continuité de la conductance électrique à l’emplacement des joints. Si le retour est constitué par des rails, on devra les relier au caniveau métallique au moins tous les 30 mètres par des bandes de cuivre dont la section sera égale au moins à 40 mm!.
- » Si le retour isolé est placé en caniveau métallique, on disposera, à l’usine, les indicateurs de terre nécessaires pour révéler les contacts entre le caniveau et le retour ou un autre conducteur.
- » Prescriptions générales relatives à l’installation. - Tous les conducteurs, sauf les feeders, seront disposés de façon à pouvoir être coupés par sections dont la longueur ne devra pas dépasser 800 m.
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- )) Les câbles isolés que l’on emploiera pour •la ligne devront toujours présenter un isolement supérieur à 16 mégohms-km.
- )) On devra veiller spécialement à la bonne qualité des contacts entre les moteurs et la ligne de retour.
- )) On prendra les précautions nécessaires pour qu’aux contacts frottants et roulants, il n’y ait pas production d’étincelles.
- » Le rhéostat, employé à l’usine pour régler le courant, devra présenter au moins 20 touches.
- )) Prescriptions générales relatives à l’exploitation. — Le service d’exploitation du tramway devra faire régulièrement certains relevés, les uns journaliers, les antres mensuels ou trimestriels.
- « Les relevés journaliers sont les suivants:
- i° Nombre de voitures en service;
- 2° Maximum d’intensité débitée;
- E Maximum de voltage fourni ;
- q° Maximum d’intensité passant par les plaques de terre (art. 6. — I) ;
- 5° Perte de courant à la terre (art. io et 12);
- 6° Différence de potentiel sur les conducteurs de retour (art. 7).
- )) Il y a lieu de rappeler qu'un ampèremètre enregistreur doit permettre de constater que le courant passant par les plaques de terre ne dépasse jamais, pendant les heures de service, ni 1,25 ampère par kilomètre de voie simple, ni 5 0/0 du courant produit par la station génératrice.
- » En mettant la ligne en charge en dehors des heures de service, la perte à la terre ne devra pas, normalement, dépasser 0,006 ampère.par kilomètre de longueur de tramway. Au cas où elle atteindrait 0,5 ampère, le défaut devrait être localisé et réparé dans les 24 heures, faute de quoi le service d’exploitation devrait être arrêté.
- » La différence de potentiel maximum sur le conducteur de retour, entre le point le plus éloigné de la dynamo génératrice et le point le plus rapproché, ne devra jamais dépasser 7 volts,
- )) Les relevés mensuels sont relatifs aux
- aux mesures de la résistance des plaques de terre (art, 5) et de la résistance d’isolement des câbles isolés (artu).
- » La résistance des plaques de terre doit être telle qu’une différence de potentiel de 4 volts doit suffire pour produire un courant de 2 ampères d’une plaque à l’autre, ce qui correspond à une résistance de 2 ohms ; l’espacement minimum étant de 18 mètres,.on est ainsi certain que les plaques forment chacune une bonne terre.
- » On a déjà vu les valeurs fixées pour les résistances d’isolement des conducteurs isolés.
- » Les relevés trimestriels ont pour objet de vérifier la conductance des connexions avec les conduites ; aucun chiffre n’est fixé à cet égard.
- » En outre de ces essais réguliers, il doit être fait, toutes les fois qu’il est nécessaire, les essais convenables pour s’assurer que les conduites avoisinant le tramway, à retour non isolé, ne sont pas exposées à être détériorées électrolytiquement. A cet effet, on intercalera un galvanomètre à sens entre le retour et la conduite. Le sens indiqué devra pouvoir être renversé en interposant éléments Leclanché en tension, si le courant va du retour (ff ) au tuyau (—), et un seul élément, si le courant va du tuyau (-f ) au retour (—).
- » Enfin, on doit noter tous les travaux de localisation et réparation de défaut, ainsi que le temps employé, et, d’une manière générale, tous les détails des événements anormaux quelconques relatifs au fonctionnement électrique du tramway. ))
- Les progrès du moteur électrique pour tramways (').
- Cetarticle, publié sous les initiales G. T. IL résume très clairement les progrès accomplis dans la construction des moteurs électriques pour tramways et ceux qui restent encore à réaliser.
- (') Electric. Railvay Galette, 26 oct; 18(^5, p. 3'3-
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- Dans les débuts de la traction électrique, on adopta les moteurs existants, sans bien se rendre compte des exigences du service qu’ils auraient à effectuer. Leurs caractéristiques étaient les suivantes :
- 1” Vitesse angulaire élevée.
- 2" Fortes étincelles au collecteur lors des variations de charge.
- j° Grande susceptibilité à la poussière et à l’humidité.
- 40 Ils exigeaient une surveillance constante.
- 50 Couple moteur très faible.
- 6° Poids considérable.
- 70 Superposition constante des circuits.
- Us devaient satisfaire aux conditions suivantes d’exploitation :
- i0 N’exiger aucune surveillance.
- 2e Etre constamment exposés à la poussière, à la boue et à l’humidité.
- 3“ Couple de démarrage très élevé.
- 4" Variations de charge constantes.
- y' Vibrations continuelles.
- 6° N'exiger aucun graissage.
- 7* Etre conduits par des agents inexpérimentés,
- Inutile d’ajouter que, dans ces conditions, la durée des moteurs était très faible et les réparations constantes et coûteuses. Aujourd’hui, grâce à l’intelligente activité des constructeurs, ces conditions sont complètement changées.
- Les perfectionnements ont porté sur l’armature, le champ magnétique et le collecteur. Examinons successivement ces trois points, en négligeant les accessoires, pourtant importants, tels que les balais, les paliers, les engrenages.
- Deux modes d’enroulement de l’armature étaient en présence ; l’anneau et le tambour.
- Dans les premiers temps, lorsqu’on n’employait que les moteurs bipolaires, le premier mode d’enroulement offrait de grands avantages : les fils actifs étaient placés sur la périphérie de l’anneau dont le diamètre n’était limité par aucune condition ; si une ou plusieurs sections de l’anneau étaient endomma-
- gées ou brûlées, elles pouvaient être remplacées sans qu’on soit forcé de toucher en rien aux sections voisines. Le tambour, au contraire, semblait présenter des vices rédhibitoires : d’abord en raison de la superposition des nombreuses couches de fil, aux extrémités, il devenait nécessaire de démonter l’enroulement presque en entier à chaque réparation; ensuite, il n'était pas possible, au point de vue économique, de construire un tambour dont la longueur ne lut pas égale à au moins une fois et demie son diamètre ; pour obtenir une couple moteur comparable à celui de l’anneau et une vitesse angulaire aussi réduite, on aurait donc été conduit à construire des moteurs trop puissants.
- Mais, d’un autre côté, l’enroulement de l’anneau est long et coûteux, et son noj^au ne peut être fixé sur l’arbre avec la même solidité mécanique que celui du tambour.
- Aujourd’hui, les perfectionnements incessants que les constructeurs ont apportés aux differentes parties des moteurs- ont conduit à l'adoption à peu près générale de l’enroulement en tambour ; les conducteurs sont placés dans les dents ou dans les perforations pratiquées à la surface des noyaux et chaque section est indépendante.
- Jusqu’au moment où les moteurs électriques durent être modifiés, les induits dentés n’étaient pas employés sous prétexte que cette disposition devait donner lieu à des étincelles dangereuses. Cependant, comme il devait résulter de leur emploi une diminution de poids considérable, les ingénieurs étudièrent cette question et la résolurent d’une façon satisfaisante. Les armatures tant à anneau qu’à tambour furent donc construites sur ce plan; il on résulta une grande économie de poids et de force magnétique. Ce changement fut tout à l’avantage du type en tambour. Avec des armatures enroulées à la surface des noyaux, à moins que deux fils soient enroulés dans une section, il est impossible d’avoir des bobines symétriques, de la même forme et de la même résistance et, en même temps, d’obtenir un enroulement compact.
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- Des enroulements répondant à ces desiderata existaient bien avant le développement de l’industrie des tramways électriques, mais ils étaient peu adoptés. Les dents des conducteurs donnent une place suffisante pour relier les conducteurs soit en spirale sur les extrémités planes des armatures, soit diago-nalement sur la surface cylindrique de l’armature. Deux couches de fils sont seulement nécessaires, et chaque connexion est faite en partie par la couche inférieure et en partie par la couche supérieure. Les bobines peuvent être faites à la machine et identiques entre elles ; elles ont juste la place qui leur est nécessaire et se trouvent, par conséquent, dans des conditions mécaniques excellentes ; l’isolement est généralement très bon, car chaque cadre peut être isolé séparément avant d’être mis en place. Si une bobine est endommagée ou brûlée, il suffit d’enlever quelques bobines voisines pour effectuer la réparation, et les bobines déplacées ne sont pas détruites pour cela, comme c’était le cas avec les anciens procédés d’enroulement.
- Le temps employé pour placer les cadres sur les noyaux ne dépasse pas quelques heures. Plusieurs compagnies affirment que deux armatures de ce type peuvent être complètement terminées, en ce qui concerne l’enrou-roulement et les connexions en une seule journée d’ouvrier ; c’est une supériorité considérable sur l'anneau.
- L’emploi des inducteurs multipolaires a aussi facilité l’emploi des armatures en tambour en supprimant la condition que nous signalions plus haut, à savoir que la longueur soit égale à une fois et demie le diamètre pour obtenir un enroulement économique.
- En ce qui concerne le système inducteur, les principaux perfectionnements qu’il faut signaler sont les suivants : emploi des circuits magnétiques multipolaires ; emploi des bobines inductrices mobiles ; emploi de l’acier doux qui a permis d’obtenir des champs magnétiques très intenses et partant des couples moteurs élevés et des vitesses angulaires faibles ; emploi des moteurs du type cuirassé
- (irnnclad), dans lequel les organes électriques sont complètement enveloppés par la carcasse magnétique des inducteurs et, par conséquent, protégés contre les accidents. la boue et l’eau ; enfin, emploi des moteurs dont le circuit magnétique est formé de deux parties semblables réunies par des charnières, ce qui facilite le démontage, l’inspection et les réparations.
- Tous ces perfectionnements sont assez clairs pour qu’il soit inutile d’y insister.
- Le commutateur ou collecteur est le plus faible de tous les organes des moteurs. Au point de vue de la construction mécanique, ils sont parfaits lorqu’ils sortent des ateliers de fabrication. Mais les moteurs de tramways doivent fonctionner dans des conditions de charge extrêmement variables et tourner, même, indifféremment dans les deux sens. 1 .es frotteurs sont calés dans une position fixe. Dans ces conditions, il se produit de fortes étincelles, d’autant plus graves que la poussière et d'autres impuretés s’accumulent sur le collecteur qui a. dès lors, une durée très limitée. Les inductions magnétiques très élevées ont bien permis de réduire cet inconvénient, mais non de s’en affranchir complètement ; à l’heure actuelle, les réparations des collecteurs se chiffrent par des millicre et des milliers de francs par an. Comme il est impossible de décaler constamment les balais pendant la marche, on a proposé d’adopter un dispositif qui permette de leur donner deux positions absolument distinctes suivant le sens de la marche, ce qui permettait d’obtenir de bien meilleurs résultats ; nous ne sachons pas que ce dispositif ait été adopté pratiquement.
- En résumé, tous les organes des moteurs actuels ont à peu près atteint leur plus grande perfection, sauf le collecteur. Tant que celui-ci ne sera pas profondément modifié ou même supprimé par l’emploi des courants alternatifs, les inventeurs auront encore un vaste champ ouvert à leurs recherches.
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- REVUE UES SOCIÉTÉS SAVANTES PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES
- Société international© des Electriciens
- Séance du 5 décembre 1895.
- 31. Maurain présente, au nom de 31, Mas-cart, une étude théorique très intéressante sur la résistance des conducteurs au courant alternatif. Cette étude sera bientôt publiée dans nos colonnes ; nous nous bornerons, aujourd’hui, à en résumer les grandes lignes.
- On sait que la densité du courant, dans des conducteurs parcourus par des courants alternatifs est plus grande à la surface qu’au centre, Il en résulte une augmentation de Ja résistance apparente et l’usage des conducteurs creux s’impose. Lord Kelvin a étudie cette question et ses travaux sont les seuls qui aient été .faits jusqu’à ce jour : mais les résultats de scs calculs sont d’une application longue l et pénible en dépit des tables qui ont été dressées pour en faciliter l’usage.
- M. Mascart s’est proposé d'établir la fonction ", qui donne le rapport de la résistance R au courant alternatif à la résistance R0 du même conducteur au courant continu, et ceci en fonction du rayon du conducteur.
- 11 a appliqué les formules qu’il a obtenues à la construction de courbes et au calcul de quelques exemples pratiques. Nous retiendrons les suivants :
- Lorsque la fréquence ne dépasse pas 49, ce qui correspond aux co urants d’éclairage ou de force, il est inutile d’employer des conducteurs creux tant que le diamètre du conducteur ne dépasse pas 3.9 cm. Lorsque la fréquence atteint 900, cc qui correspond aux courants téléphoniques, la limite du diamètre est de 0,9 mm.
- Les formules obtenues indiquent que la conductibilité de la substance est multipliée par sa perméabilité magnétique. Cc fait permet d’expliquer la conductibilité relativement élevée du fer pour les courants à haute fréquence qu’on rencontre, par exemple, dans la j
- décharge d’un condensateur. On sait qu^ 31elsens ayant placé en dérivation sur le circuit de décharge d’un condensateur, deux fils, un de cuivre, l’autre de fer, presque tout le courant passa par le lil de fer qui fut fondu, tandis que le fil de cuivre resta intact. Cette expérience, au premier abord paradoxale, s’explique très bien par les considérations ci-
- En répétant ccs expériences sur la fusion des fils, 31, Maurain a vérifié que la fusion était superficielle dans bien des cas, et que le conducteur fondu et volatilisé semblait s’être d abord réuni en gouttelettes reliées par des filaments minces, comme dans l’expérience du chapelet de Plante. 31. Maurain a pensé que ce phénomène pouvait s’expliquer par des considérations de capillarité, et en raisonnant par analogie avec les expériences de Plateau sur la forme d’une veine liquide en équilibre dans un fluide de même densité, il a établi une théorie que l’expérience a déjà en partie vérifiée.
- M. Arnoux présente la bicyclette d’entraînement à moteur électrique, système Pin-gault. Cette communication avait eu le privilège d’attirer un grand nombre d’auditeurs, fervents de la pédale. M. Arnoux a expliqué aux profanes pourquoi il est nécessaire d’entraîner les coureurs : d’abord parce que ceux-ci, ne se rendant pas compte exactement de leur vitesse de marche, tendent à ralentir, à « s’endormir ». On fait donc précéder le coureur d'une bicyclette à deux, trois ou quatre places (tandem, triplettc ou quadruplctte) ; les cyclistes qui montent celles-ci sont souvent renouvelés ; ils sont donc moins fatigués que le champion et ont moins tendance à ralentir ; en outre, leurs forces réunies leur permettent d’atteindre de grandes vitesses en dépit de la résistance de l’air. Celle-ci est très forte, et donne à l’entrainement une importance capitale ; si le coureur est habile, il se maintiendra toujours dans le sillon des entraîneurs ; il n’éprouvera ainsi aucune résistance appréciable de la part de l’air ; d’au-
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- curis disent même que le vide relatif laissé derrière les entraîneurs, aspire le coureur. Si le coureur se tenait hors du sillon, il ne pourrait faire que 35 km à l'heure, environ, au lieu de 46.
- Quoiqu’il en soit, les entraîneurs se fatiguent très vite et au bout de 5 ou 4 tours de piste, doivent être renouvelés. 11 faut donc disposer d’équipes nombreuses, et les changements ne s'effectuent pas sans inconvénients graves.
- C’est pourquoi on a songé à adopter une bicyclette à moteur mécanique, qui pourrait fournir sans changement tout le parcours d’une course. Les moteurs à pétrole, en raison des trépidations causées par leur mouvement alternatif, sont peu agréables et ne peuvent permettre de grandes vitesses ; en outre, ils répandent une mauvaise odeur capable d’incommoder le coureur qui marcherait à leur suite.
- M. Pingault a adopté un moteur électrique. Celui-ci est placé à barrière, un peu sous la selle ; son induit est formé de deux anneaux montés en tension, entre lesquels est placé un tambour en bois qui entraîne la roue d’arrière par frottement sur le bandage en caoutchouc pneumatique. Les accumulateurs, qui seraient d’un type nouveau imparfaitement connu, sont placés dans le cadre; sous le guidon se trouve un petit commutateur à manette qui permet de lancer dans le moteur le courant de toutou partie de la batterie, afin de modifier la vitesse. Les accumulateurs pourraient produire 25 kwh, par kg brut.
- Dans les essais qui ont été faits de cet entraîneur, la vitesse de 72 km a pu être obtenue ; on estime que la puissance dépensée alors était d’environ 1 500 watts, soit 2 chevaux-vapeur.
- Tous les organes électriques sont montés par colliers et courroies sur une bicyclette ordinaire à laquelle on conserve même son pédalier. La course finie, on peut retirer le moteur et la batterie et se servir de la bicyclette comme d’un modèle ordinaire.
- La séance s’est terminée par l’exposé des recherches de M. d’Arsonval, sur la décharge de la raie torpille (1). Pour enregistrer la forme du courant donné par cet animal, M. d’Arsonval s’est servi de tambours enregistreurs de M. Marey. A la membrane élastique d’un premier tambour, il a fixé une petite bobine de fil de cuivre isolé, fin et long. Cette bobine est mise en communication avec L’organe électrique à étudier ; elle est placée dans un champ magnétique très intense ; elle se déplace suivant l’intensité du courant qui la traverse, et agit ainsi comme un véritable galvanomètre. Ses mouvements se transmettent ù la membrane du tambour et, par l’intermédiaire de l’air d'un tube en caoutchouc, à la membrane cl’un second tambour identique au premier ; cette seconde membrane commande un style enregistreur qui se meut sur un tambour tournant enduit de noir de fumée.
- La courbe enregistrée indique que la décharge se compose ’d’une succession de 4 ou 5 décharges à peu près égaies qui vont en s’additionnant les unes aux autres, jusqu’à un maximum; à partir de ce point, la décharge diminue d’intensité, la seconde partie de la courbe étant symétrique de la première. Chaque décharge aune durée d’environ 1/100 de seconde et la décharge entière une durée de i/ro de seconde.
- M. d’Arsonval a enregistré par le même appareil la courbe de la contraction d’un muscle ; elle se superpose entièrement à celle de la décharge électrique de l’animal. C’est un argument très puissant pour envisager la décharge électrique comme étant causée par une contraction musculaire.
- M. d’Arsonval a mesuré l’intensité du courant engendré par la torpille. Après avoir essayé différentes méthodes de mesures, il s’est arrêté à la suivante qui consiste à placer des petites lampes à incandescence en série, et en quantité, en nombre suffisant pour qu’elles cessent de s’allumer; comme on con-
- (’j L'Eclairage Électrique, du 17 août t. IV, p. 328.
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- naît quelles sont l’intensité et la différence de potentiel qui correspondent à l’allumage des lampes, on peut en tirer une valeur mi-nirna des éléments de la décharge.
- M. d’Arsonyal a ainsi reconnu que la diflé— rence de potentiel entre les deux faces de l’organe est de 25 volts au minimum, et que l'intensité du courant est de 11 ampères. La puissance mise en jeu lors d’une décharge est donc de près d’un tiers de cheval.
- Voici comment on peut expliquer ces phénomènes. L’organe électrique de la torpille est double ; il est composé de deux masses gélatineuses qui sont placées une de chaque côté de l’animal et qui sont reliées au système nerveux par 8 cordons nerveux émergeant d’un lobe connu sous le nom de lobe électrique placé sous le cervelet ; chaque organe est composé d’une série de prismes hexagonaux dont les bases correspondent au dos et au ventre de l’animal, et qui sont accolés les uns aux autres. 11 y a environ 500 prismes dans chaque organe.
- Les prismes sont formés de cellules superposées ; chaque cellule se compose d’une couche de matière analogue au protoplasma ou à la matière musculaire, et d’une couche d’un liquide non miscible avec la première ; il y a environ 2000 cellules par prisme. U11 filet nerveux court le long de chaque prisme, sur toute sa hauteur, et lance des ramifications dans la partie musculaire de chaque cellule.
- M. d’Arsonva! estime que les phénomènes produits peuvent s’expliquer par les lois des phén omènes électrocapillaires découverts par M. Lippmann. Lorsque l’animal est excité il contracte les cellules de ses organes électriques au moyen des ramifications nerveuses. Chaque cellule engendre un courant électrique et, en raison du grand nombre d’éléments associés en quantité et en tension, les chiffres cités plus haut sont de l’ordre de grandeur admissible.
- A l’appui de cette thèse, on peut citer les faits suivants :
- La décharge n’est produite que parla volonté
- de l’animal, et celui-ci peut en graduer l’intensité. Le sens du courant produit correspond bien à celui qu’indique cette théorie : la face dorsale positive et la face ventrale négative. L’organe se déforme en fonctionnant, et donne des décharges si on le comprime mécaniquement. M. d’Arsonval a pu construire sur ce principe une torpille artificielle (').
- On avait proposé d’expliquer ces phénomènes en assimilant l’organe électrique à une pile de Volta ou à des condensateurs superposés ; mais ces explications ne sauraient convenir, puisque, en temps normal, les faces opposées des organes ne présentent aucune différeuce de potentiel. La théorie de A1. d’Arsonval semble donc répondre à la réalité des faits.
- On peut ajouter que chacun des organes fonctionne comme s’il était seul et s’épuise indépendamment; pour qu’il puisse fonctionner il faut que son circuit soit complètement fermé; dans ces conditions, il s’échauffe sensiblement pendant le fonctionnement ; l’écart de température peut atteindre 3/10 de degré; cet échauffement n’a lieu que si le circuit correspondant à l’organe étudié est fermé. Si l’on coupe les nerfs, l’appareil ne fonctionne plus que sous l’influence d’excitations artificielles.
- G. P.
- Sur les propriétés électro-capillaires de l’acide sulfurique étendu, par Gouy (s)
- « Depuis mes premières publications sur l’électro-capillarité, je me suis préoccupé d’mtroduire dans ces mesures une précision plus grande, en vue de connaître exactement la fonction qui lie la hauteur h de mercure, équilibrée par les forces électro capillaires, à la différence de potentiel V existant entre le mercure et l’électrolytc (différence qui n’est mesurée qu’à une constante près). La disposition générale est la même qu’antcricurc-
- (* *) La Lumière Électrique du 30 avril 1892, p. 209.
- (*) Comptes Rendus, t. CXXI, p. 765, 25 novembre 1895.
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- ment. : mesure directe de la colonne mercurielle, de hauteur variable; large mercure rendu impolarisable et séparé de l’auge de l'électromètre. Le mode d’observation a reçu des perfectionnements successifs, et les corrections sont faites à l’approximation de 0,01 mm. Je signalerai entre autres celle que nécessite la chute du potentiel produite par le courant qui traverse l’électromètre, correction qui n’est sensible, du reste, que lorsque l’éleclrolyse est proche.
- » Des mesures très exactes sont nécessaires surtout pour déterminer point par point la dérivée ^y-,, qui joue un rôle important dans la théorie, d’après un théorème de Al. Lipp-mann. Si l’on considère des valeurs équidistantes V — e, V et V J- s, et qu’on mesure les hauteurs correspondantes A,, A, et Aa, on a la relation approchée
- d% h _ h; — ht (ks — //, )
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- l vol. SO'IIs
- 9,48
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- 1 vol. SO'Hs
- 5 vol. d’eau.
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- >4,43 15,00 >4,55 >3,>5
- 11,65
- 10,79
- IO>37 10,82 11,61 12,84
- 37.80
- 86.81 173 99G5
- 9,34 11.16
- 14,85
- >4,<>5
- « Le tableau ci-dessus donne lavaleurabso-lue de cette dérivée, pour l’acide sulfurique plus ou moins étendu, déduite sans interpolation des nombres mesurés (’) mais réduite par un calcul de proportion à la valeur qui conviendrait à une pointe qui donnerait 1 ni pour le maximum de A, avec la solution normale d’acide sulfurique. Ce maximum est, en réalité, suivant les tubes, de 0 m 60 à 0 m8o. L’unité de potentiel employée vaut o volt
- 1 585 vrai, et l’unité de longueur est le millimètre ; on a pris î~- i, sauf pour les faibles polarisations, où la variation rapide de la dérivée oblige à prendre des points plus rapprochés. On a joint au tableau les valeurs maxima de A.
- (1), terme qu'on peut déduire des valeurs approchée
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- » Ces résultats donne lieu aux remarques suivantes :
- » i° Le maximum de h est d’autant plus petit que la solution est plus concentrée ; pour des concentrations plus grandes, le maximum ne peut être déterminé, l’électrolyse ayant lieu auparavant. Les différences sont notables, quoique bien inférieures à celles que donnent d'autres corps, les iodures, par exemple.
- » 2° La dérivée seconde est toujours négative ; par suite, la courbe représentative de h ne présente ni point d’inflexion, ni tendance vers une valeur limite. Ce caractère s’est toujours présenté, avec les nombreuses solutions de substances diverses que j’ai eu l’occasion d’examiner depuis quelques années. Le contraire a été plusieurs fois affirmé, mais je regarde ce résultat comme dû à une méprise occasionnée par l’électrolyse, qui rend l’expérience illusoire.
- » •$“ La valeur absolue de la dérivée seconde n’est pas constante. On remarque d’abord un grand accroissement quand on approche de l’extrémité anodîque de la courbe.
- » Ce fait, comme l’a remarqué Al. Bouty {’), résulte plus ou moins nettement de toutes les mesures publiées précédemment. Les expériences actuelles montrent que cet accroissement est d’autant plus rapide et considérable que la solution est plus étendue; il ne paraît limité que par l’arrêt des expériences que nécessite l’électrolyse.
- » 4® En dehors de sa variation finale, cette valeur absolue varie d’une manière assez complexe. En partant des fortes polarisations négatives, où elle est presque constante, elle augmente, passe par un maximum, puis par un minimum, enfin subit son accroissement
- piéfcré, pour le moment, présenter les résultats bruts.
- Les valeurs de V, inscrites au Tableau, sont les différences de poteutiel entre la colonne mercurielle et le large mercure, rendu impolarisable au moyen de sulfate meicuieux.
- (’) E. Bouty, Sur les capacités de polarisation (An- 1 «aies de Chimie et de Physique, 7e série, t. III). [
- final. Ce maximum et ce minimum sont d’autant plus effacés que la solution est plus étendue, en même tetnps que la valeur moyenne est plus grande, d’où résulte une différence de-forme assez sensible entre les courbes relatives aux solutions étendues ou concentrées.
- 50 Ces mesures ont etc faites au voisinage de I7°-i8°. Les variations de température produisent une petite variation de h, mais l’étude n’en est pas terminée ».
- Appareil de démonstration de l’effet calorifique des oscillations électriques dans les fils, par J.Klemencic (’)
- L’étude théorique des oscillations électriques nous apprend que la distribution du courant dans la section d’un conducteur diffère de celle d’un courant continu. Dans le cas des oscillations, la densité du courant est maxima prés de la surface du fil et minima au centre : en fait, avec les oscillations de grande fréquence le courant est confiné dans une mince couche à la surface du fil, et l’épaisseur de cette couche dépend de la nature de la substance. En raison de cette distribution particulière, les résistances des fils sont autres pour les oscillations que pour les courants continus. Le développement de chaleur étant déterminé par les résistances, le rapport de celles-ci est donné par le rapport des quantités de chaleur développées dans le même temps.
- Les investigations expérimentales de Rjerk-nes et celles de l’auteur relatives aux absorptions d’énergie dans différents fils parcourus paroles oscillations électriques ont donné une confirmation au moins qualitative de la théorie. L’auteur a voulu étudier la question au point de vue quantitatif, et dans ce but il 'a combiné un appareil permettant d’effectuer les déterminations, ainsi que des démonstrations de cours.
- Cet appareil est représenté par la fig. 1. 11 consiste principalement en deux thermomc-
- 1
- l'j Wied.
- 1. t. LIV, p.705; 1895.
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- trcs à air, T, et T, dans lesquels sont scellés les fils sur lesquels on veut expérimenter ; il comporte aussi un condensateur C et un excitateur F. On sait que Riess, avait déjà étudié à l’aide d'un appareil de ce genre le dévelop-
- pement de chaleur de la décharge d’une bouteille de Leyde.
- Lafig. 2 donne en détail la forme du thermomètre à air employé ; ab et cd sont des fils de cuivre de 3 mm de diamètre, auxquels est soudé entreé etc le fil expérimental, d’environ 0,4 mm de diamètre. Ces fils de cuivre
- sont fixés dans les tubes de verre' au moyen de cire à cacheter en e et en f, Dans le corps du thermomètre à air est encore scellé un robinet H et un tube manomètrique M à alcool. Les deux thermomètres contiennent des fils d’égale longueur et épaisseur mais de métaux
- différents. Les deux thermomètres sont fixés à l’aide de fils de cuivre aux bornes k\, fcs et Aq. disposées de façon à permettre un échange facile des thermomètres. La borne ki est reliée par un fil de cuivre de 3 mm de diamètre à une armature du condensateur C, dont l’autre armature communique par l’intermédiaire d’un fil pareil et de l’excitateur avec la borne k}.
- Le condensateur est formé de tubes à essai remplis de mercure, le tube intérieur ayant 18 mm de diamètre. La longueur d’étincelle la plus favorable est de 3 mm. Une bobine d’induction J est reliée aux armatures du condensateur. L’appareil produit des oscillations d’une durée inférieure à io"'1 seconde.
- Le mode d’expérimentation est très simple: On fait d’abord passer dans les deux fils le courant d’une batterie d’accumulateurs et l’on observe les dénivellations des tubes manomê-triques. Le rapport des dénivellations indique le rapport des résistances des deux fils, ou, si ceux-ci sont d’égales dimensions, le rapport de leurs résistances spécifiques. Après avoir rétabli l’équilibre en ouvrant les robinets des deux thermomètres, on fait passer les oscillations électriques, et l’on observe les nouvelles dénivellations. Les différences qui se manifestent alors sontsurtout remarquables quand on emploie un fil de fer avec un fil de maillc-chort ou de platine iridié. Voici, à titre d’exemple, les résultats obtenus avec deux paires de fils :
- 1. Fils de maillechort et de laiton de 6 cm de longueur et 0,37 mm de diamètre ; résistances ohmiques ; fil de laiton — 0,042, fil de maillechort — 0,145. La colonne liquide s’élève. avec un courant continu de 1 ampère, de 13 mm dans le thermomètre à fil de laiton etde48mm dansceluiàfi) de maillechort. Avec les oscillations, l’élévation des colonnes liquides est respectivement de 12 et de 26 mm. Le rapport des niveaux pour le courant continu est de 3,7 ; et pour les oscillations de 2,2. Ce résultat correspond aux prévisions de la théorie.
- 2. Fils de fer et de platine iridié de 3 cm
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- de longueur et 0,4 mm de diamètre ; résistances ohmiques : fil de platine = 0.068, fil de fer — 0,037. Dénivellation avec le courant continu : fil de fer = 13 mm, fil de platine iridié 23 mm. Dénivellation pendant le passage des oscillations : fil de fer — 35 mm, fil de platine = 15 mm. Dans le cas du courant continu, le rapport des variations de niveau est r ,8 égal au rapport des résistances ; mais dans le cas des courants oscillatoires la résistance du fil de fer, à cause des propriétés magnétiques de celui-ci, paraît plus élevée que celle du platine.
- Il faut remarquer que les valeurs absolues ne sont pas grandes, et que, pour rendre les changements de niveau visibles à un nombreux auditoire, il faut les projeter sur un écran. Avec une source d’énergie plus puissante, par exemple un alternateur, combinée avec un transformateur au lieu d’une bobine d induction, on pourrait obtenir des variations plus grandes. Il est bon, pour protéger les thermomètres de toute cause extérieure d’e-cliauffcment, de les recouvrir de papier.
- A H.
- Caractère axial des lignes de force magnétique,
- déduit de l’existence du phénomène de Hall par
- F. Kolacek (1).
- Les travaux de Maxwell et de Hertz ont établi qu’il existe entre les forces électrique et magnétique la corrélation suivante Si la force électrique varie, cette variation donne naissance à une force magnétique, dans le plan perpendiculaire à sa direction et réciproquement. Le travail lourni par cette dernière le long d’un contour très petit est proportionnel au produit de l’aire limitée au contour par la vitesse de variation de la force primaire.
- La réciprocité n’est complète que dans les milieux parlaitement isolants et parfaitement isotropes ; il n’en est plus de môme dans les milieux conducteurs. Si le champ électrostatique est suffisamment intense, il se produit
- une étincelle — rien de pareil n’a été constate dans le champ magnétique —. Des théories récentes expliquent cette différence en supposant que les phénomènes magnétiques consistent dans des mouvements de rotation autour de la ligne de force comme axe ; cette manière de voir est corroborée encore par l’existence de la polarisation rotatoire magnétique et aussi par celle du phénomène de Hall.
- Soit A Tî C D (fig. 1) une feuille d’or mince
- Fig. ..
- traversée suivant la direction A C par un courant constant I. On relie aux bornes d’un galvanomètre sensible deux points m et n, tels que le galvanomètre n’éprouve aucune déviation. Si ensuite on établit dans le voisinage immédiat de la feuille un champ magnétique puissant, uniforme et normal au plan de la feuille, le galvanomètre dévie : la déviation change de sens quand on renverse soit le sens du courant I, soit celui du champ magnétique.
- On ne peut faire que trois hypothèses :
- i° Le courant primitif I et le courant de Hall ne sont que des directions, c’est à dire que tous les phénomènes s’accomplissent dans le sens de leur longueur. Si nous menons une ligne de force magnétique perpendiculaire au plan de la feuille, et si cette ligne est aussi une simple direction, le phénomène de Hall est impossible, car par raison de symétrie, le courant pourrait se produire dans un sens comme dans l’autre (fig. 2).
- 2° Si les deux courants sont des axes, c'est à dire donnent lieu à des phénomènes correspondant à une rotation autour de leur direc-
- (1) Wied. Ann., t. U, p. 505.
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- tion, le courant primaire 1 sera caractérisé par une certaine propriété, qui sera dirigée sur la face antérieure delà feuille, suivant O A
- matures internes de l’électricité, jusqu’à ce qu’une étincelle jaillisse en F. Cette étincelle amenant la décharge des condensateurs, produit dans l'enroulement I un courant qui pro-
- (fig. 3). Si la ligne de force magnétique est une simple direction, les deux directions (1) et (2) qui caractérisent le courant de Hall se-
- t
- ront encore équivalentes et le phénomène sera impossible.
- Si enfin le courant électrique possède à la fois les propriétés d’une direction et d’un axe, si la ligne de force n’est qu’une direction, le courant de Hall ne changerait pas de sens quand on intervertit le champ.
- On ne peut lever ces objections qu’en attribuant à la ligne de force magnétique les propriétés d’un axe. C’est le résultat indiqué par M. Curie (’).
- M. L.
- Sur les oscillations électriques qui se produisent dans les expériences de Tesla,par A. Oberbeek (s).
- Considérons un appareil de Tesla, représenté schématiquement par la fîg. 1. Les condensateurs A et B reçoivent sur leurs ar-
- 0) p- Cvutv., Journal de Physique, 3, t. III, p. 393 ; septembre 1894.
- (3) Wied Ann t. LV, p. 623.
- r
- 1
- Fig- >
- f/yvyw^j
- Fig. 1.
- voque un courant induit dans 11. Le circuit secondaire II est ouvert, mais s’il est lormé d’un enroulement un peu serré, il possède par lui meme une certaine capacité : d’autre part, ses extrémités peuvent être reliées avec des conducteurs de capacité plus ou moins grande. Pour plus de simplicité dans le calcul, nous remplacerons les 2 condensateurs
- K
- t—ilcr1
- Fig. 2
- A et B par un seul de capacité moitié moindre. Le schéma de l’expérience sera celui de la fîg. 2.
- Soient O,, r,, l,. la capacité, la résistance et le coeffficient de self induction du circuit primaire. C2J r„, l.,, les mêmes données pour le secondaire. A un instant déterminé t, 1 m-
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- tensité est i, dans le primaire, i, dans le secondaire ; les différences de potentiel entre les armatures de C, et de C, sont respectivement Y, et V,. F.n appelant m le coffîcient d’induction mutuelle des deux circuits, on a .
- /( + l< ~Tt
- dj,
- 1 dt d^ df
- ! • ! - V — o
- V, et Vs doivent donc satisfaire aux équations différentielles.
- (»)
- d* v3
- dt* ' dlYt
- dt* '
- décréments logarithmiques a et -/sont nuis. Avec cette approximation l’équation (3) de-
- i = ~ "C| V *.) +4*. C,™,
- Puisque x= g ~ o, on a simplement
- Le courant dans chacun des deux circuits se ramènera à la superposition de deux vibrations de période T et T’
- h 1 o, q- k £5 -+• yc, - rs)J 4- 4
- 3
- j r, -j-Z4 c, -Vii, C,— £tl* 4- 4
- Posons
- V, = e,l-VS^^A(.
- Les constantes k et ). seront définies par les équations :
- A U* +
- En éliminant k,
- On peut exprimer T et T' en fonction des périodes propres T, et Ts des deux circuits : T, = 77 \/"i~ t2 = - \Jï— .
- Posons en outre :
- il viendra :
- T — ^/TÏ + Tj--\/Tî—TS+4 6Î T._y/T7+Tj — VTY^Tg -1-4 0»
- Tous les conducteurs étant formés de cuivre épais, nous admettrons à priori que les mouvements de lelectricité dans les deux circuits se font par oscillations amorties. De plus, nous ne considérerons que le régime permanent. Dans ces conditions, les racines ). seront de la forme :
- Le calcul rigoureux des À serait fort complique. Nous aurons une solution approchée beaucoup plus simple en négligeant les ter- , mes qui dépendent des résistances, comme on lefait ordinairement quand oncalcule la période T d’un circuit ; on trouve alors T = 7r \j7i et les |
- Dans le cas particulier où les deux circuits sont en résonance, c'est adiré quand T, = T„, on a simplement :
- T’ = Tî + s> = *' [l,c, \- m\fc7,}
- T" = T»-S> = ,' D, c, - m Les deux vibrations sont de période différente ; l’une des périodes est plus grande, l’autre plus petite que la période propre aux deux circuits.
- Si T, est notablement plus grand que T., on prendra comme première approximation .
- La période la plus longue est voisine de
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- T,, mais un peu plus grande, — la période la plus courte est voisine de Ts, mais un peu plus petite.
- Calcul des amplitudes. — Si nous négligeons les résistances, les équations (2) se réduisent à :
- et il suffit de prendre la solution :
- V, — A, cus^Z + B, cos nt Vs = A, cos S i + B, cos « t ; il n’y a pas de termes en sinus, parce que nous supposons qu’au temps t = o, d V, _ dY, _
- 'dT ~dt ~~ °'
- Par un calcul bien connu, en tenant compte des conditions initiales V, = 1, V2 =0, et posant :
- Il est à remarquer que dans le circuit secondaire les amplitudes des deux vibrations sont égales. En nous reportant aux valeurs trouvées pour (3 et rh nous trouverons pour la valeur commune de ces amplitudes :
- K' K m r,
- - -W + 4*1 0;
- Calcul des amortissements. — Revenons à l’équation (3) et calculons les racines d’après la forme (4) ; — «et y sont les décréments relatifs aux périodes T et T’. Pour avoir une valeur approchée de a et de y, nous admettrons que les valeurs de (i et t, correspondant aux équations (3 bis) et (5) sont exactes. En supposant encore a petit par rapport à /3, et négligeant les puissances de a, on trouve, en posant :
- R = — hcù'-\ 4m*cAct D = l,ci—ltcî,
- _ r, [lt (R + D) - s m'e,} + rt 11, (R - D ) - a c,]
- “ 4 R (*, h ~ «*)
- [/, (R-D)+ J + 'J A fR“D)
- 4 R (/, h ~ m*,
- Dans le cas de la résonance:
- _ ^ [4 - « f,l + r, (/, VÆT7, - m e,1
- 4 -»)
- . = r, [/, \/^ +mcà + r,[l, \J~,
- x est plus petit que y : la vibration la plus rapide est donc plus amortie que l’autre.
- Les coefficients de self-induction des deux' enroulements dépendent du carré de leur nombre de spires, le coefficient d’induction mutuelle du produit de ces deux nombres, on peut poser :
- S’il y a résonnance,
- z, <r, = it c,
- et :
- Dans le cas où il y a résonance,
- s=\/| -Vf
- Expérimentalement, il est avantageux de régler la résonance en prenant l, petit et c, grand et inversement grand et cs petit.
- Les intégrales générales des équations (2) s’écriront :
- V, = /K#tA, cos^+B, sin fit]
- — Pi [C, cos V3? + D, sin 7>i\
- V2 — e"K * [A, cos (31 -1 • B2 sin j31]
- -re"7t [Cs cos ni -j- Ds sin r,t].
- Les constantes se déterminent à l’aide des conditions initiales.
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- Application numérique.
- Rcsonnancc pour c, = io"18 ct = — 10
- On trouve:
- T = 12,6. io-8 T’ =6,3. 10-
- N, = 1,06. io’ vib. par sec.
- N' =1.593. 107 »
- V = 1 75°-
- M. L.
- CHRONIQUE
- Les tramways électriques en‘Perse. — Un sujet allemand vient d’obtenir la concession, pour 75 ans, des transports à établir sur une route qu’il doit construire entre Téhéran et Bagdad et aussi la concession pour 90 ans d’une ligne de tramway électrique ou à vapeur entre Téhéran et les villages au nord de cette ville. Cette ligne aurait environ 16 km de longueur.
- Morts causées par la décharge électrique d’une torpille. — Les voyageurs ont souvent relaté les accidents causés par les torpilles ; les récentes expériences de M. d’Arsonval ont montré que la puissance des décharges de ces poissons était beaucoup plus considérable qu’on ne le supposait; les observations suivantes qu’un correspondant de YElectrical Engineer, de New-York, a pu faire dans la vallée de l’Orénoque, en Vénézuéla, prouvent que les accidents mortels causés par les torpilles et les gymnotes sont relativement fréquents : « J’ai vu, dit-il, une mule tuée par un gymnote ; une autre fois, j’ai vu une femme et son fils, un jeune homme de 18 ans, tués par la même torpille, sur les bords du Bas-Orénoquc, en dessous de la ville de Bolivar. En traversant des marais, j’ai vu souvent des mules jetées bas par des gymnotes qui sont très nombreux dans ce delta.
- Utilisation diurne des stations centrales d’êclai rage électrique. — On sait tout l’avantage que les stations centrales pourraient retirer d’une vente de courant plus importante pendant la journée
- dans ces derniers temps, leur attention s’est particulièrement portée sur ce point et les sociétés se sont décidées à accorder desdiminutionsde prix importantes aux consommateurs diurnes. Dans le but de féliciter cette mesure, M. W. S. Barstow, ingénieur-directeur de la Brooklyn Edison Company, emploie le dispositif suivant : deux compteurs sont placés chez l’abonne, ou bien un seul compteur et deux enregistreurs commandés par le même organe électrique. Un (commutateur électromagnétique, commandé à heure fixe par une horloge lance le courant princ:pal sur l’un ou l’autre compteur, suivant que les appareils sont employés dans la période diurne ou dans la période nocturne.
- Corrosion èlectrohjtique des canalisations métalliques souterraines. — Cette question devient de plus en plus aigüe aux Etats-Unis. Au dernier meeting de l’International Association of Firc Kngi-neers, tenu à Atlanta (Géorgie), le 7 octobre dernier, le Comité d’experts sur l’clcctrolysc, composé de MM. Morris W. Mead, superintendant du bureau d’électricité à Pittsburgh, Wm Brophy, P. Barrett et B. S. Flanders, a pris les décisions suivantes, à la suite d’une longue discussion :
- i° Nous avons déterminé à la fois que la rapide corrosion des canalisations de gaz et d’eau existait bien réellement, et que la cause qui lui était attribuée était bien exacte et nous avons déterminé aussi l’ctendue du mal ;
- 20 II est nécessaire de prendre des mesures immédiates pour l’arrêter ;
- 30 Vous devez employer tous les moyens en votre pouvoir pour empêcher que des compagnies ou des particuliei’s puissent obtenir des franchises pour construire et exploiter des tramways électriques équipés avec le système à conducteur aérien à simple trôlet ;
- 40 Dans l’intérêt commun et pour vous protéger vous-mêmes, vous devez prévenir les autorités que les distributions d’eau peuvent vous faire défaut au moment critique et complètement paralyser vos efforts pour arrêter le progrès des tiammes;
- 50 Vous devez les prévenir aussi que les canalisations de gaz peuvent devenir si faibles, par ccttc cause, qu’elles laisseront le gaz se répandre dans le sol, dans les habitations, dans les magasins et les manufactures, en telle quantité qu’un danger permanent en résultera pour les propriétés et h vie des habitants ;
- 6° Ceci fait, vous aurez accompli votre devoir ;
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- et si vos avertissements ne sont pas écoutés, la responsabilité des désastres futurs qui pourraient survenir pèsera tout entière sur la tête de ceux qui les auront aveuglément provoqués.
- Emploi des accumulateurs dans les stations centrales de tramways électriques. — La première station centrale de tramways électriques équipée avec des accumulateurs serait, d’après M. Maurice Bar-nett, celle de Zurich et Hirslanding, en Suisse ; les résultats suivants auraient été obtenus :
- La dynamo fournit un courant à intensité constante, les accumulateurs étant chargés ou déchargés suivant que le débit est inférieur ou supérieur à la moyenne ; des conjoncteurs disjoncteurs automatiques sont employés pour mettre en circuit ou supprimer un nombre d’éléments suffisant pour maintenir le voltage constant. Cette disposition a permis d’économiser 1 kg de charbon par cheval heure, soit 25 000 francs par an environ. La batterie d’accumulateurs et scs accessoires complètement installés ont coûté y 7 000 francs. En tenant compte de l’entretien, des réparations, de l’intérêt et de l’amortissement, le prix de la batterie est gagné en 3 ou 4 ans. Une station directement équipée de la sorte coûterait moins qu’une station pouvant assurer le même service et équipée seulement avec des moteurs à vapeur.
- Mariage par téléphone, — Bien entendu, ceci se passe en Amérique. M. Albert Carri, établi à Chicago, avait fait venir en Amérique, sur promesse de mariage, une jeune fille qui, dernièrement ar-rivéelà New York, est maintenant à CastleGarden parce quelle n’a pas d’argent. Son fiancé n’est pas plus riche qu’elle et ne peut faire le voyage de Ne.w York. Mais il demande à être uni à sa victime., par le fil, afin de témoigner de sa bonne foi !!
- La découverte de l’Argon. — Lord Rayleigh et W. Ramsay ont reçu de l’Ambassade des Etats Unis un chèque de 10000 dollars (50 000 fes), montant du premier prix Hodgkins qui leur a été décerné parla Smithsonian Institution, à Washington, pour leur mémoire sur l’Argon.
- Le système métrique en Angletere. — L’Association des Chambres de Commerce anglaises ont présenté lè 20 du présent mois, à M. A. J. Bal-four, un mémoire dans lequel elles demandent: ,
- i° Que le système métrique de poids et mesu res soit rendu légal de suite et pour toutes les applications.
- 20 — Qu’après une période de deux années, le système métrique soit rendu obligatoire par un acte du Parlement ;
- 3= Que ce système soit enseigné dans les écoles élémentaires comme une partie nécessaire et intégrante de l’arithmétique.
- Le mémoire se termine ainsi:
- « Les soussignés insistent donc respectueusement auprès du gouvernement de Sa Majesté, pour que les recommandations du Comité soient votées pendant laprochaine session parlementaire, en déposant un projet dans ce sens.
- Les moteurs à gart et les chemins de jer électriques. — M. Westinghouse a récemment exposé aux directeurs de la Pennsylvania Railroad Company, l’ensemble d’un système dont il étudie, en ce moment, les derniers détails et qui aurait pour but de généraliser l’emploi de la traction électrique sur les chemins de fer, par la substitution des grands moteurs à gaz pauvres aux moteurs à gaz pour l'entraînement des dynamos. « Ce qui a surtout empêché les compagnies de chemin de fer d’adopter la traction électrique, dit le savant ingénieur, c’cst que les frais entraînés par l’équipement électrique des lignes seraient très élevés et qu’il n’en résulterait aucune économie dans l’exploitation. » M. Westinghouse estime que par l’emploi de forts moteurs à gaz pauvre, la consommation de charbon serait 8 fois plus faible qu’avec les locomotives à vapeur, à puissance égale. Or la Compagnie de Pennsylvanie dépense environ 5 000 000 tonnes de charbon par an sur ses lignes à l’est de Pittsburgh , en employant le système qu’il propose, elle n’en dépenserait plus que 600 000, ce qui correspondrait à une économie de 25 000 000 frs par an, plus que suffisante pour justifier la transformation ; celle-ci aurait encore comme conséquence une moindre usure de la voie permanente et permettrait d’atteindre de plus grandes vitesses. Des usines génératrices seraient placées le long des voies tous les 15 ou 20 km, afin que deux ou trois stations alimentent toujours une section delà ligne.
- L’Éditeur-Gérant : Georges CARRÉ
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- 4 Déc
- ibre 1895
- — Nü 50
- L’Éclairage Électriq
- REVUE HEBDOMADAIRE D’ÉLECTRICITÉ
- Directeur Scienufique j. BLONDIX
- Secrétaire de j,a rédaction : G. PELLISSIER
- LES HYPOTHÈSES
- DES SYSTÈMES ABSOLUS DE DIMENSIONS
- DES GRANDEURS PHYSIQUES
- Les formules de dimensions des grandeurs électriques et magnétiques ne peuvent actuellement être données en fonction des grandeurs fondamentales de la mécanique ordinaire sans faire intervenir une hypothèse primordiale dans leur établissement.
- Un choix reste donc encore à faire entre certaines hypothèses plausibles pour arriver à la fusion des différents domaines de la physique (mécanique., astronomie, électricité, magnétisme) et à l’établissement du système absolu de dimensions unique, corrélatif de l’unité des forces physiques.
- Le présent travail a pour objet de mettre en évidence les hypothèses auxquelles correspondent les différents systèmes absolus préconisés jusqu’ici et d’en exposer la portée.
- Pour cause d’actualité, il paraît nécessaire de rappeler que, en fonction des grandetirs fondamentales particulières de chaque domaine (mécanique, astronomie, électricité, magnétisme), les formules de dimensions des grandeurs sont l’expression abstraite des lois physiques servant par définition à les établir et ne sont discutables qu’autant que ces lois le sont elles-mêmes (1).
- 0 II n’est donc loisible à personne de remettre en question les notions les plus certaines de la mécanique; et, se servir des appellations propres aux gran-
- L’unité des forces physiques et sa traduction par l’expression en dimension de toutes les lois physiques au moyen des seules unités fondamentales de la mécanique impliquent tout d’abord la comparaison de. la force mécanique exprimée par ses dimensions ordinaires avec les differents phénomènes physiques d'attraction.
- Définie par l’effet exercé proportionnelle-
- deurs les plus connues pour en baptiser d’autres, n’est qu’une erreur fâcheuse; la citation de Sir William Thomson qu’on lira plus loin, page 483 est donnée comme réponse à plus d’une étrange prétention et comme une protestation nécessaire, attendue évidemment de? lecteurs de ce recueil.
- E. R.
- ^ M. Raverot fait ici allusion à un travail récent de
- M. Perrin (p. 202 J donne le nom de vitesse dynamique à la grandeur mécanique aux dimensions MLT~ qui est par définition classique la quantité de mouve-
- Aussi arbitrairement, il nomme accélération dynamique la grandeur aux dimensions ML T-2 qui est par définition classique la force mécanique.
- M. Perrin considère ensuite sous le même nom de force le produit de son accélération dynamique par une masse, c’est-à-dire une grandeur essentiellement différente. Il s’ensuit que les termes force, puissance ou travail, quantité de mouvement de M. Perrin ont une signification differente de leurs définitions clas
- L’hypothèse connue [Q] = [M] est admise par M. Perrin; c’est d’elle que résultent les symboles pourvus
- gnétiques qui ne constituent pas une innovation personnelle à l’ébauche d’étude de l’auteur.
- N. D. L. R.
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- 48:
- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- ment à la masse M et à l’accélération LT_î (ou vitesse créée par unité de temps), la forme mécanique F ne contient dans l’expression [MLT'5]de ses dimensions aucun terme relatif au milieu dans lequel la masse est mise en mouvement ; lorsqu’on passe à la définition des unités de force on est conduit à spécifier que le mouvement se produit dans le vide ; l’expression [MET-1] des dimensions de la force mécanique est donc essentiellement con-ting-ente et relative à un milieu déterminé.
- La seconde expression de la force F définie par la loi d’attraction comme proportionnelle au produit des masses et en raison inverse du carré de la distance est établie pareillement sans spécification relative au milieu et la seconde expression [M5L~5] des dimensions de la force mécanique est comme la première essentiellement contingente et relative à un milieu déterminé.
- L’identité des deux dimensions de la force mécanique, obtenues ainsi dans des conditions comparables donné la relation [M] = [L« T-],
- qui réduit à deux le nombre des unités fondamentales nécessaires en mécanique et l’expression en dimension des grandeurs mécaniques peut ainsi être mise sous trois formes équivalentes, en fonction de [M L], [MT] ou [LT).
- Comme nous avons personnellement explicité jadis (’) cette idée, parfaitement classique d’ailleurs, nous sommes heureux d’avoir à donner à son égard l’opinion de Sir William Thomson qu'une traduction assez récente nous a fait connaître.
- La citation servira, nous l’espérons, à rassurer le lecteur sur le légitime emploi que nous avons fait jadis de la relation astronomique, si lestement contestée depuis (s).
- « Le principe sur lequel Gauss a fondé les
- Y) La Lumière Électrique, t. XXIII, p. ios; 1887.
- (*) Notamment par M. Félix Lucas qui la déclare a prion inadmissible; [Électricien, a* * série, t. V, p, 389 — 1893) et par M. Clavenad (Génie civil, t. XIX; 1891, et t. XX, 1892 — passim.)
- mesures absolues relatives au magnétisme et à l’électricité est, dit Sir William Thomson (1) simplement une extension de la méthode astronomique d’évaluation des masses en fonction de ce que nous pouvons appeler Yunité de matière dans le système gravitation universelle, et de la méthode d’évaluation des forces adoptées à la fois par les astronomes et par tous ceux qui s’occupent de dynamique mathématique, méthode d’après laquelle l’unité de force est la force qui agissant sur l’unité de masse pendant 1 unité de temps, lui communique une vitesse égale à l’unité de vitesse.
- « Mais (!) le système de gravitation universelle usité en mécanique céleste définit l’unité de masse en fonction de l’unité de longueur et de l’unité de force ».
- » Voici donc deux définitions qui empiètent l’une sur l’autre : celle de l’unité de force, en fonction des unités de masse, de longueur et de temps ; celle de l’unité de masse en fonction des unités de force et de longueur. On pourrait croire que nous faisons un cercle vicieux ; mais il n’en est rien, les deux définitions dépendent logiquement et évidemment l’une de l’autre. Nous avons, pour ainsi dire, deux inconnues et deux équations; et l’élimination de l’une des inconnues entre les deux équations nous donne explicitement la seconde. Elles sont toutes deux mélangées d’une man-icre un peu embarrassantes dans les définitions primitives, mais si nous les démêlons, nous arrivons au résultat simple que je vais établir tout à l’heure, à deux définitions indépendantes de l’unité de masse et de l’unité de force, chacun en fonction des unités de longueur et de temps arbitrairement choisies.
- )) Les unités de force et de masse ainsi définies sont essentiellement contenues, d’une manière implicite, dans toutes les formules
- (’) Conférences scientifiques et allocutions de Sir William Thomson, traduites et annotées par MM. Lu-gol et Brillouin, p. 63.
- (’) Loc. cit. p. 65.
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- 483
- relatives aux lois de l’Astronomie physique
- .....................; malgré cela {’), il
- n’est pas d’usage, en Astronomie physique, de fonder sur ces unités un système de mesures numériques, ni même de choisir arbitrairement et définitivement des unités particulières de longueur et de temps comme bases des unités de force et de masse. Il est intéressant, non seulement au point de vue de la philosophie dernière des systèmes de mesure, mais aussi à cause de tout ce qu’on peut en tirer relativement aux propriétés de la matière, de développer en détail l’idée de n’employer que la longueur et le temps, comme unités fondamentales, dans la définition des unités de masse et de force.
- « Je ne sais pas (J) s’il est généralement connu que c’est Fourier qui a donné ces deux équations de dimension contenues dans le volume des Rapports de L’Association Britannique, dans l’ouvrage de Clerk Maxwell, et dans le livre si utile d’Everett : Unités et constantes-physiques... »
- « II est également curieux et surprenant que la quatrième puissance d’une vitesse linéaire serve de mesure à une force... »
- En note, M. Lugol résume ainsi les raisonnements de Sir William Thomson :
- « On peut arriver très rapidement à ces conclusions de la manière suivante : Désignons par L. M, T, F les unités de longueur, de masse, de temps et de force. Dans le système C. G. S. F est définie par l’équation aux dimensions
- LFj= MLT-'l; (1)
- Dans le système de la gravitation universelle, F est définie par
- [F] = [M»L-]. {=)
- L’élimination de M entre ces deux équations conduit à
- [F] = (L‘ T"4] ;
- Loe. cit., p. 66.
- (*) Loe. cit., p. 67.
- la force se mesure par la quatrième puissance d’une vitesse linéaire.
- L’élimination de T entre les mêmes équations donne
- [M] = [L* * T-].
- Plus loin (page 71), Sir William Thomson dit encore :
- « Il y a quelque chose d’excessivement intéressant à constater qu’il est possible de fonder pratiquement un système de mesures sur une unité de longueur et une unité de temps. II n’y a là rien de neuf puisqu’on le sait depuis l’époque de Newton, mais ce sujet présente un intérêt toujours nouveau. La seule idée d’une telle probabilité est pleine d’enseignements pour la science, enseignements qui ont été à peine aperçus jusqu’à présent, spécialement en ce qui concerne les propriétés intimes de la matière. »
- En sus de ce qui précède, on peut ajouter cette remarque complémentaire que l’attraction mécanique des masses se trouvant établie par toutes les expériences faites d’après la méthode de Cavendish, la relation dite astronomique
- [M] = [U T-*],
- est indépendante de toute hypothèse sur le mécanisme d’attraction.
- Quant à présent, on ignore d’ailleurs absolument si l’attraction des masses est ou non ; indépendante du milieu où elle s’exerce.
- Les expressions en dimension de la grandeur F dénommée.force mécanique désignent néanmoins une attraction exercée dans un certain milieu.
- Aussi, pour exprimer sous une forme absolument générale les diverses lois physiques d’attraction, nous distinguerons par définition sous lé nom d’action et par le symbole § une autre force d’attraction indépendante du milieu.
- L'action est la grandeur distincte définie par l’effet exercé proportionnellement à la masse M, à l’accélération LT 5 et au coefficient ca-
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- •184
- ractéristique 9 du milieu où la masse est soumise à l’effort.
- R-IïML'fl
- Par définition, l’unité d’action est l’action qui, agissant sur l’unité de masse, lui imprime la fraction <p de l’unité d’accélération caractéristique du milieu où elle se transmet.
- Dans l’expression de chaque phénomène, nous faisons état, sans rien préjuger, d’un coefficient analogue caractérisant l’influence possible du milieu.
- L’électricité et le magnétisme sont reliés à
- [2]
- L’homogénéité des formules relie entre eux les coefficients 9, k.k',a, À, j, ip caractéristiques de l’influence possible du milieu par un certain nombre de relations nécessaires qui permettent de réduire leur nombre et offrent un réel intérêt. Nous n’avons pas à insister sur ce point qui a été très complètement développé d’abord dans le livre de Ai. Pionchon sur les systèmes de mesures usités en physique ('), puis dans des notes de M. Mercadier et de M. Amagat, insérées aux comptes rendus de l’Académie des Sciences (*).
- Avec les notations employées ici, les relations s’expriment :
- Pon peut choisir pour les éliminer les
- f1) Paris (Gauthier Villars et fils), 1891.
- C. R., t. CXVI, p. 800 et p. 87s ; t, CXVfT, p. 86 t 150, 1893.
- (i) Loi de Newtc (alLoideCoulorr (3) Loi de Coulo U) Loi élootrodym
- (5) Loi électron,»
- (6) M = [l ?]
- (7) [*] = W*l;
- l’électromagnétisme par les deux notions ;
- Du courant i produit par les décharges » fonction de la quantité d’électricité Q passant dans un temps donné ;
- De l’équivalence entre le moment oüt L d’une quantité de magnétisme cTH et le feuillet magnétique L’ i produit par un courant i.
- Les équations de dimension écrites ci-dessous résument l’ensemble des phénomènes sous les deux formes mettant en évidence au premier terme l'action 3F ou la force mécanique F.
- 1 coefficients des trois dernières formules
- | Mvf] Mvlbi
- j A part de légères différences d'écriture, l’en-J semble arithmétique des formules données : est d’accord avec les auteurs cités.
- Le seul point négligé par la généralité des auteurs est de se demander quel genre de force caractérise l’expression en dimension introduite dans le premier membre des équations. Si c’est une force indépendante du milieu — dont l’expression en dimension tienne compte de l’intervention du milieu — elle ne devra certainement être identifiée qu’avec des actions paraissant elles-mêmes indépendantes de l'effet du milieu.
- Si, au contraire, les dimensions du premier terme définissent un phénomène constaté dans un milieu particulier, sans préoccupa-* tion d’une influence possible de ce milieu, il ne
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- pourra être physiquement homogène qu’à une force comparable.
- Nous n’avions pas cru devoir insister (1)sur ce point qui est simple et demeure le critérium du choix à faire.
- Il semble pourtant avoir passé généralement inaperçu si l’on en juge par la seule modification introduite dans l’enseignement classique depuis les discussions auxquelles a donné lieu la question des dimensions.
- La dernière édition anglaise du livre d’Eve-rett (s) reconnaît en effet, avec le professeur Rucker (3), la nécessité de faire figurer dans les équations de dimensions des constantes manifestant leur indétermination ; elle donne les dimensions des deux systèmes (I3A) de Maxwell en faisant intervenir comme quatrième unité fondamentale la constante diélectrique ou le pouvoir inducteur magnétique du milieu.
- L’honneur de cette solution expectante
- optée de préférence par les meilleurs pro-
- Système H et B -=i
- Syst. électrostatique (B A) k_
- (Maxwell) 1
- Syst. Claveuad - —t<s
- Syst. électromagnétique (B A) k __ „
- (Maxwell) f~''V
- Syst. électrostatique Clausius -= 1
- 1. — Le premier système désigné seulement par les initiales H et B n’a d’abord été indiqué par Helmholtz (et selon lui d’après Gauss) que pour compléter la série des hypothèses possibles ; il a été repris par M. Bertrand qui l’a présenté en vue seulement de la simplification des unités. Il serait injuste, pensons-nous, d’imputer à ses auteurs l’intention d’attribuer à ce système une portée quelconque
- )’) La Lumière Électrique, t. XXIII, p. 105, 1887.
- (s) Evkrbtt, C.G. S. System of Units, London 1891.
- (a) Rucker, Philosophical Magazine, t. XXVII, p. 178, 1889.
- fesseurs (’) reviendrait d’ailleurs à M. Yves Machai qui en a émis l’idée dans une note très intéressante publiée en 1884 (* *).
- On ne manquera pas toutefois de remarquer qu’en présentant ainsi les équations de dimensions on semble plutôt admettre que l’indétermination porte sur les grandeurs dérivées et non sur le premier membre des équations fondamentales d’où sont tirées leurs ex-sions en dimensions. Le point de vue inverse près est lepoint de départ de la présente étude.
- La comparaison des différents systèmes et certains rapports entre les coefficients s’expriment en fonction de c’est à dire, en fonction d’une grandeur bien connue dite v de Maxwell, ayant les dimensions [v] — de la vitesse ; le symbole v est d’un emploi avantageux dane le résumé suivant des valeurs attribuées aux coefficients dans les différents systèmes de dimensions ;
- au point de vue de la question des dimensions.
- Un pareil système ne peut prétendre qu’à refuser systématiquement toute signification mécanique aux formules de dimensions (:1), le système identifiant tous les phénomènes d’attraction
- [mj = [q] = [0)l; = [»l],
- Ce système est en contradiction avec les expé-
- f) Mercadter, loc. cit. Vaschy, Traité d’Electricité, Paris 1890. Guillaume, Unités et Etalons, Paris 1893.
- (*) Annales de Chimie et de Physique, 6’ série, t. I, p. 413, 1884.
- (*} La Lumière Electrique, t. XXXVI, p, 604, 1890.
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- rienccs établissant la différence d’effet de milieu en électrostatique et en magnétisme, et aussi avec l'expérience de Rowland montrant l’action électromagnétique d'un corps électrisé en mouvement.
- II.—La même contradiction avec l’expérience de Rowland se présente avec le système électrostatique (BA) ; ce système suppose en outre que la notion d’équivalence est subordonnée au coefficient caractéristique du milieu par l’intermédiaire duquel se transmettent à distance les attractions équivalentes exercées :
- Au surplus ce système identifie la force mécanique à l’attraction électrostatique exercée dans un certain milieu et met à part les attractions magnétiques et électrodynamiques. En développant parallèlement les équations de dimensions de ce système et celles du système électromagnétique on ne peut raisonnablement prétendre que Maxwell ait entendu résoudre la question des dimensions du système absolu unique, puisque les hypo- , thèses fondamentales diffèrent de l’un à l’autre.
- III. Al. Clavenad (’) dans un système développé beaucoup plus récemment que tous les autres a cru redresser une erreur générale en se préoccupant de discerner l’effet réel du milieu dans les diverses attractions.
- Mais, quand par les seconds termes de ses équations il évalue :
- l’action astronomique en tenant compte de l’action du milieu,
- l’action électrostatique en tenant compte de l’action du milieu.
- les actions magnétique, électrodynamique ou électrodynamique, estimées indépendante du milieu ;
- il identifie chacune de ces actions à la force mécanique exprimée par ses dimensions ordinaires MLT"3.
- La justesse du système est donc subordonnée à l’hypothèse que : j
- {’)Génie civil, t. XIX, 189! et t. XX, 1892, Passitn. (
- la force mécanique exprimée par ses dimensions usuelles MLT-' représente une action indépendante du milieu:
- Quoi qu’il en soit de la contradiction de cette hypothèse avec les considérations et les citations données précédemment et qu’il faudrait encore reproduire ici, exprimons encore en d’autres termes l’opinion de M. Clavenad.
- Il admet,
- Comme actions échappant à l’influence du milieu, la force mécanique aux dimensions MLT-', les attractions magnétique, électrodynamique et électromagnétique ;
- l'influence du milieu intervient au contraire selon -M. Clavenad, dans les attractions astronomique et électrostatique, comparables par
- IV. Le sj’-stème électromagnétique est tributaire de la même hypothèse que le précédent :
- la force mécanique exprimée par ses dimensions usuelles MLT-3 définit une action indépendante du milieu.
- -Mais l’action électrostatique seule est ici évaluée en tenant compte de l’action du milieu tandis que l’attraction astronomique ne lui est plus comparable et est estimée par conséquent indépendante du milieu.
- Tandis que le rôle du milieu est notoire en électrostatique, la différence des milieux diélectriques semble être sans influence sur les phénomènes électromagnétiques. M. Merca-dier (’) et la plupartdes auteurs tirent de ce fait un argument en faveur du système électromagnétique. Nous considérons certes le fait comme une preuve que les attractions d’ordre électromagnétique sont indépendantes du milieu et ne peuvent être homogènes physiquement qu’à une grandeur indépendante du milieu ; aussi l’argument ne vaut-il que si la force mécanique aux dimensions MLT-J est une pareille grandeur ?
- V. C’est une hypothèse inverse de ce qui
- (’) Comptes rendus de l’Académie des Sciences, t. CXVI, p. 974, 1893.
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- précède, relativement à la force mécanique et f à l’expression usuelle de ses dimensions qui caractérise le système présenté par Clausius comme une rectification du système électrostatique (RA) de Maxwell.
- Clausius a indiqué la nécessité d’une distinction entre les deux genres de forces, la force électrodynamique et la force électrostatique, mais il sc préoccupait surtout d’établir son système conformément à la conception du magnétisme d’après Ampère. « Il est, dit-il, indispensable pour mesurer le magnétisme de choisir une unité en harmonie avec ce point de vue, et cela de manière que l’unité de moment magnétique (produit de l’unité magnétique par l’unité de longueur) et le produit de l’unité de courant par l’unité de surace, soient des grandeurs équivalentes ».
- On doit pouvoir poser , i™ L] = [i L‘],
- [;.m ] = [i L],
- Or, on a adopté pour unité de courant un courant tel que l’unilé d’électricité traverse dans l’unité de temps une section donnée :
- . , U-IQT-L
- ce qui donne
- [;)ll] — [Q L T-'].
- « L’équation d’Ampère résulte, ajoute-t-il encore, de la considération de forces électrodynamiques, par exemple, de la comparaison de l’effet produit par un aimant à l’effet produit par un courant électrique ; mais elle ne représente ces forces ni sous la forme d’une force mécanique, ni sous toute autre forme. Elle n’exprime absolument que l’identité des actions exercées, d’un côté par l’aimant, de l’autre par le courant. »
- L’adoption ainsi formulée par Clausius de la formule de Weber comme relation fondamentale de son système électrostatique de dimensions s’exprime en d’autres termes par l’hypothèse que l’équivalence entre un aimant et un courant vts-à-vis d'un autre
- p) Mémoire traduit par M. Pérard dans YÈlectricien’ t. TV, p. 56, 1882.
- f courant ou d’un autre aimant ne change pas avec le milieu; l’hypothèse n’implique pas d’ailleurs que l’action exercée soit indépendante du milieu.
- On peut pour préciser indiquer comment le phénomène se prêterait au contrôle de l’expérience :
- Un magnétomètre situé dans un certain milieu éprouve par exemple une même action A quand on place en un point donné soit un aimant de moment SCL soit un feuillet magnétique équivalent de surface L5 et d’intensité t. Si l’on vient à changer le milieu interposé (que l’on passe de l’air à un diélectrique liquide...) il suffira pour justifier l’hypothèse de Clausius que l’action quelconque A' éprouvée dans le nouveau milieu par le magnétomètre sous l’influence de moment <§>IlL soit-encore équivalente à celle du feuillet magnétique de surface L5 et d’intensité i.
- Faire intervenir la perméabilité magnétique dans la relation de Clausius nous paraîtrait après tout ce qu’on vient de lire une contradiction formelle avec ses vues et nous sommes surpris qu’on ait encore cherché récemment dans cette voie une conciliation impossible entre les deux systèmes électrostatiques ; celui de Maxwell et celui de Clausius correspondant à deux conceptions différentes du magnétisme f).
- Sous une forme analogue à ce qu’on a dit des autres systèmes, l’hypothèse de celui de Clausius est que :
- La force mécanique exprimée par ses dimensions usuelles M L T" définit une action exercée dans un milieu donné et que les attractions électrostatiques particulières dans chaque milieu sont homogènes à une pareille grandeur.
- L’attraction des masses matérielles dans un milieu particulier est considérée de même
- note de M Hertz en 1895. [Journal de Physique s s"sé-. rie, t. IV, p. 3=5).
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- et jugée comparable par conséquent aux attractions électrostatiques.
- Le système définit au contraire les attractions magnétique, électrodynamique et électromagnétique comme des actions distinctes des forces centrales et non homogènes à la force mécanique aux dimensions [.MLT' ].
- La valeur [-J — i attribuée par le système électrostatique de Clausius (') au coefficient de la loi électrostatique de Coulomb exprimée en fonction, de la force mécanique a fait préjuger à tort que l'adoption du système impliquerait la négation de l'influence du milieu dans les phénomènes électrostatiques et la supposition que la constante diélectrique K = k soit une constante physique sans dimensions.
- L’hypothèse faite f-j =- i ne préjuge rien sur les dimensions particulières de k ou de ®, et toute la question se résume dans l’incertitude où l’on demeure relativement à la force, incertitude que nous essayons précisément de mettre en évidence.
- Poser la question n’ofïrirait qu’un intérêt médiocre si elle n’était susceptible de recevoir un jour une solution expérimentale. La méthode de Cavendish, sous la forme où clic a cté appliquée par MM. Cornu et Baille se prêterait sans modification essentielle à la mesure du coefficient 9 dans les divers isolants, et spécialement danslesisolants liquides. Dans notre idée (exposée avec ces conséquences générales en 1887), l’expérience devrait manifester si les attractions à distance des masses matérielles sont au même degré que les attractions électrostatiques affectées par le
- Ce que l’on sait déjà du coefficient k en électrostatique, du coefficient a en électro-dynamique et des dimensions du rapport -
- Qui concorde en effet avec les équations générales de M. Mercadier et s'en déduit en y posant K —t,
- K' = A—À=^.
- compléterait les cléments d'appréciations. Nous en attendons avec confiance le développement des idées que nous avons émises à titre d’opinion personnelle (’) ; nous bornant aujourd’hui à préciser par l’énoncé des primordiales hypothèses l’état de la question:
- Les vues de Clausius et la relation astronomique demeurent selon nous les éléments essentiels du système absolu des dimensions des grandeurs physiques.
- E. Raverot.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ (* *}
- L’application de Tclcctricité à l’actionne-menl des pompes pour les distributions d’eau des villes est, comme on le sait, l’une des plus discutées et des plus intéressantes, mais il faut se garder de faire cette application au hasard, principalement s’il s’agit d’un service continu. Comme exemple, on peut citer l’une des installations électriques de ce genre les plus récentes : celle de la petite ville de De Kalb, 5 000 habitants, à une centaine de kilomètres de Chicago (!).
- L’ancienne distribution installée en 1879 n’avait pas tardé à devenir insuffisante. L’eau était refoulée par une pompe à action directe dans une colonne de 2qmde haut sur 6 70 m de diamètre qui la distribuait aux conduites : la pompe devait, en été, marcher sans arrêt, et l’on était, malgré cela, obligé de fermer presque toujours l’eau pour maintenir la réserve nécessaire contre les incendies.
- L’installation actuelle, établie par la compagnie électrique de De Kalb, avec un contrat de 10 ans, tire son eau d’un puits de 270 m de profondeur, dans lequel l’eau monte à 20 m du sol, mais s’abaisse à 50 m pour un débit de 2 2 litres par seconde : c’est la hauteur de refoulement des pompes. Le service du puits
- (1) La Lumière Électrique, t. XXII], p. un; 1887 -t. XXXV, p. 453 — t. XXXVI, p/601; r89r>.
- L’Electrique Électrique du 26 octobre 1895, p. 150,
- (*) Engineering News, 3 octobre 1895.
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- se fait actuellement au moyen d’une pompe aspirante de Downie, dont l’expérience a révélé quelques défauts, et que l’on remplacera par un type spécial dont on espère un rende -ment de 65 à 70 pour 100. La pompe actuelle est actionnéepar une dynamo multipolaire fai-
- sant 560 tours sous 220 volts et envoie l'eau dans un réservoir en maçonnerie de 2 300 m De ce réservoir, l’eau est prise par deux pompes triples à simple effet de Goukl, à pis-tonsde 250 mm sur 305 de course, pouvantdé-biter chacune 20 litres par seconde, comman-
- dées chacune par une dynamo multipolaire de 50 chevaux, faisant 495 tours par minute à 200 volts ; rendement 90 pour 100 en pleine charge et 82 pour 100 à demi charge. Les dynamos commandent les pompes par un jeu de pignons qui en réduit la vitesse dans le
- rapport de 1 à 5,60. Les grands pignons sont à dents de cuir maintenues par des joncs en bronze, rendement des pompes, 75 pour 100 en pleine charge et 68 pour 100 à demi charge.
- On appréciera facilement l’avantage du sys-
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- tème par ce fait que l’eau est actuellement fournie à 4 centimes 1/2 par mètre cube au lieu de \2 centimes par Fancienne distribution ; mais il faut, d’après M. Mead, l’attribuer plutôt à la mauvaise installation de Fancienne distribution qu’à l’emploi même de l’électricité, qui ne laisse pas, telle qu’on Fa appliquée à DeKalb, d’être assez coûteuse. Il faut, en effet, dans ce cas, compter, à partir du moteur qui commande la génératrice, sur une pertCjde 10 pour"ioo à la génératrice, autant
- pour la transmission de la génératrice à la réceptrice, 16 pour 100 de la réceptrice aux pompes et 32 pour 100 aux pompes*; soit un rendement total d’environ 46 pour 100, au lieu du 75 pour 100 que l’on serait en droit d’attendre d’une bonne installation de pompes à vapeur. D’après ce même ingénieur, un pompage de 900 mn par jour reviendrait, avec les pompes à vapeur, à environ 30 francs par jour, au lieu des 40 francs prévus pour l’installation électrique, et celécarFvarierait en-raî-
- Fig. 4. - Gr
- usperidue Clarke Chapman. Vue d’avant.
- son du débit, serait de moins en moins grand à mesure que ce débit diminue, pour s’annuler par exemple aux environs de 700 m% puis changer de sens, devenir au contraire favorable à l’électricité avec les toutes petites installations.
- Il ne faudrait pas, bien entendu, généraliser ces chiffres, qui n’ont de valeur réelle que pour le cas particulier qui les a fournis, mais, on peut dire, qu’en général, cette application de l’électricité ne convient pas aux distribu-
- tions d’eau assez étendues, et qui exigent, de l’ensemble de leurs pompes, une marche à peu continue, tandis que l’électricité pourrait être au contraire, fort utile, par exemple comme auxiliaire d’une distribution dont certains points très élevés exigeraient peu d’eau, mais à une haute pression ; ces points pourraient être avantageusement desservis par des pompes électriques actionnées par des génératrices situées à la station des pompes à vapeur, parce que ce système présenterait, entre au-
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- très, l’heureuse particularité de dispenser d’imposer à la canalisation tout entière la pression nécessaire pour desservir ces quelques régions exceptionnelles (').
- Dans certains cas, les pompes électriques sont, au contraire, presque indispensables, ou du moins préférables à toutes Iss autres, comme dans le cas des mines exploitées à l'électricité, déjà si nombreuses en Californie. Parmi ces pompes des mines, je citerai
- en particulier les types à action directe, dont le plus répandu est celui de Van Depoele, et dont on pourra se faire une idée générale par la description du compresseur Merritt et Roe que représentent les figures 1 à 5.
- L'armature D est directement attachée à la tige C, du piston D, du compresseur A, qui est à double effet, avec clapets d’aspiration a et de refoulement b ; c’est un barreau de fer lamellaire, avec enroulements transver-
- saux dd, et entraînant par E les contacts ce, } à balais fixes EF', reliés à la génératrice .M. Ces balais sont écartes de la même distance que les pôles des éleetros N S, dans lesquels le sens du courant est renversé à chaque fin de course par le commutateur G, actionné
- ( ’i The Possibilités of F.lrctrical Pumping Mac h i-ncry, by C. A. Hague (American Wat<* Works Association, 28-30 mai 1895).
- mécaniquement par la pompe. On voit que ces appareils présentent l’avantage d’un fai-le encombrement et d’un facile abri.
- Iæs appareils de levage se présentent aussi au premier rang parmi les applications mécaniques de l’électricité, tant par la facilité de leur conduite que par la souplesse avec laquelle ils se prêtent aux besoins les plus divers» aux adaptations les plus variées, depuis le
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- petit appareil domestique Jusqu’aux ponts roulants de 350 et 200 tonnes. Parmi ces ponts roulants, je citerai comme particulièrement remarquables ceux de MM. Clarke. Chapman and C°, qui fonctionnent actuellement dans les ateliers de construction de navires de MM. Smanet Hunterk Wallend on Tyne, et dont les figures 4 à 6 expliquent immédiate-
- toute Futilité. On voit comment l’emploi de ment cet appareil permet de desservir toute une travée, à droite, à gauche et en dessous, sans aucun encombrement de chantier. Ces grues roulent à environ 24 m du sol, sur des voies de 3,60 m de large. L’ouvrier qui les dirige est installé sur une plateforme à bras ou volée tournante de 6,60 rrydelong, avccle.’dynamo-
- teur, de 25 chevaux à 700 tours, formant contre poids à l’arrière. C’est une dynamo en dérivation, recevant son courant par des balais frottant sur des tiges le long de la voie, et montée sur un châssis mobile permettant détendre ses courroies, au nombre de deux, par lesquelles elle attaque l’arbre principal diamétral de la plateforme soit à 400, soit à 200 tours, suivant que l’on embraye la poulie correspondante. Cet arbre, commande par des changements de marche et des embraya-
- ges, tous les mouvements de la grue : levée pivotement, translation â des vitesses réglées par des rhéostats à la main du mécanicien. Le chariot roulant porte quatre tassaux qui, en cas de rupture d’un essieu, limiteraient la chute sur les rails à unedizaine de millimètres; en outre, comme la voie, parallèle aux cales de lançage des chantiers, est inclinée de — on a pourvu la grue d’un frein électrique qui permet de l’arrêter rapidement en pente,
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- REV U K D’ÉLECTRICITÉ
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- même avec sa vitesse maxima de 1,50 mpar seconde. Cette vitesse peut varier de 1,50 m à 0,75 m (').
- Le poids de l’appareil étant de 14 tonnes, il faut déjà dépenser 6 chevaux pour le remorquer, avec sa charge maxima de 3 tonnes sur la rampe de La vitesse de rotation de
- la volée à son extrémité varie de 0,75 m à 0,37 m par seconde, et celles de la levée sontde 0,50m, o, 30m,o.25m et o,15m par seconde ; les deux premières, pour les petites charges, jusqu’à 1 500 kil. La poulie de levage est montée, à l’extrémité de la volée, dans une chappe portée au bout d’un levier par un ressort qui, si la charge est trop forte, permet
- •c—j 31'
- à la poulie de s’abaisser d’environ 75 mm et de couper ainsi le courant en même temps que le levier passe la courroie sur la poulie folle. On est ainsi paré contre tout accident, par exemple au cas où le crochet de la grue viendrait seprendre dans une tôleduchantier.
- Tous les mouvements du pont roulant de Kingre présenté par les figures 7a 11 sont aussi commandées d’une seule dynamo E. qui mène, par le train e F’, l’arbre principal F.
- La levée est commandée par le tambour G, à corde g', moufflée en g, g3 g^ g gc g 7 g g° (fig. g), gl étant une attache fixée au chariot du pont, de manière que la corde puisse suivre le mouvement du trolly C. Le tambour G, (fig. 10) fou sur F, s’embraye avec le pignon l7' quand on le pousse sur ce pignon par le plan incliné du collet G,. Ce collet glisse sur un second collet G'f, maintenu fixé par des boulons ajustables de manière à en rattraper l’usure, et il est manœuvré, de la plateforme du mécanicien, par le renvoi G,, GH. C’est
- (1) The Engineering, 25 octobre 1895.
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- également de cette plateforme que se commande, par (),, L, É.le frein à bande I ffig 11), qui serre le tambour E quand on desserre son embrayage- En outre, l’arbre 1. porte un çlb quet z’, à rappel i,, qui s’engage dans un rochet i du tambour, et que l’on manœuvre par la pédale C et le renvoi i7 i6 i3 de manière à pouvoir arrêter ou lâcher le tambour à volonté.
- La translation du trolly C s'opère au moyen de la chaîne A, fixée en k, et kt, et passée, par kt k3 ki k,t A,. Aa k0 sur les poulies motrices Aq et Ati, de manière à tirer le trolly dans un sens ou dans l'autre suivant que l’on embraye a\ec K kk ouA8, Cet embrayage se faitpar un double cône K,(fig. 8) calé sur F, et sur lequel on approche ou écarte les cônes K’K', soli-
- daires des poulies A, et Aa, et manceuvrés, de la plateforme, par les leviers K,,, au moyen d’un mécanisme analogue à celui de l’embrayage F.
- Quant au roulement du pont, il est commandé, aussi de la plateforme, par le levier rît l’embrayage R et les poulies rr de la chaîne R', à l’aide de mécanismes faciles à suivre sur les figures, et analogues aux précédents.
- Parmi les applications des grues électriques au service des quais, l’une des plus impor-
- tantes et des mieux réussies est celle qui en a été faite au port de Hambourg, par la maison Nagel et Kaemp. Les premières de ces grues, de 2 500 kg de force, à volée de 11 m, avec une vitesse de levée de 0,90 m par seconde, avaient deux dynamos ; l’une de 50 chevaux, pour le levage de la charge, l’autre, de 10 chevaux, pour la rotation de la plate-forme. En moyenne, il fallait pour lever la charge de 2 500 kg, la déposer sur le quai et ramener le crochet en position au fond du bateau, environ employer secondes, au taux de 375
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- watt-heures en utilisant 70 pour 100 de la puissance indiquée au moteur à vapeurde lastation centrale, ce qui correspondait avec une machine à triple expansion employant 6,3 kg de vapeur par cheval heure indiqué, à une dépense de /|,3 de vapeur, au lieu des 10 kg
- qu'aurait exigés, pour la même manœuvre, une grue à vapeur directe. C’était une économie de vapeur dans le rapport 132,5, sans tenir compte de ce fait que la dépense d’énergie électrique est à peu près proportionnelle à la charge levée, tandis que celle de la grue
- à vapeur en est à peu près indépendante.
- Quant aux grues hydrauliques, leur rendement, de l’accumulateur à la charge, est à peu près le même que celui des grues électriques du tableau central à la charge, soit de 60 pour 100, mais, tandis que la puissance électrique revient, au tableau, à 8 ou 10 k de vapeur par cheval heure, l’énergie hydraulique en coûterait 15 à 20. En outre, la pompe de l’accumulateur devant pouvoir partir dans toutes les positions de sa manivelle et à pleine force, l’on ne peut marcher à grande détente qu’à l’aide de dispositions spéciales, et les ar
- fréquents des pompes occasionnent des pertes par condensation relativement considérables, en partie évitées par la dynamo, qui dans une installation bien étudiée, marche presque toujours, dérivée tantôt sur le circuit des grues, tantôt sur des accumulateurs en chargement, de sorte que, en fait, à Hambourg, on dépense à peu près deux fois moins de charbon avec l’électricité qu’avec l’eau sous pression.
- Le succès de ces essais décida le port de Rotterdam à installer six grues électriques de 13 m de portée et de 1 5ookil de force, pou-
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- vant aller jusqu’à 2300'kil à la vitesse de levée maxima de 1,20 m par seconde — puis 7 autres grues de 2 500 à 4 000 kil. Les cinq premières ont parfaitement fonctionné pendant l’hiver de 1894.
- La station des marchandises de Manheim,
- Fig. 15
- 18. — Freiu Na gel et Kaemp.
- lin, pour clevcr à 60 mètres des charges de 1500 un. c).
- Presque tous ces appareils sont construits en Allemagne par Nagel et Kaemp ou par la maison Siemens. Les figures 15 ài8représen-tentun ingénieux détail des appareils de Nagel et Kaemp, et qui a pour objet d’envoyer le courant à l’armature du dynamoteur au moment même où on lâche le frein. On évite ainsi le danger soit de laisser descendre la charge à remonter si on ferme ce circuit trop tard, soit de brûler la dynamo si on la ferme avant le desserrage du frein.
- Fig. 1Ç,. — Grue roulante Wimshurst.
- sur le Rhin, est desservie par 3 grues de 9 m de volée, pouvant lever 2 500 k à la vitesse de 0,75 m par seconde; celle de Dusseldorf emploie 5 grues et celle de Dussen des grues à courants polyphasés, et l’on en monte actuellement une dizaine au port de Copenhague. Citons encore l’emploi des grues électriques volantes sur l’échaffaudagc du Dôme de Ber-
- A cet effet, la marche de la dynamo D est commandée par un levier C, à commutateur ci c,, envoyant le courant dans un sens pour la montée, par les contacts c,, et dans l’autre, pour la descente, par c,, puis supprimant ccs courants quand il se trouve en C,
- C) Engit
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- entrée, etc,. Ce levier commande en même temps le frein à bandes et à contrepoids B','.
- Dans la positionfigure 15 lecourantest supprimé, et le treuil arrêté par le serrage du frein. En figure 16, le courant s’est rétabli graduellement, à mesure que le contrepoids BJ' serre davantage son frein, mais sans em-
- pêcher le tambour A d’être entraîné dans la direction de la flèche, ou de la montée, grâce au glissement de son cliquet ax sur le rochet du frein En figure 17, après la suppression du courant, le frein est graduellement desserré de manière à permettre la descente réglée par le serrage du frein. La figure
- 18 correspond à la descente rapide du crochet à vide par la dynamo dont on a renversé le courant.
- Nous citerons encore, bien que plus ancien, il date de 1894, un type très intéressant de treuil roulant électrique, construit par Wimshurst Hollick et C°, pour le débarcadère de charbon de MM. Camcron, à Vaux-hall Bridge, pour le déchargement rapide des bateaux amenés à quai. On emploie ordinairement quatre porteurs par bateau, chargeant deux bennes, l’une pendant que l’autre se vide, par les soins d’un cinquième ma-
- nœuvre, après avoir été levée puis amenée parla grueffîg. 19). La dynamo en dérivation de cette grue tourne toujours et son arbre A (fig. 23), porteun galet B en papier comprimé, que l’on serre entre les poulies C et D en soulevant D par le levier C et le train F bf H' E E, de sorte que B commande alors l’arbre J du treuil par D K C dont l’usure est rattrapée par le serrage de LL ; cette grue peut lever r 250 k. à la vitesse de 0,50 m par seconde avec un rendement de 72 0/0 de la dynamo au crochet de la grue.
- Les figures 20 à 22 représentent l’application
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- de ce même système d’entraînement à la commande d’un pont roulant capable de lever 5 tonnes à la vitesse de 0,80 m par seconde et s’expliquent d’elles mêmes (').
- (A suivre) Gustave Richard.
- VARIATION DES PERTES DE FLUX DANS LES DYNAMOS (*)
- a) Variation du coefficient de flux total V dans les dynamos à excitation indépendante constante.
- Pour rendre l’exposé plus compréhensible, appliquons la formule générale à la dynamo génératrice à courants alternatifs diphasés décrite dans le Journal « Y Éclairage Électrique » du Ier juin 1895.
- Valeur du terme A.
- On peut calculer approximativement c5 au moyen des règles de Korbes. Nous le dédui-
- dre d’air, les ligues de foi ce étant parallèles.
- rons de l’expérience, comme il l’est indiqué dans l’article cité plus haut, dans lequel nous avons trouvé
- Cette valeur, ayant été déterminée par la méthode balistique à circuit induit ouvert, comprend un peu de la dérivation C*. mais
- (') The Engineering, 4 mars 1895.
- (s) Voir l'Éclairage Électrique du 8 décembre, p. 454.
- l’erreur commise est insignifiante. Quant à l3. nous en tiendrons compte en évaluant la conductance de l’espace d’air compris à l’intérieur de l’anneau. Cet espace d’air est un cylindre de 14 cm de diamètre et 25 cm de longueur.
- Les trajectoires des lignes de force étant sensiblement rectilignes, considérons un élément d’épaisseur a, de hauteur h et de longueur l (fig. 13),
- h =: 2 R siua a = d. Rcosk l = 35 cm R = 7 cm
- La réluctance élémentaire d r,k est:
- . _ a Rsinv- _ sRsing _ 3
- 3 J(<*Rc°s«) /Rsinecrfad ld*
- La conductibilité élémentaire est.
- Courbes diverses.
- et la conductance :
- Nous avons donc :
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- Facteur B.
- B = -G-£l + ct —35-7 + 39>3 + 327 = 3<>2-
- Fadeurs et — ; coefficients V et V
- Empruntons au travail déjà cité les données relatives aux courants efficaces débités,
- aux flux utiles et aux forces contre-magné-tomotrices de l'enroulement de l'induit et calculons les autres résultats en nous servant d’une courbe de perméabilité moyenne tracée d’après les résultats des expériences de Hop-kinson, de Rowland et de Bidwel, nous obtenons le tableau suivant :
- /= 0,628 Xi°’X 1.= «
- 35, = 15
- ^ -- 0,39 X
- l -
- b/ =
- v=a+b(j<+0 =
- V’ =: A + B i- = V-V'= \
- »39
- , I T 8
- 14550
- 740
- °,295
- 0,725
- 0,632
- 3,8
- 0,0036
- 2,99
- 2,9
- 56,7 70,8 85 A
- 05000 847000 650000
- 5040 6280 7550
- 12150 10 250 7870
- 1320 1765 2220
- 0,165 0.127 0,099
- 0,005 0,0074 0,0117
- >,0052 0,0075 0,0118
- J,57 2>27 3,57
- ’,5J 2,23 3,52
- 3,47 4.J7 5,47
- 3,4i 4,>3 5,42
- 2,3 0,96 0,91
- La figure 14 représente en traits pleins les courbes relatives aux résultats ci-dessus.
- L'exemple que nous venons de prendre montre le peu d’importance du terme tout au moins pour les dynamos à excitation indépendante constante. On peut donc la pul-part du temps le négliger et écrire :
- V = A + B ( £)
- On peut prévoir dans tous les cas d’excitation indépendante constante, quelle sera la forme de la courbe du coefficient V de flux total.
- En effet, le facteurj\ proportionnel au courant de l’induit, est représenté par une droite en fonction de ce courant. Le facteur 9,, auquel le voltage est proportionnel, va en diminuant avec le courant comme le représente
- le diagramme delafigure 14. La courbe 9, peut représenter la caractéristique totale en choisissant convenablement l’échelle. Le quotient partant de la valeur zéro, va en augmentant suivant les ordonnées d’une courbe convexe par rapport à l’axe des courants, et le produit B - suit la même allure et peut même être représenté par la même courbe en changeant l’échelle. Dans le cas où l’on tiendrait compte du terme —, pour des inductions moyennes, le facteur ^ ~ -f- — ^ donnerait une courbe peu différente de celle des—. Enfin, la courbe des valeurs de V’ (V — A -fl B ne peut avoir que l’allure indiquée ci-dessus; elle peut être obtenue en remontant la courbe B — d’une hauteur A.
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- revue D’Electricité
- Dans les dynamos à excitation indépendante constante, on peut donc admettre généralement que le coefficient de flux total est égal à une constante plus le produit d'une autre constante et du quotient de la force magnétomotrice de l'enroulement d'induit par le flux utile. Il a une certaine valeur à circuit ouvert et il croît indéfiniment avec le courant de l'induit, suivant
- les ordonnées d’une courbe convexe vers l'axe des courants induits.
- Dans l’exemple traité, l’induit est assez loin de la saturation à circuit ouvert, Supposons qu’il y ait saturation et que l’induction maximum y soit de 20000 unités C. G. S. On obtient alors les données suivantes:
- /
- /
- o 28,3
- 650000 1580000
- 0,485
- ,0057 0,0073
- °,75
- B
- B
- V
- -37 '.34
- 0,067 °’0)6
- h}7 ',825
- 1,9 2,385
- l-27 3,7=5
- ',3S 1,325 2,65 3,°5 3,28 3,225
- La figure 14 représente en pointillé toutes les courbes relatives à ces dernières conditions de fonctionnement. On voitquela courbe des réluctances — = r, est très différente de la première, dessinée en trait plein. Quant au coefficient V, d’abord double de ce qu’il était dans les premières conditions, il diminue et passe par un minimum pour augmenter alors indéfiniment. C’est qu’en effet la réluctance du métal de l’induit diminue avec le courant, le flux diminuant et la perméabilité augmentant, alors que la force contre-magnétomotrice de l’enroulement d’induit augmente ; et la diminution de réluctance étant, pendant un certain temps, plus rapide que l’augmentation de force contre-magnéto-motrice, les dérivations du flux diminuent et par conséquent le coefficient V diminue aussi. Cela se passe ainsi jusque vers 55 ampères, moment où il y a compensation. A partir de ce point c’est l’augmentation de force contre-magnétomotrice qui l’emporte, les pertes de flux recommencent à grandir et le coefficient
- augmente indéfiniment. On voit quelle différence considérable les conditions de marche peuvent apporter dans le régime de la dynamo. Entre les deux limites adoptées comme exemples, on trouverait évidemment des courbes de toutes les formes intermédiaires.
- Ajoutons que dans les bonnes applications ce seront toujours les premières courbes, en traits pleins, qui serviront.
- b) Variation de la valeur du coefficient de flux total dans les dxnamos excitées en série.
- Pour arriver à une certaine approximation relativement aux courbes, reprenonséla dynamo citée plus haut et supposons la excitée en série. Donnons-nous une caractéristique externe possible et une courbe des flux utiles.
- La force contre-magnétomotrice de l’enroulement d’induit est :
- pour n = 200.
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- B,
- 15 70. 45‘
- 650000
- 0,0063
- 0,0068
- 3-95 7,2
- 3.0167
- 01685
- 153 000
- >,0361 0,2622
- JO,9 79
- 12,8 80,9
- Plaçons-nous aussi dans des conditionstelles que la saturation soit à peu près atteinte dans l’induit ;
- /
- /
- («)
- B — — o
- V'-A+b/ = 1,09
- 4,35 5,77
- 35oooo 7500000
- La fi g. 15 comprend tous les résultats des calculs précédents, les lignes pointillées ayant rapport aux conditions de saturation du métal.
- Les lignes de chiffres (1) et (2) montrent bien que dans les machines bien calculées, où l’induit n’est pas près d’être saturé, le coefficient V peut se calculer par la formule
- On voit aussi que V augmente très vite et atteint bientôt des valeurs considérables. Cela s’explique, car la force contre-magnéto-motrice f augmente proportionnellement au
- courant, tandis que ©, n’augmente que jusqu’à un maximum pour décroître alors assez rapidement.
- Dans ces conditions, le quotient augmente sans cesse à partir de sa valeur nulle, correspondant à un courant nul.
- Lorsque l’induit est presque saturé pour le régime de voltage maximum, on voit par les courbes en pointillé que la valeur dô-j- = r, varie dans des proportions extraordinaires et qu’elle peut, en appliquant la formule générale, conduire aune courbe des coefficients \
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- différente de la précédente, pouvant môme présenter un maximum concordant avec le maximum de voltage ou de flux utile.
- Si on diminue la saturation, la courbe se
- modifie et reprend sa forme régulière correspondant à une construction rationnelle. Dans les dynamos série, les pertes de flux pour de grands débits sont donc considérables relativement au flux utile, qui diminue et devient presque nul, alors que le flux total produit augmente constamment (suivant les ordonnées de la courbe 9 tracée à une échelle différente de la courbe 9,.
- (A suivre.) Saturnin Hanappe.
- SUR LA TRACTION MÉCANIQUE DES TRAMWAYS (1)
- RENDEMENT DES DIFFÉRENTS SYSTÈMES
- Traction électrique par accumulateurs. — L’organe principal de ce système, l’accumulateur, est encore un appareil assez impar-
- {') Voir l'Éclairage Électrique, des 16, 23 et 30 no-
- fait malgré les perfectionnements incessants dont il est l’objet. Surtout avec le service très dur de la traction, leur rendement est relativement faible ; on ne peut compter, comme maximum, que sur un rendement de 70 pour 100 en énergie.
- Ce défaut est en partie compensé par la marche plus régulière que l’emploi des accumulateurs permet d’assurer aux générateurs de la station centrale. On ne peut cependant obtenir une marche absolument régulière ni le rendement maximum du matériel fixe.
- Les autres organes sont les mêmes que dans la traction par trôlet ; le réglage de la vitesse se fait très simplement par le groupement des batteries d’accumulateurs. Le rendement théorique maximum en admettant que générateurs et moteurs soient du modèle le plus perfectionné et fonctionnent dans leurs meilleures conditions de rendement serait donc de 0,90 X 0,90 X 0,70 X 0,75=0,425 ou 0,90 X 0,93 X o,7oX"X —0,47.
- Ces rendements théoriques ne sont jamais atteints par suite des irrégularités de marche des générateurs, du rendement inférieur des accumulateurs et des moteurs. 11 est rare qu’on puisse obtenir en pratique un rendement supérieur à 30 ou 35 pour 100 entre le travail indiqué à l’usine centrale et le travail moteur à la jante des roues des voitures. Le nombre des voies exploitées pratiquement par ce système est très faible, en sorte qu’il est à peu près impossible d’obtenir des chiffres d’exploitation exacts. M. Epstein a déclaré que sur la ligne de Birmingham (Angleterre) équipée avec son système, on avait obtenu un rendement de 40 pour 100. Ce chiffre très élevé nous paraît peu probable ; nous ignorons comment l’inventeur l’a établi ; nous nous abstiendrons donc de le critiquer.
- Les lignes les mieux établies sont certainement celles qui vont de Saint-Denis à Paris et à Neuilly. La valeur exacte du rendement n’a pas été publiée, mais on peut l’établir approximativement ; en admettant que le rendement des générateurs, soit de 85 pour 100, celui des accumulateurs, 70 pour 100 et celui
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- des moteurs, en moyenne 65 pour 100, on parvient à un rendement total de 0,85 X 0,85 X 0,70 X 0,65 =0,3287. Ce chiffre est certainement très près de la vérité. Le faible rendement adopté pour les moteurs tient à ce que ceux-ci sont des moteurs à double réduction dont le rendement à pleine charge n’est que de 75 pour 100. D’après les statistiques publiées, l’effort de traction par kilomètre-voiture serait de. 170000 kg, chiffre assez faible qui tiendrait à ce qu’une partie de la voie est établie en rails saillants ; la consommation de charbon par voiture-kilomètre était de 2,3 kg. En admettant que le cheval-vapeur indiqué fût donné à la station centrale pour une dépense de combustible de
- 1,1 kg, le rendement serait de 1 7° 000 X u1 _ . .„ . 2,3 X 270000_
- 0,30 environ, chiffre qui concorde assez bien avec celui que nous venons d’établir plus haut.
- Il faut remarquer qu’avec le système de traction par accumulateurs, la consommation de charbon par kilomètre-voiture parcouru est proportionnellement plus élevée qu’avec le système à trôlet, en raison de la nécessité où l’on se trouve de transporter le poids mort considérable de la batterie qui, dans les voitures ci-dessus, s’élevait à 3 tonnes environ.
- Des perfectionnements importants ont été apportés récemment à ce système ; nous y reviendrons en détail dans un prochain article ; aujourd'hui, nous nous contenterons d’en indiquer les points principaux qui sont la diminution du poids de la batterie le choix de moteurs plus économiques, et l’emploi de la récupération. Le poids de la batterie a été réduit à 1,6 tonne, en sorte que l’énergie nécessaire à la traction d’une voiture sur un parcours d’un kilomètre ne serait plus que les 70 centièmes de ce qu’elle était avec les anciennes voitures.
- Ces perfectionnements rentrent dans le cadre que traçait, il y a près d’un an, notre collaborateur M. G. Claude, dans son journal Y Étincelle Électrique.
- M. Claude admettait que, en pratique le poids de la batterie ne pouvait être inférieur à celui du véhicule et des voyageurs. C’est un
- poids trop élevé. Dans les anciennes voiture de Saint-Denis, les poids étaient les suivants •
- Poids de la voiture à vide. . . .
- Poids des voyageurs........
- Poids des batteries et accessoires
- Total.......
- c’est à dire que le poids de la batterie était égal aux 35 centièmes du poids de la voiture et des voyageurs. En admettant la première proportion, M. Claude faisait le raisonnement suivant :
- « Nous perdons d’abord 30 pour 100 au minimum de l’énergie emmagasinée par suite du mauvais rendement des accumulateurs. Puis, sur les 70 pour 100 restants, la moitié est encore employée pour remorquer la batterie elle-même, de sorte qu’au total 35 pour 100 seulement, soit un tiers de l’énergie emmagasinée sert à la traction du véhicule et des voyageurs. »
- «... Mais il convient de remarquer que tout ceci est basé sur la capacité actuelle des accumulateurs et que ces conclusions seraient changées du tout au tout, si l’on supposait seulement la capacité des accumulateurs rendue à poids égal 4 fois plus grande. Or, pareille hypothèse n’a rien d’inadmissible si l’on remarque que dans les accumulateurs, actuels au plomb, le -poids utile, c’est à dire en réalité le poids de l’eau électrolyséc, est tout au plus de un centième du poids total.
- « Déduisons les conséquences de cette multiplication pad 4 de la capacité.
- « D’abord, le poids des accumulateurs nécessaires sera réduit à bien plus du quart du poids actuel car le poids total du véhicule étant diminué de près de moitié, l’énergie necessaire pour une même course sera beaucoup plus faible et pourra en conséquence être fournie par une batterie pesant moins que le quart de la batterie primitive. En faisant le calcul exact de ce poids, calcul très simple d’ailleurs, on trouverait que la batterie doit peser sept fois moins que dans le premier cas. C’est déjà un premier résultat très intéressant au point de vue du prix d’achat,
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- de l’amortissement et de l'entretien qui deviendraient très faibles, et cela nous prouve que le poids des accumulateurs nécessaires décroît beaucoup plus vite que leur capacité spécilique n’augmente.
- » Mais la conséquence la plus importante est la suivante : sur les 70 pour 100 d’énergie que nous rendent les accumulateurs, nous n’aurons plus besoin d’en dépenser la moitié pour remorquer la batterie : puisque la batterie ne pèse plus que le huitième du poids total, on ne dépensera plus pour elle que le huitième des 70 pour 100, soit 9 à 10 pour ioû. Le rendement s’élèvera alors de 35 pour 100, premier cas examiné, à 60 pour 100 ; il deviendra comparable au rendement de la traction par fils. »
- Bien que ces chiffres ne soient pas exacts, ce raisonnement montre toute l’importance de la diminution du poids des batteries dans la traction par accumulateurs.
- Sur les lignes de Paris-Saint-Denis, la consommation de charbon par voiture-kilomètre avarié entre 1,900 kg, août 1892 et 2,92/1 kg, en janvier 1893 ; la dépense moyenne a été de 2,465 kg.
- Traction f>ar l'air comprimé
- Si l’on comprimait l’air sans prendre aucune précaution, des échauffements dangereux se produiraient. C’est pourquoi Al. Mé-karski a adopté le procédé suivant : une première pompe comprime l’air à une certaine pression dans un réservoir; une seconde pompe reprend cet air comprimé et porte sa pression à une valeur plus élevée, enfin une troisième pompe porte la pression à sa valeur finale, quand celle-ci doit être très élevée, comme c’est le cas à Paris. Ce procédé a reçu le nom de compression étagée. Dans chaque cylindre compresseur, d’ailleurs, l’air est refroidi par des injections d’eau froide, suivant le procédé ordinaire.
- Dans ces conditions, le travail nécessaire pour comprimer un kilogramme d’air à une pre ssion donnée est évidemment intermédiaire entre les travaux qu’il aurait fallu dé-
- penser pour arriver au même résultat, sans reprise, suivant la compression adiabatique ou suivant la compression isothermique. Pour obtenir une pression finale de 30 ou de 50kg, l’opération est faite en deux reprises; pour ' une pression finale de 80 kg, en trois reprises. AL de Alarchena a fait le calcul des travaux théoriques dans chaque cas; les résultats qu’il a obtenus sont contenus dans le tableau XIV suivant :
- Tableau XIV.
- Mode de compression
- adipique isothermique 1 étagée
- 30 kg 80 » 49 300 kgm 1 28 900 kgm 1 37 300 kgm 61 400 » I 33 200 » 44 400 » 74600 » j 37 200 » | 46 100 »
- Ces chiffres représentent les travaux théoriques à effectuer dans les cylindres compresseurs ; le rendement pratique des compresseurs à 2 étages serait d’environ 75 pour 100 et des compresseurs à 3 étages, 70 pour 100. Les travaux effectifs qu’il faudrait dépenser, pour obtenir 1 kg d’air à différentes pressions, seraient donc donnés par les chiffres suivants :
- on de 30 kg. 49 700 kgr on de 50 kg. - 59 200 » on de 80 kg. 66 000 »
- Double compressé Triple compressai
- En d’autres termes, un cheval effectif, ai compresseur, donnerait :
- 4 kg. d’air à la pression de 80 atm.
- 5,5 » >» » 30 »
- Ces chiffres sont acceptés comme juste par AL Alékarski et par ses représentants; il correspondent à peu près à ce que la pratiqu a indiqué.
- l)c même qu’il faut prendre des précau tions particulières pour éviter que l’air n s'échauffe trop pendant la compression, d même il faut recourir à un artifice pour évi
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- terqu’il ne se refroidisse trop pendant la détente ; les températures que l’on atteindrait en laissant l’air se détendre librement seraient de près de 150° au-dessous de zéro. M. Mékaski a donc eu l’idée, proposé déjà trente ans plus tôt, environ, de faire barbot-ter 1 air avant qu’il ne se rende au cylindre du moteur, dans une bouillute, sorte de réservoir qui contient de l’eau et de la vapeur à une température suffisamment élevée ; (à Paris, la température de l’eau de la bouil-lote est, au départ, de + 150°)- L’air se sature de vapeur d’eau à cette température, vapeur qui lui cédera sa chaleur latente au moment de la détente, en sorte que la température du mélange gazeux varie peu pendant la détente. On peut admettre, pour le calcul, qu’elle reste constante et tracer, en conséquence le diagramme des travaux effectués. pour un moteur dont on connaît les caractéristiques : pression, admission, détente, etc. En admettant les caractéristiques suivantes :
- Admission.......................... 30 p. 100
- Avance à l’échappement............. 25 »
- Détente............................ 45 »
- Compression........................ 35 »
- Espaces nuisibles................... 7 »
- et en supposant que la pression soit de 7, 10 ou 15 kg, les travaux théoriques indiqués dans les cylindres des moteurs seraient les suivants :
- Travail théorique fourni par la détente d’un kg. d’air ............ • • 17 35» kg-
- .............. 18300,
- .............. 18700 «
- En pratique, les travaux réellement indiqués sont d’environ les 9/10 des travaux théoriques, parce que, d’une part, le diagramme théorique n’est jamais réalisé et que, d’autre part, la distribution n’est pas toujours réglée au même cran de détente; le rendement du moteur étant de 0,8, le travail effectif fourni sur l’essieu serait de 12 500 à 13 000 kgm par kg d’air.
- En résumé, pour obtenir 1 kg d’air comprimé, il faut dépenser de 49 700 à 66 000 kgm effectifs, correspondant à un travail indiqué, dans les cylindres du moteur à vapeur, de 55 200 à 73 300 kgm, et ce kg d’air produit, par sa détente, un travail de 12 500 à 13 000 kgm effectif. Le rendement total du système varierait donc entre ILEfü? — 022s et —'—=
- 55200 ?? 73300
- Ces chiffres conduiraient, en admettant, comme précédemment, un effort de traction de 16kg par tonne et une consommation de r,200 kg de charbon par cheval-heure indiqué, à une dépense de charbon par tonne-kilomètre égale à 0,455 kg*
- Les voitures de la ligne du Cours de Vin-cennes-Saint-Augustin, à Paris, pèsent en charge environ 18 tonnes ; la consommation de charbon par voiture-kilomètre serait donc de 8,650 kg. Les voitures de Berne pèsent en charge environ 9 tonnes, ce qui correspond à une consommation de 11,5 kg d’air par voiture-kilomètre. La ligne des chemins de fer Nogentais est équipée avec des voitures pesant en charge environ 14 tonnes. La voie est formée, sur une longueur de 6550 m, en rails saillants et, sur une longueur de 5 150 m, en rails à ornière ; en admettant que l'effort de traction sur les rails saillants soit moitié moindre que sur les rails à ornière, l’effort moyen partonne serait de 11 kg, ce qui correspondrait à une consommation d’air par voiture-kilomètre d’environ 12 kg.
- D’après M. Mékarski le rendement de son système et les consommations correspondantes seraient beaucoup plus favorables.
- C’est ainsi que M. Badois estime que le rendement des compresseurs d’air doit être pris comme pouvant être égal à 0,79. Si l’on admet que le travail utilisé de l’air dans les cylindres des moteurs soit égal aux 9/10 du travail emmagasiné dans les réservoirs, et que le rendement du moteur soit de 0,80, le rendement total serait de
- 0,79 X 0,90 X 0,80 = 0,5688, soit 0,57
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- au lieu de 0.17 à 0,235, comme nous l’avons trouve plus haut.
- A Nantes et à Nogent, les rendements mesurés en service courant auraient été de 0,35 à 0.40.
- M. Badois cite les mesures qu’il a prises sur des voitures en service courant. Les résultats obtenus sont résumés dans le tableau XV.
- Tableau XV
- — lomètres p.rco.r . tg. d’air kmod’*iT|.e voiturc-kiloin.
- .uSLb'L, Par les lcSdages
- Lundi 29 0 tobre 1894 900 400 39800 940 200 9216340 9 760
- Mardi 50. » » 896 840 27 860 924 700 9032090 9 767
- Mercredi 31 » » 897 960 71640 969 600 9 007 S80 9 290
- Jeudi 1 1 ov, > 852 860 444 820 1 297 68n 10521 020 8 107
- Vendredi 2 » » 923 360 72820 996 180 9 652 780 9 690
- Samedi 3 » » 890 640 33 820 926 460 9 022 070 9 l)8
- Dimanche 4 * 883 200 473 200 1 338 400 IO393 310 7 651
- Totaux et 6 347 260 1 .65 960 7413220 66845490 9017
- Ces chiffres représenteraient le service pendant une semaine correspondant à la moyenne du trafic. M. Badois évalue l’effort de traction, pour les voitures de 14 tonnes à 210000 kgm par km. Une locomobile consommant 9,8 kg d’air par km, le travail produit par kg d’air serait de g°-- = 21 428 kgm au lieu de 16 000 à 12500, trouvés plus haut. Comme, d’autre part, les machines fixes produisent 4,5 kg d’air à 45 ou 50 kg par cheval-heure, le ren-. . . 21 428 X4,5
- dementserait de-----------—0,357.
- La puissance initiale absorbée serait de |-’-= 2,2 chevaux par heure. Les moteurs fournissant le cheval-heure pour 8 kg de vapeur, la consommation de vapeur serait de *^ = 17,422 kg, plus j/12 pour la boull-lotte, soit 18,874 kg de vapeur correspondant à 2,20 kg ou 2,5 kg de houille.
- En outre, d’après les mêmes auteurs, le poids des voitures ne serait que de 14 tonnes en charge, au lieu de r8 tonnes comme nous l avons dit,
- En présence de résultats aussi profondément divergents, et en l’absence de constatations officielles, il convient d'étudier de plus près les résultats obtenus dans les différentes lignes exploitées par ce système.
- La seule installation où des essais officiels aient été faits est celle de Berne. La ligne a 3 000 m de longueur et est à l’écartement de 1 m ; elle comprend de fortes rampes dont la plus importante a 0,052 m par mètre. Les automobiles, de 30 places, pèsent, à vide, 7 tonnes, soit, en charge, 9 tonnes environ. Elles ont été prévues pour remorquer un attelage de 25 places, mais n’ont jamais effectué ce service. Un calcul très simple permet de voir, du reste, qu’à la pression maxima autorisée de 12 kg : cm\ et avec un cylindre de 13 cm de diamètre et de 22 cm de course, le moteur est juste suffisant pour entraîner l’automobile seule.
- L’air est comprimé dans une usine hydraulique dont une partie des turbines actionnent des dynamos pour l’éclairage de la ville. Une seule turbine Jonval, d’une puissance de 120
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- chevaux est employée pour actionner les compresseurs d’air. Ceux-ci sc trouvent situés dans une autre usine sise à 60 m environ de l'usine hydraulique ; la puissance est transmise, entre les deux stations, par un arbre long de 60 m et dont le diamètre est de 12 cm. Cet arbre entraîne, par 4 poulies et courroies, 4 compresseurs d'air ; l’arbre de la turbine fait 130 tours par minute, l’arbre principal de la station des compresseurs, 207 tours, et les pompes donnent chacune 80 coups de piston par minute. La puissance exigée par chaque compresseur est de 35 chevaux ; chacun d’eux produit 160 kg d’air à 32 kg par cm5 de pression, par heure, soit 4,5 kg par cheval-heure effectif.
- On avait estimé d’abord que 2 pompes, soit 70 chevaux, ou 320 kg d’air, suffiraient pour assurer le service avec départs toutes les 10 minutes, M. Mékarski avait seulement prévu 50 chevaux. Les essais officiels ont fait voir qu’il fallait compter sur un débit beaucoup plus considérable. E11 fait, 3 pompes sont en service continu et la quatrième sert de ré-
- L’air comprimé, après avoir passé dans des réservoirs, en vue d’obtenir une pression uniforme, malgré les irrégularités de débit des compresseurs, est transmis, par une canalisation en fer forgé de 3,3 cm de diamètre intérieur et de 530 m de longueur, à la station de chargement, située sur la rive droite de l’Aare, tandis que l’usine de compression est située sur la rive gauche. La perte de pression, dans cette canalisation est de 2 kg : cm* environ. La station de chargement, le dépôt des voitures et la chaufferie pour l’alimentation des bouillottes sont contigus. La chaufferie comprend 2 chaudières verticales de 3,2 m* de surface de chauffe chacune et une chaudière du même type, de 9 ms de chauffe ; elles sont timbrées à 7 atmosphères. Les deux petites chaudières sont en service simultanément, ou la grande seule. On avait d’abord supposé qu’une seule petite chaudière suffirait, mais la pratique a fait reconnaître que les deux étaient nécessaires pour assurer le service.
- Les voitures automotrices sont munies de m réservoirs d’air, d’une capacité totale de 1,82 m3 ; ce sont les seuls qui avaient d’abord été prévus comme devant suffire à alimenter le moteur pour un voyage aller et retour (6 km). Après essais, on a dû ajouter, sous les sièges, deux autres cylindres de chacun 0,15 m3 de capacité, ce qui porte la capacité totale des réservoirs à 2,12 m3. Ils sont chargés d’air à la pression de 30 kg : cm5 ; le poids de l’air comprimé en provision est donc de 80 kg par voiture.
- Avec un trafic comprenant un départ toutes les 10 minutes, 10 automobiles sont nécessaires ; sur ce nombre, 6 sont en service, 2 en rechargement et 2 en réserve. La vitesse autorisée est de 3 m à la seconde, soit 11 km à l’heure. Le voyage aller se fait en 20 minutes, soit avec une vitesse moyenne de 9 km par heure, en y comprenant 5 arrêts.
- Le nombre de voyages simples effectués par journée de 14‘heures est de 160, soit environ 500 voitures-kilomètres ; le nombre moyen de voyageurs en 1891, a été de 3 140 par jour, soit 20 par voyage et par voiture.
- M. A. Bcrtschinger, de l’administration fédérale des tramways, a fait 6 voyages d’essais officiels sur ces voitures.
- Les résultats de ces essais sont résumés dans le tableau XVI suivant :
- Tableau XVI.
- Consommations d’air comprimé, à Berne
- Soit 9,333 kg par voilure-kilomètre pour l’ensemble du voyage aller et retour. Pour
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- une voiture du poids de celles de Paris, la consommation d’air serait donc double, à peu près, soit 18,5 kg environ. Nous verrons plus loin comment ces chiffres s’accordent avec ceux qui ont été relevés en pratique.
- En service courant, la consommation d’air, à Berne, est même plus considérable qu’il n’a été reconnu pendant les essais, par suite des irrégularités inévitables des conditions de trafic, de voie, etc. Le parcours quotidien de 500 voitures-kilomètres exige de 5 à 6 tonnes d'air comprimé, d’après les mesures prises en service journalier, soit, de 10 à 12 kg par voiture-kilomètre.
- Tous ces chiffres concordent très bien avec ceux que nous avons déduits plus haut de la théorie.
- M. de Marchena a relevé les consommations suivantes sur la ligne de Saint-Augustin au Cours de Vincennes (Tableau XVII).
- Tableau XVII
- La dépense totale d’air comprimé, pendant le voyage aller et retour, a donc été de 280,5 kg ; la distance parcourue a été de 18,5 km. La dépense moyenne par voiture-kilomètre a donc été, dans cet essai, de 15,5 kg. Nous avions trouvé plus, d’après les essais faits à Berne, une consommation de 18,5 kg. Cet écart peut s’expliquer par les différences qui existent entre les deux installations, dans les voitures, les voies, le service, etc. Elle est loin de correspondre avec la consommation de 9,8 kg trouvée par M. Badois.
- Quant à la consommation de charbon, elle peut se déduire des considérations suivantes. M. Mékarski admet qu’avec les machines fixes des usines dites de Lagny et de la Villette, la production d’air sera de 5,5 kg par cheval-heure indiqué. La dépense de force motrice serait donc de 5 chevaux-heure par voiture^kilomètre ; en admettant une consommation de 1,25 kg de charbon par cheval-heure indiqué, il en résulterait une dépense de 6,250 kg de charbon par voiture-kilomètre, soit 6,750 à7kgavecla bouillotte. Nous avions déduit du calcul une dépense de 8,650kg de charbon pour le même service. Mais il faut remarquer que ce chiffre de 6 kg ne suppose aucune perte dans les canalisations, que les moteurs fonctionnent toujours dans des conditions favorables. En réalité, d’après les renseignements qui nous sont parvenus, les deux usines de Lagny et de la Villette dépensent ensemble environ 16 tonnes de charbon par jour; avec 16 voitures en service faisant un parcours quotidien de 11,4 km, soit un parcours total de 1 824 voitures-kilomètres, la dépense réelle serait donc de 8,775 kg de charbon par voiture-kilomètre. Elle aurait même été, paraît-il de 11 kg en moyenne; mais nous n’avons aucun renseignement qui nous permette d’établir ce chiffre.
- M. de Marchena explique les résultats favorables obtenus par M. Badois, à Nogent, en remarquant que la voie est en majeure partie en rails saillants et que les arrêts sur cette ligne sont peu fréquents. Il y aurait lieu de tenir compte aussi de la différence de poids
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- des deux voilures. Si l’on fait intervenir dans les calculs déduits par Al. Badois de ses expériences, les deux premières causes favorables, on voit que l’effort de traction de 15 kg par tonne admis par M. Badois serait trop élevé et que le rendement doit être ramené à des valeurs plus près de la réalité. D’ailleurs, à Nogent, les dépenses de combustible ont été, en moyenne, de 0,15 à 0,16 fr par voiture-kilomètre, ce qui correspond à 5 ou 6 kg de charbon à peu près.
- Ajoutons que, d’après les évaluations de M. Mékarski, lors de l’installation des lignes de Paris à Saint-Cloud et à Versailles, la consommation de charbon devait être de 13 à 14 tonnes par jour, pour un parcours de de 3 550 voitures-kilomctres, soit 4 kg environ par voiture-kilomètre. Nous ignorons les résultats qui ont été obtenus en pratique, et nous ne citons ces chiffres que pour mémoire, pour montrer que les consommations annoncées de 2 à 215 kg sont peu peu probables.
- Locomotives sans foyer
- Dans les locomotives de Lamm et Erancq, la chaudière est remplacée par un réservoir d’eau chaude d’une capacité suffisante pour assurer la production de vapeur pendant un temps donné ; aucun foyer n’entretient la production de vapeur ; il faut donc prendre des précautions spéciales pour éviter le refroidissement de l’eau par radiation et par convexion. Dans ce but, le réservoir est enveloppé par une feuille de tôle qui est elle-même recouverte d’un enduit calorifuge spécial, épais de 35 mm. La feuille de tôle est distante des parois extérieures du réservoir de 35 mm. Ce matelas d’air et l’enduit extérieur assurent un isolement presque parfait et évitent presque complètement toute dissipation de chaleur ; pendant le trajet, celle-ci n’atteint pas 1 calorie par heure, par mètre carré de surface extérieure et par degré de différence de température, soit 1 à 2 pour 100 de la quantité de chaleur dépensée. Une locomotive chargée, au repos, ne perd pas plus de 1 kg de pression en 4 heures de stationnement.
- Voici comment se fait le chauffage de l’eau du réservoir. Les locomotives sont amenées auprès d’une chaudière fixe dont la conduite de vapeur est mise en communication avec un ajutage spécial situé au bas du réservoir. Les chaudières fixes produisent de la vapeur à la pression de 16 kg : cm3. La vapeur s’élève en barbottant dans l’eau du réservoir et s’y condense en élevant peu à peu sa température. L’opération est arrêtée lorsque la pression à l’intérieur du réservoir fait équilibre à la pression de la chaudière ; c’est-à-dire, en tenant compte des pertes de pression dans les canalisations, lorsque la pression dans le réservoir atteint environ i 5 atmosphères. On supprime alors la communication avec la chaudière fixe, et la locomotive est prête à fonctionner. L’eau chaude dégage de lu vapeur à la pression correspondant à sa température à chaque instant et actionne le moteur comme dansune locomotive ordinaire. Par suite de la vaporisation, la température de l’eau va sans cesse en diminuant. Lorsque la pression n’est plus suffisante pour faire fonctionner économiquement les moteurs, la locomotive doit rentrer au dépôt pour être rechargée comme il a été dit plus haut. Pour obtenir une bonne utilisation de la vapeur dans les cylindres et obtenir une puissance suffisante, les locomotives doivent rentrer au dépôt avec une pression qui n’est pas inférieure à 3 ou 3,5 kg : cm3. Pendant la marche, un détendeur permet de conserver la pression d’admission constante, vers 3 kg à peu près, et de faire varier cette pression suivant le profil de la voie, ce qui assure une assez grande élasticité, sauf en fin de parcours.
- En pratique, on ne compte pas sur une production de vapeur supérieure à 0,120 ou 0,130 kgpar kg d’eau «mmagasinée. Le poids d’eau contenu dans le récipient atteint en général 30 pour ioq du poids de la locomotive à vide. Pour une locomotive de étonnes,
- 11 est de 2 000 kg. ; pour une locomotive de
- 12 tonnes à vide, de 3 600 kg. Le volume de vapeur est égal à environ 20 pour 100 du volume total du réservoir.
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- Dans ces conditions, on peut facilement établir la consommation de charbon correspondant à une production de travail donnée. Les chaudières fixes les plus convenables sont les générateurs à foyer intérieur, genre locomotive. Si le trafic est suffisamment intense, le débit des chaudières est continu; si le nombre de voitures en service n’est pas assez considérable, s’il est inférieur, par exemple, à 9 ou ro, le débit devient intermittent, et il convient de parer aux diminutions de rendement qui seraient la conséquence de cet état de choses. Pour cela, on peut, soit donner aux chaudières un volume suffisant pour qu’elles remplissent le rôle d’accumulateurs de chaleur pendant les temps de repos, soit encore, alimenter les chau-
- dières d’eau froide après chaque opération pendant l’intervalle de repos, la température et la pression reprennent leur valeur primitive. On peut obtenir ainsi un bon rendement. Les chaudières du type employé peuvent produire de 7 à 8 kg. de vapeur sèche, à la pression de 16 kg, par kg de charbon brûl'é.
- La quantité de travail que peut fournir un kilogramme de vapeur par sa détente, peut être facilement évaluée lorsqu’on connaît les données de construction du moteur. M. de Marchena a dressé le tableau XVIII suivant qui donne le travail théorique effectué dans les cylindres lorsqu’on fait varier la pression et la detente.
- On voit que dans les limites ci-dessus, l’u-
- tilisation de la vapeur croît avec la pression d’admission, dans chaque cas et que pour une pression donnée, elle diminue lorsque la détente diminue. Ces locomotives sont donc peu avantageuses lorque le trafic comporte de fortes rampes ou des charges très importantes qui exigent des efforts de traction considérables.
- Ces chiffres sont théoriques: dans la pratique, le diagramme calculé ne se réalise jamais ; il faut tenir compte des espaces nuisibles, des condensations, etc ; le travail utile dans les cylindres n’est au maximum que les 90 centièmes du travail théorique. En tenant compte du rendement du moteur, ori voit que le travail utile sur l’essieu n’est que de 65 à 70 pour 100 du travail calculé, soit, en
- moyenne, de 12000 kgm. par kg, de vapeur dépensé.
- D’un autre côté, il faut, à chaque rechargement, donner plus de vapeur au réservoir que le moteur n’en a dépensé parce que, d’un côté, il se produit des pertes par rayonnement et parce que, d’un autre côté, les réservoirs ne tarderaient pas à se remplir par suite de l’excèdent de vapeur à y envoyer sur celle qu’il émet, et qu’il faut le purger à chaque voyage, ce qui fait perdre une certaine quantité de chaleur. L’excès de vapeur à fournir est d’environ 8 à 10 pour 100. Pour produire 12 000 kgm. il faut donc environ 1,1 kg. de vapeur. Une locomotive de 16 tonnes remorquant 5 voitures chargées de 7 tonnes chacune dépense par kilomètre parcouru
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- 16 + 3 X 7) X 16 X 1 000 = 592 000 kgm. soit, en tenant compte de la moindre dépense des attelages, environ 45 kg de vapeur, exigeant des chaudières fixes un débit de 50 kg environ, ce qui correspond, pour l’ensemble du train, à une dépense de charbon de
- 6 à 7 kg par kilomètre parcouru.
- Les chiffres publiés par les compagnies dans les statistiques d’exploitation correspondent assez bien à ceux que nous venons d’indiquer. Ainsi :
- Sur l’ancienne ligne de Marly-le-Roi, des locomotives de 8,5 tonnes en charge, remorquant des trains de 2 ou 4 voitures auraient dépensé qàq^kgdc charbon par train kilomètre, valeur qui s’accorde bien avec celle que nous avons déduite en nous basant sur des locomotives pesant 16 tonnes et remorquant 3 voitures.
- Sur les lignes de Lille à Roubaix dont les voies sont mal établies et les chaudières fixes défectueuses, la consommation de combustible de qualité inférieure a été de 6 à 7 kg par kilomètre de train composé d’une locomotive de 10 tonnes en charge et de 2 voitures. Avec des chaudières fixes mieux établies, la consommation de charbon a été réduite à 4 ou 4,5 kg par train-kilomètre.
- Entre Lille et Tourcoing,, avéc des voies mieux établies et des chaudières fixes mul-titubulaires à réservoir de vapeur suffisant, la consommation de charbon par train-kilomètre a été de 6,5 kg. Sur la ligne de Lyon à St-Fons et à Venissieux, des locomotives de 16 tonnes, pouvant remorquer 3 ou 4 voitures, mais le faisant rarement, ont dépensé
- 7 kg de charbon par kilomètre-train.
- Sur une des lignes les plus importantes équipées avec ce système, qui va de Batavia à Kramat et à Meester Cornelis, et est exploitée par la Société Indo-Xéerlandaise de tramways, la consommation de charbon serait de 4 à 5 kg par kilomètre-train composé d’une locomotive de 9 tonnes en charge et de 2 0U3 voitures. Le poids d’un train complet, pour la moyenne de l’année, est de 25 tonnes en charge.
- Locomotives à valeur avec foyer
- Les appareils proposés pour la traction des voitures cle tramways au moyen de locomotives à vapeur avec foyer peuvent se partager en 3 catégories : les locomotives ordinaires, mais de dimensions réduites, les locomotives combinées avec le coffre de la voiture, ou voitures Rowan et enfin les voitures Serpollet.
- Bien que la vapeur produite sur les voitures actionne directement les roues motrices sans passer par toutes les transformations qui caractérisent les systèmes précédents, le rendement cle ces systèmes évalué par la consommation de charbon par voiture-kilomètre est faible. Ce résultat tient à ce que les petites chaudières utilisent mal le combustible et que les petits moteurs ont une consommation spécifique de vapeur très élevée. En outre, les moteurs se prêtant peu à des coups de collier continuels qui sont la caractéristique de l’exploitation des tramways, pour leur permettre de satisfaire aux démarrages.et à l’ascension des rampes, il faut leur donner, ainsi qu’aux chaudières, des dimensions plus considérables que celles qui conviennent au trafic moyen, en sorte que la plupart du temps, ils fonctionnent dans de très mauvaises conditions de rendement. --
- Enfin, tout le mécanisme étant placé sur les voitures, le poids mort à remorquer est très élevé. .
- J-’our toutes ces causes, la consommation de charbon avec ces systèmes est assez élevée.
- Voici quelques chiffres à ce sujet.
- Sur les lignes de St-Etienne à Firminy, et à Rive-de-Gicrs dont la longueur totale est de 38,6 km, et qui présentent, principalement la dernière, des rampes importantes atteignant 70 mm par mètre, la consommation est de 4 kg de coke par train-kilomètre. Les locomotives ordinaires sont de différents modèles, pesant de 13 à 15 tonnes en charge et elles remorquent des trains de 2, 3 ou 4 voitures pesant chacune 2,5 à 3 tonnes à vide, et 5 à 7 tonnes en charge. La consommation par voiture-kilomctre est évaluée à 1,6 kg de coke.
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- Dans ces derniers temps, sur la ligne de St-Elienne à Rive-de-Giers, des voitures Ser-pollet, pouvant contenir 20 voyageurs et pesant, en charge, 6,5 tonnes, ont été mises en circulation. La consommation de coke aurait été de 187.7 kg. pour un parcours de 107,5 km, soit 1,750 kg. par voiture kilomètre.
- Sur les lignes interurbaines des environs de Genève, des locomotives de 10 tonnes en charge remorquent 2 ou 3 voitures de 35 places pesant avide 2,5 tonnes soit, aumaximum 5 tonnes à pleine charge. Le combustible employé est un mélange de deux tiers de coke et de un tiers d'agglomérés. La consommation par train-kilomètre serait de 3,5 kg, soit 1,55 kg par voiture-kilomètre.
- Avec les voitures Rowan, la consommation de combustible serait de 3 à 3,5 kg. par voiture-kilomètre.
- Des voitures Serpollet de 50 places ont été mises dernièrement en services sur différentes lignes, à Paris. Sur la ligne de Clignan-court-Bastille, la dépense du combustible a été de 3 kg par voiture kilomètre, y compris l'allumage, et sur la ligne de la Madeleine à Asnières, de 2,5 à 3 kg.
- Ces différents chiffres concordent assez bien entre eux. Nous verrons dans le chapitre suivant pour quelle part ils entrent dans les Irais de traction.
- (A suivre) G. Pei.uissier.
- .REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE ET DES INVENTIONS
- Lampe à arc Jandus (')•
- Les constructeurs de cette lampe, MM. Drake et Gorham, affirment qu’avec une seule paire de charbons elle fonctionne pendant 200 heures consécutives, sans qu’il soit nécessaire d'y toucher, et qu’elle peut fonctionner sans perte d’énergie excessive sur un circuit à 100 volts.
- On obtient cette longue durée de combustion des crayons en entourant l’arc d’un globe fermant bien et laissant difficilement pénétrer l’air extérieur. Ce globe est à son tour enfermé dans un autre muni d’une soupape à échappement d'air, mais s’opposant à la rentrée de ce dernier. Le petit globe repose sur le porte-charbon inférieur qui est fixe, 1 autre est fixé à la carcasse de la lampe.
- Quand l’arc est formé, l’air enfermé dans les globes sc dilate, et l’excès s’échappe par la soupape clu grand globe. Au bout de quelques instants, l’air intérieur est dépourvu d’oxygène libre, et il n’y reste que de l’oxyde de carbone, de l’azote et un peu d’acide carbonique. Dans cette atmosphère, la combustion des charbons est très lente ; une paire de crayons de 12 mm de diamètre, de 30 cm de longueur pour le positif et de 18 cm pour le négatif peut durer 200 heures avec un courant de 4 ampères.
- La figure 1 représente le porte-charbon négatif et les crochets qui permettent de le fixer à la partie inférieure de îa lampe. Dans la partie supérieure de cette figure on voit représenté le petit globe opale dont le couvercle laisse passer le charbon positif. Le disque à concavité annulaire représenté clans le bas de la figure, forme la soupape qui vient s’adapter sur l’ouverture inférieure du grand globe. Tout le système représenté dans la figure x est prêt à être introduit par le bas dans le grand globe extérieur qui reste toujours fixé à la lampe.
- Le système régulateur, représenté schématiquement par la figure 2, se compose d'un solénoïdc s, dont le noyau creux a est fixé à l’aide de vis au piston b mobile dans le cylindre amortisseur cl. La partie centrale de celui-ci est occupée par un tube de laiton g sur lequel glisse le piston. Quatre fentes ce pratiquées dans la partie intérieure du noyau j, laissent passer librement les anneaux métalliques d d enfilés sur un cercle de fil de fer
- Le charbon positif p est maintenu par le porte-charbon h. Au repos, le solénoide s
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- n’exerçant aucune action sur a, le piston b est à fin de course, et les anneaux embrayeurs d reposent sur le tube central^. Le charbon p peut alors descendre et venir en contact avec
- Fig- i
- le négatif. Mais dès que le courant entre en action, le noyau est soulevé, les anneaux d roulent sur le charbon p en le soulevant, et l’arc s’amorce. Quand l'arc s’allonge, le piston b redescend, écarte les anneaux et permet au charbon supérieur de descendre,
- Le dispositif nn sert à contrer le charbon et à l’adduction du courant, n m m n est un anneau métallique plat, portant dans des fentes d’un certain nombre d’anneaux métalliques k, groupés radialement autour du
- charbon. Ces anneaux appuient latéralement contre le charbon et le maintiennent dans
- Pour le montage en dérivation, ces lampes sont munies d’un rhéostat pouvant absorber 20 volts. Avec un courant, de $ ampères, ces lampes exigent 75 volts.
- La longueur de l’arc est de 9 à 12 mm, et ces arcs relativement longs brûlent très tranquillement, ce qui est dû à la suppression de la convection par les courants d’air obtenue par l’emploi des globes fermés. Le voltage de ces arcs excède de 10 volts environ les diffé-
- rences de potentiel habituelles ; mais comme la source de production principale de la lumière est le cratère, on ne voit pas bien l’avantage de ces arcs longs.
- Le rendement de cette lampe peut donc être peu avantageux ; par contre le fait de pouvoir fonctionner directement sur roo volts est évidemment un avantage, sans compter que l’usure des charbons est à celle des autres systèmes comme 1 esta 16. line se forme à proprement dire pas de cratère au positif ni de
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- 5*5
- pointe au négatif ; Içs extrémités des charbons restent plates,
- A. H.
- Transport d'énergie de la Goule.
- Ce transport d’énergie, dont nous avons déjà parlé dans notre Chronique du 15 juin (p. 528), est actuellement une des installations les plus importantes de la Suisse. 11 alimente ii villages du canton de Berne situés à des distances différentes, allant jusqu’à 24 km. de la station génératrice. Le Doubs, qui passe dans le voisinage, fournit lapuissance motrice avec un débit de 15 m3 par seconde sous une chute de 26 m, ce qui donne un total de plus de 5 000 chevaux-vapeur disponibles. Une canalisation de 640 m amène l’eau à la station génératrice actuellement prévue pour l’utilisation de 2 000 chevaux-vapeur II y est aujourd’hui installé trois turbines horizontales Girard de 500 chevaux chacune tournant à la vitesse angulaire de 200 tours par minute et. directement attelées sur trois alternateurs d'OErlikon. Une valve spéciale placée entre la seconde et la troisième turbine permet d’établir une circulation artificielle dans la canalisation quand les turbines sont arrêtées, de manière à empêcher toute congélation de l’eau. Le courant alternatif est fourni sous 5 500 volts. L’horlogerie qui est la principale industrie du pays donnera lieu à un grand développement comme alimentation de moteurs, indépendamment de l'éclairage très divisé nécessaire aux nombreux ateliers de la région. Le système à courants alternatifs simples a été préféré pour l'éclairage, et, par raison d'unification dans les appareils générateurs, il a été également adopté pour la transmission du travail mécanique. La canalisation est néanmoins distincte pour les deux applications ; mais tous les générateurs aboutissent au même tableau de distribution.
- Les alternateurs, du type horizontal d’OEr-likon, avec inducteurs mobiles, sont montés directement au dessus des turbines. A 200 tours par minute, chacun cl'eux, en absorbant 500 chevaux, fournit 64 ampères sous 5 500
- volts, ce qui correspond a un rendement de 94 pour cent. La fréquence est de 50 périodes par seconde. L’excitation de chaque alternateur n’exige que a 400 watts, soitenvirono,75 pourcent de la puissance totale de la machine. L’inducteur annulaire a 2,50 m de diamètre et pèse environ 10 tonnes. L’induit avec scs deux support s enpèse 12,5. Les excitatrices sont du type bipolaire ordinaire ; elles fournissent 30 ampères sous 80 volts à la vitesse angulaire de 700 tours par minute ; elles sont actionnées par courroie. Les conducteurs de haute
- Fig. 1 — Plan indiquant la situation relative, des
- tension ont une étendue de 36 km avec un développement total de 300 km de fil de cuivre nu pesant à peu près 77 tonnes. 11 existe trois circuits complets de conducteurs» haute tension pour éclairagect travail mécanique.
- La figure t indique les positions relatives des différents villages alimentés. Les conducteurs varient de 2 à 7,5 mm de diamètre et sont supportés par des isolateurs de porcelaine montés sur poteaux en bois. Dix-huit fils partent de la station et vont jusqu’à Noir* mont; cette canalisation représente environ
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- 250 kg de cuivre entre poteaux. La chute de potentiel dans les conducteurs principaux d’éclairage atteint au maximum xo pour 100. et 20 pour 100 dans ceux de transmission de travail mécanique.
- Dans chaque village, une petite sous-station bien centrale abrite un transformateur d’où part la canalisation double de distribution; celle-ci est faite dans le système à trois fils et les circuits en sont presque tous aériens. Toutes les sous-stations sont téléphoniquement reliées à la station principale et au siège de l’exploitation installé à Saint-lmier.
- Les moteurs sont également du type d’OEr-likon à courants alternatifs simples avec appareil spécial de démarrage dans lequel est utilisé le fil médian du système àtrois fils.
- On sait que généralement ce genre de moteurs démarre difficilement, même à très faible charge ; la Société d’OErlikon a tourné la difficulté en munissant ses moteurs d’une poulie folle supplémentaire qui lui permet de démarrer sous charge nulle. Voici comment s’effectue le démarrage : la courroie repose sur la poulie folle ; le moteur démarre, et, quand il a atteint sa vitesse normale, la poulie folle est amenée, par un dispositif à friction, à serrer contre la poulie fixe du moteur. Dès que la courroie a pris sa vitesse, un embrayage ordinaire permet de la faire passer sur la poulie fixe et la poulie folle est dégagée.
- On voit sur la figure 2 les connexions du moteur avec le système secondaire à trois fils. On amène dans la position L la manette de l’interrupteur à action rapide H qui, à l’arrêt du moteur, se trouve dans la position médiane. Deux lames de cuivre, isolées l’une de l’autre, fixées à la manette de l’interrupteur, relient les trois contacts situas à sa gauche, ainsi que les deux situés à sa droite ; et, comme l’indique le diagramme, le courant de démarrage est emprunté au fil médian et à l'un des fils extérieurs, la bobine principale du moteur étant reliée aux bornes 1 et 2 et la bobine de démarrage aux bornes 2 et Quand l’induit a acquis sa vitesse normale,
- ce qui prend à peu près une demi-minute, la manette est ramenée dans la position K, où elle reste tant que fonctionne le moteur. Comme on le voit, le courant est alors emprunté aux conducteurs extérieurs du système. Le fil médian ne sert ainsi qu'au démarrage. Si une bobine d’induction est intercalée dans le fil 2 du moteur, son noyau
- de fer doit y être enfoncé avant que la manette soit amenée dans la position L, puis retirée graduellement au démarrage du moteur.
- L’installation fonctionne d’une façon continue avec un seul arrêt d’une demi-heure tous les jours à midi.
- T/'énergie est fournie aux particuliers à raison de 1,55 fr par bougie et par an pour l’éclairage, et de 325 fr par cheval-an pour les moteurs de 2 à 12 chevaux. L’emploi de moteurs plus puissants donne fieu à des conventions particulières.
- E. B.
- ÉcJairag-e à arc par réflexion(’)
- Nombre d’industries, et notamment les filatures de coton, exigent dans leur éclairage le moins d’ombres portées possible. L’éclairage à arcs par réflexion a depuis longtemps été préconisé surtout avant le développement de l’incandescence, comme la meilleure solution du problème.
- Le bas prix actuel des lampes à arc, au moins en Amérique, ne fait pas ressortir une installation de ce genre à un prix plus élevé
- (1) Western Electrican.
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- que celle d’un éclairage par incandescence, à éclairement égal. 11 en est de même de l’entretien, le coût actuel des charbons et l’intérêt du capital de premier établissement équivalant sensiblement au renouvellement des lampes à incandescence. Si l’on ajoute que les foyers à arc donnent toujours leur pleine intensité lumineuse, tandis que le pouvoir éclairant des lampes à incandescence va sans cesse en décroissant à partir de leur mise en service et qu’on est naturellement entraîné à les faire durer trop longtemps, ce qui aboutit à les ma! utiliser, 011 reconnaît aisément que, au moins dans ces cas particuliers, la lumière diffuse del’arcpar réflexion, rendu lui-même invisible, offre de réels avantages sur tout autre mode d’éclairage. Le seul obstacle à son développement peut provenir du risque plus grand d’incendie ; mais on arrivera, par un léger perfectionnement, à l’écarter complètement.
- Des expériences comparatives récentes ont encore démontré l’avantage économique de ce système. L’atelier dans lequel a été faite la première expérience avait 41,5 m de long sur 26 de large et 5,65 de haut. 11 comportait trois rangées de colonnes, un arbre de transmission principal courant sur la moitié environ de La longueur de l’atelier et trois petits arbres de renvoi vers le milieu de la pièce. On y comptait 420 métiers répartis en 14 rangées de 30 métiers chacune. L’atelier était autrefois éclairé par 84 becs de gaz ; son éclairage est aujourd’hui beaucoup meilleur avec 8 foyers à arc renversés, montés sur deux rangs, à 5,20 m chacun des murs de la salle. Les lampes fonctionnent à courant continu, par deux en série, sous 110 volts, avec 9 ampères par groupe de deux lampes. Les épreuves, qui ont eu chaque soir la même durée, ont donné les résultats suivants :
- Le premier soir les 84 becs de gaz ont consommé 53,500^0,265 fr lcrcE, soit fr 14,15
- Le soir suivant les 8 arcs ont consommé 9900 watts-heures, à raison de 0,75 fr le kw-h, soit fr 7,45
- Différence fr 6,70
- d’où une économie de 47,3 pour cent.
- Dans une autre épreuve analogue, pour une autre partie des ateliers, le premier soir 82 becs de gaz ont consommé 52,25 m1 30,265 fr le ma, soit fr 13,85
- Le soir suivant 10 foyers à arc ont consommé 12373 watts-heures, à raison de 0,75 fr le kw-h, soit fr 9,30 Différence fr 4,35 d’où une économie de 32,8 pour cent.
- E. B.
- Prévention de l’electrolyse des canalisations métalliques souterraines par le courant de retour des tramways électriques, par F. Bain (').
- Tous les systèmes proposés pour éviter les graves accidents qui résultent des corrosions éleetrolytiques présentent des inconvénients pratiques considérables et, en fait, ont presque tous échoué. Le nombre considérable de tuyaux de gaz, d’eau, de vapeur, d’air comprimé, de câbles téléphoniques ou télégraphiques, débranchements d’égouts, etc, qui sillonnent en tous sens le sous-sol d’une ville rend à peu près impossible de relier ces tuyaux aux rails ou à la station centrale. En outre, les points de dérivation varient suivant la répartition de la charge et la conductibilité du sol.
- On ne peut compter entièrement sur le circuit des rails, car les joints sont soumis à des causes de destruction mécaniques et électrolytiques. Même si le courant ne passe pas, les métaux différents placés dans le sol humide formeront un couple voltaïque et seront attaqués électrolytiqucment. Si l’on emploie un conducteur auxiliaire en cuivre nu, la même action électrolytique ne tardera pas à le détruire.
- M. Bain a donc employé, depuis cinq ans environ, le procédé suivant :
- Les rails sont munis de joints électriques comme à l’ordinaire ; ces joints sont reliés, par des connexions transversales, tous les
- (') Electric Railway Galette, 12 octobre 1895, p. 266.
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- jo m au plus, à un conducteur de retour spécial. Le pôle négatif des génératrices, à lu station centrale, est relié à ce conducteur et non aux rails. Tous ces conducteurs de retour sont soigneusement isolés et leur conductibilité doit être égale ou supérieure à celle du circuit daller. Dans ces conditions, l’action électrolytique a pu être entièrement prévenue et les correspondances téléphoniques ou télégraphiques n’ont pas été troublées.
- Ce système se rapproche beaucoup de celui de M. Farnham décrit précédemment (’).
- C. P.’
- Emploi des accumulateurs dans les stations centrales de tramways électriques, par S. C.-C. Currie.
- L’irrégularité du débit dans les stations centrales de tramways électriques a lait songer, depuis longtemps, à employer une batterie d'accumulateurs qui fournirait ou recevrait l'excès de courant suivant que le débit
- à la moyenne ; ic plus grande
- ait inférieur ou supérîei pourrait ainsi obtenir
- régularité de marche et, partant, un fonctionnement plus économique des moteurs. Plusieurs usines ont été équipées sur ce plan. Mais la tension élevée des courants employés dans l’industrie des tramways force à employer un grand nombre d'éléments ce qui entraîne à un entretien plus considérable et expose à des accidents plus nombreux.
- Pour obvier à ces inconvénients tout en obtenant une régulation satisfaisante. .M S C.-C. Currie propose le dispositif suivant «figure ,).
- L’armature de la dynamo principale A, qui alimente la ligne est montée sur le même arbre que l’armature d’une seconde génératrice C, à enroulement compound ; un des enroulements de cette dernière, D, est en dérivation; il est en fil fin, tandis que l’autre L, qui est en série avec le circuit principal LL de la dynamo principale, est en fil gros et court; sa tendance est de diminuer l'intensité du champ magnétique de la dynamo auxiliaire. La batterie d’accumulateurs S est montée directement dans le circuit de cette der-
- Supposons que la puissance du moteur à vapeur soit maintenue constante à 50 chevaux et que la charge varie entre o et 100 chevaux. Quand la charge sur la dynamo A dépasse la valeur moyenne, l’intensité du courant augmente, l’intensité du champ de la dynamo C diminue et, partant sa force électro-motrice. La batterie se décharge alors dans cette dynamo qui fonctionne comme moteur et fournit l’excès de puissance demandé. Si, au contraire. la charge diminue, la force électromotrice de la dynamo C augmente et la batterie se charge.
- Fn pratique, on peut admettre que la puissance totale exigée de la batterie ne dépasserait pas le quart de la puissance totale fournie à la ligne ; si l’on suppose un débit de 1000 chevaux-heures pendant la journée, les accumulateurs n’auraient donc à fournir que 250 chevaux-heures.
- Cette disposition entraîne des pertes évidentes, à la fois pour le chargement delà batterie par le générateur, pour l’entraînement de celui-ci et pour son excitation. Malgré cela, l’auteur estime que les avantages retirés de la marche régulière du moteur feraient plus que compenser ces pertes.
- (’) L'Éclairage Électrique, du
- ibre i8<)5, p. 181.
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- Contrôleur pour moteurs et freins de chemins de fer électriques, par Siemens et Halske
- Afin de permettre la manœuvre par un seul mécanicien des moteurs placés sur différents wagons d’un train, MAI. Siemens et Halske disposent sous le plancher des voitures un arbre longitudinal J, qui opère les manœuvres. Cet arbre est muni, à chacune de ses extrémités et sur chacun des wagons, d’une
- cheville , dans laquelle vient s’engager le levier de commande N. Lorsque plusieurs wagons sont couplés pour former un train* les extrémités contiguës des arbres de deux wagons voisins sont réunies par un accouplement 6, qui assure l’uniformité de la rotation tout en permettant les mouvements du lacet et de galop des voitures.
- Un seul contrôleur de démarrage est employé. 11 est représente schématiquement en
- Pig. i.
- figures 2 et •$. Le courant de la ligne L’ (lig. i) est capté par les trôlets 77 et 7. '. Lorsque le levier X est dans la position verticale {fig. 2), la saillie v du secteur D, soulève, par le galet deroulement r, le levier L; le circuit est alors ouvert. Lorsqu’on manœuvre le- levier X soit de droite à gauche, soit de gauche à droite, le secteur D est entraîné dans la même direction, el lelevier L n étant plus maintenu par la saillie v s’abaisse ; les blocs de charbon K, et K viennent en Contact et le courant passe par les résistances R‘ et R1, le solé-noïde S, les contacts K, et K, la résistance R (qui reste toujours en circuit) et arrive aux moteurs T et au conducteur de retour L8. Si l’on continue à incliner le levier N, une des chevilles V ou l\ montées sur le secteur D, soulève le levier x d’autant plus qu’il est lui-même incliné. Les blocs K\ et K) viennent ainsi successivement au contact de K' et de K* respectivement, ce qui a pour effet de mettre en court circuit la résistance de démarrage
- R1 puis la seconde R2. Le courant passe alors par K*, Kl, .v, le solénoîde S, les contacts K, et K, la résistance R et les moteurs. Si à un moment donné l’intensité du courant devient assez considérable pour être dangereuse, le solénoîde S attire son noyau en fer doux qui sépare K, de K. Le courant est alors momentanément interrompu ou, tout au moins, son intensité est convenablement réduite par l’arc qui s’établit entre ces deux blocs de charbon.
- On voit qu’avec ce système, il suffit de fixer le levier Ar sur l’une quelconque des chevilles l'pour pouvoir, de ce point opérer la manœuvre des moteurs ; un seul rhéostat de démarrage suffit.
- Quant au changement de marche, il s’opère par un commutateur inverseur.0, placé près de chaque moteur et manœuvré par l’arbre J.
- Le freinage est opéré par des freins à ressort, c’est à dire que les sabots des freins sont appliqués par des ressorts lorsqu’on permet
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- à ceux-ci de se détendre. Un petit moteur électrique spécial, Al, est placé sur chaque wagon ; son axe est muni d’une chaîne fixée aux ressorts. Tous ces moteurs sont placés en dérivation sur un même conducteur qui est alimenté par une dérivation prise sur le circuit principal, à la base destrôlets, en l’un
- quelconque des points Z' ou ZJ. Le courant qui alimente ces moteurs passe par l’un des commutateurs à rhéostat Ab. l’interrupteur U correspondant et delàaux moteursM. L’interrupteur situé sur laplate-forme du wagon où doit être effectuée la manœuvre est seul mi s sur courant afin qu’une manœuvre intempestive d’un quelconque des autres commutateurs à rhéostat A b soit sans action. Lorsque le courant passe, les moteurs Al commencent à tourner et tendent de plus en plus les ressorts. Lorsque la tension de ceux-ci est égale au couple moteur, le mouvement s’arrête. Si le courant vient à être interrompu brusquement, par suite de la manoeuvre du commutateur Ab ou par la rupture d’un des couplages V, tous les moteurs en arrière du point où le courant a été coupé cessent de fonctionner : les ressorts se détendent, et les freins sont appliqués brusquement. L’emploi du rhéostat Ab permet de graduer la force du courant, afin de pouvoir appliquer les freins avec une. force variable-
- Supériorité des courants alternatifs sur les courants continus au point de vue des lampes à incandescence, par O. J. Robertson (').
- On a reconnu il y a déjà quelque temps que, avec les courants continus, il existe une différence de potentiel entre les deux conducteurs à l’intérieur d’une lampe àincandescence. On peut en outre observer, notamment à une incandescence très poussée, une lueur au pôle négatif intérieur. Cette lueur s’étend plus ou moins suivant la perfection du vide et la nature desgaz subsistant dans l’ampoule, suivant la tension électrique, le degré d’incandescence et l’écartemcnt des conducteurs. On peut faire passer d’un filament à l’autre cette lueur d’apparence statique en renversant simplement la polarité du courant continu. L’auteur a trouvé que la majorité de ces sortes d’effluves est déterminée par l’hydrogène résiduel retenu dans l’ampoule par differentes causes, telles que réchauffement de l’attache en platine par la flamme hydrocarburée du souffleur, le mode de préparation du filament et la siccité imparfaite de l’espace vide.
- L’hydrogène et autres gaz sont très nettement observables au pôle négatif et ne peuvent être attribués qu’à une dissociation électro-lytique des gaz résiduels.
- Des épreuves récentes ont confirmé chez l’auteur la conviction que ces divers effets doivent être l’indication sinon la cause des changements nuisibles qui se produisent dans la lampe. Comme conséquence naturelle il fallait répéter ces expériences avec des courants alternatifs ; elles ont démontré que le premier phénomène disparaît et que le second ne peut être obtenu avec ces courants, à cela près qu’ils se marquent légèrement à des tensions extrêmement élevées et qu’il semble y avoir là une évaporation électrique. De meme, avec des courants alternatifs, la lampe a beaucoup moins de tendance à faire explosion; cette rupture est même presque impossible dans la pratique courante et avec de bonnes lampes.
- Un autre avantage des courants alternatifs
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- est de pas donner lieu, avec des lampes scellées au plâtre, à des effets électrolytiques entre le plâtre et les parties métalliques du capuchon, phénomène susceptible de se produire avec les courants continus et dans des conditions climatériques ou locales d'humidité. Dans ces circonstances en effet la résistance d’isolement du capuchon diminue graduellement et il en résulte une rupture prématurée de lampe ou tout au moins une rapide destruetion de son capuchon.
- Des conditions particulières de situation ont permis à l'auteur de suivre expérimentalement 50 000 lampes et Font conduit à reconnaître la supériorité des courants alternatifs dans leur alimentation.
- A cet effet il introduisit, comme directeur d’une grande fabrique de lampes, le système de fourniture des lampes à un prix déterminé par lampe et pour 1000 heures de fonctionnement, ce prix comprenant la première.mise de lampes, leur renouvellement et le prix de l’énergie nécessaire à leur fonctionnement. Ce système exigeait naturellement la connaissance préalable du rendement le plus économique des lampes, de leur durée moyenne à ce rendement, de la puissance moyenne- et de la puissance totale ou de l’énergie consommées, d'après les indications des appareils de mesures placés chez les abonnés.
- Ce système une fois établi, une intelligente organisation de remplacement des lampes et de rentrée au laboratoire pour nouvel étalonnage lui permit d’essayer toutes les cent heures de fonctionnement et pendant toute leur durée les 30 ono lampes en question. Toute lampe ayant perdu 20 pour cent de son pouvoir éclairant était considérée comme usée. Les lampes employées étaient toutes de 2 et 2, 5 watts par bougie. La moitié environ des abonnés était desservie par courants alternatifs sous no volts avec une fréquence de 83 périodes par seconde, l’autre par des courants continus, toujours sous 110 volts entre les conducteurs principaux.
- Ces expériences ont démontré que les lampes sur circuits à courants alternatifs sont
- moins sujettes à rupture et conservent mieux leur intensité lumineuse originaire que celles sur circuits à courants continus; et ce, malgré ce fait que, dans le premier cas, la tension subissait des variations de 7 pour cent, au lieu de 5 pour cent seulement dans le second. et que la durée de la tension, maxima était plus grande dans le premier que dans le second.
- E. IL
- REVUE DES SOCIÉTÉS SAVANTES
- PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES
- Remarque sur un Mémoire de M. Jaumann intitulé
- « Longitudinales Licht », par H. Pomcaré(').
- « .M. Jaumann a publié récemment dans les Sitrjingsberichte de l’Académie de Vienne un travail rempli de vues ingénieuses, où il attribue les rayons cathodiques à des vibrations longitudinales de l’éther.
- » Le fondement expérimental de sa théorie a donné lieu à une polémique dans laquelle je ne veux pas prendre parti. Je voudrais seulement faire une observation au sujet de ses calculs et des conséquences qu’il croit en tirer.
- )> .M. Jaumann suppose que, dans les gaz raréfiée, le pouvoir diélectrique -s est variable et il arrive ainsi aux équations suivantes qui représentent les oscillations électriques dans un pareil milieu et que je transcris avec les notations de Hertz :
- x»
- z0
- dt\ ~~ d\ di\_d^
- <i_N TJ '
- d I.
- ~d\’
- A est l'inverse de la vitesse de la lumière, X, Y. Z et L, M, N les composantes de la force électrique et de la force magnétique ; e est le pouvoir diélectrique ; s„ la valeur moyenne de
- (1) Comptes Rendus, t. CXXI, p. 793 ; séance du •» décembre 1895.
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- ce pouvoir ; X„, Y„, Z0 les valeurs moyennes de X, Y,Z.
- dX , . v dt
- » est très petit par rapport a Xc et ^
- par rapport à e0.
- » Les variations de e seraient définies par l’équation
- ’cis_dtoX . dtp Y d Sn Z _ d t ^ d p ’
- une constante, équations deviennent alors [<££oX X, l _d1\ d N \. d t ^ Æ J ~ d\ dy ’
- DiiTérentions la première par rapport à x, la seconde par rapport à v, la troisième par rapport à : et ajoutons, en remarquant que d'i_ d d X , d dtoY d_dt,Z dt d x dt +dy dt dt*
- on trouvera
- \*J, i /^X,9
- dx
- r)]="
- cette équation exprimerait que les rayions cathodiques, au lieu de se propager en ligne droite, suivraient les lignes de force.
- » D’autre part, ils ne seraient pas déviés par l’aimant ; M. Jaumann a bien démontré que la direction du plan de l’onde devrait être déviée par l’aimant, mais il n’en serait pas de même de la direction du rayon.
- » Il faut donc, en tous cas, que M. Jaumann modifie ses hypothèses s’il veut rendre compte des faits. »
- Sur la présence du sodium dans l'aluminium préparé par électrolyse, par Henri Moissan (1).
- « Les différents expérimentateurs qui se sont occupés des propriétés de l’aluminium ont trouvé souvent des résultats contradictoires. 11 en a été de même lorsque, grâce à sa légèreté, quelques pays ont essayé de l’em-
- (.1) Compte Rendus, t. CXXI, p. 794; séance du 2 décembre 1895.
- ployer pour la fabrication des objets de petit équipement tels que gamelles, bidons et marmites destinés à alléger le poids du sac du fantassin. Tantôt le métal s’est bien conduit et a présenté des qualités qui en ont fait préconiser l’emploi; tantôt, au contraire, il n’a produit que des déceptions,
- )) Ces difficultés tiennent surtout à la différence décomposition de l’aluminium industriel. Nous avons déjà démontré que ce métal pouvait renfermer de l’azote et du carbone (’), et nous avons fait voir que dans ces conditions ses propriétés se modifient notablement. La charge de rupture et l’allongement diminuent avec rapidité. Ayant eu l’occasion de faire des analyses d’aluminium provenant des trois grandes fabriques établies actuellement à La Praz (France),Newhausen (Suisse),Pittsburg (Etats-Unis), nous avons rencontré une nouvelle impureté qui nous paraît avoir une importance très grande au point de vue de la conservation du métal. Nous voulons parler de la présence du sodium dans l’aluminium industriel.
- » On peut démontrer l’existence du sodium dans quelques aluminiums de la façon suivante : On prend 250 gr de limaille préparée avec soin que l’on place dans une bouteille d’aluminium en présence de ^ooerrf d’eau distillée obtenue dans un alambic métallique. On abandonne le mélange à lui-même pendant deux semaines, en ayvmt soin tous les jours de le porter à l’ébullition. On jette ensuite .sur un filtre (*), on lave à l’eau bouillante et le liquide recueilli, qui présente une légère alcalinité, est évaporé à siccité dans une capsule de platine. On chauffe au rouge sombre, la masse brunit ; on ajoute de l’acide chlorhydrique pur étendu d’eau, et il se produit un dégagement bien net d’acide carbonique. On évapore à sec à nouveau, on chauffe
- (1) H. Moissan. Impuretés de l’aluminium industriel (Comptes Rendus, t. CXIX, p. 12 ; 2 juillet 1894).
- (*} Dans cette expérience on obtient souvent une
- à l’alumine colloïdale qui passe au travers du filtre et qui se précipite ensuite.
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- vers 300° pour chasser l’excès d’acide chlorhydrique, et l’on obtient un résidu qui présente tous les caractères du chlorure de sodium. On reprend par l’eau et l’on dose le chlore sous forme de chlorure d’argent. Du poids de ce dernier composé, on déduit la quantité de sodium enlevée par l’eau à la limaille d’aluminium.
- » En faisant l’analyse complète du métal nous avons trouvé du sodium dans un certain nombre d'échantillons d'aluminium. La teneur variait entre 0,1 et 0,3 pour 100. Un aluminium préparé anciennement par la maison Bernard en renfermait 0,-32 pour 100 (’).
- )) Lorsqu’un aluminium contient une petite quantité de sodium, il s’attaque par l’eau froide d’abord lentement, puis l’attaque se continue en augmentant d’intensité. En effet, si un petit volume d’eau non renouvelée se trouve en présence d’une lame d’un semblable aluminium, on voit tout d’abord une petite couche d’alumine se former sur le métal. Plusieurs jours après, le liquide fournit une réaction alcaline au papier de tournesol sensible. A partir de ce moment, la décomposition devient plus rapide. Sur tous les points où l’aluminium contient du sodium, il s’est produit un peu d’alcali qui réagit sur le métal pour donner un aluminate. Cet aluminate de sodium est ensuite dissocié par l’eau avec dépôt d’alumine et formation de soude ; et, lorsque le liquide est légèrement alcalin, on comprend que la décomposition devienne beaucoup plus active.
- » Les alliages que l’on pourra préparer avec un aluminium auront donc des propriétés toutes différentes, suivant qu’ils contiendront ou ne contiendront pas une petite quantité de sodium (!).
- (L La présence du sodium dans l’aluminium e! indique que l’électrolyse du mélange de c
- (*} Il est donc indispensable, dans tous le: intreprendre sur ce sujet, d’établir d’abord la ition exacte de l’aluminium destiné aux expé
- •yolit
- « C’est ainsi que. dans une étude sur les alliages d’aluminium et d’étain, M. Riche a indique que ces alliages décomposaient l’eau à la température ordinaire Ç). J’ai pu faire préparer un semblable alliage à 6 pour 100 d’étain avec de l’aluminium bien exempt de sodium, et dans ces conditions, apres un séjour de deux mois dans l’eau ordinaire, le métal s’est piqué en plusieurs endroits, a fourni de petites efflorescences d’alumine, mais il n’a produit aucun dégagement gazeux. Voici comment cette expérience a été faite : de l’aluminium exempt de sodium a été allie à 6 pour 100 d’étain en évitant l’action de l’azote et des gaz du foyer, car M. Franck a démontre qüe l’aluminium décompose au rouge l’acide carbonique et même l’oxyde de carbone. On a obtenu ainsi un alliage qui, laminé sous une forte pression, a donné :
- « Une feuille de ce métal a été divisée en deux parties : la première a été placée dans de l’eau de Seine qui, tous les jours, était aérée par agitation ; la deuxième a été disposée dans un verre de Bohême en présence d’eau de Seine sur laquelle se trouvait une couche d’huile de plusieurs centimètres. La température moyenne du laboratoire était voisine de 20”. L’expérience, commencée le 30 septembre, a duré deux mois. Pendant ce temps i’aluminium s’est recouvert d’efflorescences blanches ; il s’est piqué sur presque toute sa surface, mais dans les deux cas il n’a dégagé aucune bulle d’hydrogène. Celui qui a séjourné dans l’eau agitée journellement s’est attaqué avec plus de rapidité.
- « Cette expérience n’a été faite qu’avec un alliage à faible teneur d’étain. M. Riche a
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- démontré que pour les teneurs élevées la dé- i composition de l’eau devenait très active et il a établi ainsi la raison qui doit faire rejeter tout essai de soudure de l’aluminium avec un alliage à base d’étain.
- » L’aluminium, du reste, est un métal qui, recuit avec soin, se travaille très bien par l’estampage et par le laminage. 11 ne faut donc lui demander que ce qu’il peut donner.
- )) M. Riche, à qui j’ai communiqué ccs expériences avant de les publier, m’a dit avoir reconnu aussi la présence de sodium dans quelques échantillons d’aluminium.
- » M. Moissonnicr, pharmacien principal à l’Hôpital militaire Saint-Martin, qui a entrepris de longues recherches sur ce sujet, a rencontré de même un échantillon d’aluminium à 4 pour ioo de sodium.
- » Ii est un autre point important sur lequel nous croyons devoir insister à propos des alliages d’aluminium et, en particulier, de ceux de cuivre. Tout alliage non homogène est d’une conservation très difficile.
- » Dans son Mémoire sur l’équivalent de l’aluminium, Dumas a insisté déjà sur la non-homogéneite de l’aluminium préparé par le procédé de Deville f).
- » Nous avons eu souvent l’occasion de constater, sur des objets en aluminium estampés, la mauvaise influence de ce manque d’homogénéité. Si l’on abandonne de l’eau distillée dans un semblable vase, on voit, après une quinzaine de jours, se produire de petites piqûres blanches d’alumine hydratée. La tache s’entoure d’une auréole brillante, elle continue de grandir et, si l’on découpe cette partie attaquée, puis qu’on enlève l'alumine hydratée, on voit au microscope qu’il y a là le plus souvent une petite particule de carbone ou d’autre substance qui a formé un élément de pile et qui a désagrégé le métal sur une surface plus ou moins grande. Si, au lieu de
- n Dumas. « Mais je reconnus ensuite que, dans l’aluminium impur, la distribution du fer et du silicium n’est pas uniforme » [Mémoire sur les équivalents des corps simples (Annales de Chimie et de Physique, y série, t. LV, p. 153)}.
- laisser séjourner de l’eau sur cet aluminium non homogène, on y laisse séjourner une solution saturée de chlorure de sodium, le phénomène s’exagère et chaque particule de carbone produit une attaque de la feuille d’aluminium suffisante pour la percer.
- t) Cette formation de petits éléments de pile sur la surlace de l’aluminium est la grande cause d’altération de ce métal.
- » Au contraire, avec un métal bien homogène, ne contenant ni azote, ni carbone, ni sodium, aucun point d’attaque ne se produit et l’eau qui a séjourné sur le métal a conservé toute sa limpidité et ne renferme pas
- » Le même phénomène sc présente avec de l’alcool étendu d’eau. avec du rhum, par exemple, et, dans le cas de l’aluminium de mauvaise qualité, il explique 1 attaque de certains bidons, attaque qui peut se produire parfois avec une assez grande énergie (’).
- » Je ferai remarquer aussi, en terminant, que h aluminium, qui a une grande tendance à former un couple électrique avec tout autre métal, ne devra jamais être employé que seul.
- » Une partie de fer ou de laiton au contact de l’aluminium produira toujours, en peu de temps, l’oxj'dation du métal et sa transformation en alumine. Tous les industriels qui ont eu à mettre en œuvre de grandes surfaces d’aluminium ont reconnu par expérience et à leurs dépens la généralité de cette décompo-
- » Nous n’avons pas à insister dans ce travail, fait au point de vue chimique, sur l’importance du recuit dans le laminage et l’estampage de l’aluminium. On sait que sans cette précaution le métal se crique avec facilité et dev-ient impropre à toute application. »
- ('] MM. le Dr Plage et Lebbin, dans les essais qui ont été entrepris au laboratoire Frédéric-Guillaume, de l'Institut de Berlin, attribuaient à l'action du tannin cette attaque de certaines suifaces d’aluminium [Sur les bidons et marmites en aluminium, Berlin, 1893).
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- Sur une nouvelle détermination du rapport v entre les unités électrostatiques et électromagnétiques, par M. Hurmuzescu f).
- « Les méthodes le plus souvent employées pour déterminer cette constante ont été : celle des capacités et celle des forces électromotrices, comme étant les plus précises. Maxwell, bien avant les autres déterminations, avait employé une autre méthode très élégante, fondée sur la mesure des forces électromotrices, mais dont la disposition expérimentale est peu susceptible de précision.
- )) Xous avons repris cette méthode, mais en la modifiant de manière à la rendre au moins aussi précise que les autres méthodes. Elle consiste à prendre la différence de potentiel électrostatique, aux bouts d’une résistance bien connue R, par un électromètre absolu cylindrique. Le couple de cette attraction est
- (RI)* __L_
- à ce couple on oppose directement un autre, dû à une répulsion électrodynamique.
- » L’électrodynamomctrc est formé d’une bobine longue unicouchc et d’une bobine mobile disposée à 90° en son milieu: le couple est
- » Les deux instruments forment un système solidaire porté par un fil de suspension très sensible. On observe la déviation dans une lunette à 3 m de distance; on agit sur la résistance pour avoir l’équilibre entre les deux couples, d’où la valeur de v,
- )) L electromètre est double à chaque bout du levier L. Pour éliminer les dissymétries tant de l’électromètre que de l’électrodyna-momètre, comme aussi le champ magnétique terrestre, déjà compensé pour une grande partie par un aimant permanent, après avoir obtenu l’équilibre dans un sens pour une résistance R, à l'aide d’un double commuta-teur-renverseur, on change le sens des deux couples à la fois et on obtient un nouvel équilibre pour une résistance R' •
- ___R R' \Æ
- 2 M ’
- » L’emploi de l’électromètre cylindrique (circulaire) rend les expériences particulièrement précises. On a un équilibre stable, un réglage sûr et exact, par le fait que la force passe par un minimum lorsque les deux cylindres sont exactement coaxiaux; on a obtenu cette coïncidence à moins de 0,2 mm; l’erreur correspondante, calculée d’après les formules de Rlavier, est de l’ordre du dix-millième.
- » Dans cette méthode, on oppose deux couples constants pour des petits déplacements.
- » Les mesures qu’on a eflectuées pour avoir
- » Pour l’électromètre : le rapport des diamètres des cylindres et le bras du levier L. f.cs deux mesures, on peut les avoir avec une grande précision pour les dimensions que avons données aux appareils.
- » Pour l’électrodynamomètrc : n et S'. Pour cette dernière mesure, nous avons employé une méthode nouvelle : ramener la comparaison de S' et d’une bobine-étalon unicouche de grand diamètre à une comparaison de deux résistances. Cette méthode donne largement le~^et, comme c’est sous le radical, o:i a la moitié de cette erreur ; sur l’autre facteur de sous le radical, on a la même approximation.
- » Donc on connaît le radical à moins de
- (’) Comptes rendus, t. CXXl, p. décembre.
- On a éliminé l’incertitude du point de
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- suspension de F électromètre sur le bras de levier, comme aussi une certaine flexion de celui-ci. en faisant quatre séries d’expériences à des longueurs différentes L,. L , L,, L_, et en obtenant les combinaisons entre ces séries par la formule
- , — Ri L /L — L‘. l'~ m Vr^-K;'
- « La détermination de VL^—L se fait avec une très grande approximation, L, — L, étant de l’ordre de 8 centimètres.
- » Mais, comme il y a une incertitude de —— sur la valeur de l’ohm, suivant qu’on adopte 10^~ ohm légal ou ohm légal que nous adoptons, nous donnerons pour v le millième seulement.
- » La mesure de R se faisait, après chaque équilibre, directement par une boîte Elliott, disposée en pont et tenue à l’abri des variations de température. Cette boite a été étalonnée en ohms légaux, et l’ohm mercuriel qui a servi à cet étalonnement a été comparé aux copies [3] et [49] du Bureau international des Poids et Mesures.
- » La force électromotrice employée a varié de 1 500 à 2500 volts; elle provenait d’une dynamo de haut voltage (').
- » La moyenne de six combinaisons, deux à deux des moyennes des quatre séries, chacune à peu près de vingt déterminations, ne différant pas du entre les diverses valeurs
- d’une môme série, donne pour v une valeur comprise entre
- 3,0005.10 ü et
- 3,0020.10'- (,). »
- (1) Cette dynamo sera prochainement décrite dans
- été commencées, en 1893, dans l’ancien local; les expériences définitives n’ont pu être terminées que cette année dans le nouveau local.
- CHRONIQUE
- Le Comité d’Electricilè, institué en vertude l'article 6 de la loi du 25 Juin 1895, est ainsi constitué:
- Président:
- M. lu Directeur général des Postes et des Télégraphes.
- Membres.
- MM.
- Canoë. —^Constructeur méca-
- Carpentier. — Ingénieur constructeur.
- Fontaine. •- Ingénieur électricien, administrateur des ateliers des machines Gramme, i
- Harlé, de la Maison Sautter,
- Harlé, et C% Président du ;
- Syndicat professionnel des i Industries électriques. j
- Hillairatt, Ingénieur constructeur, Secrétaire général de Représentants
- la Société internationale des des
- Electriciens. Industries
- Lomrard-Gérin. — Ingénieur électriques
- constructeur, à Lyon. :
- Postel-V ina y, Administrateur la Société française pour I l’exploitation des procédés Thomson-Houston.
- Sartiaux (A), ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, chef de l’exploitation dclaCompa-gnie du chemin de fer du Nord.
- Sciama, Directeur de la maison Bréguet.
- Guillain, Conseiller d’Etat, Directeur des routes, de la Navigation et des Mines, au Ministères, des Travaux Publics, ou son délégué.
- N..., Ministère delà Guerre.
- Mascart. Membre de l’Institut, Directeur du Bureau central météorologique.
- Po riER. Ingénieur en chef des Mines, membre de l’Institut, Président de la Société 1 nternationale des Electriciens.
- Raymond, Administrateur de la Division du matériel et de l’exploitation électrique des Postes et des Télégraphes, ou son délégué j Cael, inspecteur général des Postes et desTé-1 légraphes.
- ( Wunschendoi pf, Directeur ingénieur du Service ] télégraphique de la région de Paris.
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- Vaschy, ingénieur des Postes et des Télégraphes, examinateur d'admission à l’Ecole Polytechnique.
- Bémic.on, inspecteur-ingénieur des Postes et Télégraphes.
- Secrétaires :
- Sins, inspecteur-ingénieur des Postes et des Télégraphes.
- Estanmé, Inspecteur-Ingénieur des Postes et des Télégraphes.
- L’Influence des conditions climatériques sur l’exploitation des stations centrales d’éclairage électrique a été souvent constatée. Voici quelques, chiffres à ce sujet. On estime que le brouillard, à Londres, en Novembre coûte plus de a 500 000 fr, par suite de la consommation plus élevée de gaz, d’électricité et en raison des accidents, délais et dommages. D’autre part, la Edison Electric Illumination Code New-York,déclare qu’en Octobre 1895, la beauté exceptionnelle du temps, comprenant 628 heures de temps clair, a entraîné une diminution de recettes de 43 305 fr., par rapport au mois d’octobre 1894, où l’on n’avait relevé que 437 heures de temps clair. Les recettes par lampe de 16 bougies installées en octobre 1895 sont inférieures de 20 pour 100 aux recettes correspondantes de 1894,
- Tractions électrique et funiculaire, à "Philadelphie. — La Philadelphia Traction Company a résolu d’abandonner la traction funiculaire pour la traction électrique. Les trois puissantes /usines employées pour la première seront utilisées par des sociétés industrielles. Les moteurs ont été vendus à une briquerie.
- Rapport sur la traction électrique. —L’association amicale des Ingénieurs-Electriciens, qui a été fondée le 22 janvier 1893, à Paris, a pour but :
- [o — De servir de trait d’union entre ses adhérents de Paris, delà province et de ses membres étrangers correspondants ; 20 de discuter les intérêts généraux de l’Association présentant un caractère professionnel ; 3°De faciliter entre ses membres un échange de renseignements pour mettre en commun l’expérience ou les connaissances que chacun d’eux peut avoir sur des points spéciaux ; 40 d’étudier certaines questions techniques en Commission, puis de les discuter en Assemblée générale, et enfin de les résumer dans
- des conclusions adoptées par cette Assemblée ; 50 d’intervenir comme conseil technique, à titre gracieux, dans les entreprises d’utilité publique où l’électricité serait appelée à jouer un rôle important ; 6° de venir en aide à ses membres dans des cas spéciaux et dans la limite de ses ressources.
- Elle a déjà étudié quelques questions d’intérêt général, comme par exemple, les compteurs électriques Aujourd’hui, elle publie le rapport d’une commission composée de M. J. Laffargue, vice-président, rapporteur, et de MM. Eschwège, A. Hattu. A. Hirtz, J. Sarcia, A. Vernes, et chargée d’étudier les divers systèmes de traction par l’électricité. Ce rapport ne comprend pas moins de 130 pages. Après avoir exposé rapidement les différents systèmes de traction mécanique le rapporteur étudie plus particulièrement les systèmes électriques ; les voitures automotrices, à accumulateurs pour tramways et pour la locomotion sur route ainsi que la locomotive Heillmann et les essais de locomotives à accumulateurs sont d’abord décrites en détail. Les systèmes à trôlet aérien ou souterrain et les chemins de fer électriques sont ensuites étudiés. L’étude de la traction électrique des bateaux sur les canaux et les rivières termine ce rapport intéressant. Chaque partie comprend la description des systèmes avec des exemples d’installations et l’étude des frais de premier établissement et d’exploitation ; ces derniers renseignements sont empruntes pour la plupart au travail de M. de Marchena. Dans la partie descriptive, les systèmes qui ont été appliqués en France sont, principalement exposés.
- Nos lecteurs sont bien au courant de toutes ces questions.
- Le peu de temps dont pouvait disposer la Commission et l’espace limité d'un rapport n’ont pas permis de donner à ce travail tout le développement que comportait le sujet, et l’Association, réunie en Assemblée générale a décidé qu’il y aurait lieu de reprendre successivement l’étude détaillée de chacune des questions traitées dans ce rapport.
- Une machine à voter électrique a été employée à Rochester (N. Y.), aux élections du 5 Novembre dernier. L’électeur entre dans une cabine complètement close et brillamment éclairée de 2,15 m de hauteur, 1,55 m de longueur et 1,55 m de largeur. A l’intérieur sont placés autant de boutons quffl ÿ a de candidats, lorsqu’un des boutons est poussé,
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- L’KCLAIRAÜF. ÉLECTRIQUE
- l’appareil enregistre le vote et enclanche à la fois tous les autres boutons, afin qu’un seul vote puisse être fait. Si le vote doit porter sur plusieurs candidats à des places différentes, il y a autant de séries de boutons analogues à la précédente que l’exige le nombre de votes. Les différents boutons ne sont déclanchés pour servir à un vote ultérieur que par l’électeur lui même lorsqu’il ouvre la porte de la cabine, en sortant. Cette porte ne peut être ouverte que de l’intérieur, lorsque l’appareil a fonctionné, et sa disposition est telle que l’élec-
- teur ne puisse rentrer pour déposer un vote frauduleux. Lorsque le dernier vote est fait, il suffit de retirer une plaque d’acier pour connaître immédiatement les résultats du scrutin.
- Statistique télégraphique aux Elats-Unis. — La puissante compagnie des télégraphes Western Union vient de publier son rapport annuel, relatif à l’exercice finissant le 30 juin 1895. Nous en extrayons les chiffres suivants
- 1894-95
- Dépenses............................................. 80383150
- Bénéfice net..................................... 30 716945
- Intérêt et fonds de réserve........................... 4669355
- Dividendes distribués............................ 23 837 165
- Longueur des fils posés.......................... 1 291465
- Nombre de buieattx...................................... 21360
- » de télégrammes.................................. 58307315
- Recette par télégramme.................................. 1.535
- Ensemble des dépenses faites sur le îéscau....... 50286! 655
- Propriétés possédées par la C"'...................... 24897670
- Actions et obligations d’autres entreprises possédées
- par la ^.......................................... 68465290
- Frais d’entretien et de reconstruction........... non 895
- 1893-94 109263 275 80300850 28960925 4658035 23700315 1272385 21 166 5,8362237
- 1892-93 124892200 fr 87412025 „
- 37480235 »
- 4 666 885 »
- 66591455 »
- 1.560
- 12586230 »
- La diminution des recettes sur l’exercice 1892-93 tient à la crise financière et industrielle qui a sévi aux Etats-Unis depuis cette époque et dont les affaires se ressentent encore
- Il faut aussi noter que sur 19 081 km de nouvelles lignes posées l’année dernière, plus de 16 000 km ont été construitsenfilde cuivre de préférence au fer ; on économise ainsi deux tiers du poids et les lignes en cuivre peuvent être utilisées continuellement, par des conditions atmosphériques qui mettaienthors d’usage les lignesà fer les mieux construites.
- Dispositif de sûreté pour conducteurs électriques.
- Lorsque des conducteurs charriant des courants puissants sont tendus dans les rues, de graves accidents peuvent se produire si ces fils, venant à se rompre, tombent sur des passants qui peuvent recevoir des chocs mortels. Dans le but d’éviter ces accidents, M. A. E. Hutchins, de Détroit (Michigan), fixe sur les poteaux une tige métallique terminée à sa partie supérieure par un œil de diamètre suffisant, au centre duquel passe le conducteur ; le bas de cette tige est relié, par lin
- câble, à un tuyau enfoui dans le sol humide. Si le conducteur se rompt, i! vient au contact de l'anneau avant que l’extrémité brisée ait touché le sol ; le courant se dérive à la terre près du poteau et l'extrémité qui pend dans la rue est inoffensive. M. Hutchins aurait pu, dans ces conditions, prendre dans ses mains un conducteur faisant partie d’un circuit à 3 000 volts avec retour par la terre ; l’expérimentateur était, pendant ces essais, pieds nus sur le sol humide.
- Benjamin Franklin. — Une statue en bronze, offerte par M. J. Mcdill, sera bientôt érigée dans Lincoln Park, à Chicago, à la mémoire de Benjamin Franklin. C’est un grand honneur rendu à ce grand homme, car les statues, dans ce pays, sont plus rares qu’en France, et nul ne méritait cet hommage plus que lui qui fut à la fois un grand savant, un grand philosophe, et un grand homme d’Etat et que l’on peut considérer comme la personnification de cette qualité si rare : le bon sens.
- F Editeur-Gérant : Georges CARRÉ. ~~
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- ïome V.
- Samedi 21 Décembre 1895
- 2« Année. — N« 61
- L’Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE D’ÉLECTRICITÉ
- Directeur Scientifique J. HLOND1N '
- Secrétaire de la rédaction : G. PELL1SS1KR
- L'ÉCLAIRAGE PAR LES GLORKS HOLOPHANES (()
- PROCÉDÉS DE CALCUL DES CANNELURES
- Maintenant que nous connaissons les diverses fonctions des cannelures, nous allons, pour compléter notre étude, exposer les principes généraux qui ont servi pour calculer les profils des cannelures suivant telle ou telle loi de répartition que l’on veut obtenir.
- Nous avons vu, au début de cette étude, comment de la courbe photométrique de la source on pouvait déduire les courbes d'éclairement ; réciproquement, connaissant l’une quelconque de celles-ci, on peut facilement retrouver la courbe photométrique. Nous admettons donc qu’on nous donne cette courbe (%. 26).
- Nous supposerons d'abord la source assez petite pour pouvoir être assimilée à un point que les inventeurs désignent sous le nom de centre optique.
- Cannelures extérieures.
- Les cannelures extérieures sont calculées comme si les intérieures n’existaient pus, et chaque cannelure extérieure comme si elle était seule pour fournir la répartition.
- a) .Cannelures réfractantes. — Considérons la section d’une cannelure passant par le cen-
- V) Voir Y Éclairage Électrique, du 30 novembre,
- tre optique, cette cannelure étant assez petite pour que le profil d’entrée puisse être considéré comme une droite xy (fig. 27) et les rayons incidents comme formant un faisceau parallèle. Soit S abc un rayon deux fois réfracté, i,r,ï,f les angles d’incidence et de réfraction à l’entrée et à la sortie. L’angle r donne en même temps la direction de la normale au profil par rapport à la direction O R des rayons incidents a b dans le verre et par suite, par rapport aux rayons S a suivant la position relative de la cannelure et de la source.
- Résignons par è l’angle de déviation du rayon b c par rapport à la direction O R, on a-
- et, en tenant compte de la relation connue,
- équation donnant $ en fonction de f.
- On peut remplacer celte équation par une construction géométrique ou établir un tableau donnant pour les valeurs de f, les valeurs de L
- Ceci posé, on peut voir facilement comment doit varier l'inclinaison du profil pour donner aux rayons sortants des intensités proportionnelles dans chaque direction à celles imposées par la courbe photométrique à obte-
- Considérons, en effet, le pinceau lumineux S a S'a' compris entre le rayon S a b c et son
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- 5?o
- voisin S'al/c. Soit dS la divergence entre les deux rayons de sortie, e l’éclairement normal sur l’unité de surface et dh la largeur du faisceau dans le verre ; l’intenité apparente produite par le faisceau dans la direction bc sera :
- Désignons l’arc b b' par ds, on a :
- dh—ds. cos /,
- d’où :
- p étant le rayon de courbure du proiil.
- On tire de là en désignant par k une constante dépendant uniquement de l’échelle du dessin.
- d h — k I d 5, et
- Le tableau I et la courbe photométrique permettent de déterminer le profil soit par ses inclinaisons successives par rapport à O R, soit par ses rayons de courbure. Les équations différentielles récédentes n’étant pas intégrables engénéral, les constructeurs déterminent les profils par des constructions graphiques que nous allons exposer.
- Tableau I
- 20 io«5I'37"
- 3° i7‘35’25"
- 35
- 4° 34° 37'
- 4r }8" 46’
- 4i°48' 48° 11' 20"
- Dans une première construction, connaissant la courbe photométrique à réaliser, on trace îa ligne OR (fig. 26) parallèle à la direction des rayons incidents dans le verre après réfraction sur la surface intérieure, puis, dans la partie où doit se trouver la cannelure, on mène une série de rayons Om„ O ms,....f «li-
- sant avec O R des angles égaux aux angles 0 du tableau, qui donne les angles r correspondants, et on trace la direction des normales ON,. ON,, ..... comptées aussi à partir de
- OR.
- On calcule ensuite ou on mesure les longueurs ... égales à des arcs de
- cercles décrits successivement entre deux
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- RKVUE D'ÉLECTRICITÉ
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- droites voisines avec des rayons O m,, O m,, ... et on porte dans le même ordre sur une
- droite BR' (fig. 28) perpendiculaire à OR des longueurs bc.b„ b, b,,.... proportionnelles à ces produits.
- d'un profil dioptrique.
- Si alors on mène par b„, b,, b,, des parallèles à OR et si on construit entre ces paral-
- lèles un polygone b.-,, a,, a,, ... dont les côtés sont perpendiculaires aux normales ON,, ON,,.... puis une courbe inscrite dans ce polygone. on obtient le profil cherché avec d'autant plus d’exactitude que le nombre des côtés du polygone est plus grand.
- La courbe de la figure 26 représente à titre d’exemple le cas d’une distribution à éclairement normal constant
- I cos *« = coust.
- Au lieu d’un profil concave, on aurait obtenu un profil convexe exactement équivalent en
- portant les segments b„ 6,. 6,6,, è, 63, ..
- dans l’ordreinverse. Onpeut, du reste, combiner les profils convexes et concaves d’une façon quelconque. Les figures 29, 30, 31 représentent des profils ainsi équivalents entre eux.
- Dans une seconde construction que nous appliquerons à un autre exemple, celui où la courbe photométrique à réaliser est un arc de circonférence (distribution uniforme dans un angle d’environ ioo°), O R étant toujours la direction des rayons lumineux dans le verre, on trace (fig. 32) une série de rayons 0m„ O m.....,eton en déduit comme dans la pre-
- mière la direction des normales correspondantes Oc,, Oc,, ... sur lesquelles on prend
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- L’ÉCLAIRAGE ELÉCTRlQUE
- des longueurs égales à I multipliées par les valeurs de
- Ceci s’obtient en élevant des perpendiculaires à l’extrémité des rayons O w,, Oms...
- et en prenant les intersections cn cs,.avec
- les normales. Les longueurs Oc,, Oc,sontles rayons de courbure cherchés ; en joignantpar
- une courbe continue les extrémités c,, cs,..
- et en décrivant successivement avec chaque rayon de courbure un arc de cercle sous-tendant un angle égal à celui compris entre ce rayon et le suivant, on obtient le profil cherché représenté sur la figure 33. Les cannelures représentées sur les figures 6 et 7 ont
- \R
- Fig. 32. — Courbe photométrique réalisant une
- cette forme, celles delà figure 4 sont obtenues en changeant le signe des rayons de courbure.
- b) Cannelures réfléchissantes. — Soit <* h (fig. 34) le profil inconnu destiné à réfléchir les rayons et q j le profil de sortie que nous supposons rectiligne et de plus parallèle à OR ou au-dessous de OR. puisqu’elle ne doit recevoir aucun rayon direct. Soit y l'angle avec OR.
- Considérons, comme plus haut, un faisceau parallèle ab, a'b' donnant après réflexion et réfraction un faisceau divergent d\d’. Soit /3 l’angle de la normale /?N avec O R, et $ la déviation du rayon sortant cd. On a (triangle cnl).
- s = ;-(5)
- et (triangle cbl),
- s_7,
- et par suite
- sm!'=„.sin0 - 2 ji — y) = — cos (s fi -hy). (6)
- Les équations (5) et (6) permettent encore d’établir un tableau II entre les valeurs de 0“ et de /S (remplaçant ici r du tableau I) dans le cas le plus ordinaire où y — o.
- du profil dioptriqi
- Tableau II
- 45“ 9n°
- 47° 5°' 82"35
- 570 30' 50*29'
- 6o° 41*36'
- 62*30' 30*48’
- 65* • I5»35’
- 65“ 54' o*
- La relation différentielle des cannelures réfléchissantes est ici, en conservant les mômes notations que plus haut,
- L’équation (5) donnant dà — di' on a d à d i’
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- REVUE D'ÉLECTRICITÉ
- 5H
- d’oû l'on tire en.tenant compte del’équation(6) différentiée .
- dj _ cos f _ s/i-n* cos’ (2? +y)
- dS- sin '2,6 + 7) 2 u sia {a 6 + 7)
- On a donc, dans ce cas
- (8j
- d h — k I d 5,
- ^ (ajS-hy)
- cos,S \/i cos-(s5 + -/!'
- (9
- (10)
- et si y — o
- qui enverrait des rayons dans la partie déjà éclairée par la partie réfractante.
- La combinaison des deux doit de plus être faite de façon à éviter les angles vifs et la rencontre des rayons sortants avec les cannelures voisines. Sur la figure ro, on a placé dans ce but une partie cd de la portion dioptrique au bout de la cannelure réfléchissante bc et l’autre ab entre deux cannelures réfléchissantes consécutives.
- Fig. 34. — Calcul des cannelures caladiopliiqi
- Fig- 35- — Combes phntométriques : C Cf,à distribution
- Les procédés do construction précédents sont applicables ici, néanmoins celui par les rayons de courbures est plus compliqué, l’expression du rayon p étant elle-même un peu plus compliquée que dans le cas précédent.
- c) Cannelures mixtes. Xous avons vu plus haut que pour réduire les pertes il était nécessaire de limiter les angles r et j3, non à l’angle limite de réfraction, mais d’employer des profils mixtes formés d’une partie réfractante déduite de la formule (3) et d’une partie réfléchissante complète déduite de la formule (9), toutes deux avec la même courbe de distribution et la même constante le. On supprimera ensuite de la première la partie dépassant l’angle d’incidence qui amènerait les pertes (340 à 36°) et de la seconde tout ce
- On peut aussi, comme on l’a dit, faire sortir les rayons réfléchis par la partie réfléchissante par la surface 1 éfractantc clic-même Les cannelures des figures 13, 14 et 8 sont calculées de cette façon en déterminant d’abord la partie réfractante limitée comme nous venons de le voir, puis la partie réfléchissante, à partir du point extrême de la partie réfléchissante, par tronçons successifs, satisfaisant à la condition.
- I d§ = e d h.
- CANNELURES INTÉRIEURES
- Le calcul de ces cannelures se fait comme précédemment, en supposant qu’il n’y ait pas de cannelures extérieures, et se donnant la courbe de distribution X Y (fig. 35) à réaliser
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- 534
- dans le sens horizontal. On supposera le centre optique sur l’axe de révolution du globe et les cannelures assez petites, pour que la surface de sortie puisse être assimilée à une droite xy (fig. 36) et les rayons incidents regardés comme parallèles.
- Considérons un faisceau de lumière parallèle S >.? S'a d’épaisseur dk, donnant à la sortie un faisceau divergent 6 e, b' c de diver-
- A*
- / \
- Calcul
- gence â, compté à partir de la direction O R. Soient toujours i, r, t, r, les angles d’incidence et de réfraction du rayon extrême S a 6c. On a évidemment ici
- D’autre part, dans le prisme actuel, l’angle des normales aux surfaces d’entrée et de sortie qui est, en général, r + r, n’est ici autre que i, on a donc aussi :
- que nous transformerons ainsi
- En faisant disparaître les radicaux, on a
- équation qui, toutes réductions faites, peut s’écrire
- On en déduit deux valeurs pour 4^-î-’ mais une seule satisfait à l’équation (11) ; c’est évidemment la racine positive qui convient, puisque i et i' sont inférieurs à -
- sin,' ^ «ni (cos is in**). M Cette formule permet, comme plus haut, d établir un tableau de concordance (Tableau 111) entre les valeurs de la déviation $ ou i' et celle de l’inclinaison i, de la normale à la surface cherchée sur la direction OR.
- Tableau III
- 83° x6'
- La relation différentielle est ici, comme d h = d s cos i,
- Mais de l’équation (12), rendant
- cos^i' = cos,d,(^
- u en tenant compte de (12)
- '(ib-vra)- ,,sl
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- Les relations différentielles sont donc ici dh=k ÏJo ( 16)
- ‘ = iI,^(Tih-^êhv)- “7)
- Le tableau III et la courbe de distribution permettent de construire géométriquement les profils des cannelures, à l’aide des deux constructions déjà indiquées.
- Théoriquement le profil se trouverait limité aux points où l’angle S est égal à c’est à dire où les rayons sont tangents à la surface de sortie xy. Mais, comme on l’a déjà dit, l’obliquité des cannelures produit la réflexion
- totale bien avant cette limite, aussi pour éviter les pertes, il faut donner à un angle juste suffisant pour que le globe paraisse presque entièrementéclairé. Ony arrive pratiquement en donnant à i une valeur d’environ 7o à 72".
- Si l’on veut obtenir un éclairement uniforme dans toutes les directions, il suffit de donner la même forme à toutes les cannelures, tout en se donnant la même loi quelconque de distribution. En adoptant une distribution uniforme (cercle C' de la figure 35), le globe ayant le point lumineux pour centre, paraîtrait moins éclairé au centre que sur les bords, par suite de l’obliquité de ceux-ci ; c'est pourquoi les inventeurs ont préféré, comme nous l avons vu plus haut, la loi de Lambert que suivent les rayons émis
- par un corps noir incandescent, et qui est représentée par la formule
- I l0 COS 3,
- I„ étant l’intensité suivant la normale, et $ la direction considérée, comptée à partir de la normale. C’est ce que représente la courbe X Y de la figure 35.
- La figure 37 montre l’application du premier procédé graphique, indique plus haut,
- Fig. 38. — Photographie instantanée du globe holophane
- à la détermination du profil correspondant.
- La forme convexe (fig. 21) est équivalente. On peut aussi associer deux profils concave et convexe de mêmes échelles (fig. 20) ou d’échelles différentes (fig. 17).
- Pour terminer cette exposition de calcul des cannelures, il nous reste quelques mots à ajouter pour le cas où la source a des dimensions appréciables. Dans ce cas, le calcul ne peut plus avoir autant de précision, mais on peut néanmoins obtenir des résultats suffisants pour la pratique, en prenant certaines précautions.
- En particulier, les cannelures intérieures doivent être calculées sur la coupe par un plan horizontal; en prenant pour centre optique, le point extrême de la source du côté où
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- les rayons éprouvent le plus déviation, elles seront donc moins profondes et moins aigücs que dans le cas théorique d’un point lumineux unique, ce qui permet de les faire simplement concaves.
- Pour les cannelures extérieures, on prend pour point lumineux le point du bord de la source, coupée par un plan vertical central, pour lequel les rayons éprouvent la plus forte déviation. Le centre optique ne sera donc pas le même suivant la nature des cannelures (réfractantes ou réfléchissantes), ni suivant que les rayons devront être déviés vers le haut ou vers le bas.
- La Société d'Eclairagc holophane a construit, d’après ce principe, unesérie d’enveloppes de formes variées, pour toutes espèces de sources de lumière, depuis la lampe à incandescence jusqu’au bec Auer, avecun éclectisme que justifie l’intérêt universel d’une bonne diffusion. Les formes d’œufs, de coupoles et de tulipes, se prêtent bien à l’appareillage des I lampes à incandescence ; mais le globe reste préférable pour l’arc. 11 existe toute unesérie de modèles de ceux-ci, depuis 18 cm jusqu'à 35 cm de diamètre; les uns diffusent dans tous les sens, les autres rabattent presque toute la lumière sur le sol. Tous paraissent uniformément lumineux et sont d’un effet très agréable à l’œil. La figure 38 reproduit ta photographie instantanée du globe, recouvrant un arc à courant continu de 10 ampères.
- (AszmTtQ. E. Guilbert.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES DE L’ÉLECTRICITÉ (’)
- ner l’aiguille M. Cette aiguille fait pivoter d’un cran à chaque tour de L le rochet N, calé sur l’arbre W, du contact P qui se trouve grâce à l’emploi de la seconde chambre, beaucoup mieux abrité de l’eau. A chaque passage de ce contact, l’électro aimant S attirant puis relâchant son armature T fait tourner d’un cran par A, le rochet C à contre
- J.e loch électrique de MAL White et Muirhead, se distingue (fig. 25 à 50) par l’emploi d’une seconde chambre O, dans laquelle se trouve disposé le contact P, et située à la suite de la chambre J qui renferme le mécanisme I\ L, par lequel l’hélice G du loch fait tour-
- [') Voir XÉclairage Électrique du 14 décembre, p. 488.
- cliquet c qui commande par B D, l’aiguille U, indicatrice des miles parcourus. Cette même roue B porte une seconde aiguille E qui à chaque tour de 1) fait pivoter d’un cran le rochet E dont l’aiguille V indique les centaines de miles.
- L’indicateur de vitesse de MM. Ducretet et
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- REVUE D’ÉLECTRlCITE
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- Lejeune se compose (fïg. 31) d’une.machine magnéto-électrique-M, à‘courants triphasés,
- Fig. 29 el 30. — Loch de White, détail du iécepteur.
- envoyés par ch a dans l’inducteur A du moteur R, dont l’armature C tend alors à tour-
- ner, malgré le ressort S, avec une force fonction de la vitesse de M, de sorte qu’il suffit de commander M par le moteur ou l’outil dont on veut connaître la vitesse. Pour en connaître aussi le sens, il suffit .de remplacer A par deux anneaux ayant chacun leur armature et leur aiguille, ou S par une paire de ressorts gradués dans les deux sens.
- Les applications de l’électricité au labourage commencent à se répandre en Allemagne, comme semble le démontrer un intéressant rapport de M. Ollo Doederlcin, consul des Etats-Unis à Leipsick dont voici le réumé (').
- Les charrues à vapeur, coûteuses et encombrantes, ne peuvent convenir qu’aux grandes exploitations ; il n’en est pas de même pour les charrues électriques, plus légères, extrêmement mobiles, et susceptibles d’être actionnées à une distance quelconque de la station motrice. Le câble tracteur est remplacé par une chaîne tendue entre deux ancres, et sur laquelle se toue la charrue qui porte son électromoteur. Arrivée à l’extrémité du sillon, la charrue bascule, et il suffit de renverser le courant pour lui faire tracer son sillon de retour de sorte que la manœuvre est très simple (').
- Dans les petites exploitations, 011 peut pren-dre(fig. 32) comme force motrice une loco-
- mobile de 8 à 12 chevaux actionnant une gé- j -ijConsulat Report to the United States Govern-nératrice portée (lig. 33) par un chariot, et ! ment.
- pourvue d’un régulateur assez sensible pour Éclairage Électrique du 2} uovembre, p. 367.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLÈCTRIQUE
- parer aux irrégularités du travail pendant I rue. Les conducteurs qui relient la générales arrêts, etc. Ce chariot porte aussi les • trice à la réceptrice de la charrue sont portés ampèremètres, un tambour pour le câble et 1 (fig. --54} par de petits chariots très légers à une attache permettant de lui atteler la char- i roues articulées de manière à leur permettre
- de suivre facilement la charrue ; un gamin suffit à la surveillance de cinq à six de ces
- cbariots.La charrue porte (lig. 35) quatre socs; deux de chaque côté, avec un coutre; toute en métal, fer et acier, elle est assez forte pour
- tracer des sillons de o m 28 de profondeur, dans des terres lourdes et collantes; elle peut être pourvue de défonceurs qui brisent la terre jusqu’à une profondeur de 0,40 m, mais sans la retourner. La chaîne amarrée sur son ancre (iig. 36) se déroule à la vitesse de 0,70 m
- Y\g 34. - Chariot porte-câble.
- par seconde, et elle guide et appuie la charrue de façon qu’elle fonctionne avec assez de précision pour retourner à plat des bandes
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- REVU]': D’ÉLECTRICITÉ
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- de 0,10 m à o, 15 m d épaisseur, ou pour tracer des raies de semence à l’aide de coutres spéciaux substitués aux versons.
- Pour les grandes exploitations, il fallait une charrue pouvant labourer, en 10 heures, •I à 5 hectares à une profondeur de o m 35,
- ce qui exige une puissance d’environ 35 chevaux. qui comporte l’emploi d'une machine
- fixe plus économique que les locomobiles ou,
- Fit;. 37. - Labourage électrique pc
- ïploitations.
- si c’est possible, celui d’une force hydrauliques dont la génératrice transmet son courant à deux conducteurs en cuivre nu portés par des poteaux jusqu’au bord du champ ou jusqu’en son milieu. Quand la longueur du champ est de 800 à 1 000 mètres. 011 leur rattache les câbles portés comme précédemment
- par de petits chariots. La charrue est à 6 ou 8 socs (fig. 37) mais d'une construction analogue à celle des précédentes : les ancres exigent, pour se manœuvrer, un homme à chaque bout de la chaîne.
- D’après les expériences de Halle, exécutées avec une petite charrue à deux socs dans des •
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- terres argileuses lourdes et une locomobilede 10 chevaux il fallait un courant de 110 volts, 60 à 80 ampères, en moyenne 8000 watts, pour creuser à chaque course deux sillons de o m 60 de large sur o m 24 de profondeur. La traction variait de 600 à 700 kilogrammes
- Fig. 37. — Chamie à huit socs.
- — en moyenne 650 — correspondant de 45 à 48 kil par décimètre carré de section du sillon. A la vitesse de 0 m 90 par seconde, la charrue développait un travail utile de 7,8 chevaux pour 11 de la locomobile, soit un rendement de-yopour 100 environ, bien supérieur à celui des charrues à vapeur. Si l’on ne tient pas compte du prix de la locomobile, utilisée en même pour le battage, la dépense peut s’évaluer comme il suit :
- Marcs à 1 f. 25
- Un chauffeur, 10 heures................ 3,5»
- Un mécanicien.......................... 3.50
- 2 gamins............................... 3,50
- Interets et amortissement du matériel, non compris la dynamo, évalué à 6750 marcs et à so o/o pour 100 jours. 13,50
- i^o.'o pendant 100 jours.............. 3,62
- Charbon 400 kil. à 2 marcs 25....... 9
- Graissage de la locomobile de la génératrice et de la charrue.............. 2
- Deux charges d'eau,................. 4
- 43,63;54f4o)
- Cette dépense est à peu près deux fois frioindrc qu’avec le labourage par bœufs.
- Pour les grandes exploitations, le prix du labourage à une profondeur de 0,35 m et à la vapeur varie suivant la nature du sol de 39.36 à 46,72 marcs par hectare au lieu de 50 marcs avec les bœufs ; faible différence; en outre, la marchinefie à vapeur coûte environ 60 000
- marcs. Pour le labourage électrique, il faut compter : machine à vapeur fixe ou demi-fixe de 40 à 45 chevaux, 13 000 marcs, dynamo de 33000 watts, 5000 marcs, 3 kilomètres de conducteurs sur poteaux 4500 marcs, ce qui donne pour intérêt et amortissement, salaires, charbons, une dépense de 34,94 marcs par journée de 10 heures pour 3 300 watts ou de o fr 20 par hectowatt-heure. D’autre part, on peut d’après les résultats de la pratique, avec 33000 watts, labourer | hectares à 0,30 m en 10 heures, au prix moyen de 70 marcs ou 87 50 f par jour, moitié moindre qu’avec le labourage à la vapeur.
- Gustave Richard.
- DU ROLE DES FUITES MAGNÉTIQUES MOTEURS A CHAMP TOURNANT (')
- Conditions générales de fonctionnement. — Supposons d’abord le courant I, constant et portons sur une épure (fig. 10) les courbes des deux couples dont C est la différence, d’après l’équation (109), enfonction des vitesses prises pour abeisses; la seconde courbe est simplement une partie de la première qui correspondrait à w négatif. En la rabattant au-
- tour de l’axe O C de façon à l’amener au-dessous de la première en II, le couple résultant est représenté pour chaque vitesse vraie par la différence des ordonnées des courbes I et II. En faisant cette différence, on peut obtenir par points la courbe définitive P, qui indique le couple utile à intensité donnée. Cette courbe
- (’) Voir VÉclairage Électrique, t. V, p. 97, 166, 253, *96 et 44a.
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- REVUE D'ÉLECTRICITÉ
- est analogue aux courbes composantes, mais la vitesse correspondant à la charge nulle est un peu inférieure à celle du synchronisme et le couple du démarrage est d'autre part toujours nul.
- Pour avoir maintenant plus généralement les valeurs du couple à potentiel constant, il suffira d’avoir tracé par ce procédé les courbes h II et F pour la valeur constante I, i et de tracer sur la même épure la loi de variation de I, donnée par l’équation (113); le couple pour toute valeur du courant se déduira de la courbe 1\ en en multipliant les ordonnées par les carrés des ordonnées correspondantes cle la courbe de courant. De cette façon, la même courbe F pourra servir pour toutes les lois possibles des variations du courant.
- Quand le moteur est alimenté sous potentiel constant, le courant I, croît d'une manière continue avec la charge. Par conséquent, on peut être sûr, sans chercher à déterminer exactement cette loi, que la courbe définitive du couple ne sera plus proportionnelle à la précédente et aura son maximum décalé un peu plus à gauche, comme l’indique sur la figure 10 le tracé pointillé (à une échelle arbitraire).
- En tout cas, la forme générale de la courbe conduit toujours à la même conclusion, à savoir que la marche du moteur est stable seulement dans des limites de vitesse étroites; pour arriver à ce régime stable, le moteur doit être lancé par un procédé étranger, et si par un effet quelconque la vitesse tombe au-dessous de celle qui correspond au maximum, il risque de s’arrêter.
- Au repos, l’armature se comporte naturellement comme le primaire d’un transformateur en court circuit et devient le siège d’un courant exagéré.
- La valeur s’obtient en faisant g=i dans l’équation (113); d’où
- mi étant très grand par rapport à l’unité, on peut écrire sensiblement :
- I,=™V(^PW ("5)
- et comme en général — est beaucouppluspe-tit que e
- expression dans laquelle on peut supposer
- H, = U.
- Cette équation permet de prévoir le courant qui passerait si le moteur venait à caler.
- En pratique, la résolution exacte du problème, c’est-à-dire la construction de la courbe de couple à l’aide de l’équation du courant, comme on vient de l’indiquer, est trop compliquée pour qu’on doive y recourir.. Heureusement, on peut se dispenser, comme on va le voir, d’employer l’équation (113) dans la circonstance même où l’on a besoin de connaître l’intensité du courant, c’est à dire pour toutes les charges comprises dans les limites de stabilité (charge au plus égale à celle correspondant au couple maximum).
- § 3. Théorie simplifiée.
- Conditions simplificatrices résultant des nécessités de la construction. — Une simplification importante résulte du fait que le. fhix secondaire parasite F'., dans un moteur bien construit est négligeable devant le flux secondaire principal
- En effet, pour avoir un bon rendement, il faut que le rendement da champ tournant à la vitesse ü—«soit au moins égal ù celui d’un bon moteur polyphasé, puisqu’on a une cause de perte nouvelle dans le champ parasite. Par conséquent, le coefficient de glissement g = 11 — ne doit être qu’une faible fraction
- de l’unité, 3 à 5 pour 100.
- En second lieu et pour le même motif, la perte Pi causée par le flux parasite, doit être, comme Pr, aussi faible que possible; on doit donc construire l’appareil de façon à donner une valeur aussi petite que possible et géné-
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- 5L
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- râlement <i. au rapport jr . Or d’après les formules données plus haut,
- s-cessa-c-?»- <<>
- Pour que jp soit < i, il faudra donc que
- g étant très petit IC devra lui-même être très petit, par rapport à K,. Par exemple si 0—0,03 pff sera <0,015. Dans ces conditions, on sera parfaitement en droit de considérer F' comme négligeable devant F, : il le sera a fortiori devant 'J>,. Le triangle O B' II' de la figure 10 sera donc si aplati que B'H'sera sensiblement égal à O'B' et que O'C,' se confondra sensiblement avec la direction O'B' et aura pour valeur
- O’ C j = ? X B’ H' = sensiblement O' B' X »•
- Le flux primaire tournant parasite se réduit donc à a r, <!>,• Comme il a la même phase que le flux primaire, on peut simplement admettre pour le calcul de la f. c. m. primaire qu’il tourne aussi dans le même sens que <f>, et l’ajouter à celui-ci. Il suffit pour cela de porter en prolongement de O B une longueur égale à 5-7>, (C et d’ajouter au secteur F, un segment égal et parallèle à B B”. On aura ainsi le flux total qui agit par pulsations sur le circuit primaire.
- Ce diagramme ne différera de celui qu’on avait tout d’abord que par le changement du coefficient d’Ilopkinson primaire, qui de n,
- secondaire doit être étouffé aussi complètement que possible far les courants de celui-ci dans les limites de fonctionnement normal, et on peut. dajis les conditions ordinaires de marche, appliquer, comme on va le voir, les mêmes équations que pour les autres moteurs à champ tournant à la seule condition de donner à Ki et kx les valeurs déterminées précédemment (l) et à 7 la nouvelle valeur y plus grande et de tenir compte de la perte P,'- due au flux parasite.
- Perte parasite. — La valéur du rendement diffère de celle des moteurs polyphasés par la présence de la perte par effet Joule Pr' due à l’effet du flux parasite (*).
- Si on appelle encore P„ la puissance utilisée sur la poulie. W/ les pertes par frottement, W, les pertes primaires dans le fer, la puissance à fournir aux bornes sera dans les notations précédentes
- 1\, -\- r, If P, P,' -g \N; -g w,.
- Pr et P,' dépendent de la section des barres de cuivre secondaires de la même manière que dans un moteur polyphasé ; le calcul en est donc des plus faciles. Celui de Pf peut encore être facilité par la remarque suivante qui permet de l’exprimer en fonction P,..
- Les triangles des figures 9 et 10 donnent
- F, = <i>, cas 9 = <1
- F', - *, cos ff= .
- substituant ces valei des pertes P,, et I\-,
- v- u<“-"Gr
- v'.+K-cr
- 's dans le rapport ( 116) n trouve
- On peut donc se contenter d’adopter pour coefficient de dispersion une nouvelle valeur y, qui d’après la définition générale du coefficient de dispersion sera
- D’où cette conclusion :
- Dans tout moteur monophasé asynchrone bien construit, le flux parasite à travers le circuit
- 0) Propriétés générales des champs tournants. Éclairage Électrique, 17 août 1895
- 0,1 l’a dit, à produire un effet utile, la seconde n’est employée qu’à entretenir le flux parasite; mais nous n’avons pas à tenir compte de ce fait autrement que parla perte l5 et par l’adoption de constantes k et K appioptiées à ce cas spécial, comme nous l’avons expliqué dans la tliéo-
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- En général ^(u—<w)^ est grand par rapport à l’unité dans le régime de pleine charge.
- On aura donc sensiblement P; _
- P, “ 1 '
- On peut donc admettre en pratique que lors de la pleine charge, et a fortiori pour les charges plus fortes, les deux pertes sont presque égales.
- A faible charge (n — «) — n'est plus assez grand pour qu’on puisse négliger l’unité au numérateur, et on devra écrire plus exactement
- Pour étudier directement les variations de la perte IV dans les limites de fonctionnement, on peut faire une simplification en remplaçant dans son expression Q -j- « par 2 iî qui en diffère peu. On peut alors considérer cette perte P comme variant simplement en fonction du courant primaire.
- Formules générales dans la méthode simplifiée. — La substitution aux coefficients u, et a des nouveaux coefficients appelés u', et -y dont on vient do donner les valeurs, s’applique exclusivement aux calculs relatifs à lai. é. m. primaire, au courant primaire et aux équations qui s'en déduisent.
- L’équation (I) devient, en appelant $ seulement l’induction du flux utile, à vide
- I 7)^^-nN1U5S(i+CT), (I) et l’équation (111) de même
- E,
- (III)
- La self-induction totale est plus grande que la self-induction dûe au champ tournant utile seul
- et le courant magnétisant à vide a pour ex-pression corrélative
- . _ U _ U
- Mais, dans le calcul du courant secondaire et du couple en fonction du courant, c’est toujours uniquement le champ tournant utile qu’on a à considérer. Les formules (V), (VI), (Vil) restent exactes sans changement ; de même la formule
- c =/(!-*)>, r*7-j-p (IX)
- doit être conservée sans modification.
- Au contraire, dans les équations (U), (IV), (IVt, ) et (VIII), il faut remplacer a par y' partent, sans autre changement.
- Les équations JXJ,, (X),, (XJ, (XI) dérivent de l’équation (IX), par substitution de J et de I; ; en effectuant les calculs dans les nouvelles conditions, on trouve
- evient simplement à rempla -In fin
- *)*
- ' vïï+ï-’Kr
- Il y a donc là un mélange des deux coefficients a et y' auquel il faut prendre garde. On verra plus loin ce que devient la formule du rendement.
- Nous n’avons pas besoin de reproduire les formules applicables aux cas particuliers du couple maximum ou du facteur de puissance maximum, car il suffît de donner à x dans les formules précédentes les valeurs convenables
- Enfin la formule (-33) qui se rapporte au secondaire reste exacte avec le coefficient <7,
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- à la seule condition de remplacer, dans la valeur de A. E, pary-^jy.
- Les formules ainsi transformées permettent de faire un calcul plus précis qu’on ne le fait ordinairement en négligeant le flux parasite.
- L’expression du rendement diffère seulement de celle indiquée pour les moteurs polyphasés au point de vue du rendement de l’induit, en ce que la perte par effet Joule FL est majorée dans le rapport
- propriétés d’une manière uniforme pour tous les moteurs asynchrones.
- Démarrage.— On sait que les moteurs monophasés ne démarrent pas sans artifices spéciaux ; c’est qu’en effet au repos les deux champs tournants sont égaux et le moteur n’est pas sollicité dans un sens plus que dans l’autre ; c’est seulement lorsque le moteur est lancé que l’un des champs se trouve étouffé plus que l’autre par la réaction des courants secondaires et qu’apparaît une différence entre les couples utile et parasite, en faveur dupre-
- On doit écrire en conséquence pour le rendement de l’induit, au lieu de (i—g),
- A-É •
- ou en remplaçant par sa valeur approxi-
- I I (g”'!)'
- J1 suffit de remplacer i—g par cette valeur dans les expressions générales du rendement des moteurs polyphasés en meme temps que le 7 du numérateur par y et la tension U par yy-—, conformément à des remarques précédentes.
- Il vient ainsi (XII)
- =<['-£(*+?)]
- W,+c, 1;
- Le terme W, y* sera généralement encore Agligcable.
- Calcul d'un moteur monophasé. — Celui-ci se fait, d’après les équations précédentes, en suivant la même marche quepourlesmoteurs polyphasés, et en ayant soin de donner aux constantes Iv, k, v, et v.t les valeurs appropriées, indiquées dans Fétude sur les « Propriétés générales des champs tournants ». On voit ici pourquoi j’ai tenu à exposer ces
- Si le moteur est arrêté, il devient naturellement le siège d’un courant intense limité parles t. c. m. engendrées par les deux champs tournants égaux et symétriques. Au lieu de l’expression (90) ou (91) on aura donc seulement la moitié, c’est à dire sensiblement
- en désignant i[. le courant magnétisant qu’on aurait à vide si le champ parasite était nul : par suite
- F^our faire démarrer, il faut soit lancer le moteur par un effort extérieur, soit l’alimenter momentanément par courants polyphasés. C’est ce dernier procédé qu’emploie Al, Ffrown en biphasant le courant pris au réseau, par les procédés qu’il a décrits (bobines d’induction et polariseurs) et qui sont imités de ceux de Al. Tesla et de ALM. Ilutin et Leblanc. Alais il ne faut pas se faire d’illusion sur la valeur de ces procédés : d’une part le biphasage est toujours imparfait ; de l’autre l’interposition des appareils accessoires qui le produisent peut abaisser dans une notable proportion la tension aux bornes mêmes du moteur; enfin la nécessité de réduire le plus possible la porte P,- force à adopter une résistance d'induit très faible et par suite donne au moteur diphasé un très faible couple initial. Aussi le moteur monophasé ne démarre-t -il pas sous charge ; même à vide, il ne démarre bien
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- REVUE D'ÉLECTRICITÉ
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- souvent que tout juste et très lentement, et une certaine baisse de voltage dans la canalisation d’amenée peut suffire à l’arrêter. On aurait avantage à augmenter ce couple initial en introduisant des résistances additionnelles dans le circuit secondaire comme pour les moteurs polyphasés ordinaires-, fA suivre.)
- André Rlondel.
- SUR LA TRACTION MÉCANIQUE DES TRAMWAYS (’)
- FRAIS D’EXPLOITATION
- Nous pouvons maintenant aborder l’étude des frais entrainés par l’exploitation des lignes de tramways équipées avec différents systèmes.
- Les dépenses qu’entraîne l’exploitation d’une ligne de tramways sont nombreuses et d’ordres très différents. Avant d’aller plus avant dans ccttc étude, il convient donc de bien connaître l’ensemble de ccs dépenses. On peut les classer comme suit :
- Salaires des chefs de service, employés, et ouvriers chargés de la direction, de la surveillance, de la comptabilité et des services généraux.
- Papeterie, frais de bureau et afïranchisse-
- Chauffage et éclairage des bureaux.
- Assurance contre l'incendie, les accidents,
- Dépenses légales, impôts, hommes d’affaires, témoins, etc.
- Accidents aux personnes et aux choses.
- Voyages d’études, etc.
- Loyers.
- Intérêt du capital engagé.
- Amortissement — Dépréciation.
- 2° Entretien et réparations
- De la voie. — Appointements des surveillants, contre-maîtres, ouvriers, paveurs, net-
- (1) Voir l'Éclairage Électrique du 14 décembre 1895, p. 503.
- toyeurs, etc. — Outils et matières premières pour l’enlèvement des vieux rails et la pose des nouveaux, le pavage, etc., en y comprenant les frais de transport et en déduisant la valeur marchande des rails, pavés, etc, qui ont été retirés. Enlèvement de la neige, de la glace, etc, en y comprenant les chevaux, balayeurs, sel, etc. qui peuvent être employés pour ce service.
- De la ligne. — Pour les tramways électriques, les salaires de l’équipe d'ouvriers chargée de l’entretien de la ligne, des feeders et du circuit de retour. Ces ouvriers étant, d’ordinaire chargés de plusieurs services, 011 ne compte dans chacun d’eux que le temps réellement passé. — Chevaux, wagons, etc, employés pour le transport des ouvriers et des matériaux nécessaires pour les réparations.— Tout l’outillage et les matières premières employées.
- Pour les tramways funiculaires, les dépenses se classent de même en remplaçant l’entretien de la ligne par l’entretien du câble, des poulies, etc.
- Des voitures. — Salaires des ouvriers employés à l’entretien et à la réparation des voitures : peinture, vernissage, tapisserie, entretien et réparation des trucks, des freins, etc, ainsi que toutes les matières premières nécessaires à ces travaux.
- De ïéquipement mécanique des voitures. — Nettoyage, entretien et réparation des moteurs, des grips ou des trôlets, en y comprenant la main-d’œuvre, les matériaux et l’outillage.
- De la station centrale. — Main-d’œuvre et matériaux nécessaires pour la réparation et l’entretien des moteurs fixes, des chaudières, des pompes, des transmissions, des dynamos, etc, ainsi que les matériaux nécessaires, en y comprenant l’entretien et la réparation des appareils de mesure et autres organes
- Entretien de bâtiments. — Mam-d’œuvrc et matériaux.
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- 3" Frais d'exploitation
- Service des voitures. — Appointements des cochers-mécaniciens, des conducteurs, contrôleurs, nettoyeurs des voies, etc. — Correspondances, affiches, graissage, chauffage, éclairage, sable, etc,
- Service des dépôts. — Chefs de service et ouvriers employés au nettoyage, au graissage et à la manœuvre des voitures au dépôt, mais non aux réparations. — Chauffage, éclairage et nettoyage des dépôts.
- Service de la station centrale. — Appointements des mécaniciens, chauffeurs, électriciens, aides, quand ils 11e sont pas employés aux réparations. — Prix du charbon, y compris les frais de transport, de l’eau de l’huile, des chiffons, etc.
- Lorsque la traction est faite par des chevaux, les frais d’exploitation se répartissent
- Service des voitures. — Les mêmes que ci-dessus.
- Jlaréchallerie. — Appointements des maréchaux-ferrants et aides, — Fers, clous, outils, charbon.
- Harnais et écuries. — Nettoyage, entretien et réparation des harnais, main-d'œuvre, outils et matériaux. — Nettoyage des écuries, pailles pour les litières, etc.
- Nourriture. -- Prix d’achat de la nourriture des chevaux, main-d’œuvre nécessaire pour l’emmagasincmcnt et la préparation de la nourriture. Eau pour l’abreuvage et le lavage des chevaux.
- Renouvellement et remplacement des chevaux
- On conçoit aisément que les dépenses provenant de ces différents chefs varient considérablement, non seulement suivant le système de traction adopté, mais encore suivant les circonstances locales, le prix et la qualité du combustible ou de la nourriture des chevaux, les facilités d’approvisionnement en eau. etc, qui different suivant les contrées et mêmes les villes ; la main-d’œuvre, qui intervient pour une part considérable dans
- les dépenses totales, subit des variations encore plus considérables d’une contrée à une autre ; les frais généraux sont aussi essentiellement variables; ils dépendent clel’organi-sation et de la direction de la Société exploitante, des conditions imposées par le cahier des charges, des impôts dans la ville ; ils dépendent aussi des frais de premier établissement, c’est à dire du système adopté par suite du service d’intérêt et d’amortissement ; le système adopté influe également sur les frais nécessités par les services centraux, de comptabilité, de surveillance, etc. mais dans une faible mesure.
- Les conclusions que l’on pourrait tirer de la comparaison des dépenses de lignes établies dans différentes villes ou pays sont donc loin d’être absolues. La question se complique encore par suite des différentes méthodes de comptabilité et de classement des dépenses par les compagnies exploitantes. Les frais généraux étant très variables et à peu près indépendants du système de traction adopté, il convient de les négliger lorsqu'on n’a en vue que la comparaison du système de traction. L’intérêt et l’amortissement, cependant, doivent être pris en considération dans cette comparaison.
- Dans ce qui suit, nous ne tiendrons donc compte que des dépenses d’exploitation, d’entretien et de réparations, et nous rapporterons ces dépenses, comme c’est l’usage, au kilomètre-voiture. Nous indiquerons autant que possible les conditions locales d’approvisionnement, de main-d’œuvre, de trafic.
- Traction funiculaire
- Les frais de traction par câble peuvent varier beaucoup suivant l’importance du trafic. Comme nous l’avons expliqué plus haut, la puissance absorbée par les frottements seuls du câble et des moteurs est très considérable, et la puissance absorbée par chaque voiture en marche est très faible. Les dépenses de la station centrale varient donc relativement très peu que le trafic soit faible ou intense. Aussi, la traction par câble ne peut-elle donner des
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- résultats économiques que sur les lignes où le trafic est très intense ; dans ce cas, c’est le mode de traction le moins coûteux.
- Les tramways établis à Kansas City peuvent servir d’exemple de la limite à laquelle la traction funiculaire cesse d’être avantageuse, car le bénéfice fut égal à 3,5 pour 100 seulement des frais de premier établissement. Le nombre de voyageurs par jour et par kilomètre de voie double fut de 1067, soit 1,19 par voiture-kilômctre.
- Chaque voiture peut contenir 30 voyageurs assis. Les données statistiques sont les suivantes.
- Yoitures-kilomèties pendant l’année.... 4 539 A73
- Voyageurs transportés » ...... 5318410
- Nombre de voitures en service quotidien .. 61
- Les frais d’exploitation, y compris les accidents aux personnes et aux choses, les frais généraux, les impôts, etc., furent de 976205 fr, soit 21,56 cm par voiture-kilomètre. Si l’on ajoutait à ce chiffre l’intérêt à 5 pour 100 du capital de premier établissement (9529945 fr), ce prix deviendrait 34,44 centimes. Un trafic plus intense n’augmente-
- rait guère ces prix que de 0,25 pour 100. Le charbon employé coûte n.iofrla tonne de 1 000 kg; il contient t8 pour 100 de cendres et on en brûle 0,596 kg par voiture-kilomè-
- M. Ph. Dawson, dans l’importante étude qu’il publie dans Engineering, donne les chiffres suivants (tableau XIX), relevés d’après les statistiques de 7 compagnies exploitant des lignes funiculaires et électriques. Malheureusement l’importance du trafic et les autres données statistiques ne sont pas mentionnées, les compagnies 'exploitantes ayant exigé que leurs noms ne soient pas révélés.
- Les dépenses d’exploitation comprennent les salaires des ouvriers employés à la manœuvre et au nettoyage des voitures, tant sur les lignes que dans les dépôts, ainsi que les matières premières employées, le chauffage et l’éclairage ; en un mot, toutes les dépenses directement entraînées par le transport des voyageurs.
- Les frais généraux comprennent les dépenses d’administration et les dépenses diverses, sauf les impôts et l’intérêt du capital engagé.
- Tadleau XIX
- Rapport des dépense
- La plupart des lignes électriques citées ! culaires, au contraire, emploient rcgulière-n’emploicnt pas d’attelages, sauf, occasion- I ment des voitures attelées; une de ces lignes nellement, les jours de fête. Les lignes funi- ^ met en service régulièrement des trains de 4
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- voitures, marchant à la vitesse de 10,3 km à l'heure. Le rapport des dépenses aux recettes est très élevé dans les deux cas B et G. Cela tient à ce que ces lignes ont été créées pour développer la valeur de terrains de banlieue et ont été équipées en vue d’un trafic plus important que celui qui existe à l’heure actuelle.
- Le môme auteur cite encore les lignes de laPittsburghCitizen’sTraction Company qui prouvent que la traction électrique devient préférable à la traction funiculaire lorsque le trafic, par kilomètre, tombe au-dessous d’une certaine valeur. Nous résumons ces chiffres dans le tableau XX suivant :
- Tableau XX
- Fiais d’exploitation do la Pittsburgh Citizen's Traction Company — Année 1894
- Câbles liiectrique
- Frais d’exploitation, en centimes, par voit, kil.........................
- kil...............................
- Entretien des voies, en centimes, par
- voit, kil.........................
- Entictien de l’équipement, en centimes, par voit, kil..................
- Frais généraux, en centimes, par voit, kil.........................
- Dépenses totales d’exploitation... 44,81 35,54
- Longueur de la voie, en km........ 19,3 19,3
- Nombre de voitures................ 68 20
- Voitures kilomètres parcourues... 2958815 942217
- Nombredevoyagcurstransportés.. 11539649 2365968
- Ainsi, avec un trafic correspondant à environ 3,5 voitures en service par kilomètre, la traction funiculaire a coûté 26 pour 100 plus cher que la traction électrique sur une ligne où le trafic, beaucoup moins intense, correspond à pas tout à fait une voiture par kilomètre.
- Ces chiffres concordent parfaitement avec la déclaration de M. llowen, que nous enregistrions dernièrement, à savoir que, lorsque le trafic est suffisant pour justifier l’emploi de 8 voitures environ par km de voie double, la traction funiculaire est le mode de transport le plus économique, et que pour les
- trafics moins importants, l’électricité est préférable.
- M. Robert Gilham a publié les chiffres suivants relatifs à l'exploitation des lignes de Denver, pendant le trimestre finissant le 31 décembre 1893.
- Eclairage (1 station éclairée par une dynamo spéciale, la station centrale par le courant
- Accidents (personnes et propriétés, y compris
- les de
- Les frais de traction proprement dits ne seraient donc que de 17,733 centimes par voiture-kilomètre, ce qui est excessivement faible. L’exploitation se fait au moyen de trains de 2 voitures, et un kilomètre-train est compté comme 2 kilomètres-voitures, ce qui n’est pas tout à fait exact. Si l’on admet que l’attelage n’absorbe que la moitié de la puissance dépensée par l’automobile, le prix ci-dessus deviendrait 23,65 centimes. Le parcours effectué par les voitures a été de 1665661 voitures-kilomètres; le charbon coûte 13 fr la tonne de 1 000 kg.
- Les lignes établies en Europe, sur lesquelles le trafic est beaucoup moins intense, conduisent à des prix plus élevés, bien que la main-d’couvre y soit moins cher qu’aux Etats-
- Unis.
- Ainsi, sur le funiculaire de Beîleville, les
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- frais d’exploitation par train-kilomètre (train de 2 petites voitures), seraient les suivants, pour un parcours annuel de 216 000 trains-kilomètres, et avec 12 voitures en service sur 2 km de voies.
- Frais d’exploitation du funiculaire de Belleville
- Personnel de conduite et de l'usine...... o,i8ofr
- Conibimible, graissage, eau, etc......... 0,272 »
- Entretien du matériel roulant............ 0,169 *
- Total................ °,7a5"»
- Et encore, ce prix ne comprend pas les frais généraux. D’après .M, .Maréchal, il faudrait compter sur un prix de revient de 0,65 par voiture km.
- A Birmingham, avec une voie double de 4,8 km, 20 voitures de ,] 2 places en service les jours de semaine et 12 le dimanche, et un trafic moyen de 2 à 3000 km par jour; à Ilihgate Hill, avec une voie de 1 150 m de longueur, et un trafic moyen de 3 500 trains-kilomctres par semaine environ, les prix de revient auraient été les suivants :
- Highgate Hilt Birmingham Main d’œuvre et personnel de conduite 0,162 0,091 fr
- Combustible, graissage, eau, etc... 0,090 0,060 »
- Entretien du matériel roulant...... 0,079 0,109»
- Ces prix ne comprennent aussi qu’une partie des dépenses et ne tiennent pas compte de l’entretien des voies-
- Traction électrique f>ar trôlet Les statistiques relatives à l’exploitation des tramways électriques sont assez nombreuses et exactes. Cela tient peut être à ce qu’elles sont favorables, et que, par conséquent, les intéressés ne cherchent pas à les cacher ou à les altérer.
- Dans les Etats Unis de l’Amérique du Nord, les différents Etats ont nommé des commissions spéciales chargées de réunir et de publier chaque année des statistiques officielles de l’exploitation des chemins de fer et des tramways. Un des meilleurs rapports de ce genre est celuidel’Etat de Massachussetts;
- I nous extrayons d’un des derniers volumes parus les chiffres contenus dans le tableau XXI relatifs aux lignes exploitées exclusivement par l’électricité. Le rapport donné aussi les statistiques relatives à un grand nombre d’autres lignes plus importantes, mais où la traction est encore animale; les chiffres relatifs aux deux modes de traction étant mélangés, on ne pourrait tirer aucune conséquence de leur étude.
- Si l’on excepte la ligne de Attîeborough, que des dépenses exagérées et peu explicables ont conduite à la faillite, la ligne de Clinton qui se trouve dans des conditions tout à fait particulières, et la ligne de Milford qui est exploitée au moyen de voitures à accumulateurs, on voit que sur l’ensemble de ces lignes, les frais de traction proprement dits reviennent en moyenne à 28 ou 30 centimes par voiture kilomètre.
- 1 a ligne de Clinton est un exemple très frappant des mauvais résultats qu’entraine l’exploitation d’une ligne à trafic trop faible. Cette ligne a une longueur de 3,86 km et ne comporte qu’une seule voiture motrice et un attelage; ce dernier n’est que bien rarement utilisé car, pendant l’année il n’a été fait que 1 381 voyages aller et retour, soit pas tout à fait 4 voyages aller et retour par jour; la voiture à chaque voyage transportait en moyenne 6 à 7 voyageurs. Il est évident que dans ces conditions la traction animale eût été beaucoup plus avantageuse; le parcours quotidien n’étant que de 28 km en moyenne et la voiture pouvant être très légère, un seul cheval aurait pu suffire à la traction. Cette ligne a été modifiée depuis pour permettre des départs plus fréquents; 4 voitures motrices sont en service. Nous ne connaissons pas les résultats obtenus avec cette nouvelle organisation.
- Comme nous le disions plus haut, nous avons négligé les lignes qui comportent encore des chevaux. C’est pourquoi nous n’avons pas parlé de la puissante compagnie de Boston, la West End Raihvay Company. Les statistiques de cette compagnie sont tenues
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- Tableau XXI
- Frais d’exploitation des lignes de tramways électiiques de l'Etat de Massachussets, du ier octobre 1892 au )0 septembre 189^.
- Voyages aller et retour . ..
- Voyageurs transportés.. ..
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- avec le plus grand soin; l’importance et. la nature du trafic qui, en raison de la configuration des rues et de leur encombrement, se rapproche beaucoup de ce qu’il serait dans
- une ville comme Paris, leur donnent une valeur particulière. Le Tableau XXII résume les résultats obtenus pendant le mois d’Avril 1894, sur les différentes divisions du réseau.
- Tableau XXII
- Frais d’exploitation sur les lignes de la West End Railway Company, de Boston, pendant le mois d'avril 1894 (!)
- D,., H,,. D,„. , me., Div.6 Div. 7 Div. 9 Total Prix
- Voitures-kilomètres 5307.. 350I59I203 571 203 304 284244 387529 148721 2088239
- Entretien du matériel électiique
- Machines à vapeur et chaudières 3 399 2114 I 3O4 1303 T 826 2482 95 3 n 17s 0,64
- Dynamos 2 130 I 325 8l7 8r6 ] 141 1556 597 8382 0,40
- Feeders 6,7 420 237 237 331 450 >73 2465 0,11
- Entretien de la ligne et du matériel roulant
- Poteaux 1 454 904 558 567 779 1062 407 5721 0,27
- Ligues aériennes 513° 3378 2084 2080 2908 3,66 1 522 21369 1,04
- Lignes de îetour et rails 75° 468 288 ,87 402 548 210 2953 0 14
- Lampes électriques SOI i>3 17 89 «73 333 47 993 0,05
- Moteurs. Armatmes et inducteurs s 4 * s 2472 2042 2 122 360, 5889 1283 22850 1,09
- » Engrenages. 3 244 2413 822 887 1204 854 548 9972 o,47
- » Divers 7°33 6555 2 157 3 727 5893 5 42y 2 734 33 538 1,60
- Contrôleurs et rhéostats 13023 S 474 1568 3 378 4189 4415 1 627 33 <>73 1.61
- 1 ™lcts 588 322 2I3 766 562 208 5 822 0,18
- Génération du courant
- S.ipcrintendance, vapeur et électricité .... 2l8 136 83 82 ”7 >59 6r 856 0.04
- Main-d’œuvre II9°5 7 407 4568 45^3 6377 8696 3 334 46850 2,28
- Combustible «4359 8,3, 5 5«9 5 5°4 769. 14 488 4023 60508 2,89
- Divers 2036 ,26-, 781 780 1090 1487 57° Sot 1 0,38
- Total 72396 43988 23.57 ,66,6 38489 5,376 18296 275328 >3.>9
- Prix par voiture kilomètre, en centimes 13,64 13.32 11,38 .3.09 >3.54 .3,5. 12.30 3.i9
- Recettes des voitures électriques 629440 43804I 211913 246H5 303162 419929 >45 4l6 2 390416
- Recettes par kilomètre, enfer 1,186 -’”6 .,040 ,,„o .,067 1,083 o.977 ,..46
- Le nombre de voyageurs, le type des voitures et les facilités de circulation sont très variables suivant les sections. C’est ce qui explique les écarts entre les prix de la voiture-kilomètre et le fait que les prix ne sont pas en rapport avec le nombre de kilomètres parcourus.
- Les frais d’exploitation détaillés dans le
- {') Voir aussi VÉclairage Électrique, du 18 mai 1895, P- 295-
- tableau ne comprennent pas les salaires du personnel de conduite; on peut les évaluer facilement avec une approximation suffisante : chaque voiture fait en moyenne un parcours quotidien de 400 km ; pour ce service, il faut 2 mécaniciens et deux conducteurs recevant chacun 2,25 dollars par jour (11,25 ^rs-) O-
- (1) Pour l'enlèvement des neiges, les hommes de ser-
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- Les frais par voiture-kilomètre s’élèveraient donc de ce chef à o, 1125 fr. Les
- frais de traction proprement dits varieraient donc entre 22,6301 24,89centimes par voiture-kilomètre, avec une moyenne de 2 4,44 cent.
- Voici, d’autre part, les frais d’exploitation des tramways électriques de Kansas City, qui se trouvent dans des conditions spéciales, une grande partie des lignes se trouvant sur via-duc ou en tunnel; le développement total du réseau y compris les voies sur routes est de 30 à 32 km. L’usine génératrice est placée à l’entrée d’un tunnel sous les hautes collines auiforment les limites de West Kansas et de Kansas City proprement dite. Les voitures employées ont un coffre de 30 pieds (g"115) de long, et pèsent n tonnes à vide. Elles sont montées sur doubles trucks ; les roues d’avant de chaque truck portent environ 75 pour 100 de la charge, alin d’obtenir une bonne adhérence. Jamais une automobile ne remorque d'attelage; il y a par voiture un mécanicien et un conducteur qui reçoivent chacun 250 fr par mois et font 9 h. de service par jour. Le charbon coûte 9,60 fr la tonne de 1000 legs.
- Le tableau XXIII suivant comprend tous les
- frais d’exploitation sauf l’intérêt du capital
- Les frais de traction, non compris l’entretien cle la voie, seraient donc de 28,06 centimes par voiture kilomètre.
- Nous avons déjà cité plusieurs chiffres qui permettent de comparer les tractions électrique et funiculaire dans différentes circonstances. Nous comploterons ces renseignements par les chiffres suivants qui se rapportent aux lignes de Chicago City Raihvay Company, pendant l’année 1894.
- Câble............. 56 km 24 360 240
- Electricité.. .. . 90 km 2960416
- Cl,e',aLIX..... 634520c
- d’exploitation
- 31,16
- 9514816 52,81
- 30589363 79,34
- Les tramways électriques européens sont assez rares. Mais les données de leur fonctionnement sont assez bien connues. Différents auteurs, notamment M.M. Reckenzann, Killingworth-IIedges, de Marchena ont publié d’intéressants renseignements à ce sujet.
- Un des tramways électriques les plus anciens est celui de Francfort à Offenbach, en Allemagne. Il fut construit par MM. Siemens
- ^25 fr l'heure e7sur les wagons à 4 chevaux, 2 frî'heure,
- J.e mécanicien des charrues à neige reçoit également 2 fi de l’heure et les autres ouvriers qui l’accompagnent
- et Halskc et mis en service en Avril 1884. Le conducteur aérien est un tube fendu; le matériel roulant se compose de 14 voitures dont 10 munies de moteurs électriques. Environ un million de v05rageurs ont été transportés pendant l’année 1891 ; c’est un nombre assez faible; aussi, le rapport des dépenses aux recettes est-il de 70 pour 100. Le tableau XXIV donne les dépenses totales d’exploitation pour l’année 1891 ; les voitures sont de faible capacité. Les dépenses correspondantes des tramways à chevaux de la ville de Erancfort étaient en 1890, de 59 centimes par unité, c’est à dire
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
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- près du double du chiffre indiquent pour la ligne électrique.
- Tableau XXIV
- Combustible............... 3,13 centimes par voit, km
- Conducteurs............... 5,64 » »
- Entretien des machines, ... 3,76 » »
- » de la voie........ 1,88 » »
- Taxes et charges nuuiici-
- Divers....'............ 3,38 » »
- Amortissement.......... 5,64 » »
- Total........ 30,08 » »
- Les frais de traction seuls s’élèvent à 20,68 par unité.
- En 1891, la traction électrique a remplacé, sur les lignes de Halle, en Allemagne, la traction animale. La ligne, longue de 7 700 m comporte des rampes nombreuses de 25 à 48 mm par mètre. Le matériel roulant se compose de 25 voitures dont 20,55 sont en service simultanément ; elles peuvent contenir 34 personnes assises et pèsent, à vide, 6 tonnes. Le tableau XXV donne l’état détaillé du trafic et des dépenses du ipr juillet au 31 décembre 1891. Nous avons porté en regard des dépenses de traction électrique les dépenses de la traction animale.
- Tableau XXV
- Nombre total de voitures-kilomètres parcourus. 429 000
- » » » par jour.. 2 330
- Nombre de km parcourus par jour et par voiture. *13.5 Recettes totales pour les six mois, en francs ... 135 000
- Etat des dépenses
- Charbon par voit.-kil.................
- Graissage.............................
- Salaires......................... 1
- Entretien de la voie et de la ligue ^
- » des chaudières et machines
- » des ateliers..............
- Chevaux et harnais.......... 1:
- Total.......... 27
- 0,94
- 9,40
- 2,36
- 0,30
- 0,08
- °,97
- 0,09
- Il faut remarquer que chaque voiture n’est desservie que par un seul employé, ce qui diminue beaucoup la dépense, et que l’amortissement n’est pas compris. Le rapport des dépenses aux recettes est de 54,5 pour 100.
- Le tramway électrique de Blackpool, en Angleterre, est la plus ancienne ligne à conducteur souterrain qui ait été établie. Son trafic, très chargé en été, est très faible en hiver. Malgré ces conditions peu favorables, le rapport des dépenses aux recettes est peu élevé : environ 57,8 pour 100. L’impôt prélevé par la municipalité forme une partie importante delà dépense totale. Le tableau suivant résume les données relatives à l’exercice
- Tableau XXVI
- Année 1891
- a » par mois....... 13 150
- Recettes totales, par an, eu francs....... 182 000
- Détail des dépenses, en centimes, par voiture-kilomètre Réparation de La voie.................... 2,95 centimes
- » des moteurs...................... 3,00 »
- Intérêt à 6,5 pour 100................. 11,60 »
- Travaux de décoration, etc............... 1,23 »
- Assurances............................... 1,23 »
- Personnel de conduite, etc............. 21*30 »
- Combustible, graissage, etc.............. 4,66 »
- Eau et gaz............................... 1,46 »
- Taxes diverses........................... 5,70 »
- Appointements des directeurs, secré -
- Divers.................................. 1,78
- Total par voiture-kilomètre..... 65,00
- Plusieurs autres lignes anglaises ont donné des résultats intéressants. Nous résumons dans les tableaux suivants les chiffres publiés.
- Tramway électrique de Bessbrook and Ne-7ory. — Cette ligne établie en 1885 a près de 5 km de long; le courant électrique est amené par un rail central ; il est engendré dans une usine hydraulique qui comprend une turbine de 46 chevaux de puissance et 2 dynamos de
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- 18 kw à 250 volts. La ligne est en pente moyenne de 1,16 pour 100 et présente une rampe maxima de 2 pour 100 ; elle est à voie étroite de 91,4 cm et sert au transport des voyageurs et des marchandises. Le matériel roulant comprend 2 automotrices et 22 wagonnets ; chaque automotrice est munie d’un moteur de 15 chevaux. Les trains sont formés de l’automotrice est de 3 à 4 wagonnets.
- Cette ligne transporte en moyenne, par an 100000 voyageurs et 16000 à 1700b tonnes de marchandises et matériaux.
- Detail des dépenses
- 1 ramv'jys de Leeds. — La Roundhay Electric Tramway Company a adopté en décembre 1891 la traction électrique : scs lignes comprennent 6 km de voie simple et 3 km de voie double, à l’écartement de 1 435 m ; elles comportent une rampe maxima de 5 pour 100. Deux dynamos de 62 kw, à 500 volts, fournissent le courant au conducteur aerien. Le matériel roulant comprend 6 automotrices et 2 attelages.
- Les dépenses, du 1" janvier au 30 juin 1894 ont été les suivantes :
- Timbres et télégrammes.................... 129,75
- Location de la voie permanente.......... 1 7A3-'5
- Loyer, impôts, etc...................... 3 835,00
- Transport des matériaux................... 189,00
- Assurance................................. 4A7>6°
- Uniformes, etc............................ 4IO>55
- Comptabilité.............................. 656,25
- Divers.................................... 825,25
- Total.................. 59 574>5°
- Le nombre de voitures-kilomètres parcourus a été de 165 490. Le prix de revient par voiture-kilomètre est donc de 35,98 centimes. En ne tenant compte que des frais de traction, énumérés dans les neuf premières lignes du tableau précédent, on trouve un prix de 27,14 centimes.
- Tramways du South Staffordshire, — Ces tramways desservent les villes de Walsali, Wednesburg, Bloxwich et Darlaston ; ils ont été installés en 1892, par M. Dickinson. La longueur de la voie unique est de 12 km ; la rampe maxima est de 5 pour 100.
- La station centrale comprend 3 moteurs Corliss de 95 chevaux actionnant 2 dynamos Elwell Parker de 90 kw, à 350 volts. Le conducteur aérien est disposé sur le côté des voies. Le matériel roulant se compose de 16 automobiles équipées chacune avec 2 moteurs de 11 chevaux. La vitesse moyenne est de 14 km à l’heure.
- Nous donnons en regard des frais d’exploitation de cette ligne les dépenses relatives à plusieurs autres lignes établies dans la même contrée et exploitées par différents systèmes on voit que la traction par trôlet a donné les résultats les plus économiques, (Tableau
- XXVII).
- Les réparations comprennent, pour la traction à vapeur, les réparations de toutes natures ; pour la traction par accumulateurs, les réparations afférentes à l'équipement électrique, chaudières, moteurs, dynamos, moteurs électriques, accumulateurs, commutateurs, etc. ; pour la traction funiculaire, les réparations aux moteurs fixes, aux chaudières, au câble, aux poulies, aux voitures, etc. ; enfin, pour la traction à trôlet, les
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- RF.VUE D’ÉLECTRICITÉ
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- réparations aux moteurs fixes, aux chaudières, aux dynamos, aux moteurs, aux poteaux, aux feeders, à la ligne, aux voitures; pour la ligne de Birmingham Midland, les
- frais de réparations comprennent en outre une certaine somme prise sur le fonds dé dépréciation.
- Tabi eau XXVII
- Frais de traction comparés de différentes lignes à traction à vapeur, électrique et funiculaire Année 1891.
- Chemin de jer èlectiique aérien de dverjqool. — M. Parker a publié dern'èrement d’intéressants documents sur l’exploitation de ce chemin de fer qui a été inauguré le 6 mars 1893. La période embrassée court du Ier juillet 1893 au 31 décembre de la même année.
- Pendant ccttc période, a .476000 voyageurs ont été transportés, dont 260000 en première classe, ï 29.4 000 en deuxième classe et 922000 ouvriers voyageant avec des billets d’aller et retour à prix spéciaux. Ce service a été effectué par 46 429 trains de 2 voitures à boggies, ayant chacune 1 moteur et contenant ensemble 50 voyageurs en moyenne sur 114 places offertes. La longueur du réseau exploité était de 8 km.
- Les recettes brutes ont été de 462 900 fr et les dépenses se sont élevées à 74 pour 100 de ce chiffre, soit 343 300 fr, ce qui a permis de servir un intérêt de 5 pour 100 aux actions privilégiées et 1 pour 100 aux actions ordinaires ; 60000 fr ont été reportés à l’exercice
- suivant. C’est un résultat très satisfaisant pour un début d’exploitation, étant donné surtout les frais considérables de premier établissement qui se sont élevés à 13750000 fr, soit 1 400000 fr par kilomètre environ.
- Les dépenses ont été les suivantes :
- Direction.
- Personnel j Centra^e
- Combustible................
- Eam........................
- Divers.....................
- 0,0386
- 0,0672
- 0,0368
- 0,0088
- 0,0030
- 0,0370
- 0,0633
- 0,0448
- 0,0064
- 0,0392
- 0,0072
- 0,0486
- 0,2330
- Ces chiffres comprennent des frais autres que la traction ; il faut déduire :
- Dépenses de traction... 0,2130 0,2305 0,2547
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Ces prix s’appliquent au kilomètre-train, pour des parcours correspondants de 65 192 km, en juillet, 66 702 km en août et 65 430 km en septembre.
- Ils sont excessivement bas.
- Les autres lignes établies en Europe conduisent aux chiffres suivants, en centimes, par voiture-kilomètre :
- Vevey-Montreux.
- Dresde.
- Pour des voitures de 28 à 30 places en moyenne.
- Enfin, d’après les calculs de M. Maréchal, le prix de revient de la traction par trôlet, à Paris, serait d’environ 0,30 fr, par voiture de 50 places.
- (A suivre) G. Peli.isster.
- REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- ET DES INVENTIONS
- Perfectionnements dans les accumulateurs.
- Dans un Mémoire communiqué à la réunion de Mai de la Société électro-technique, à Cologne, le docteur Sieg a donné la description du nouveau type d’accumulateurs construit par les ateliers de cette ville et fourni quelques renseignements intéressants sur diverses épreuves auxquelles il a été soumis.
- Des améliorations apportées à la fabrication des moules destinés à la fonte des grilles de plomb supportant la matière' active ont permis, par une meilleure dépouille, de les obtenir plus minces. On n’arrive pas néanmoins à leur donner moins de 4 mm d’épaisseur ; aussi, pour les négatives, cmploic-t-on la forme brevetée par M. Aloys Zettler, de Munich, qui, sous ce rapport, donne de meilleurs résultats.
- Le besoin d’accumulateurs volants se fai-
- sant de plus en plus sentir, la Société de construction de Cologne a particulièrement dirigé ses études de ce côté et est arrivée à un modèle qu’elle considère comme très pratique. L’écartement des plaques est maintenu par des séparations en celluloïd perforées et ondulées qui donnent une grande résistance aux pressions latérales, tout en laissant libre la circulation de l’clcctrolyte ; cet écartement est réduit à 2 1/2 ou 3 mm. Les caisses sont établies en plomb durci et munies de couvercles soudés. Ces batteries sont spécialement destinées à la traction et à l’éclairage des trains ; elles sont appliquées sur la ligne de Marienburg.
- Chaque voiture porte une batterie de huit éléments, réunis dans quatre caisses en bois contenant chacune deux éléments à six plaques positives et sept négatives, de 15 cm sur 18 cm. Des rebords en avant et en arrière de chaque caisse viennent appuyer sur des bandes de caoutchouc et maintiennent les éléments. Leur capacité est de 108 ampères-heures par 15 volts et 18 ampères de débit maximum; leur poids total, de 170 kg. La haute intensité du courant de charge, 3 8 ampères, que permet la nouvelle.grille, est un grand avantage, en ce qu’elle permet d’effectuer la charge en six heures, au lieu de 22 que demandent les accumulateurs employés dans 1© service télégraphique. Les dispositions adoptées sur la ligne de Marienburg sont intéressantes en ce que les accumulateurs du train servent non seulement à son éclairage, mais à celui des quais de gares. A cet effet, la première et la dernière voiture à voyageurs sont munies, de chaque côté, d’un bras qui, en s’abaissant, met automatiquement en circuit une lampe de 20 bougies. Les trains sont surtout affectés au transport des marchandises vers la frontière russe. Tout gaspillage de lumière est évité grâce à un commutateur spécial à chaque compartiment (en plus de celui des voitures et quemanneuvre le chef de 1 train suivant les besoins). Ce système paraît I très pratique pour les trains qui comportent | peu de voyageurs, et l’éclairage des voitures
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- et des stations est meilleur et moins coûteux que par tout autre procédé.
- On dit généralement que des accumulateurs peuvent supporter, sans danger pour leur durée, des décharges forcées pendant quelques instants. Cette question a été l’objet d’essais très attentifs dont l’auteur conclut qu’on ne doit pas décharger au delà des indications données, soit environ les deux tiers de leur capacité, des accumulateurs exposés à de grands efforts. Sous un régime très élevé de décharge, un accumulateur ne restitue pas toute l’énergie qu’il peut donner avec un débit normal plus faible; sa capacité est moindre par suite de ce qu’une décharge lente met en œuvre des parties de plus en plus profondes de la matière active. En somme la Société de construction de Cologne admet sans hésitation une décharge peu prolongée à un débit plus élevé que le régime normal, à la condition de ne pas dépasser la limite de décharge totale ; c’est en effet, le trop grand prolongement de la décharge qui est surtout nuisible aux accumulateurs, la sulfatation qui en résulte déterminant le gondolement des plaques, notamment quand, et c’est souvent le cas dans les installations privées, la décharge trop poussée à fond n’est pas immédiatement suivie d’une nouvelle charge.
- Ces expériences ont été récemment confirmées par d’autres, faites à Carlsruhe. Il s’agissait de fournir une batterie pour la manœuvre d’une grue électrique dans le port de Manheim, et, sur l’offre de trois maisons de constructions, on demanda, à titre de comparaison, des éléments capables de débiter i ooo ampères. Les essais, qui ont duré plus, de trois mois, ont montré que la décharge au double et au triple du régime normal ne nuisait en rien aux accumulateurs expérimentés. Cette épreuve ne fournissant dès lors aucun élément d’appréciation sur leurs mérites relatifs. on en poussa successivement le débit jusqu’à 5 300 ampères, sans pouvoir aller plus loin par suite d’insuffisance des connexions provisoires établies avec les appareils de mesures. Après décharge à régime très élevé,
- les éléments furent laissés en court circuit sur les conducteurs pendant deux jours et deux nuits ; bref, tout fut tenté pour amener la destruction rapide des éléments. Ceux des ateliers de Cologne résistèrent, dit-on, à ce surmenage ; à l’examen, les plaques présentaient le même aspect que trois mois auparavant ; elles étaient parfaitement planes et la matière active avait conservé toute son adhérence.
- Laissant de côté toute question de clocher quant à la valeur relative d’une fabrication comparée à une autre, nous nous bornons à enregistrer les chiffres absolus consignés dans ce travail, désireux de les voir se confirmer dans l’intérêt général et au profit d’appareils auxquels une constitution plus robuste permettrait de rendre de'si grands services.
- E. B.
- Mesures de la résistance d’isolement des accumulateurs, par E. S. Jacob. {')
- Dès que les éléments d’une batterie d’accumulateurs sont remplis d’acide, les différentes forces électromotrices en circuit ne permettent d’employer pour la mesure de leur résistance d’isolement aucune des méthodes simples applicables au cas des dynamos, conducteurs, etc., non parcourus par un courant. D’autre part cette mesure prise avant le remplissage est absolument sans valeur au point de vue pratique. Si les terres étaient uniformément réparties sur toute la batterie, on pourrait arriver a un certain résultat à l’aide d’un simple galvanomètre cle résistance élevée; mais c’est rarement le cas, et, outre que les terres ont des résistances inégales, elles sont dues parfois aux vases, dont le potentiel est assez incertain, et d’autres fois aux connexions entre la batterie et le tableau de distribution. La méthode suivante, très simple, pare à ces difficultés et donne immédiatement la résistance réduite de toutes les terres en quelques points qu’elles existent.
- On relie à la terre, à l’aide d’un galvano-
- (’) The EUctrician, Londres, 25 Octobre 1895.
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- L’ÉCLAIRAGF. ÉLECTRIQUE
- mètre sensible de haute résistance, un point quelconque de la batterie; la déviation produite sera minima en un certain point et ira en augmentant progressivement au fur et à mesure qu’on s’en éloignera dans un sens ou
- dans l’autre. Le point choisi devra donner une grande déviation au galvanomètre. Les connexions étant ainsi maintenues, on insérera dans le circuit du galvanomètre une résistance telle qu’elle réduise de moitié, par
- exemple, la déviation primitive. Dès, lors, si l'on désigne par
- i le courant à travers le galvanomètre dans le premier cas;
- i’ le courant à travers le galvanomètre dans le second cas ;
- g la résistance du circuit du galvanomètre dans le premier ;
- g' la résistance du circuit du galvanomètre dans le second ;
- et par R la résistance d’isolement de la batterie, on aura
- Soient alors A,, A5, A,, . . . etc., les points de la batterie (y compris vases, conducteurs) reliés à la terre ;
- r,, r,, r,, . ;. etc., le s résistances entre ccs points et la terre;
- z,, zs, z3, . . . etc., les courants s’écoulant de ces points à la terre, quand le galvanomètre est intercalé dans ces dérivations;
- E,, E,, E3, . . . etc., les f. é. m. entrede point A (où le galvanomètre est relié à la batterie) et les points A,. A,, A,, etc.
- Si l’on suppose tous les courants allant de
- la batterie à la terre, on a
- », ri-ig = E„ h rt-ig = Es; etc.
- * g ~ h " E«»
- * g ~ *T ~ E1> etC‘
- .B, |
- ‘g E7
- Si la résistance du circuit du galvanomètre devient g', i devient i’. Dès lors, on a, en passant par les mêmes intermédiaires que précédemment,
- E, + »'
- Et en retranchant la seconde équation de la première,
- + +..)
- Tous les appareils ici employés sont des appareils d’épreuves courants et les résultats fournis sont vrais dans toutes les conditions possibles.
- On pourrait appliquer la même méthode à la mesure de l’isolement d’un réseau compliqué. comme celui d’une distribution à cinq fils, pendant le passage du courant,
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- Régulation des alternateurs, par W. L.R. Emmet (')
- On sait qu’il est beaucoup plus difficile de maintenir une différence de potentiel constante aux bornes des lampes avec des courants alternatifs qu’avec des courants continus. Aux causes de perturbations communes aux deux cas, réaction d’induit et résistance de l’ensemble du circuit, qui dépendent uniquement de l’intensité du courant, viennent se joindre, pour les courants alternatifs, les phénomènes de self-induction tant dans les machines que sur les lignes et aux appareils d’utilisation. Ces f. c. é. m. de seli-in-duction sont en quadrature avec la f. é. m. nécessitée par la résistance ohmîque et leur action sur la régulation dépend dans une large mesure ’du rapport qui existe entre elles et cette f. é. m. Cette dernière est d’ailleurs la seule utilisable, et la f. é. m. de l’alternateur doit être supérieure pour vaincre la f. c. é. m. de self-induction; elle est la résultante des deux autres. Peu importe le point du circuit où il existe de la self-induction ; le résultat est le même, et partout où l’on pourra la diminuer on améliorera le rendement du système et on facilitera la régulation.
- Considérons seulement les générateurs. Qu’ils en présentent plus ou moins, tous les alternateurs ont de la self-induction et exigent une régulation différente suivant qu’ils agissent sur des circuits extérieurs en possédant ou non, sans qu’il y ait jamais proportionnalité exacte avec les pertes qu’il s’agit de compenser.
- On ne peut agir que sur l’excitation, en la la faisant varier d’une manière quelconque selon la charge ; mais comme la f. é. m ne dépend pas directement du courant, les procédés automatiques de régulation sont nécessairement plus ou moins défectueux. Ils sont néanmoins très précieux en ce qu’ils circonscrivent les variations dans des limites étroites et rendent moins fréquents lanécessité de réglages à la main et moins nuisibles les négligences de surveillance5 (1) Electncal Engittcer, Londres,
- On peut, d’une manière générale, diviser les alternateurs en deux classes, ceux à grande sel-induction et ceux à faible self-induction. Bien que ces dénominations ne soient que relatives et, partant, peu précises, et qu’elles ne définissent pas complètement ces deux genres de machines, elles en sont cependant plus ou moins caractéristiques. Les deux types ont leurs avocats, aussi bien que leurs mérites et leurs inconvénients respectifs. Les premiers comportent par pôle inducteur un nombre relativement élevé de spires sur l’induit, d’où un faible flux pour une f. é. m. donnée et une grande action démagnétisante de l’induit sur l’inducteur. Les rainures pratiquées à la surface de l’induit sont remplies d’une grande quantité de fil qui donne toujours naissance à plus ou moins de self-induction, encore augmentée par l’étroitesse et la profondeur des rainures, l’extension donnée aux dents par rapport aux bobines de manière à diminuer la réluctance, et le nombre d’ampères-tours par bobine d’induit. La réduction de l’entrefer peut, en outre, dans certaines machines, l’augmenter encore d’une façon appréciable. Ils présentent toutefois, certains avantages :
- i" A prix de revient égal, ils peuvent avoir un bien meilleur rendement que les machines à self-induction peu élevée. Cette différence se manifeste surtout à faible charge, la pj-in-cipale économie des machines à grande self-induction se manifestant sur la perte dans le noyau et sur le courant d’excitation qui augmentent avec la charge.
- 2° Ces alternateurs se prètentàunbonfonc-tionnement en parallèle, l’intensité n’étant pas susceptible de devenir dangereuse si leur marche arrive à ne plus concorder.
- 3° Pour la même raison, les courts circuits ne peuvent pas endommager la machine.
- 4° La structure en est simple par suite du peu d’espace occupé par l’isolement et du petit nombre des bobines.
- Leur principal inconvénient réside dans leur mauvaise régulation par elles-mêmes ; l’intensité de champ nécessaire y est
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- très variable suivant la charge. Le compoun-dage de l’inducteur par rectification du courant emprunté à l’induit introduit une difficulté pratique sérieuse, bien que cette commutation s’effectue ici un peu plus aisément en raison de la faible puissance totale absorbée par l’inducteur.
- Les machines à faible self-induction n’ont au contraire que peu de spires d’induit par pôle; les rainures de l’induit y sont nombreuses et petites ; le fil y est mieux réparti. La self-induction peut y être réduite pour des courants peu intenses, et, avec peu d’am-pères-tours par pôle, elles peuvent se régler très approximativement. Mais le cpût en augmente beaucoup quand elles doivent fonctionner à basse fréquence. Leur principal avantage est de régler sans compoundage dans des limites relativement étroites ou de n’exiger, en cas de compoundage, qu’une quantité relativement faible de fil en série sur l’inducteur. Cependant, pour s’effectuer sans exagération de dépense, cette régularisation nécessite un état du fer voisin de la saturation qui rend impossible un compoundage convenable.
- Un des grands inconvénients de ces alternateurs est de ne présenter aucune sécurité en cas de courts-circuits ou en marche parallèle. Le champ étant intense avec un fcrcom-munément presque saturé, et les spires d’induit étant peu nombreuses avec très peu de self-induction, rien ne s’oppose à une grande augmentation d'intensité, et,en cas de courts-circuits, toute l’installation mécanique et électrique, peut être compromise.
- L’alternateur idéal est donc une machine intermédiaire entre les deux types ci-dcssus, à réaction d’induit modérée, à fer travaillant convenablement au dessous de la saturation et à système inducteur compoundé de manière à remplir son rôle si l’on veut une régulation automatique. Il conservera bien toujours une certaine . self-induction : mais ce n’est pas un inconvénient, et des rainures de dimensions convenables la maintiendront dans de sages limites. Une machine ainsi éta-
- blie offrira toutes garanties de sécurité et de stabilité quelles que soient scs conditions de marche; elle donnera une courbe de compoundage rectiligne, aura un rendement élevé et n’exigera qu’une faible excitation.
- Si bien étudiée que soit une machine, elle comporte toujours une grande variation de champ suivantla charge.Celles à grande réaction d’induit et à sclf-induction considérable exigent à pleine charge deux ou trois fois l’excitation correspondant à la charge nulle, pour une f. é. m. donnée. Dans certaines d’entre elles on est arrivé jusqu’à 5 pour cent seulement
- de différence entre ccs deux extrêmes sur une charge non inductive ; mais les meilleurs alternateurs modernes exigent de 30 à 60 pour cent d'excitation de plus dans ces conditions. Le caractère de la charge, en tant que non inductive ou inductive, est d’ailleurs, comme nous l’avons déjà dit, un des facteurs importants de la régulation d’une dynamo. On peut s’en rendre compte géométriquement.
- Soient, en unités quelconques, A G la chute de potentiel dans l’induit par suite d’échauffement des fils, du noyau, etc ; B C la perte de tension dans l’induit employée à 1 vaincre la f. c. é. m. de self-induction ; B F la différence de potentiel nécessaire aux bornes d’un appareil d’utilisation (ou charge) sans self-induction, et B D, égal à B F, la même tension nécessaire aux bornes d’une charge inductive, B F est la composante ohmique de B D ou la f. é. m. qui produit la puissance utilisable ; B D en est la composante de self-induction ; et la ligne A D représente, en
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- fonction des unités choisies, là f. é. m. que doit développer la machine dans le cas d’une charge inductive, tandis que A E, qui est moindre que A I), représente cette même f. é. m. pour une charge non inductive. Ainsi, bien que la différence de potentiel aux bornes de la machine soit la même dans les deux cas, le champ doit, pour une vitesse donnée, être plus intense dans le premier que dans le
- Cette variation est une des causes d'erreur les plus sérieuses parmi celles qui affectent la régulation dans les circuits alternatifs. Elle prend de plus en plus d’importance aujourd’hui où l’on commence à mettre sur les circuits des moteurs et des foyers à arc qui tendent à donner à la charge un caractère inductif. Ces derniers ne sont cependant pas nécessaires pour qu’on ait beaucoup de self-induction sur les circuits alternatifs dans les inter-' valles de temps où la charge est faible et où des transformateurs fonctionnent beaucoup au dessous de leur puissance relative.
- E. IL
- Sur le chauffage électrique des voitures de tramway, par J.-F. Mac Elroy
- Le chauffage électrique des voitures de tramway occupe beaucoup l’attention des Compagnies, en Amérique. Le nombre d’études qui ont été publiées à ce sujet depuis quelque temps est considérable. Xous ne les avons pas résumées en raison du peu d’intérêt qu’elles auraient eu pour nos lecteurs. La communication faite, par Al. Alac Elroy, à l’Association Américaine des Tramways, condense en peu de place les points essentiels de la discussion. Xous la résumerons rapidement.
- Construction. — Deux des difficultés principales qu’on a rencontrées clans la construction des radiateurs sont les suivantes :
- r° Lorsque la température atteint 370° C
- meeting de Y American Street Railway Association (Street Railtcay Journal, nov. 1895, p. 741).
- environ, le fil du rhéostat s’oxyde et ne tarde pas à sc rompre. Cet accident ne se produit pas lorsque la température ne dépasse pas 250“ ou 300e C. II convient donc de se maintenir dans ces dernières limites et d’augmenter la surface de radiation des fils.
- 20 Sous l’action des chocs et des vibrations auxquels les radiateurs sont soumis dans les voitures en marche, les fils tendent à cristalliser; au bout de peu de temps, ils deviennent rigides et brisants. Cette cristallisation est rendue d’autant plus rapide que la température est plus élevée, cette condition suffisant à elle seule à la provoquer. Elle se
- produit surtout dans les alliages et, en particulier, dans le maillcchort qui contient une forte proportion de zinc, métal dont le point de fusion est assez bas et qui cristallise très facilement. Il conviendrait donc d’employer des métaux simples ; AI. Alac Elroy cite le fer comme convenant mieux. Il faudrait aussi amortir l’effet des chocs et des vibrations. Dans ce but, AI. Alac Elroy propose d’enrouler un boudin de fil sur un noyau, comme le représente la figure 1, qui se comprend à pre-
- 30 Un autre point important est de permettre la dilatation des fils tout en évitant qu’ils puissent venir au contact les uns des autres lorsqu’ils s’allongent sous faction de la chaleur. I.'augmentation de longueur des rhéostats est considérable. Dans un radiateur ordinaire de tramway, elle est de 2,25 m, lorsque
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- la température s’élève depuis la température ordinaire jusqu’à 220° environ. La disposition représentée en ligure 1 est très favorable à ce point de vue, car Je ii) est maintenu en un grand nombre de points.
- Nons avons déjà parlé de l’emploi du fil de fer pour la construction des rhéostats. Ce métal présente un autre avantage : c’est que sa résistance augmente très rapidement avec la température, comme le représente la courbe supérieure de la figure 2 ; la courbe inferieure
- se rapporte au maillcchort. Lors donc que le courant passe, le fil s'échauffe et sa résistance augmente, ce qui a pour effet de diminuer l'intensité du courant et par conséquent la quantité de chaleur engendrée. En temps normal, la chaleur du fil se dissipe par radiation et par convection, et une température d’équilibre s’établit. Mais si pour une cause quelconque, la chaleur engendrée ne pouvait se dissiper, on pourrait craindre que la température n’atteigne une valeur dangereuse. Avec le fer, ce danger n’est pas à craindre, car l’augmentation de résistance agit comme un régulateur automatique. M. Mac Eiroy a fait à ce sujet une expérience très intéressante dont les courbes de la figure 3 représentent les résultats. A un moment donné le radia-
- teur était enveloppé dans une couverture d’amiante qui maintenait à l’intérieur toute la chaleur dégagée. Des thermomètres placés à l’intérieur permettaient de mesurer les températures et l’intensité du courant était mesurée.
- La courbe A indique la température de la porcelaine, la courbe B, la température à l’intérieur de l’enveloppe du radiateur ; au début de l'expérience, les conditions étaient normales ; en D, la couverture d’amiante fut placée et en E elle fut retirée. On voit que la température n’a jamais atteint une valeur
- dangereuse. En outre, l’intensité.du courant qui était de 9 ampères au début n’a pas tardé à s’abaisser à une valeur constante de 7,4 ampères, Lorsque l’enveloppe a été mise en place, l’intensité est brusquement tombée, comme l’indique la courbe, pour reprendre une valeur de 7 ampères environ lorsque les conditions premières ont été rétablies.
- Emploi des radiateurs, — L’expérience a prouvé qu’il faut dépenser environ 5000 calories pour chauffer à 18n C environ une voiture de tramway ordinaire, longue de 5.50 m à 6,10 m, lorsque la température extérieure est de — 18" C lo" E); lorsque la température extérieure augmente ou diminue, la quantité de chaleur nécessaire pour maintenir la tem-
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- pérature à t8° G, diminue de 1 000 calories 70 G d'écart.
- D’un autre côté, chaque voyageur transporté dégage de la chaleur ; en moyenne, une personne dégage 48 à 50 calories par heure. Les radiateurs doivent donc fournir seulement la quantité de chaleur égale à la différence entre la quantité indiquée par la température extérieure et la quantité dégagée par les voyageurs.
- 31. Mac Elro37 a fait des expériences à ce sujet, sur la ligne de Lark Street à Albany,
- chauffage d'une voiture de tramway suivant le Domine de voyageurs transportes. (Ligne de Laide Stieet, à Albar.v, le 5 sept. 1895; température extérieure: • | yC.) courbe supérieure : voitures descendantes. Courbe inférieure: voitures montantes.
- le 5 septembre 1895 ; le nombre de voyageurs transportes à chaque instant était noté et, d’après ccs chiffres, les moyennes de chaleur dégagée étaient calculées ; les figures 4 et 5 représentent les résultats obtenus ; la tempé-ïaturc extérieure était de -(- 30 G environ ; la quantité totale de chaleur à fournir est indiquée par 1 horizontale supérieure : les quantités de chaleur dégagées par les voyageurs sont portées en abcisscs ; les radiateurs n’ont donc à fournir, à tout instant, que la différence indiquée par la distance entre les deux lignes. On voit que vers 6 heures du soir, lorsque les employés quittent leur travail et se rendent vers les faubourgs, le courant peut être à peu près interrompu.
- D’après ce qui précède, on voit que la
- quantité de chaleur qu’exige le chauffage d’une voiture de tramway est une quantité essentiellement variable. Les radiateurs électriques se prêtent particulièrement bien à ce service. Il faudrait que leur construction et leur manœuvre soient faites en conséquence. Ils deviendraient alors, un des plus parfaits et des plus économiques modes de chauffage des voitures qu’on connaisse.
- Un autre avantage non moins important des radiateurs électriques, c'cst qu’ils peu-
- fj—^
- t—t
- vent _être placés à la partie inférieure des voitures ; dans ces conditions, les pieds et
- Fig. 8 et 9. — Distribution de la chaleur avec les poêles
- les jambes des voyageurs sont au chaud, tandis qu’à la hauteur de la tête, l’air est complètement frais. Go sont des conditions hygiéniques excellentes. Avec les poêles à charbon du modèle ordinaire employé par les compagnies américaines, c’est le contraire qui se produit. Les pieds sont froids et la tête congestionnée par la chaleur. Les personnes placées près du poêle ou en face ont trop chaud, tandis que celles qui sont aux extrémités opposées ne reçoivent qu’une très faible quantité de chaleur. Les figures 6 et 7, 8 et 9, font voir très clairement la distribution de la chaleur avec les deux modes de chauffage. Elles nous dispensent d’autres explications. Nous ferons remarquer, cepen-
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- dant, que les poêles à charbon ne se prêtent pas au réglage de la température. Par conséquent, lorsque la température extérieure ou le nombre de voyageurs augmentent, les voyageurs sont exposés à une température trop élevée, à moins qu’on ouvre les portes, et alors ils ont trop froid ; certains d’entre eux, tout au moins.
- Prix de revient.—M. Mac Elroy, d’après les tables de M. Emery dont l’exactitude a été vérifiée à maintes reprises dans la pratique, calcule le prix de revient de l’énergie électrique dépensée dans les radiateurs sui-
- vant que la température extérieure et, partant, la quantité de chaleur nécessaire varie, et aussi suivant le genre de moteurs employés à la station centrale. Le tableau 1 suivant résume ces calculs qui n’ont rien d’absolu. Les chiffres qu’ÎI contient supposent que les groupes générateurs sont d’une puissance de 500 chevaux chacun. On peut en contrôler l’exactitude en sachant, par exemple, qu’à Albany. le prix moyen du charbon brûlé par ampère-heure s’élève à 1,20 centime et que le prix de l’ampère-heure, en y comprenant le combustible, la main d’œuvre, l’huile de graissage, etc, est de 2,115 centimes,
- Tableau 1
- Prix du charbon dépensé, par heme, pour chauffer une voiture do liamway avec des radiateurs éloctiicjues (charbon à 11 fr. les , ooo kg).
- 11 faudrait ajouter à ces prix les frais d’entretien, d’amortissement et d’intérêt des radiateurs.
- D'autre part, d’après une enquête à laquelle il s’est livré auprès de différentes Compagnies de tramways, .M. Mac Elroy estime que les frais entraînés par le chauffage au charbon, seraient les suivants (Tableau II).
- Tableau II
- Frais entraînés par le chauffage au charbon des voitures de tramway par journée.
- 15 kg de charbon a 25 fr. les 1 000 kg.. 0,375 ft.
- Réparations..^...........; — ....... °>025 "
- toyage des voitures..................... 0,500 »
- Mise en place et enlèvement des poêles, ré-
- Tota!............... 0,962 »
- Pour le chauffage électrique, on peut admettre que l’intensité moyenne du courant est de 6.88 ampères, ce qui correspond à peu près exactement à la moyenne reconnue par expérience pendant l’hiver.
- La durée moyenne d'allumage est de 15 h 20 m par jour. Xous ferons observer qu’une partie des frais relatifs au chaulïge au charbon sont plutôt fictifs que réels, l’installation des poêles, l’allumage et l’entretien des feux étant faits par les employés ordinaires qui ont ainsi plus de travail, sans qu’il en coûte un centime à la Compagnie.
- La question importante du prix de revient est donc loin d’être fixée.
- G. P.
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- Diagrammes de charge des tramways électriques de Boston, par P. Winsor
- Les courbes ci-jointes donnent d’utiles renseignements sur l’exploitation des tramways électriques de Boston que nous avons décrits précédemment.
- La figure 1 donne le débit total de toutes les usines en regard du nombre de voitures en service pour la journée du 10 décembre 1894 et la figure 2 pour les journées des 16, 17 et 19 juin 1895. Dans chaque cas, les intensités marquées sont les moyennes de l’heure précédente ; le nombre de voitures indiquées est la moyenne des voitures hors
- des dépôts dans la même période. Ces derniers nombres ne donnent pas le nombre exact de voitures en service, puisque les voitures arrêtées aux extrémités des lignes y sont comprises. Les voitures en dépôts ne sont pas comptées.
- (M The Street Raihvay Journal, nov. 1895, p. 711.
- Le 10 décembre 1894 a été la journée de plus forte charge que la Compagnie ait encore eue. La neige tombait abondamment. Environ la moitié des voitures en service étaient longues de 7,60 m et montées sur doubles trucks ; la plupart des autres voitures- en service étaient longues de 6,10 m, montées sur simple truck ; quelques voitures étaient du petit modèle, longues de 4.90 m, montées sur simple truck. Toutes étaient
- Dimanche 16 juin 1S95 Lundi 17 *
- Mercred
- munies de deux moteurs de 25 chevaux chacune. Les trois quarts environ des voitures étaient équipées avec leurs moteurs en dérivation et le contrôleur à rhéostat ; les autres étaient munies du contrôleur série-parallèle, hin chiffres, ces courbes se traduisent ainsi'
- Les voitures en service au mois de juin étaient presque toutes des voitures ouvertes ; la vingtième partie à peine étaient fermées. Sur 700 voitures ouvertes. 650 étaient mon-
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- tces sur simple truck ; elles comprenaient 7, 8 ou 9 rangées de bancs ; elles étaient équipées avec un seul moteur de 2$ chevaux et un contrôleur à rhéostat. Les 50 autres voitures découvertes, montées sur doubles Irucks comprenaient 10 rangées de bancs, et étaient munies de deux moteurs de 25 chevaux; les contrôleurs à rhéostat et série-parallèle étalent employés en nombres égaux.
- Les résultats sont les suivants :
- Nombre d’ampères, en moyenne 6 386 8 453 7 447
- Nombre de voitures,en moyenne 360 343 .435
- Nombre d'ampères par voiture. 17,8 15,6 17,1
- Nombre maximum d'atnpères . . 11595 12773 14001
- Nombre maximum de voitures.. 685 855 804
- On remarquera la différence considérable qui existe entre la consommation de courant par voiture, dans les deux cas, par suite des conditions climatériques et de la nature des voitures en service. G. P.
- REVUE DES SOCIÉTÉS SAVANTES PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES
- Société française de Physique
- Séance du 6 décembre 1895 AI. G. Trouvé fait une communication sur J des appareils réalisant unt solution pratique de l'éclairage domestique portatif et général par ïacétylène. En utilisant l’attaque, par l’eau, du carbure de calcium tel que l’industrie le fournil aujourd’hui, on peut, on le sait, obtenir un dégagement régulier d’acétylène pur. Deux procédés se présentent pour l’utilisation pratique des propriétés remarquables de ce gaz au point de vue de l'éclairage. On peut obtenir des lampes fonetionnantindividuelle-mentparun dispositif scmblableàcelui du briquet de Gay-Lussuc.A cet effet, on submerge dans l’eau un récipient contenant le carbure, qui doit être poreux, disposé en couches séparées par des rondelles de verre ; le gaz produit s'échappe par un tube muni d’un robinet. Tant que dure l’utilisation, l’eau reste en contact avec le carbure, mais dès que l’on ferme le robinet d’écoulement, le gaz produit
- [ s’accumule dans la cloche et oblige l’eau à redescendre au-dessous du carbure. AI. Trouvé est parvenu à obtenir une régularisation parfaite et automatique.d’une part enfermant par le bas la cloche renfermant le carbure et ne laissant pénétrer l’eau que par une ouverture percée dans le fond: d’autre part, en évitant l'influence fâcheuse de l’eau provenant de la condensation au moyen dim dispositif spécial du tuyau d’écoulement. Le second procédé consiste à employer un gazomètre qui distribuera le gaz dans les appareils d’éclairage ; le gazomètre présenté par l’auteur fonctionne dans des conditions parfaites, et un dispositif électrique avertit, par une sonnerie, que l’appareil est ou trop plein ou, au contraire, sur le point d'être épuisé.
- A la suite de la présentation de Al. G. Trouvé. AU E. Dncreiet fait observer que l'appareil qui vient d’être présenté à la Société a été décrit par AI. Hospitalier dans la Nature, et par AU Urbain dans la Revue générale des Sciences, en mai dernier. Le dispo-sitifdeAl. G. Trouvé, qui consiste à terminer la partie inférieure de la cloche par une petite ouverture, a été décrit en 1880 dans le Journal de Pharmacie et de Chimie.
- Dans ces appareils, le carbure de calcium ne se comporte pas comme le zinc ou le marbre lorsqu'ils servent à la production automatique de l’hydrogène ou de l’acide carbonique. Le carbure de calcium étant très avide d’eau, lorsque l'eau a été refoulée à distance par la pression produite par le gaz acétylène, il n'en reste pas moins en présence de la vapeur d'eau et il continue à se décomposer lentement avec production continue d’acétylène. Si on ferme le robinet de l’appareil, le gaz s’accumule dans la cloche et il s’échappe bientôt au dehors en soulevant la colonne liquide. Cette fuite n’est pas sans danger ; elle sc produit encore, le robinet étant ouvert, lorsque le dégagement de l’acétylène est plus rapide que sa dépense. Cet appareil n’est donc pas automatique et il ne peut assurer la solution pratique de l’éclairage domestiqtie portatif annoncée par Al. G. Trouvé, d’autant
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- plus que M. G. Trouvé prévient qu’avec son appareil il ne peut employer le carbure de calcium commercial et qu'il doit faire usage d’un carbure de calcium fondu dont le prix est beaucoup plus élevé ; malgré ce choix, les inconvénients ci-dessus existent encore.
- ' MM. E. Ducretet et L. Lejeune demandent crédit à la Société de quelques semaines pour présenter un ensemble d'appareils dont quelques-uns sont visibles, dans leur laboratoire, depuis prés de deux mois. Ces appareils sont automatiques, ils peuvent produire l’acétylène sans perte, à toutes les pressions ; le gaz peut être utilisé par intermittence à la volonté de l’opérateur. Le carbure de calcium commercial peut être employé quelle que soit sa provenance.
- M. d Arsonval expose devant la Société les expériences récentes qu’il vient de faire sur la décharge électrique de la torpille à son laboratoire de Concarneau, expérience dont nous avons rendu compte récemment r).
- Analyse de l’aluminium et da ses alliages, par M. Henri Moissan(5).
- « Les impuretés que nous rencontrons dans l'aluminium industriel modifiant profondément ses propriétés, il est important d’en faire l’analyse d’une façon aussi exacte que possible. Les procédés employés jusqu’ici dans l’industrie laissent, le plus souvent, beaucoup à désirer, soit que l’on regarde comme du silicium le résidu ferrugineux que l'aluminium abandonne par son attaque à l’acide chlorhydrique, soit que l’on dose l’aluminium par différence.
- (( Essais préliminaires. — On doit tout d’abord rechercher si l’aluminium contient du cuivre. On fait dissoudre une petite quantité d’aluminium, environ 2 gr, dans i’acide chlorhydrique étendu d’eau, et cette solution est traitée par un courant d’hydrogène sulfuré. Dans le cas où la teneur en cuivre est très
- (’) L'Éclairage Électrique, t. V, p. 470; 7 décembre 18.75.
- (5) Comptes rendus, t.CXXI, p. 851 ; 9 décembre 1895.
- faible, il est utile de chauffer légèrement la solution et de la maintenir tiède pendant quelques heures, après le passage de l’hydrogène sulfuré. On filtre et le cuivre est recherché qualitativement dans le résidu.
- » L’analyse qualitative est conduite ensuite de façon à constater la présence du silicium, du fer, du carbonnc, de 1 azote, du titane et du soufre (').
- » i° Aluminium sans cuivre. Dosage du silicium. — On pèse 3 gr environ de métal qui sont attaqués par l’acide chlorhydrique pur étendu au Quand il existe un résidu de couleur grise (contenant du silicium, du fer. de l’aluminiun et du charbon), on sépare cette poudre et on l’attaque, par une petite quantité de carbonate de soude en fusion, dans un creuset de platine. Le contenu du creuset est repris par de l’acide chlorhydrique étendu, et cette solution est réunie à la première. Le liquide est placé dans une capsule de porcelaine et maintenu au bain-marie jusqu’à dessiccation. La capsule est ensuite portée dans une étuve à air chaud dont la température est de 1250. Le résidu doit être alors absolument blanc, pulvérulent, et ne doit plus s’attacher à l’agitateur. Pour obtenir ce résultat, il est bon de gratter les parois de la capsule avec une spatule de platine, et d’écraser les grumeaux qui se sont produits avec un pilon en agate. On retire la capsule après douze heures de séjour à l’étuve à air chaud, lorsque l’on a constaté qu’un agitateur mouillé d'ammoniaque, placé au-dessus du résidu, ne donne plus de fumées blanches, ce qui indique que tout dégagement d’acide chlorlvydrique a
- » La dessiccation étant terminée, on reprend par de l’eau distillée tiède dans laquelle on ajoute lemoinspossible d’acidechlorhydrique. On porte le liquide à l’ébullition pendant quelques minutes, la silice reste insoluble, puis on jette le résidu sur un filtre. Après la-
- (') Nous avons indiqué dans une note précédente
- dans l’aluminium [Impuretés de l’aluminium industriel {Comptes rendus, t. CXIX, p. ta).
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- vage et dessiccation, on calcine et l’on pèse (!).
- » Dosage de Valumimum et du fer. —La solution primitive de l'aluminium dans l’acide chlorhydrique au -f, après séparation de la silice, a été étendue d’eau de façon à former un volume de 500 cm1. On prend 25 cm'de cette solution correspondant à o, 150 d’aluminium, on neutralise à froid par l'ammoniaque et l’on précipite les deux oxydes par du sullure d'ammonium récemment préparé. On laisse le mélange en digestion pendant une heure. Le précipité est ensuite jeté sur un filtre, lavé, séché, calciné et pesé.
- )) Nous n’avons pas employé l’ammoniaque pour cette précipitation, car pour qu'elle soit complète, la solution ne doit pas être trop étendue, doit renfermer une assez grande quantité de sels ammoniacaux et très peu d’ammoniaque libre. On peut, il est vrai, se débarrasser de l’excès d’ammoniaque par l’ébullition; mais, dans cocas, on doit s'arrêter dès que la liqueur n’est plus que légèrement alcaline; si l’on dépasse ce point, l’alumine réagit lentement sur le sel ammoniacal et le liquide prend une réaction acide. A cause de ces petites difficultés, nous avons préféré la précipitation par le sulfure d'ammonium.
- « L’alumine précipitée est, comme on le sait, très difficile à laver. Il est indispensable que le lavage se fasse par décantation dans un verre de Bohême, de forme cylindrique, et avec de l’eau bouillante. Le lavage est terminé lorsque l’eau surnageante ne contient plus de chlorure. Le précipité est jeté sur un filtre, séché, calciné et pesé. On obtient ainsi le poids d’alumine et de sesquioxyde de fer contenu dans l'aluminium. Le fer, d’abord précipité à l’état de sulfure hydraté, s’oxyde rapidement par le lavage et la calcination.
- » Il est très important aussi de dessécher avec soin cette alumine avant de la porter au rouge. De plus, la calcination doit être
- ('} Pour s’assurer que cette silice ne renferme pas d'alumine ou d’oxyde de fer, ou verse de l’acide fluo-
- la dernière calcination. Après évaporation à sec au bain de sable, il ne donne aucun résidu.
- opérée avec lenteur, parce que l'alumine desséchée décrépite parfois quand on la chauffe fortement. Enfin la calcination doit être poussée assez loin, car l'alumine ne perd complètement l’eau qu’elle renferme que sous l’action cl’une température assez élevée.
- )) Dosage du fer. — Pour doser le fer, on prend 250 cm1 delà liqueur primitive après séparation de la silice. Cette solution est réduite par l’évaporation à un volume d'environ too cm'. On ajoute de la potasse caustique bien exempte de silice (') qui précipite d’abord le fer et l'alumine et, lorsque cette potasse et en excès, l’alumine disparaît.
- » On maintient le mélange pendant dix minutes à une température voisine de l’ébul-litiôn. Le précipité est lavé cinq ou six fois à l’eau bouillante, par décantation puis jeté sur un filtre. O11 reprend ce précipité par l'acide chlorhydrique étendu, et l’on recommence une nouvelle précipitation par un excès de potasse. Après lavage et filtration, onreprend encore par l’acide chlorhydrique et, cettefois, on précipite le fer par l’ammoniaque.
- » Le précipité est jeté sur un filtre, lavé, calciné et pesé. On obtient ainsi le poids du sesquioxyde cle fer. Proportionnellement, on retranche du poids des deux oxydes obtenus dans les opérations précédentes le poids du sesquioxyde ferrique et la différence fournit le poids de l’alumine.
- » Dosage du sodium. — Cette méthode de dosage est basée sur ce que l’azotate d’aluminium se détruit par la chaleur en fournissant de l'alumine à une température inférieure à celle de la décomposition de l’azotate de sodium.
- » On prend 5 gr. d’aluminium (renfermant ou non du cuivre) en limaille ou en lames ; on les attaques, dans un vase conique, par l’acide azotique (!), étendu de s'011 volume d’eau et à une douce température. L’attaque ne se
- (1) Il est ^important de s’assurer que la potasse ne
- retenir le liquide pulvérisé entraîné pat le dégagement de gaz et de vapeurs.
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- fait pas à froid, mais il faut élever la température avec précaution, car la chaleur dégagée par la réaction peut être assez grande pour occasionner un dégagement gazeux très violent.
- » La solution est concentrée dans une capsule de platine, au bain-marie, puisévaporée à sec au bain de sable ou à feu nu. Le résidu est amené à l'état pulvérulent au moyen d’un pilon d’agate. .
- » On chauffe ensuite à une température qui est inférieure au point de fusion de l’azotate de sodium, et jusqu’à ce que tout dégagement de vapeurs nitreuses ait cessé. On reprend ensuite par l’eau bouillante, on décante le liquide et on recommence trois à quatre fois le lavage de l’alumine (').
- )) On lave en même temps le pilon et la capsule, et toutes les eaux de lavage, additionnées de quelques gouttes d’acide azotique, sont évaporées à sec. On reprend trois fois par l’eau bouillante, de laçonà éliminer chaque fois une nouvelle quantité d’alumine qui se trouvait mélangée à l’azotate alcalin. Finalement on traite par l'eau bouillante, on évapore dans une capsule de porcelaine, on filtre, on additionne le liquide d’un léger excès d’acide chlorydrique pur, et on l’évapore à siccité. On ajoute un enouvelle quantité d’acide chlorhydrique et, après évaporation, on chauffe à 300° pour chasser tout excès d’acide. Le chlorure de sodium restant est dosé sous forme de chlorure d’argent. De la pesée de ce dernier on déduit la quantité de chlore et l’on prend le poids de sodium qui lui correspond (s).
- )) Dosage dit carbone. — On prend deux grammes du métal sous forme de copeaux ou de limaille, et on les triture au mortier avec 10 grà 15 gr de bichlorurc de mercure en poudre additionné d’une petite quantité d’eau.
- apres refroidissement, une quantité variable d’alumine qui sc prend en gelée.
- trent en abondance dans l’atmosphère des laboratoires.
- Le mélange est évaporé au bain-marie dans une capsule, puis placé dans une nacelle de porcelaine qui sera ensuite chauffée dans un courant d'hydrogène pur. Cette nacelle est placée dans un tube de verre de Bohême, traversé par un courant d'oxygène bien exempt d’acidc carbonique et chauffé au rouge. Le courant gazeuxtraverseun tube de Lie-big contenant une solution de potasse et deux petits tubes en U remplis de fragments de potasse fondue. L’augmentation de poids de ces différents tubes donne, en acide carbonique, la quantité de carbone contenu dans l’aluminium.
- » 2" - ïnalvse des alliages de cuivre et d'aluminium. — Dosage du cuivre. — Lorsque l'alliage renferme jusqu’à 6 pour 100 de cuivre, on dissout o, 3 00 gr de mctaljpar l’acide nitrique bien exempt de chlore, on étend cette solution de façon à occuper un volume de 50 cm:1 et le dosage se fait par la méthode électrolytique due à M. Lecoq de Boisbaudran, en prenant le dispositif de M. Riche. L’intensité du courant employé est de o, 1 ampère ; l’opération dure six heures si elle est faite à 6o°, vingt-quatre heures si elle est faite à froid. Lorsque l’électrolyse est terminée, le cuivre, après avoir été lavé et séché, et pesé à l’état métal-lique.
- » Dosage du silicium, de l alumimumel du fer. — Le cuivre étant éliminé à l'état de sulfure par l’hydrogène sulfuré, on dose l’alumine, le fer et le silicium ainsi qu’il a- été indiqué précédemment.
- » Conclusions. — Nous donnerons comme exemple l’analyse d’un échantillon d’aluminium provenant de Pittsburg :
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- L'industrie de l'aluminium a fait dans ces dernières années de grands progrès au point de vue de la pureté du métal. L’analyse pié-Cédente en est un très bon exemple, puisqu’elle ne nous fournit que 0,27 de fer et 0,15 de silicium. Il y a deux ans un bidon fabriqué à Karlsruhe, avec un aluminium de Neuhausen nous avait donné, en effet. les chiffres sui-
- » La comparaison de ces deux analyses établit qu’actuellement l’industrie peut fournir un métal beaucoup plus pur. Si l’aluminium, obtenu par clectrolysc, pouvait ne plus contenir de sodium et renfermer une quantité moindre de carbone, nous estimons que sa conservation serait beaucoup plus facile.
- » Nous devons faire remarquer, en terminant cette note, que les données lournies par l’analyse sont insuffisantes pour établir seules la valeur du métal ; il est de toute utilité d’y joindre les propriétés mécaniques : allongement. limite d’élasticité et charge de rupture. »
- Sur le mécanisme de la contraction musculaire, par A. Imbert (1).
- « AL d’Arsonval, dès 1878, en parlant des expériences de Al. Lippmann, a invoqué les phénomènes dus à la tension superliciclle des liquides pour expliquer les changements de forme et les modifications électriques des muscles pendant la contraction. Il a pu ainsi ramener à une même cause la contraction du protoplasma, l’oscillation négative et la décharge des poissons électriques. 11 a schématisé cette théorie dans son muscle artificiel bien connu.
- » En adoptant cette manière de voir et en poursuivant les déductions qui en découlent,
- l'1) Comptes rendus, t. CXXI, p. 904, 9 décembie 1895.
- on est conduit à établir, quant au mode de fonctionnement des fibres lisses et striées, des différences très caractéristiques dues à la constitution même de ces libres, différences qui sont d’ailleurs en rapport direct avec les dispositions présentées par les deux catégories de fibres et la nature des effets que leur contraction doit produire.
- » I. Fibres lisses. - En raison de leur homogénéité physique, la forme d’équilibre de chacune de ces fibres, abstraction faite des liaisons qui les réunissent aux. tissus ambiants est uniquement réglée par les effets de la tension qui existe à leur surface. Cette forme, la sphère, est par suite toujours la même, soit que l’on envisage la fibre au repos, soit qu’on la considère au moment où elle est soumise à l’influx nerveux qui, dans l’hypothèse adoptée, doit être considéré comme modifiant la tension à la surface de la fibre, modification analogue à celle que détermine, au contact du mercure et de l’eau acidulée dans la partie capillaire du tube de l’élcctromètre de Lippmann, un courant qui traverse cette partie de l’instrument.
- » De cette identité des formes d’équilibre de la fibre lisse, soit à l’état de repos, soit à l’état d’activité, il résulte que de telles fibres ne peuvent produire d’eflet utile que si elles ont été préalablement déformées par une cause étrangère, et cette déformation préalable constitue dès lors la caractéristique du mode de fonctionnement des fibres lisses.
- » Or, chez l'homme et dans la série animale, on trouve toujours les fibres lisses disposées ou associées entre elles de telle sorte qu’elles puissent subir la déformation préalable nécessaire à la production d’un effet utile. En effet, ou bien ces fibres sont situées dans les parois d’une cavité (vessie, utérus intestin) dans laquelle s’accumulent des matières qui distendent ces parois et en déforment les fibres, ou bien ces libres lisses sont distribuées en deux groupes antagonistes distincts qui peuvent se déformer mutuellement, l’un des* groupes pouvant d’ailleurs être remplacé par un ligament élastique.
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- y> Dans chaque cas, l'influx nerveux intervient. lorsque la déformation préalable est produite, pour augmenter la tension superficielle des fibres déformées qui peuvent dès lors se rapprocher de leur forme sphérique d’équilibre, sinon atteindre quelquefois cette forme et produire un effet utile (expulsion de liquides, etc.).
- » 11. Fibres striées. — La striation de ces fibres, qui se traduit, au point de vue physique, par un défaut d’homogénéité, substitue à la condition d’équilibre uniquement réglée par la forme (cas des fibres lisses) une autre condition d’équilibre absolument différente, condition en raison de laquelle un effet utile est produit en dehors de toute déformation préalable.
- )) En effet, en chaque point de la courbe qui limite le contact de deux disques successifs non identiques, il y a lieu de considérer trois forces, normales à cette courbe et constantes en tous les points de cette même courbe, sa-
- » r1 La tension superficielle E de la substance du disque inférieur ;
- » 2° La tension superficielle L' de la substance du disque supérieur :
- « 30 La tension superficielle F" au contact de deux disques.
- » Pour qu’il y ait équilibre, il faut et il suffit que lu résultante de ces trois forces soit nulle, si le muscle ne soutient aucun poids, ou que l’ensemble de ces résultantes, considérées pour toutes les courbes limites des surlaces de contact des disques successifs, soit égal à la résistance, si le muscle effectue un travail.
- )) Toute variation dans l’intensité de l’influx nerveux aura d ailleurs pour eflet de modifier l’intensité des forces b’, E' et F". Si les valeurs nouvelles de F. F et F" sont proportionnelles aux valeurs primitives de ces mômes forces, l’équilibre subsistera sans changement de fornle, ce qui correspond au cas d’un muscle qui, sous un même raccourcissement, supporte des charges plus ou moins
- fortes. Lorsque, au contraire, les forces F, F' et F" ne varient pas proportionnellement, les disques se déformeront et le muscle s’allongera ou se raccourcira, jusqu’à ce que les directions nouvelles des forces F, F’ et b’" satisfassent, suivant le cas, à l’une ou à l’autre des conditions énoncées plus haut.
- » 11 y a donc, pour les fibres striées, une infinité de formes d’équilibre et un effet utile peut être produit par ces chiffres en dehors de toute déformation préalable. Ces résultats différencient nettement le mode de fonctionnement des fibres striées de celui des fibres lisses.
- » III, Création d}élasticité dans un muscle contracté. — De ce qui précède résulte une conséquence dont l’accord avec la conception de M. Chauveau, relative à la création d’élasticité pendant la contraction musculaire, constitue un fait important à l’appui de notre théorie.
- » Lorsque, en effet, on agit sur une libre contractée pour modifier sa forme actuelle d’équilibre, la libre tend à reprendre cette forme et résiste donc à la déformation, comme le fait tout corps élastique soumis à des actions déformantes. Or, il est facile de démontrer, dans notre théorie, que cette résistance à la déformation est d’autant plus grande que lu charge supportée par la fibre est plus grande elle-même, fait que l’on peut exprimer en disant que la contraction musculaire se traduit par une création d’élasticité, conformément ù la conception de M. Chauveau.
- » Toutefois ccttc création de force élastique, ou plus exactement cette résistance à la déformation n’est pas due aux variations des actions moléculaires considérées dans toute la masse de la libre, mais résulte, dans notre théorie, des seules modifications qui se passent à la surface. Or, si l’on conçoit difficilement qu’un excitant, quel qu’il soit, nerveux, électrique, etc., puisse rapidemen! et notablement changer les valeurs des forces moléculaires dans toute la masse d’un corps, on connaît, par contre, bien des faits qui montrent que la tension superficielle est notable-
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- ment et rapidement -modifiée par divers agents ».
- Al. d’Arsonval, en présentant la note de Al. Imbert, ajoute
- )> La théorie électro-capillaire de la contraction que je soutiens depuis près de vingt ans commence à se répandre parmi les physiologistes; elle a pour elle, depuis longtemps, l’opinion de la plupart des physiciens. Al. Imbert montre quelles déductions on en peut tirer. Ces conséquences sont nombreuses, et parmi celles que j’ai signalées, dès le début, dans mes Cours du Collège de France, je crois bon d’insister sur la suivante.
- » La théorie électro-capillaire explique notamment pourquoi la contraction de la fibre striée est de beaucoup plus rapide et plus énergique que celle de la fibre lisse. Cette différence est une conséquence de la théorie électro-capillaire résultant de la structure propre de ces deux espèces de fibres musculaires. Dans la fibre striée, la matière protoplasmique contractile est divisée à l’infini par la striation ; la surface de contact, par rapport au volume, est énorme et par suite les variations de la tension superficielle y sont rapides et multipliées. Il en est tout autrement pour la cellule constituant la fibre lisse. Dans cette dernière, la surface est faible par rapport au volume, d’où lenteur et faiblesse de la contraction.
- » La division de la matière protoplasmique est un artifice employé par la nature pour augmenter les effets électro-capillaires, et c’est pourquoi on retrouve le même procédé appliqué dans la constitution de l’organe électrique des poissons. »
- Recherches expérimentales sur le souffle électrique, par Henry Bordier {')
- « Le souffle électrique a pris, depuis quelques années, une grande importance parmi les méthodes utilisées en électricité médicale; mais l’on n’avait pas encore bien précisé les
- P) Comptes Rendus, t. CXXI, p. 907,9 décembre 1895.
- conditions physiques qui président à la production de ce phénomène.
- » Je me suis demandé s’il n’était pas possible de déterminer expérimentalement comment varient, avec le signe de la pointe : i° la surface impressionnée par le souffle ; 20 l’intensité du vent; et quelle est l’influence de l’angle du cône servant de pointe sur la surface influencée.
- » I. Influence du signe de la pointe sur la grandeur de la surface impressionnée Par le souffle. — Pour étudier ce point intéressant, on ne peut pas utiliser l’effet sensitif produit par le souffle sur la peau. J’ai pensé à profiter de l’action de l’ozone, formée pendant le souffle, sur le papier amidonné ioduré. En plaçant une feuille de papier sensible perpendiculairement à la pointe, rendue tantôt positive, tantôt négative, on trouve qu’il y a une différence très nette entre les réactions colorées dues au souffle négatif et au souffle positif. A cause de l'instabilité de l’iodure d’amidon formé sur le papier, il est utile de photographier chaque feuille aussitôt après l’expérience.
- » Si l’on a soin de placer chaque fois la surface sensible à la même distance de la pointe et de donner à la machine statique toujours la même vitesse, on constate que la zone circulaire bleue qui correspond au souffle négatif présente un diamètre plus petit, mais une teinte plus foncée que dans le cas du souffle positif; de plus, la teinte duc au souffle positif va en se dégradant lentement vers la périphérie.
- » Ces résultats indiquent que le faisceau formé par l’air électrisé est plus divergent lorsque la pointe est reliée au pôle positif que lorsqu’elle est reliée au pôle négatif, ou, ce qui revient au même, que la densité électrostatique est plus grande, pour une même distance, dans le cas du souffle négatif que dans celui du souffle positif.
- » Ces données expérimentales peuvent trouver leur application en éle'ctrothérapie, où l’on a employé jusqu’à aujourd’hui l’un ou l’autre souffle indifféremment.
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- )) II. Influence du signe de la pointe sur l'intensité du vent électrique. —Pour évaluer l’intensité du vent produit, j’ai employé une sorte de pendule formée d’une tige rigide pouvant tourner facilement autour d’une axe horizontal et portant à sa partie inférieureune carte circulaire en papier. En dessous de la carte était placée une graduation en milli-
- Expériatce I.
- Expérience II.
- Expérience III
- - Distance de la pointe à 1;
- Recul de la carte ^
- » Ces résultats montrent nettement que le vent négatif a une intensité plus grande, toutes choses égales, d’ailleurs, que le positif. On peut constater directement que la pointe reliée au pôle négatif d’une machine statique souffle plus fortement que lorsqu’elle est reliée au pôle positif : il suffit de placer la main ou la face en avant de la pointe ; c’est même là un moyen pratique de distinguer le signe des pôles d’une machine statique.
- » 111. Influence de l'angle ducône formant la pointe sur la surface impressionnée far le souffle. — J’ai employé comme réactif le papier ioduré amidonné. Les pointes qui m’ont servi pour ces expériences étaient construites avec une même tige de laiton ayant 9 mm de diamètre ; les angles des cônes variaient de 90 à 8° 30'.
- » En plaçant la feuille de papier sensible toujours à la même distance, 6 cm, de la pointe reliée toujours au même pôle, le négatif. et en donnant à la machine exactement la même vitesse, on trouve qu’à mesure que l’angle de la pointe est plus petit, la zone circulaire teintée en bleu est aussi plus petite. C’est avec un angle voisin de 90° que la surface impressionnée atteint son diamètre
- mètres dont le zéro correspondait à la position d’équilibre du pendule : la pointe étant dirigée perpendiculairement vers le centre de la carte, il était facile de mesurer la distance à laquelle le souffle repoussait cette carte. La longueur de la tige étaitde 35cm. Voici quelques nombres obtenus :
- buffle négatif mffie positif.
- >ufde négatif niffle positif.
- 55
- » On ne peut donc, d’après ces résultats expérimentaux, tenir pour exacte la loi formulée par Boudet de Paris {’) : « Le diamètre » de la surface influencée par la pointe est » égal à une fois et demie la distance qui )) sépare la pointe de cette surface », puisque la grandeur de celte surface dépend du signe de la pointe et de l’angle de cette pointe.
- » Une conséquence pratique que l’on peut déduire de ces recherches, c’est qu’il y a intérêt, en Electrothérapie, à employer des pointes, non pas très effilées comme celles que construisent les fabricants, mais ayant, au contraire, un angle égal ou un peu supé-
- Influence des ondes électriques sur la résistance électrique des conducteurs métalliques, par H. Haga (2).
- M. Haga a étudié le phénomène découvert par M. Aschkinass (J) : la résistance d’un réseau d’étain diminue quand on l’expose aux vibrations hertziennes ; l’auteur s’est demandé d’abord si la résistance d’un conducteur va-
- t1) Electricité médicale, p. 124.
- (!) Wiedemann’s Annalen. t. LVI. p. 571 (3) Éclairage Électrique t. III, p. 283,
- maximum.
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- riait toujours quand on y faisait naître des vibrations électriques assez rapides pour être superficielles. Il a employé la méthode d’E-bert (') ; en opérant sur du cuivre, du fer et de l’étain il n’a pu observer aucun effet, bien que sa méthode pût mettre en évidence des variations de résistance de -A— •
- Revenant aux étincelles, M. Uaga a étudié leur action sur quatre réseaux de papier d’étain, d’une épaisseur de 0,05 mm et 0,01 mm, collés surébonite, et dont les résistances variaient de o,.178 £2 à 36,31 12 ; sur un réseau de fil de fer fin (5,504 12) porté sur un cadre d’é-bonite ; sur un fil de maillechort et une bande de papier d’étain (1,068 12). Les deux derniers étaient en résonance avec l’étincelle primaire. Dans aucun cas on n’observe de changement de résistance.
- Les phénomènes observés par M. Aschki-nass ne se manifestèrent que quand on employa un réseau d’étain, non collé, mais simplement fixé sur un cadre d’ebonite et seulement dans le cas où les bandes étaient très voisines les unes des autres. L’effet était alors très considérable; la résistance d’un réseau tombait de 6,7 12 à 3,6 12 sous l’action de l’étincelle ; des chocs la faisaient remontera 5,1 £2. puis elle redescendait à 3,2 12. Le même réseau paraffiné présenta une résistance de 7,85 12, qui descendait à 4,75 12 pour remonter à 7,6 12. Il fallait des chocs violents pour faire remonter la résistance à sa valeur primitive. On n’observait aucun effet quand les bandes du réseau n’étaient pas très rapprochées; ainsi un réseau dont les 22 bandes avaient 0,75 mm de largeur et étaient distantes de 0,75 mm présenta une résistance absolument constante de 11,85 Q- Ce fait semble indiquer, ce que M. Aschkinass avait considéré également comme possible, que le rôle de l’étincelle est d’établir des communications entre des bandes voisines et que le phénomène est de la même nature que la diminution de résistance d’une poudre métal-
- lique étudiée par M. Branly et AL Lodge. Al. Alizuno (') était arrivé récemment à la même conclusion.
- C.R.
- CHRONIQUE
- L’Industrie électrique en France.
- Paris. — Nous apprenons de bonne source que l’éclairage électrique va être prochainement substitué, sur l’Avemie de l’Opéra à l’éclairage au gaz. On se rappelle que cette voie avait été jadis éclairée avec des bougies Jablockoff.
- Aiguirande (Indre). — Eclairage. — Le Conseil municipal d’Aiguirande vient de s’entendre avec un fabricant de phosphates de Neuvy, M. Gardie, pour l’installation d’une usine élévatoire des eaux de la Bouzanne et d’une station d’éclairage électrique. On dit que les villes d’Ardentes et de Tournon sont également entrées en pourparlers pour l’installation de la lumière électrique.
- Alger. — Eclairage du Théâtre. — La maison Clémançon vient de terminer l’installation de l’éclairage électrique au théâtre municipal d’Alger. La réception par la municipalité a eu lieu le 30 novembre.
- Le système comporte dans son ensemble 4 lampes à arc Eck, établies à la façade, et 1300 lampes à incandescence réparties sur un certain nombre de circuits de la façon suivante:
- Vestibule et contrôle, 50 lampes ; Couloirs, 200; Foyer, 72; Administration, 20; Services, 170; Loges d’artistes, 70 ; Scène, 410 ; Salle, 306.
- Ces circuits n’ont pas moins de 15 kilomètres d'étendue.
- Les canalisations alimentant ces différents circuits partent d’un tableau de distribution placé dans les caves du théâtre, et muni d’un double coupe-circuit de sécurité.
- Un jeu d'orgue, système Clémançon, sert à régler les effets de lumière des lampes de la scène et à graduer leur intensité depuis l'obscurité jusqu’à l’éclat extrême, tout en maintenant à la lumière sa couleur blanche, tandis que les lampes des portants peuvent donner des effets rouges et
- Le courant nécessaire à cette installation est
- (1) Wied Ann. t. L1II, p. 144; 1894.
- (h Éclairage Electrique, t, V, p. j33;i6Nov. 1895.
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- REVUE D'ÉLECTRICITÉ
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- produit, d’une part, par trois moteurs à gaz de 25 chevaux, actionnant chacun une machine dynamo électrique, et, d’autre part, par une batterie d'accumulateurs de 65 éléments capables de débiter, pendant 5 heures, une puissance égale à celle de l'une des dynamos.
- Le fonctionnement total de l’éclairage étant assuré par deux moteurs, le troisiêmesert de réserve garantissant la sécurité.
- Cannes. (Alpes Maritimes). — Traction. — On annonce qu’une Compagnie d’électricité serait en instance auprès des autorités compétentes pour obtenir l’autorisation d'établirà Cannes, un réseau de tramways électriques desservant la Bocca, le Golfe et la Cannet. Le prix des courses de ville serait de dix centimes ; il y aurait deux catégories de classe et un service spécial aurait lieu tous les matins. La course de la Bocca au Golfe serait de cinquante centimes, de Cannes au Cannet, vingt centimes.
- Libourne {Gironde). —Éclairage. — Le Conseil municipal de Libourne, dans la séance du samedi 9 novembre, a reçu une pétition couverte de nombreuses signatures et demandant l’intervention de l’Administration municipale auprès de la Compagnie du gaz pour obtenir l’installation de la lumière électrique.
- Mazères (Artâge). — Eclairage. — L’Usine d’électricité municipale à force motrice hydraulique de Mazères va être inaugurée prochainement. Cette installation comprend 2 turbines, l’une de 45 chevaux qui actionnera 3 paires de meules de moulin, l’autre de j, 5 chevaux, qui commandera deux dynamos à courants continus de 120 volts. La distribution sera faite par réseau aérien à trois fils. Le service municipal comprendra 65 lampes de 16 bougies et 6 ans de 8 bougies.
- Montargis. — Eclairage. — L’installation de la lumière électrique à Montargis vient d’être termi-nécparla maison Grammont, de Pont-de-Cherrui.
- Suivant les renseignements que publie \Tndus-trieÈlectrique, l’usine est construite sur le boulevard Durzy à proximité du Loing, qui fournit facilement l’eau nécessaire pour l’alimentation et la condensation; elle a été divisée en deux parties distinctes.
- La première partie, contient les générateurs de vapeur constitués par trois chaudières Parent et Cie de Lyon marchants une pression de 9 kg. par cm* : la deuxième partie séparée de la première par une simple cloison, est spécialement réservée aux unités génératrices qui sont au nombre de trois, niais de même que pour les chaudières, on a prévu l’emplacement d’une quatrième. Les machines à vapeur ont été fournies par la maison Piguct de Lyon, elles sont à condensation et leur puissance est de 80 chevaux-vapeur. Chaque moteur attaque par courroie un alternateur Mordey donnant à pleine charge 2 400 volts et 20 ampères, et une excitatrice établie pour 110 volts 20 ampères.
- La eanalisationest aérienne, des transformateurs réduisent la tension chez l’abonné; l’éclairage public est obtenu au moyen de lampes de 16 bougies munies de globes diffuseurs Frédureau,
- Le nombre des abonnés est déjà assez grand ; la Compagnie du gaz n’ayant pas su maintenir sa clientèle, toute la puissance disponible, soit 150 kw. est utilisée et d’ici peu, si, comme tout le fait espérer, les besoins s’accentuent, une nouvelle unité devra être installée.
- Monlélimar (Drôme). — Traction. — A la suite d’un vœu émis par le Conseil d’arronilissement de Montélivnar une ligne de tramways électriques va être mise à l’étude. La ligne projetée serait destinée à relier Montélimar au Teil en traversant le Rhône sur un pont suspendu ; actuellement le service est fait par des omnibus, la traction électrique complétée par un service de messageries permettrait le transport facile et rapide à Montélimar de la chaux hydraulique si abondante au Teil.
- Pau. — Traction. — Un projet de traction électrique pour desservir Pau et sa banlieue est à l'étude, concurremment avec d’autres projets de traction à vapeur.
- Pierrejitte — Traction. — La traction électrique par tramways à accumulateurs employée déjà sur plusieurs lignes entre Paris et Saint-Denis, va être étendue jusqu’à Pierrefitte, à la jonction du boulevard de la station et de l’avenue du Nord. La Compagnie des tramways de Paris et du département de la Seine demande, pour faire cette prolongation, à titre d’amortissement du capital né® eessaire à l’exécution des travaux, une annuité de
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- 23 000 francs. I,a commune de Pierrcfitte a offert 2 000 francs, et Je Conseil général de la Seine fournira la somme complementaire.
- Salon. [Bouches-du-Rhône) — La maison Gram-mont, de Pont-de-Chéruy, qui a établi récemment divers transports d’énergie électrique dans l’Isère, les Basses-Alpes, vient de compléter l’installation d’éclairage électrique qu’elle a faite à
- Tous les apparels et machines électriques, ainsi que les câbles, les candélabres, etc., sortent des usines Grammont ; les bâtiments, fondations des machines, cheminée même ont été construits par le personnel de cette maison.
- L’installation, faite pour l’éclairage de 180 lampes municipales et de 2 500 à 3 000 lampes privées, comporte 2 groupes électrogènes, dont l’un de réserve, comprenant chacun une machine à vapeur horizontale de 100 périodes à condensation et un alternateur Mordey-Victoria à excitation indépendante de 75 kilowatts et 2 400 volts, .
- Les divers circuits primaires sont constitués par des câbles concentriques armés, places en terre à une profondeur de 0,80 m. à l’intérieur de la ville. Dans les faubourgs les lignes primaires sont en fils aériens isolés.
- Les postes de transformateurs ont été ménagés de plein pied dans des édifices communaux ou pratiqués dans des murs. Ils n’ont aucune saillie extérieure.
- Les lignes secondaires en fils et câbles nus et isolés, sont placées en façades des maisons.
- L’éclairage des rues et boulevards est assuré par des lampes à incandescence de 16 bougies montées sur consoles et sur candélabres.
- Les principales artères ont été pourvues de candélabres d’un style bien goûté, en fer forgé, portant chacun 4 lampes à incandescence de 32 bougies, placées dans des projecteurs, ce qui donne un éclairage des mieux réussis.
- Lès travaux ont été commencés seulement le Ier Juillet dernier et 4 mois après, le 31 octobre, a eu lieu l’inauguration de l’éclairage, qui depuis le premier moment fonctionne à la satisfaction générale.
- Le Carborindon à Niagara. — L’usine de fabrication du carborindon est alimentée par la station hydraulique des chutes du Niagara. Le courant, à 2 000 volts est transformé en un courant de 7000
- ampères à 183 volts. Les fours sont construits en briques et ont chacun 4,60 m de longueur, 2,13 m de largeur et 1,85 m de hauteur.
- Au centre de chacun des murs extrêmes est placée une large armature en bronze à laquelle quatre câbles en cuivre amenant le courant sont reliés sur chacune de ces plaques en bronze sont fixées 60 tiges çn charbon de chacune 60 cm de longueur et 7,5 cm de diamètre. Ces tiges pénètrent dans le four à travers les murs et servent de rhéophores. Le four est chargé avec du sable, du sel marin, du coke et de la sciure ; au centre de ce mélange, on forme un noyau de fins grains de coke qui sert de conducteur à haute résistance pour le passage du courant entre les rhéophores. L'ensemble estporté à une température énorme par le courant et au bout de quelques heures la substance est formée.
- Rendement des stations centrales de tramzvays. — M. R. M. Douglass superintendant de la Compagnie de Syracuse and East Side Railway publie dans Street Railway Journal, les chiffres suivants sur le rendement de l’usine des tramways électriques de Syracuse.
- Charbon brûlé par cheval-heure électrique 1,270 kg.
- Prix correspondant....................... 0,0355 *c-
- Eau évaporée, par cheval-heure électrique 15,165 kg. Prix de l'eau par journée de 24 heures... 1,50 fc.
- Eau évaporée par kilogramme de charbon, 8,360 kg. Prix de l'huile, des chiffons, etc., par
- cheval heure électrique................. 0.00155 fc.
- Main d’œuvre par cheval-heure électrique. 0,0245 fc.
- Prix total de la force• motrice par cheval
- heure électrique.......................... 0,055 fc-
- Prix total de la force motrice par voiture
- Le prix du charbon employé est de 14,60 fc par 1000 kg. Le cheval américain est égal à 746 watts.
- Les chiffres ci-dessus comprennent les frais de génération du courant nécessité par le chauffage électrique sur une moyenne de 7 1/4 voitures en service, soit 40 ampères environ, pour l’ensemble, un jour sur trois. La voie est très sale ; elle comprend 3 rampes importantes, dont la plus forte est de 96 mm par mètre ; les voitures remontent ces trois rampes simultanément.
- LiÉditeur-Gérant .‘Georges CARRÉ
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- Samedi
- L’Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE D’ÉLECTRICITÉ
- ipttl
- Directeur Scientifique J. BLONDIN Secrétaire de la rédaction : G. PELLISS1ER
- SUR LA TRACTION MÉCANIQUE DES TRAMWAYS (’) .
- Frais d’exploitation (Suite)
- Traction électrique far accumulateurs
- Nous avons déjà donné les prix de revient de plusieurs lignes exploitées par ce système (Tableaux XXI, et XXVII). On voit qu'ils sont excessivement élevés.
- Les lignes les plus parfaitement équipées sont sans contredit celles de Saint-Denis à Paris et à Ncuilly. D'après M. Sarcia, elles ont conduit au résultat suivant :
- Entretien des tmeks et des moteurs............... o,0)
- Mécanicien....................................... o,o8
- Total par voit-km, en fr................ 0,47
- Ce prix, d’après M. .Maréchal devrait être porté à 0,53 fr. Encore ne comprend-il. pas l’entretien des voies et des voitures.
- On espère arriver, avec de nouvelles voitures plus légères et munies de batteries perfectionnées à un prix de 0,34. calculé d’après les mêmes bases que ci-dessus.
- Nous reviendrons, du reste bientôt sur cette question de la traction par accumula-
- (’) Voir l'Éclairage Électrique, des 16, 23 et 30 novembre, 7. 14 et 21 décembre, p. 289, 345, 400, 447, 503 et 545.
- teurs ; nous n’y insisterons pas plus longuement aujourd'hui.
- Traction far l’air comfrimè
- D’après ce que nous avons déjà dit, on peut se rendre compte que les frais d’exploitation par ce système sont assez élevés. Ainsi à Nantes, la première ligne installée et qui donne les meilleurs résultats, les frais de traction auraient varié depuis 0.412 fr par voiture-kilomètre en 1879, à.0,265 en pour des voitures de 32 places. Voici le détail de ces dépenses pour l’année 1891, pour un parcours de 682 852 voitures-kilomètres.
- Tableau XXVIII
- Frais de traction par l’air comprimé Nantes, 1891.
- Pour des voitures de 50 places, le prix serait environ moitié plus élevé, soit 0.44 fr environ. C’est précisément le prix auquel aurait conduit, d’après M. Maréchal, l’exploitation des voitures de ce genre, à Paris.
- L’exploitation des chemins de fer Nogen-tais conduit à des conclusions analogues. Les automobiles, plus grandes qu’à Nantes, pè-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- sent de io à n tonnes à vide et 14 tonnes en pleine charge.
- La voie établie en partie avec des rails saillants diminue l’effort de traction et partant, les frais correspondants. Malgré cela, les frais de traction s’élèvent à 0,409 par voiture-kilomètre, comme l’indique le tableau suivant ; si la voie était établie sur toute sa longueur en rails à ornières, les prix seraient au moins aussi élevés que les précédents.
- Tableau XXIX
- Fiais d'exploitation des chemins de fer Nogentais Aimée 1889.
- Total pat voiture-kilomètre, en fr..... 0,4090
- Le parcours correspondant a été de 233 841 voitures-kilomètres.
- Les tramways de Berne, sur lesquels on a les renseignements les plus indépendants, indiquent des frais beaucoup plus élevés. Ils s’établiraient comme suit :
- Tableau XXX
- Frais d’exploitation des tramways de Berne
- Entretien de la voie............. 0,0215
- Trafic........................... 0,0980
- Force motrice.................... 0,3835
- Divers........................... 0,0)15
- Total par voiture-kilomètre, en fr. 0,5830
- Les frais afférents à la force motrice se
- répartiraient de la façon suivante :
- Salaires....................................... 0,1905
- Location de la turbine (100 fr par cheval et par
- an) huile, combustible pour la bouillote... 0,1208
- Entretien du matériel fixe et des moteurs... 0,0627
- Divers......................................... Q.Q95Q
- Total.................. 0,3835
- 11 faut remarquer, cependant que les frais de personnel sont rendus très lourds par les lois fédérales sur le travail du dimanche, qui forcent à augmenter le personnel d’un tiers
- environ. Si l’on tient compte de ce fait et qu’on ne considère que les frais de traction proprement dits, on est conduit â un prix de 0,40 fr environ par voiture-kilomètre, chaque voiture pesant en charge environ 9 tonnes et pouvant contenir 30 voyageurs.
- Traction à vapeur
- Les frais d’exploitation par les locomotives à foyer peuvent varier dans de grandes proportions car, ainsi que nous l’avons déjà expliqué, les réparations jouent un rôle prépondérant, et, partant la qualité du matériel employé.
- C’est ainsi que, sur la ligne de l’Etoile à Courbevoie, qui était desservie par des locomotives de ce genre avant l’adoption, en 1889, des locomotives sans foyer, les frais de traction par kilomètre-train s’étaient élevés à 1,007 fr, dont plus de moitié pour les réparations et l’entretien des moteurs.
- Sur les lignes de Saint-Etienne, on aurait relevé les chiffres suivants :
- Les locomotives pèsent de 13 a 15 tonnes en charge, et les voitures 2,5 à 3 tonnes à vide et 5 à 6 tonnes en charge. Chaque train est composé de 3 à 4 voitures. Les chiffres ci-dessus devraient donc être augmentés pour tenir compte du poids des voitures et ils pourraient varier considérablement si l’exploita-tation se faisait par des trains moins longs.
- Les locomotives employées sur le réseau de Genève pèsent 8,5 tonnes à vide ; elles remorquent des trains composés de 2 ou 3 voitures de 35 places chacune et pesant 2,5 tonnes à vide. Les frais de traction, en 1893, ont été les suivants :
- par train-km par voiture-kiu
- Combustible, eau et graissage... 0,191 0,084
- Personnel de conduite.......... 0,120 0,054
- Entretien des locomotives...... 0,046 o,oao
- Totaux, en fr...... °.JJ7 0.158
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- Le parcours total correspondant a été de 180 759 trains-kilomètres, soit 407 321 voitu-res-kilomètree.
- Les mêmes observations s’appliquent à l’exploitation de cette ligne qu’à l'exploitation des lignes de Saint-Etienne.
- Il faut remarquer, en outre, que ces chiffres ne comprennent pas l’entretien des voies qui peut devenir très considérable, surtout lorsque les voies ne sont pas parfaitement établies, les mouvements de lacet et de galop des locomotives fatiguant beaucoup.
- Il peut être intéressant de comparer les résultats de la traction mécanique, à Genève, avec ceux qu’y donnait la traction animale.
- La cavalerie comprenait 122 chevaux; le parcours annuel était de 460 277 voitures-kilomètres par an ; un cheval fournissait donc pendant la même période 3 770 voitures-kilomètres, c’est à dire 10,5 voitures-kilomètres par jour. Les frais de traction étaient les suivants :
- Nourriture et litière des chevaux................ 0,175
- Personnel des écuries et cochers................. 0,107
- Entretien des harnais et des chevaux............. 0,048
- Total par voiture-kilomètre, en fr........ 0,550
- Les tramways à vapeur Serpollet qui ont été adoptés récemment sur la ligne de Saint-Étienne à Rive-de-Giers, donneraientjles résultats suivants :
- Tableau XXXI
- Frais d’exploitation des tramways à vapeur Serpollet, sur la ligne de Saint-Etienne à Rive-de-Giers
- Combustible.................................... 0,065
- Graissage....................................... 0,009
- Mécanicien...................................... 0,090
- Entretien du générateur......................... 0,030
- Total par voiture-kilomètre, en fr........ 0,19a
- Le poids de la voiture est de 6,5 tonnes avec 20 voyageurs; chaque voiture fait, en mo3?enne, 83 voyages de 1,3 km, soit 107,5 km par jour. Le coke est compté à 30 fr la tonne.
- Pour des voitures de 50 places du modèle
- de celles qui sont adoptées à Paris, les frais de traction seraient donc environ 2 fois plus considérables, soit 0,38 fr par voiture-kilomètre. C’est bien le chiffre qui, d'après M. Maréchal, serait atteint.
- Les prix de revient déclarés pour la traction par locomotives sans foyers sont d’ordinaire assez faibles. Ainsi, sur la ligne de l’Etoile à Courbevoie, où des locomotives de 6,4 à y tonnes en charge remorquent des trains formés de 2 ou trois voitures pesant au total de 22 à 28 tonnes, machines comprises, les frais de traction déclarés, auraient été les suivants :
- Tableau XXXII
- Frais d’exploitation des tramways de l'Etoile à Courbevoie,
- Ces prix seraient établis d’après un parcours de 659 236 trains-kilomctres en 1893.
- Mais, d’autre part, d’après M. Maréchal qui est bien placé pour connaître la vérité, ce prix devrait être porté à 0,43 fr, au lieu o,35 fr-
- Nous nous sommes renseignés personnellement à ce sujet et le résultat de notre enquête est que le chiffre de 0,43 fr est celui qui a été obtenu en 1894 sur la ligne de l’Etoile à Courbevoie. De même que nous le faisions remarquer à propos des lignes de Saint-Etienne et de Genève, ce prix serait même beaucoup augmenté si l’exploitation se faisait par des trains composés d’un nombre moindre de voitures.
- Malgré cela, l’avantage de la traction mécanique sur traction animale au point de vue des prix de revient ressort d’une façon frappante de la comparaison des prix ci-dessus avec ceux que dorme l’exploitation par che-
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Tableau XXXIII
- 1892 1893
- Personnel des dépôts...................... 0,069 0,071
- Cochers, relayeurs, côtiers, etc.......... 0,121 0,124
- Entietien des chevaux, harnais, etc....... 0,078 0,070
- Nourriture des chevaux.................... 0,269 °.s8°
- Totaux, par voiture-kilomètre, en f r . 0,548 0,556
- Le service a comporté 2 743 289 voitures-kilomètres effectués par 23 366 journées de voiture et 291 683 journées de cheval. Le prix de la ration d’un cheval est, en moyenne de 2,25 fr par cheval et par jour.
- Sous les mômes réserves que plus haut, nous donnerons les prix de revient déclarés pour plusieurs autres lignes.
- Ligne de Lyon à Saint-Fons.— La traction par locomotive a été récemment remplacée par la traction électrique à fil aérien et à trôlet.
- L’installation primitive était calculée pour un service beaucoup plus considérable que celui qui existait réellement. Les locomotives pouvaient remorquer facilement 3 ou 4 voitures de 58 places, ce qui n’avait jamais lieu; le matériel permettait d’effectuer 1 000 à 1 200 trains-kilomètres par jour et la moyenne réelle était de 300 trains-kilomètres. Les départs avaient lieu d’heure en heure. Les résultats donnés par l’exploitation de cette ligne étaient donc peu favorables ; ils s’établissent comme suit :
- Combustible.................................... 0,215
- Graissage et divers............................ 0,055
- Personnel de traction.......................... 0,167
- Entretien....................................... 0083
- Total par voiture-kilomètre............. 0,520 fr
- Il sera intéressant de comparer les résultats obtenus par l’installation électrique lorsque celle-ci sera exploitée depuis un certain
- Lignes de Lille à Roubaix et à Tourcoing, — Pendant le mois d’août 1892, les frais d’exploitation ont été les suivants .
- Combustible, graissage, essuyage..
- Personnel de conduite...........
- Entretiendu matérielfixe et roulant
- Éclairage et divers.............
- Totaux, par train-kilomètre, en fr
- Pendant l’exercice 1892 entier, les prix ont été les suivants :
- Roubaix... 0,35 5 fr par train-km, soit 0,2 20 fr par voit-kil Tourcoing. 0,315 » » 0,230 »
- Lignes de Batavia à Kramat et à Meester Cor-nélis. — Sur cette ligne, établie aux Indes, le charbon est très cher; il vient d’Australie ou d'Angleterre et est payé jusqu’à 40 fr la tonne ; par contre la main-d’œuvre est très bon marché et le trafic très intense ; en 1892, il comportait 680222 trains-kilomètres, correspondant à 1913 059 voitures-kilomètres. Aussi les prix déclarés sont-ils très bas ; en voici le décompte relatif à l’année 1892 :
- Personnel........................................ 0,063
- Combustible et graissage......................... 0,205
- Entretien, matériel fixe et roulant.............. 0,043
- Éclairage et divers.............................. 0,005
- Total, par train-kilomètre, en fr.................. ^6
- De ïutilisation du ga% pauvres pour les usines - centrales
- Une seule ligne a été exploitée au moyen de moteurs à gaz pauvre. C’est celle qui pendant l’Exposition de Lyon, en 1894, allait du pont Lafayette au parc de la Tête-d’Or. Un de nos collaborateurs, M. Jacquin, a décrit cette installation en détail dans nos colonnes (1). Nous compléterons cette description par les renseignements suivants empruntés à Al. Vuitleumier, l’un des inventeurs du système de traction employé.
- {’) Voir l'Éclairage Électrique du 15 juin 1895, p. 499-
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- La constance de îa force électromotricc n’a pas, en traction, une importance aussi capitale qu’en éclairage; c’est ce qui a permis d’employer le moteur à gaz pauvre.
- Le moteur employé avait une puissance de ioo chevaux; il était du système Delamarre, Debouteville et Malaudin, à un seul cylindre, Le gaz nécessaire à la marche était fourni par un gazogène Buirc-Leueauchez ; sa composition est la suivante ;
- Son pouvoir calorifique est d’environ 15 000 calories.
- Le gaz produit est refroidi, lavé, débarrassé de ses poussières en traversant une colonne de coke au-dessus de laquelle tombe de l’eau en pluie fine. 11 se rend ensuite à un gazomètre qui doit être toujours plein, de façon à permettre, le lendemain, la mise en route du moteur. Le gazogène ne demande aucune surveillance spéciale, si ce n’est les charges cle charbon espacées de six heures en six heures et qui se font par une trémie située à la partie supérieure du gazogène.
- En ce qui concerne la dépense de combustible, voici le résultat des essais faits à Lyon ;
- Premier essai
- Durée de la marche....................... 10 heures
- Tension moyenne......................... 450 volts
- Débit constant.......................... 135 ampères
- Kilowatt-heurcsi...................... 607,5
- Charbon total consommé................ 600 kgs
- » par kilowatt-heure....... 0,9 »
- Deuxième essat
- Durée de marche.......................... 10 heures
- Tension moyenne......................... 450 volts
- Débit constant........................... 75 ampères
- Kilowatts-heures...................... 307,5
- Charbon total consommé.................. 400 kgs
- j par kilowatt-heure....... 1,18 kg
- Durée de marche.............
- Tension moyenne.............
- DéKt moyen (5 voitures en
- éclairage du dépét).....
- Kilowatts-heures fournis....
- Charbon total consommé...., » par kilowatt-he
- •vice, plus
- Dans les quatre essais ci-dessus, la consommation totale du charbon comprend :
- a) Le charbon dépensé pendant la marche du moteur ;
- b) Le charbon dépensé pendant l’arrêt du moteur, c’cst à dire jusqu’à la mise en route du lendemain, soit environ 80 kgs.
- La différence de consommation de charbon par kilowatt-heure produit, du reste très faible pour le premier et le deuxième essais, s’explique par les 80 kgs ci-dessus et par le travail organique du moteur. Quant aux différences beaucoup plus considérables des deux derniers essais, elles s’expliquent par l’irrégularité du débit, d’autant plus grande que le nombre de voitures en service est plus faible. Ce que nous avons dit à ce sujet pour les moteurs à vapeur nous dispense d’insister sur ce point.
- Les chiffres contenus dans les tableaux précédents permettent d’estimer la consommation de charbon par voiturc-kilomctrc ; en admettant que chaque voiture ait effectué un parcours de ioo km pendant les 12 heures de marche, ce qui est un chiffre plutôt faible, la consommation aurait été de 0,650 kg par voiture-kilomètre avec 10 voitures en service et de 1,2 kg avec 5 voitures en service. Ce sont des chiffres excessivement bas et très remarquables pour un trafic aussi peu important.
- Pendant la durée de l’Exposition, c’est à dire pendant 6 mois, l’installation a fonctionné
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- sans accident notable. 115000 voitures-kilomètres ont été parcourus et 730862 voyageurs transportés.
- On peut donc affirmer sans crainte que les moteurs à gaz pauvre sont d’un service absolument certain pour l’exploitation de lignes de moyenne importance et l’on ne peut que souhaiter d’en voir l’emploi se répandre.
- Les tramways de Lausanne tout également équipés avec des moteurs à gaz. Nous n’avons pas de renseignements complets sur l’exploitation de cette ligne. Nous y reviendrons bientôt
- 11 nous reste à conclure cette longue étude-
- « Quels sont les types de traction à recom-mander pour l’intérieur des villes ; ceux à réserver, au contraire, pour l’extérieur ?
- « Quels sont les types qui se prêtent le mieux à chacun des services précédemment définis : réguliers ou irréguliers, chargés ou peu chargés, en pays plat, en pays accidenté, avec fortes déclivités continues ou irrégulières ? ))
- Comme le rapporteur le fait du reste très justement remarquer, les réponses à ces questions appellent de très grandes réserves ; l’établissement d’une ligne de tramway et son exploitation étant des questions d’espèce qui dépendent d’une quantité de conditions locales qu’il faut étudier avant de se prononcer. On peut toutefois énoncer quelques règles générales qui peuvent guider dans le choix à faire. Dans ce qui suit, nous négligeons, les tramways urbains ; les conditions puremen t techniques doivent, en effet, dans ce cas, céder le pas à des raisons de convenance, de commodité comme nousl’avons expliqué dans un article précédent (’),
- Examinons d’abord les difficultés du profil ; elles nous conduiront aune première sélection.
- Les systèmes à vapeur se prêtent peu à l’ascension des rampes et cela pour plusieurs raisons bien connues ; d’abord, par ce que l’exploitation comportant l’emploi de trains remorqués par une locomotive, l’adhérence (1) Éclairage Électrique, du 9 novembr 1895, p. 241.
- est très faible ; ensuite, parce que l’effort moyen de traction est limité par les dimensions du cylindre et des roues, et par la pression maxima de la vapeur dans les cylindres 5 enfin, parce que l’effort de traction n’est pas constant pendant un tour de roue, mais dépend de l’angle de la manivelle et du point de la course du piston, suivant la pression d’admission et la détente. On pourrait ajouter que l’utilisation de la vapeur, dans ces conditions devient très mauvaise et l’exploitation très coûteuse. D’une façon générale, on peut dire qu’avec la traction à vapeur on ne peut aborder des pentes supérieures à 5 ou 6 pour 100. Encore, à cette limite l’exploitation est-elle loin d’être économique.
- Il ne faut guère dépasser cette limite non plus avec l’air comprimé, môme en admettant l’emploi d’automobiles. Les dimensions du cylindre sont, en effet, limitées par l’espace réduit dont on dispose et la pression d’admission ne peut guère dépasser 15 kg: cm*. L’utilisation de l’air comprimé, dans ces conditions serait bonne. Mais le travail par kilomètre parcouru et partant la consommation d’air augmentant proportionnellement à l’inclinaison de la rampe, et la provision d’air étant limitée, il faudrait multiplier les points de chargement, ce qui ne laisserait pas d’être coûteux. Il faut remarquer, en outre, que le poids des véhicules à vapeur ou à air comprimé étant très considérable, la dépense d’énergie nécessaire à la montée des rampes devient énorme.
- La traction électrique permet d’aborder directement des pentes beaucoup plus considérables, jusqu’à 15 1/2 pour roo dans la pratique. Les moteurs électriques se prêtent particulièrement bien au développement d’efforts considérables, lorsque l’intensité du courant d’alimentation n’est pas limitée, ce qui est le cas pour les voitures à trôlet aérien ou souterrain (*) ; si les moteurs ne brûlent
- genses parce que d’im côté l'intensité du courantestli-mitée par le poids de la batterie et que, d’un autre coté le poids total delà voiture étant plus considérable, il faut dépenser pour l’élever une puissance plus considérable.
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- pas, il faut qu’ils tournent ; on peut d’ailleurs les calculer pour qu’ils accomplissent sous des dimensions assez réduites,le travail nécessaire.
- Enfin, la traction funiculaire, qui donne aux véhicules un autre point d’appui que l’adhérence sur les rails, permet de remonter des pentes beaucoup plus considérables. A San Francisco, on a pu aborder des pentes de 21 pour ioo. Malheureusement les frais élevés de premier établissement du câble ne permettent pas toujours d’adopter cette solution.
- Enfin, lorsque les pentes, dépassant la limite acceptable avec la traction électrique, ne s’étendent que sur une faible longueur, on peut adopter le système mixte à contre-poids et à traction électrique ; ce système a permis de remonter avec plein succès, à San Francisco, des pentes de 25.5 pour 100, c’est à dire les plus abruptes qui aient jamais été abordées en service de tramway sur route. Elle est en même temps très économique, puisqu’elle permet d’annuler pour ainsi dire, l’action de la pesanteur. II est nécessaire avec ce système, que le service ait une assez grande régularité, pour que les voitures montantes et descendantes se succèdent dans l’ordre voulu.
- La seconde question technique à envisager est celle de l’irrégularité du trafic, c’est adiré de l’élasticité des différents systèmes ; nous avons déjà traité cette question avec suffisamment de détails pour n’y pas revenir ici.
- Ces points une fois déterminés, il reste à chercher parmi les différents systèmes possibles celui qui donnera les meilleurs résultats au point de vue financier; en tenant compte des trais de traction, d’intérêt et d’amortissement. C’est une étude spéciale à faire dans chaque cas particulier et dont la solution dépend, comme nous l’avons vu, de l’intensité du trafic par kilomètre de voie. On ne peut donc fixer de règle à cet égard ; mais dans les limites très larges, l’avantage restera toujours à la traction électrique.
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- VARIATION DES PERTES DE FLUX DANS LES DYNAMOS (1)
- c) — Variation de la valeur du coefficient de flux total V dans les dynamos excitées en shunt.
- Nous prendrons pour exemple la dynamo shunt que nous avons décrite dans le numéro du 8 juin 1895 du journal l'Eclairage Electrique.
- Nous y avons trouvé que :
- ri = -^ = 4,73X,o-s ,
- ''=4,7* Xrp-» = 313*
- L’anneau ayant à l’intérieur 12 cm de diamètre et 15 cm de longueur :
- X 'o-3
- *'“3,83 X io-a=a61 A=I+|=' 1 8a
- . En nous servant des données renfermées dans l'article cité plus haut, nous pouvons constituer le tableau V.
- La fîg. 16 traduit graphiquement les résultats des calculs précédents. On y voit que les facteurs et — donnent lieu à des courbes repliées sur elles-mêmes comme celles des flux ou des forces électromotrices induites. Les traits pleins ont rapport à la branche descendante de la caractéristique, de m à n ; les traits pointillés à l’autre partie, de n à o. La courbe -~ ou de la réluctance de l’induit est de la forme de toutes les courbes de réluctivité, partant d’une certaine induction et s’arrêtant à une induction nulle. La droite f des forces contre-
- (’) Voir V Éclat/ âge Électrique, du 7 et du 14 décembre, p. 433 et 499.
- G. Pellissier.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- magnétomotrices va de o à fi pour la bran- I p à o pour la branche no ou pour les courants che m n ou pour les courants croissants et de I décroissants; il va de soi dès lors que la
- /
- t
- Tableau V
- *8000 907000 855
- «6560 >6200 19
- 275 335
- 56:
- 0,00133 0,00115 0,000965
- 1584 2113
- 64O 3 168 3 168
- 0029 0,0037 0,0046
- 2640 2 112 1584 O
- 1,0047 0,00475 0,00483 O
- = o 0,435 0,5
- = 0,00133 0,00285 0,0031
- = o,33 0,735 o,£
- = >,82 2,255
- — »,15 2.545 s,(
- L74 0,95 1,17 i,3
- >037 0,00418 0,0048 0,00485
- 1,00491 0,00543
- 2,56 2,77 3,9:
- s,76 2,89 3,05
- 3>°3 3.°5 3,o6
- 3.o65 3,° 7 3,2°
- courbe — part de o et a l’allure de la caractéristique de la même dynamo, et que la
- courbe des coefficients de flux total T part d’une certaine valeur à circuit extérieur ouvert (pour 1 —o) et a aussi l’allure de la caractéristique. Ces courbes présentent cependant avec la caractéristique cette différence
- que leur première branche est ascendante alors que celle de la caractéristique est descendante. Si l’induit s’approche de la saturation à circuit extérieur ouvert, la courbe — s’élève beaucoup plus haut pour ce point et descend lentement pour se raccordera la première. Dans ce cas, comme le montre bien la
- figure (trait mixte —------), les deux branches
- de la courbe V peuvent être légèrement convexes vers l’axe des courants et le coefficient de flux total peut passer par une valeur minimum.
- On remarquera aussi que pour les régimes pratiques delà dynamo, le coefficient Y varie peu et qu'il existe des conditions pour lesquelles la variation est minimum.
- Les nombres que nous venons de trouver | pour valeurs du coefficient V sont un peu plus j élevés que ceux déterminés dans Y Eclairage '• Electrique du 8 juin 1895. C’est qu’en effet, pour ne pas compliquer et arriver à certaines approximations, nous avons considéré la force magnétomotrice de l’enroulement d’induit comme entièrement antagoniste. Nous verrons plus tard, dans un travail que nous préparons sur le calcul des dynamos, que l’on
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- 5«5
- peut arriver à uneapproximation plus grande, mais pas toujours nécessaire, en compliquant un peu la question.
- La forme des courbes des coefficients V reste telle que nous l’avons déterminée antérieurement par le calcul et l’expérience.
- d). — Variation de la valeur du coefficient V de fiax total dans les dvnamos compound.
- Considérons la machine précédente en la supposant calculée pour donner aux bornes une force électromotrice correspondant à un flux de 930 000 C. G. S. (flux du régime de 40 ampères en shunt).
- Nous savons que si e est la force électromotrice aux bornes d’une machine compound dont i est le courant extérieur, I le courant an s l’induit, R la résistance du fil série, 7- la
- résistance de l'induit, la force électromotrice totale développée est ;
- E = e+iR~\..ïr
- Le flux de l’induit, qui produit la force électromotrice E, va donc croissant quoique la force électromotrice aux bornes resteconstante.
- Nous admettrons 3 pour 100 environ deperte de voltage dans l’induit et les inducteurs, pour 40 ampères. Cettechute de potentiel correspondant à un flux approximatif de 30000 unités, nous admettrons que le flux de l’induit est 930 000 pour f = o et 960 ooo pour i = 40 A.
- Puisque nous nous servons de la dynamo précédente, examinée en shunt, nous possédons un certain nombre de données ;
- a = 1,82, 13=255.
- Admettons que le flux augmente proportionnellement au courant. Nous pouvons ainsi calculer le tableau suivant :
- Comme l’indique la fig. 17 les valeurs de/ et de 9, sont exprimées par les coordonnées de lignes droites ; leurs quotients donnent presque une d'oite dont les ordonnées vont croissant. La réluctance — dépend de l’induction spécifique et de l’état magnétique moyen de l’induit. On voit que pour une induction variant de 16600 a 18000 c’est une courbe convexe peu prononcée. Dés lors, -fi -f —ainsi
- que V varient à peu près comme les ordonnées d’une droite. Si la saturation était plus prononcée, d’abord V aurait une valeur plus grande à circuit ouvert ; ensuite sa valeur augmenterait plus rapidement avec le courant débité par l’induit.
- Remarque. — Les calculs que nons venons d’établir, quoique suffisamment exacts dans beaucoup de cas de la pratique, ne sont pas
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- irréprochables. Pour qu’ils le soient, il faudrait tenir compte de différentes variations auxiliaires de certains éléments du problème et opérer par tâtonnements, comme nous l’avons fait dans les deux travaux cités plus haut, et relatés dans l'Éclairage Électrique. C’est ainsi qu'il faudrait tenir compte de la variation de la conductance c, de l’entrefer, qui diminue lorsque l’angle de calage des balais augmente au delà de certaine limite, la torsion du flux mettant alors une partie des pièces polaires à découvert : il faudrait aussi faire intervenir dans les calculs, non pas entièrement la force magnétomotrice de l’enroulement de l’induit, mais seulement une
- partie de cette dernière. La première cause d’erreur tend à diminuer le coefficient de flux total tandis que la seconde l’augmente. On peut admettre approximativement que les deux causes d’erreur s’annulent, mais que cependant, surtout pour les petits débits, le coefficient V est forcé.
- e).— Variation de la valeur du coefficient de flux toi al Y dans les dynamos à induit en tambour.
- Nous avons supposé jusque maintenant qu’il s’agissait d’induit en anneau, Dans ce cas, il existe une perte de flux parl’intérieur de l’induit, perte qui disparaît dans les
- armatures en tambour. La formule applicable pour ces dernières est toujours :
- V=A | Tt(±+£}
- Le terme A a encore pour valeur : i -j- -f ; mais le facteur 13 devient égal à c, car ct étant nul, les termes—5—3 et c3 disparaissent.
- f). — Variation de la valeur du coefficient de flux total dans les dynamos à courants alternatifs.
- Quoique la façon de recueillir les courants dans les machines à courants alternatifs soit différente de celle qui est employée dans les machines à courants continus, les forces électromotrices développées dans chaque section de l’induit sont les mêmes, les courants y sont de même sens et par conséquent la réaction d’induit y est aussi de même ordre. En d’autres termes, la force magnéto-motrice résultante, due à tous les courants alternatifs, a même direction que celle des courants continus qui seraient obtenus dans le même induit connecté en conséquence.
- Dès lors, ce que nous avons dit des machines â courants continus s’applique aux alternateurs. Comme ils sont presque toujours à excitation indépendante, la courbe des coefficients de flux total est convexe par rapport à l’axe des courants. V croît donc indéfiniment et c'est la raison pour laquelle la caractéristique plonge d’une façon continue vers l’axe des abeisses.
- o). — Effet d’une self-induction dans le circuit extérieur d’une dynamo à courants alternatifs sur la courbe du coefficient de flux total.
- Une self-induction dans le circuit extérieur d’une dynamo à courants alternatifs ayant pour effet de retarder les courants induits, tout se passe comme si l’axe neutre, où les courants changent de sens dans l’induit, était avancé dans le sens du mouvement. Cet effet augmente la force magnétomotrice antagoniste en augmentant artificiellement
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- e décalage. La valeur de /augmente donc dans la formule du coefficient V et par conséquent ce dernier croît également.
- C’est cette circonstance qui fait plonger davantage la caractéristique d’un alternateur débitant dans une résistance à self-induction.
- h) . — Effet d'une capacité dans le circuit extérieur d une dynamo à courants alternatifs sur la courbe du coefficient de Jhtx total.
- La capacité ayant pour effet d’avancer les courants induits, elle produit l’effet inverse de la sclf-induction. Elle abaisse la courbe du coefficient V en le diminuant relativement à ce qu’il serait pour la même machine donnant des courants continus et elle relève la caractéristique totale.
- i) . — Variation de la valeur du coefficient de flux total dans les dynamos multipolaires.
- Les courbes du coefficient V des machines multipolaires ne diffèrent pas de celles des machines bipolaires. Chaque flux isolé donne lieu aux remarques que nous avons faites. Il présente les mêmes causes de dérivations de flux, partant les mêmes effets.
- CONCLUSION
- Nous venons de compléter par ce travail, d’application plus générale, ce que nous avions dit en juin dernier sur la valeur relative des pertes de flux dans les dynamos. A ccttc époque, nous avons traité le sujet complètement, par la théorie et par l’expérience, pour deux dynamos bipolaires, du type Manchester, l’une à excitation indépendante constante et l’autre montée en shunt.
- Les calculs que nous avons présentés aujourd’hui aux lecteurs du journal Y Eclairage électrique sont moins exacts mais plus simples et mieux disposés à faire la lumière sur la question des dérivations magnétiques autour des dynamos. La variation de valeur du coefficient V montre bien que le flux total ne diminue pas à l'intérieur des inducteurs des machines lorsqu’elles débitent du courant ; qu’en général il augmente, mais qu’il passe en plus grande quantité dans l’air autour de
- l’induit, refoulé qu’il est par la force contre-magnétomotrice de celui-ci. Dans les dynamos à excitation indépendante et en série, il finirait même par se perdre entièrement autour de l’induit.
- Comme on a pu le voir, l’influence de la saturation de l’anneau n’est pas moins intéressante que celle de la réaction magnétique de son enroulement.
- Enfin, on a pu constater, au point de vue magnétique, l'avantage de l’induit en tambour qui ne donne pas de perte de flux intérieure comme l'anneau (')•
- Saturnin Hanappe.
- L’ÉCLAIRAGE PAR LES GLOBES HOLOPHANES f»)
- Procédé de construction.
- Le point essentiel de la construction des globes holophanes consiste en leur moulage à la presse. A cet effet, le globe est fait en deux parties, séparées par un plan diamétral horizontal ou vertical, que l’on assemble ensuite par un treillage mj par une monture métallique quelconque.
- Chacune de ces parties est exécutée en verre ou cristal moulé à la presse dans un moule en métal comprenant un noyau intérieur et une enveloppe extérieure. Les cannelures en forme de côtes de melon qui doivent être reproduites à l’intérieur des globes sont tracées au burin, à la lime et à la fraise sur la surface du noyau. Les cannelures de surface de révolution qui doivent être reproduites sur la surface extérieure sont tracées, au tour ou à la fraise, sur la surface intérieure de l’enveloppe du moule.
- Tous les outils employés sont naturellement taillés suivant la même forme que les cannelures qu’ils ont à exécuter. De petits
- P) Par suite d’une erreur de mise en pages, l’ordre des deux tableaux de la page 502 a été interverti ; nos lecteurs ont sans doute déjà corrigée cette erreur, rendue manifeste par le numérotage des équations.
- (’) Voir l'Éclairage Électrique du 50 novembre, p.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- gabarits en métal construits d’après les dessins des cannelures tracées comme nous l’avons vu plus haut, et réduites à l’échelle la plus petite possible, permettent de vérifier l’exactitude du travail.
- Les figures 39, 40 et 41 représentent en coupe le noyau et l’enveloppe du moule d’un
- pour globe holophano.
- coupés obliquement de façon à ce que le morceau central puisse être enlevé facilement.
- Ces procédés de moulage sont employés par les cristalleries du Val Saint-Lambert auxquelles la Société des Globes holophanes a confié la construction des nombreux modèles réalisés actuellement.
- globe sphérique où le plan de section est horizontal. Lorsque le plan de section est vertical, l’enveloppe du moule a la forme représentée en plan et coupe sur les figures 43 et 41. Dans ce cas, le noyau ne pourrait pas être sorti du globe, s’il était en un seul morceau; on le forme alors en plusieurs morceaux AB C (lig. 42) ayant pour bases trois fuseaux, et
- Résultats expérimentaux.
- 11 me reste pour terminer cette étude un peu longue, à dire quelques mots sur les résultats expérimentaux obtenus avec les globes holophanes.
- Une partie de ces essais a été faite par l’auteur au Laboratoire central d’Electricité en
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- RE V l ; K I) ’ÉLECTRICI TÉ
- employant la méthode précédemment décrite dans ce recueil (1). Cette méthode consiste à placer le point lumineux, s’il s’agit de l’étude d’un arc nu. ou le centre du globe, s’il s’agit
- de celle d’une enveloppe, sur l’axe de rotation d’un bras coudé B. portant à son extrémité un grand miroir M (fig. 45). Ce dernier est muni d’une alidade permettant de lire
- y
- Fig. 45. — Schéma du dispositif, pour l’étude de la loi de l’angle du plan perpendiculaire au miroir et passant par i’axe avec le plan vertical.
- Le miroir fait un angle constant avec l’axe de rotation, de façon à ce que le faisceau réfléchi décrive un cône dont le sommet coïncide avec le centre de l’écran K d’un photo-
- mètre. Un écran placé devant la lampe intercepte ies rayons directs et les empêche d’arriver sur le photomètre. Ce dernier était un photomètre Mascart, permettant de comparer l'intensité lumineuse clans les différentes directions obtenues par le déplacement du
- miroir, à l’intensité horizontale. Les rayons horizontaux arrivaient sur le photomètre après réflexions sur ies deux miroirs m, ni à 450 leur donnant la direction voulue m P.
- Pour n’avoir pas à tenir compte de l’incidence des rayons sur l’écran du photomètre ainsi que des coefficients d’absorption des miroirs toujours difficiles à mesurer, on étalonnait directement l’ensemble en plaçant en
- (’) Éclairage Électrique, t. Il, p. 385 ; 3 mars 1895,
- S l’étalon de lumière et en opérant, bien entendu, de façon à ce que le plan horizontal passant par la source soit perpendiculaire au miroirM. Je reproduirai uniquement, parivi les nombreuses courbes obtenues en faisant varier la hauteur du point lumineux sur le diamètre vertical du globe, celle qui donne le meilleur effet et qui correspond à la position du centre optique au tiers du rayon vertical supérieur à partir du centre. Les chiffres pour
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- un arc à courant continu de u ampères, sont I zontal et vertical (la hauteur du centre du réunis dans le tableau suivant qui contient ; globe étant à 6 mètres du sol), aussi les trois éclairements : normal, hori- f
- 1,46
- °>92
- 0/.9
- ^ = I„ cos^sma
- Pour montrer la supériorité des chiffres I plus employés : le verre dépoli, l’opale et l’o-prccédents sur ceux relevés sur les globes les | palin et que nous nous dispenserons de don-
- Arc à. Jat
- Ire les courbes ^d’cclairement normal de différents globes pour
- iparaison
- 11 ampères place à 6 mèties de hauteur.
- ner, nous avons reproduit sur les figures 46 à 49 les courbes publiées tout récemment par Al. Blondel (').
- {’) Revue technique, août septembre 1895,
- Ces courbes montrent les grandes différences d’effets produits par les différents globes et les formes toutes nouvelles et toutes différentes que donnent les globes holophanes.
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- La figure 46 montre que la forme type dont j de lumière résiduelle dans l’hémisphère su-j’ai parlé au début de cette étude est très sen- périeur.
- siblement réalisée, sauf peut-être un peu trop I Sur les courbes 47 à 49, on voit très bien
- la supériorité du globe holophane avec la dis- j Au point de vue du rendement lumineux tance au pied du candélabre. t que l’on mesure en faisant le rapport des in-
- tensités moyennes sphériques de l’arc nu et de l’arc recouvert d’un globe holophane, la moyenne des expériences n’est pas inférieure à 90 pour roo, ce qui correspond a une absorption ne dépassant pas 10 pour 100, alors que le globe simplement dépoli atteint jusqu’à 30 pourioo.
- En ce qui concerne les courants alternatifs, un globe pour courant continu ne peut
- évidemment, malgré la portion formant réflecteur à la partie supérieure, donner une bonne répartition, mais le mode de calcul que nous avons décrit montre qu’on pourra facilement construire un globe ayant le point lumineux pour centre et dont toute la partie supérieure soit constituée par des cannelures réfléchissantes.
- Jusqu’ici, le peu de développement de l’arc
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- L'ECLAIRAGE Kl TXTR1QUE
- à courant alternatif n'a pas donné lieu d’étudier à fond la construction des globes holophanes pour courants alternatifs, mais la question viendrait-elle à se poser sérieusement que le type de globe convenable serait très rapidement créé.
- Les globes holophanes ont également été employés avec succès sur d’autres sources lumineuses que celles engendrées par l’électricité, mais je n’ai pas ici à m’étendre sur ce sujet.
- J’espère, par cette longue analyse avoir suffisamment montré les progrès réellement importants que la Société des Globes holo-phanes a apportés clans la question si complexe encore de la bonne utilisation de la lumière électrique et principalement dans l’emploi des lampes à arc. Le succès obtenu jusqu’ici par les globes à doubles cannelures ne pourra que s’accroître ; c’est ce que je souhaite aux inventeurs.
- F. Guilbert.
- DU ROLE DES FUITES MAGNÉTIQUES MOTEURS A CHAMP TOURNANT (’)
- VI. — Comparaison entre les moteurs poi.y-
- La méthode employée dans cette étude permet de comparer très facilement les moteurs monophasés et polyphasés au point de vue de leur fonctionnement normal. 11 suffit, en effet, de les traiter tous comme des moteurs à champ tournant en tenant compte des petites différences signalées plus haut. Notre comparaison portera sur le glissement, le couple et le rendement.
- Pour la faire le plus simplement possible, nous supposerons que l’on prend un seul et même moteur multipolaire ayant un enroulement primaire invariable, mais dont les
- V) Voir l'Éclairage Électrique t. Y. p. 97, 166,253, a96, 442 et 540.
- connections peuvent être modifiées de façon à ce qu’il puisse à volonté recevoir des courants triphasés, diphasés ou monophasés, sans que, dans chacun cle ces cas, aucune des parties de l’enroulement soit inactive.
- Pour préciser, nous admettrons qu’il s'agit d’un enroulement à 24 coches par champ double et nous appliquerons les coefficients K et k relatifs à ce cas. D’après le tableau V cle l’étude déjà citée (’), K a les valeurs suivantes ;
- triphasé diphasé monophasé
- K, =0,958 0.903 0,638
- qui sont dans le rapport ;
- K = 3 ay'â 2
- On sait d’autre part que pour chaque moteur on a toujours : ^
- Pour que les trois moteurs ainsi réalisés successivement avec un même appareil puissent être régulièrement comparés au point de vue de la puissance et du rendement, il faut les placer dans les mêmes conditions de construction, c’est à dire leur imposer même induction magnétique et même échauffement primaire.
- Nous admettrons donc que : i° dans les trois cas le courant dans un quelconque des enroulements est limité au même maximum I, ;
- 20 dans les trois cas, le flux tournant réalisé est le même; cette condition est satisfaite si l’on alimente les 3 moteurs à des potentiels vectoriels différents qui seront dans les rapports inverses des valeurs k (majorée du facteur (1 + c) dans le cas du moteur monophasé, à cause du flux parasite), c’est à dire dans la proportion suivante :
- triphasé diphasé monophasé
- ou en valeurs simples (f. é. m. étoilées), mesurées en étoile pour chaque courant séparément :
- , = »( + »)
- (1) Éclairage Électrique, août 1895.
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- 59?
- Autrement dit, si on alimente le moteur au potentiel étoilé u en courant triphasé, on devra l’alimenter avec des courants de tension u \Jl lorsqu’on le montera en diphasé, et 2u(ifi 7) lorsqu’on le montera en monophasé.
- Les tensions maxima correspondantes entre conducteurs (voltages polygonaux) seront respectivement •
- «vf »» =«<>+-).
- D’autre part, pour produire un même flux tournant dans les trois cas, il faudra des courantsmagnétisants iQ inversement proportionnels aux coeffîciants K, comme le rappelle du reste la formule (VI) du grand tableau des formules; ce rapport caractéristique j prendra donc les valeurs suivantes, en appelant a0 la valeur de i0 pour le triphasé •
- triphasé diphasé monophasé
- Le produit Uzc, qui figure dans les formules de couple a donc une valeur constante pour les y moteurs, si ce n’est que pour le monophasé, il est multiplié par (1 -p <s).
- \
- Valeur du coefficient de dispersion. — I nous reste à déterminer maintenant la façon dont le coefficient de dispersion <7 varie d'un cas à l'autre. Je rappelle que d’après l'étude sur les champs tournants déjà citée, on a
- formules dans lesquelles \\ et v, sont les coefficients d’Hopkinson relatifs aux flux primaire et secondaire (calculés comme on l’a expliqué); K, le coefficient de correction du flux déjà utilisé ci-dessus, S les perméances de pertes et SI les réluctances correspondantes du circuit magnétique principal; az le nombre d’encoches où sont logés les fils produisant un des flux tournants du
- moteur (’) (ici 22 = 24 par hypothèse); et enfin ’ji un certain coefficient dont j’ai indiqué les
- triphasé diphasé monophasé
- = î
- y 3 2
- Pour nos 5 moteurs, reste le même,
- ainsi que (2 3 Si) et c’est seulement le rapport j^-qui varie de l’un à l’autre, comme le montrent les valeurs déduites des précédentes
- » "J JL
- K. 3X0.958 2X0,903 0,638’
- valeurs qui sont dans la proportion
- 9 A 2
- Posons pour simplifier
- et pour plus de commodité
- On pourra écrire pour valeur de <7
- ou approximativement en négligeant ’
- * = rX^('“Q0;
- tant que Q —^ ne dépasse pas 0,10, cett valeur diffère peu de
- 9==vt + Qéf
- On voit que a augmente notablement quand
- (') La formule donnée dans le mémoire cité est
- où - désigne le nombre de fils par encoche et N, le nombre d’encoches par champ touillant. Nous posons ici pour simplifier
- N, _
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- on passe du triphasé au monophasé. La proportion dépend des valeurs relatives des fuites primaires et secondaires, qui varient suivant le mode de construction des moteurs.
- Supposons, par exemple, qu’on ait pour le moteur triphasé
- on trouvera les valeurs suivantes pour a en triphasé
- « = °’°4 + 0,04 X °>96 = ;
- ,7=30,04 + 0,045 X 0,955 =0,083 .
- en monophasé
- <73=0,04 +0,09X0,91 = 0,122.
- La différence sera encore plus accentuée si le coefficient est plus grand que r, ainsi que cela se présente souvent.
- On a vu plus haut que, pour tenir compte de la f. é. m. supplémentaire produite par le flux tournant parasite, il faut remplacer dans certaines équations des moteurs monophasés, 7 par un autre coefficient y.
- On aura donc ici à prendre
- A —0,244 =1 0,218
- Cela posé, nous pouvons entreprendre la comparaison dont nous avons tous les éléments.
- Glissement. — Voyons quel sera le glis ment à courant égal I, dans les fils primair La formule IV, nous donne, en la résolvant par rapport à x, ____________
- V '-(X)’
- Suivant les valeurs de i0 et de 7 ( ou y dans le moteur monophasé), g peut être augmenté ou réduit quand on passe du polyphasé au
- monophasé. Si pour le tripha
- pas 3 ou 4, et 7 ne dépasse pas 0,10, ce qui rentre dans les conditions ordinaires, g sera plus petit, à courant égal, pour le monophasé. Continuons, par exemple, nos calculs numériques en supposant = =3 et en donnant aux <7 et y les valeurs ci-dessus. On aura, en tenant compte des valeurs de b : en triphasé
- en diphasé
- en monophasé
- Si on a, par exemple ^ = 0,04 dans le moteur triphasé, on trouvera 0,0373 dans le diphasé et 0,0266 dans le monophasé à courant
- (1 est, du reste, facile de comprendre que le courant primaire atteint plus vite une certaine valeur avec le monophasé parce que i „ est 1,5 fois plus fort qu’avec le triphasé.
- Puissance et rendement.— Comparons maintenant les puissances à courant égal, et pour cela comparons les couples moteurs par la formule (X)„
- c = [#iiu.-,,]*~a=d,
- qui dans le cas du monophasé devient
- Le produit ex est en général assez petit pour qu’on puisse négliger a-’.v* devant l’unité ; la première parenthèse, que nous désignerons pour abréger par la lettre 1\ est constante, comme on l’a vu, pour les trois moteurs.
- Le couple est donc assez voisin de la proportionalité avec le produit (1—a)x.
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- Or, à courant I, égal, * est donné par la discussion précédente et on voit ainsi que le couple est beaucoup plus faible à courant égal pour le moteur monophasé. En continuant l’exemple choisi, on aura :
- 1 diphasé
- c = I’Xr| i monophasé
- C-rXr^
- 1- [o,o78 X a
- i-o,o8j)>
- ;2S 1 >93
- = r X *
- x8 X i»93):
- Les vitesses de rotation étant fort peu différentes si l’on a donné une faible résistance au secondaire, les puissances seront dans le même rapport sensiblement. La petite réduction de glissement du moteur monophasé est d’ailleurs compensée par la perte d’énergie dans le secondaire due au flux parasite. Soit par exemple g~4 pour too dans le moteur triphasé, les chiffres indiqués plus haut donnent pour rendement du secondaire
- 0,960 0,967 1—2X0,'0^6—0,947.
- On pourra donc, pour rétablir le même rendement dans les moteurs triphasés et diphasés, forcer légèrement le régime de ce dernier, de sorte que sa puissance ne sera inférieure que d’une fraction peu importante à celle du moteur triphasé, ce qui est bien conforme à l’expérience.
- Quant au moteur monophasé, sa puissance spécifique est notablement inférieure, les deux tiers au plus de celle des moteurs polyphasés, bien qu’on ait consenti à une petite réduction du rendement ; une petite augmentation de cuivre sur l’induit permettrait du reste de faire disparaître celle-ci.
- On peut donc dire qu’à rendement égal la puissance spécifique des moteurs est à peu près la même en triphasé et en diphasé et beaucoup plus faible pour le monophasé.
- Facteur de •puissance. — Le rendement du primaire étant le même par hypothèse dans nos trois moteurs, ainsi que les courants, il
- est intéressant de voir comment varie le facteur de puissance donné par la formule (XI) qu'on peut écrire
- et pour le moteur monophasé par
- Nous supposerons que le courant de perte j\ est égal à 2 pour 100 du courant réel I, dans notre exemple numérique précédent. O11 a trouvé ci-dessus les valeurs de H et de on peut donc calculer immédiatement cos ip dans les mêmes hypothèses : en triphasé
- en diphasé
- en monophasé
- :>,«2 = 0,836 +
- _ 0,836,
- = °’735-
- On est peu éloigné du facteur de puissance maxima qui donnerait, au terme p près, en triphasé
- en monophasé
- On voit que. toutes choses égales d’ailleurs, le facteur de puissance du monophasé est très inférieur ; ce n’est sans doute que grâce à des circonstances particulièrement favorables que peuvent être réalisées les valeurs élevées, relevées par AL Banti sur des moteurs Brown, et qui atteignent et dépassent 0,90.
- Stabilité. — La stabilité dépend du couple maximun réalisable, qui limite les surcharges possibles sans décrochage. On peut la mesurer par le rapport du couple maximun au couple normal.
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- Admettons pour simplifier que les moteurs conservent même coefficient de dispersion <7 lors du courant primaire I, et au régime du couple maximum Ce couple a pour expression approchée (XIV),r
- qui est évidemment beaucoup plus grand pour les moteurs polyphasés que pour le monophasé, où
- Dans notre exemple, on a en triphasé
- en diphasé
- °-9r7_____
- o,o8? - ’ ’
- en monophasé
- Le courant correspondant à régime est réduit également.
- En prenant le rapport des couples nous avons la stabilité
- x étant le produit gmi correspondant au régime normal 1, ; suivant les valeurs de u et de x- le rapport des stabilités'des diverses classes de moteurs, peut donc varier dans d’assez grandes limites.
- Dans notre exemple on a, d'après les valeurs calculées plus haut, en triphasé
- b-3X0,078x»,56 2,5’
- en diphasé
- S = ôPiXÏ‘!=’’>‘’
- en monophasé
- —3 X°.SI^X = ‘,^1 ' L'infériorité de stabilité ainsi mise en évidence est bien vérifiée par l’expérience. La stabilité du moteur monophasé se trouve d’ailleurs encore réduite, ainsi que le couple maximum, par l’effet du couple parasite néga-gatif, dont la valeur, à retrancher du couple
- utile, peut ne pas rester négligeable comme on le suppose ici pour simplifier.
- Courant à vide. — Le rapport des courants magnétisants à vide fi a été détérminé plus haut; pouravoir le courant total, il faudrait connaître le courant de pertes, c’est à dire la composante en phase avec la f. é. m. primaire. Celle-ci correspond aux pertes par frottement, par hystérésis et courants de foucault et enfin aux pertes ohmiques, D’après notre hypothèse, toutes ces pertes se trouvent être égales dans les 3 moteurs, sauf la perte ohmique dans le secondaire qui est sensiblement doublée ; mais comme le courant de pertes n’est jamais qu’une très faible fraction du courant magnétisant fi, on peut dans tous les cas prendre avec une exactitude suffisante celui-ci pour valeur du courant à vide.
- Remarque sur la comparaison précédente. — Nous avons supposé, pour plus de simplicité dans ce qui précède qu’on conservait dans les 3 moteurs la même section de fil et le même courant I,, ce qui nous a conduit à adopter des voltages d’alimentation différents, respectivement égaux à
- triphasé diphasé monophasé
- » «\£ +
- En pratique on peut désirer conserver dans tous les cas le même voltage u étoilé; pour conserver les mêmes pertes et le même poids de cuivre, il suffit alors de donner aux courants primaires 1, les valeurs correspondantes a, aA v's +
- en ayant soin de modifier la section du fil proportionnellement, de façon à conserver la même densité de courant,
- Lesvaleursde fiserontclles mêmes augmentées dans la même proportion ; de sorte qu’en appelant a0 la valeur du courant fi pour le moteur triphasé, on .aura
- diphasé monophasé
- fx»(. . t),
- *.x3 (+»).
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- SI, au lieu de fixer à l’égalité les voltages étoilés, on veut réaliser dans les trois cas un voltage polygonal (maximum) égal, les chiffres précédents doivent être divisés par i, yi et-'- et deviennent respectivement
- xvT:-+*),
- a, a,\T) a a, VJ (+«).
- Dans quelque cas qu’on se place, si on a soin de conserver môme section totale de cuivre inducteur et môme densité de courant, les valeurs de —resteront dans le rapport qui a été calculé au début de la comparaison ; en outre, d’après une remarque faite dans mon étude sur les champs tournants, le facteur de réactance m, des enroulements primaires restera lemême pour tous les moteurs, sauf pour le moteur monophasé où on doit le multiplier par (i —|-cr), comme on l’a vu, pour tenir compte de l’effet du flux parasite.
- VL — Résumé et Conclusion
- En résumé cette étude a eu pourbut de donner des indications permettant de comprendre les phénomènes secondaires complexes dont les moteurs à champ tournant sont le siège, et de prédéterminer par le calcul les dimensions et le fonctionnement de ces appareils, en tenant compte aussi exactement que possible de la disposition des encoches et des enroulements (par les coefficients K et k), des fuites magnétiques (par les coefficients u) et des effets parasites de tout genre.
- Pour ne laisser au lecteur aucune incertitude sur l’origine des formules, il a faliu pour les exposer entrer dans les détails des calculs; mais il est facile de voir par le tableau résumé des formules pratiques que celles-ci sont néanmoins très simples, et contiennent seulement des quantités physiques faciles à interpréter, caractérisant directement la construction du moteur, à savoir :
- L’induction $ et la f. é. m. primaire qui lui est proportionnelle ;
- Les coefficients K et k qui dépendent de la disposition des enroulements’;
- Le courant magnétisant à vide t0 (')et son rapport au courant primaire ^ , qui est pour moi une des caractéristiques fondamentales des moteurs, caractéristique qu'on n’avait pas mise en évidence jusqu’ici ;
- Les résistances primaire et secondaire ;
- Les coefficients d’IIopkinson v, et r, pour les deux parties du moteur, et le coefficient de dispersion <7 qui s’en déduit; le glissement
- Les facteurs de réactance m, et m, qu’on peut exprimer facilement, comme on l’a vu dans la théorie des champs tournants, en fonction de la section du cuivre des deux enroulements et de la réluctance du circuit magnétique.
- On remarquera que les coefficients de self-induction fictifs A, et X, que nous avons introduits au début de l’exposé, peuvent être considérés, si on le préfère, comme de simples abréviations d’écriture et qu’on aurait pu, si on l’avait voulu, éviter de prononcer ce nom de self-inductance, tout comme on a évité celui d’inductance mutuelle (*). D’ailleurs ni A, ni X,
- (’} Je rappelle que le courant magnétisant peut être beaucoup plus grand en charge qu’à vide
- (') Ainsi disparaît l’objection que l’on a fait quelquefois aux théories citées au début de cc travail, à savoir la considération de coefficients d’induction n’ayant au fond qu’une existence fictive ; mieux vaut du reste savoir ce que représentent les lettres À, et que de les employer comme des symboles vides de sens physique,
- Divers auteurs déjà nommés, MM. Kapp, Steinmetz et plus récemment M. Rothert, reprenant une méthode due d M. Heyland, ont préféré représenter les fuites magnétiques par des self-inductanccs spéciales,^conune M. Kapp l’avait fait lo premier pour les transformateurs.
- aisément sur mon diagramme des flux ; mais cette^é-thode se prête beaucoup moins bien au calcul, elle conduit à introduire dans la plupart des équations deux coefficients inconnus L, et Ls au lieu d'un seul <r, et ne
- secondaires au point de vue de la réduction du couple.
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- ne figurent dans les équations pratiques sous leur forme définitive. Celles-ci se rattachent simplement aux idées admises pour le calcul des dynamos à courant continu d’après les méthodes d’JIopkinson, dont notre théorie est une extension directe.
- Ce que ces formules mettent en évidence de plus intéressant, c’est l’influence capitale du courant magnétisant i0 d’une part et du coefficient de dispersion <7 d’autre part ; le couple maximum est proportionnel à ia et directement fonction de <7. On comprend ainsi aisément pourquoi l’on ne peut réaliser des moteurs ayantune grande élasticité de régime qu’à condition d’admettre un courant magnétique à vide t0 très fort par rapport au courant primaire normal I,. C’est ce qui explique les fortes valeurs du rapport et les faibles facteurs de puissance relevées sur la plupart des moteurs européens, par exemple les suivantes (') :
- Rappoit j-
- 50 chx (Dobrowolsky) 0,535 100 dix. (Kolben) oqn’
- ..0 dix. (Danielson) 0,54
- •de puissance
- et dans la plupart des moteurs de l’Allge-meine Gesellschaft le rapport -p- dépasse o, 50.
- On peut augmenter notablementce rapport, jusqu'à 5 ou q par exemple, mais si l’on réduit ainsi le courant déwatté pris par les moteurs
- (') Cf. Eîekirotech. Zcitschr, 1895, p. 674.
- sur le réseau, il ne faut pas perdre de vue que c’est au détriment de la stabilité de mar-che, et qu’on ne peut réaliser par conséquent de semblables valeurs pour des moteurs soumis à de forts à coups ou destinés à démarrer sous charge.
- Quant à l’influence de la dispersion, elle est si importante qu’onpeut considéreraujour-d’bui comme stérile toute théorie où elle n’est pas prise en considération. Ces fuites se traduisent dans presque toutes nos formules par un seul et unique coefficient de fuite <7 dépendant à la fois de v, et vt ; ce coefficient est sensiblement constant clans les moteurs à encoches ouvertes, mais forcément variable dans les autres, tout comme les self-inductions elles-mêmes. 1/expression de a- montre d’ailleurs qu’on peut obtenir la mémeinfluence de la dispersion avec un primaire ayant de fortes fuites et un secondaire en ayant de faibles que dans le cas inverse,
- L’étude des conditions de fonctionnement en marche a permis d’insister de nouveau sur cette remarque importante, qu’on peut étudier les propriétés du moteur en faisant abstraction de la valeur particulière du coefficient de réactance secondaire, et comprendre ainsi plus aisément les conditions du démarrage
- La théorie des moteurs monophasés a été faite successivement à deux points de vue différents : d’abord en vue de déterminer des équations rigoureuses malheusement trop compliquées; ensuite en vue d’établir des équations pratiques suffisamment exactes, grâce à l’étouffement presque parfait du flux parasite, et tout en tenant compte dans les limites de marche, à l’aide d'un coefficient de perte spécial y de l’effet de ce flux, qui en général n’est pas absolument négligeable.
- Enfin grâce à la méthode uniforme suivie pour le calcul des flux tournants et de leurs effets, il a été possible de comparer même au point de vue des fuites magnétiques les moteurs polyphasés et monophasés, supposés ramenés aux mêmes conditions d’induction et de rendement. On a trouvé ainsi que les moteurs monophasés sont nettement infé-
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- rieurs aux polyphasés sur trois points : la puissance spécifique (ou le rendement si on cherche à forcer celle-ci), la stabilité de marche et le facteur de puissance (sans parler du démarrage, bien entendu.
- La longue discussion qui a servi à cette comparaison a montré en outre que les résultats quantitatifs de celle-ci dépendent dans une assez large mesure des constantes adoptées et peuvent être différents numériquement de ceux que j’ai indiqués pour le cas particulier choisi comme exemple.
- Quant aux moteurs diphasés et triphasés, ils présentent des propriétés à peu près identiques, bien qu’on puisse relever un certain avantage en faveur du triphasé au point de vue de la puissance spécifique, compensé par une petite infériorité de même ordre relativement à la stabilité et au facteur de puissance; en pratique et eu égard aux causes accessoires de variation, on est en droit de considérer les deux types comme équivalents (’).
- Dans toute cette étude on a envisagé seule-
- (’) Errata à mes précédents articles.
- t. IV, p, ,51 passim : ,u lieu de (?)’ M„, lire (i)’
- T. V, pages 101 et 168, les figures 3 et 4 doiventêtre 'changées l'une avec l'autre.
- Page 297, ligne, lite x=zgmt au Heu de (1 — g)m,. > formule IXfl. lire
- Foimule 56 :
- Au fieu «ie G, F-<>« lire — F-"’! .
- P. 257, formule 51 :
- Au lien de F~“’Slire Fs° * .
- ment le cas le plus intéressant pour la pratique, celui des moteurs symétriques et équilibrés. L'examen des moteurs dissymétriques ou dissymétriquement chargés, qu'il est préférable de présenter à part, fera l’objet d’un article ultérieur. Il en sera de même des vérifications expérimentales de la théorie.
- André Buondei..
- REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE ET DES INVENTIONS
- Wattinètre pour courants alternatifs, par J. Perry(’).
- Cet instrument donne des mesures exactes quel que soit le décalage entre l’intensité et la différence de potentiel.
- La figure 1 ci-dessous en indique le principe. Le circuit alimenté par des courants alternatifs et pouvant comporter des moteurs, des condensateurs, des bobines de réaction, etc., aboutit aux bornes AB. Deux enroule-
- ments EG et FJ) sont disposés sur la bobine fixe du dynamomètre, de façon telle que, le même courant passant de G à E et de E à D, la bobine n’exercc aucune action magnétique, c’est à dire que la bobine fixe est enroulée dif-férentiollernent.
- f/enroulement-CD forme la bobine mobile du dynamomètre. La lecture faite sur l’instrument représente la valeur moyenne de
- i/) The Electrician, 11 octobre 1895.
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 6o:
- de façon que, en passant au dessus des boîtes de jonction, il attire l’armature de droite. L’électro-aimant d’arrière, au contraire, est disposé de façon à attirer l’armature de gauche. Ils sont à une distance de 3,95 m l'un
- Fig. 4. — Boîte de jonction, coupe longitudinale.
- de l’autre. Ils peuvent être déplacés latéralement sur la voiture, afin de pouvoir conserver aux aiguillages leurs positions relativement aux boîtes de contact.
- La figure 7 représente le schéma des circuits. Un des pèles de la dynamo est relié aux rails et l’autre pôle, par des feeders, au conducteur d’alimentation A; celui-ci est
- relié aux rails de contact R, par l'intermédiaire des boîtes de jonction B. I) est le trô-let. MM sont les élecro-aimants portés par la voiture ; ils sont, comme on voit, placés en
- dérivation entre le trôlet et la terre ; ils sont montés tous les deux en série. Un coupe-circuit automatique (fig. 8) est intercalé dans leur circuit ; ce coupe-circuit, en fonctionnant, lance dans un enroulement en gros fil placé sur les électros le courant d’une batterie d’accumulateurs P, afin que la marche de la voiture soit assurée. Dans le circuit, sont également disposés un plomb fusible F' et un commutateur à main c. Le courant principal passe par les commutateurs à main C, le plomb fusible F, et se rend au contrôleur et aux moteurs par le conducteur m. Les lampes U. pour l’éclairage de la voiture sontpla-cées sur un circuit en dérivation. Un parafou-
- dre R est intercalé entre le conducteur principal et le fil de terre T.
- Voici le mode de fontionnement de ce système. Lorsque les électro-aimants sont animés et que l’électro-aimant d’avant passe au-dessus d’une boîte de jonction, il attire l’armature de droite : la lame du commutateur bascule et vient s’engager dans les mâchoires ; le courant est établi et la voilure se met en marche; lorsqu’elle a parcouru 3,65 m, le même électro-aimant actionne la boîte de jonction suivante et établit par conséquent le courant sur la section anterieure du rail conducteur. Un instant après, c’est à dire lorsque la voiture a parcouru 0,30 m de plus, l’élec-
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- 6oa
- I/ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- tro-aimant d'arrière passe au dessus de l'armature de gauche de la première botte de jonction ; U l’attire et la lame du commuta-
- r. basculant en sens inverse, rompt le con-t. Comme le courant est déjà établi sur la tien suivante, il n’y a aucune interruption rc entre les pièces
- peut se produii
- de contact. Toutes les précautions sont prises, d’ailleurs, pour éviter l'introduction d’eau ou d’humidite dans les hottes de jonction. Le couvercle de celle-ci est fait en alliage de fer et de cuivre.
- Toutefois, le mode d’attaque des commutateurs, par attraction magnétique à une distance de io ou 12 cm, ne nous inspire qu’une confiance toute relative.
- ______________ G. P.
- Sur le rendement des stations centrales d'éclairage électrique, par Sydney Sprout (’).
- On s’étonne parfois que certaines stations centrales d’éclairage électrique, de peu d’im-(') The Electricql Journal (San Francisco), juillet 1895, p. 18.
- portance donnent de meilleurs résultats que de grandes usines équipées avec les appareils et les méthodes les plus parfaites. Les chiffres
- suivants recueillis par l’auteur sur une petite usine, jettent un jour intéressant sur cette question.
- Dans une installation importante pouvant, par exemple, alimenter 40 000 lampes, et qui en moyenne n’en alimente que 5000 pendant
- 18 heures sur 24, — conditions qui sc rencontrent fréquemment, — le façteur de charge est très faible. 11 ne dépasse pas, pour beaucoup de stations de ce genre, 25 pour 100 et est souventmoindre. Cependant, Iç matériel doit pouvoir alimenter, à un moment donné, toutes les lampes en réseau.
- Dans l’installation à laquelle se rapportent les chiffres suivants, l’allumage des lampes à incandescence, pour l’éclairage privé n!a lieu que depuis le coucher du soleil jusqu’à minuit
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- R K VUE I y’ ÈLECÏRICITI-:
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- et les lampes à arc pour le service public ne sont allumées que les nuits sans lune. Il résulte de ces conditions d’abord que les frais de personnel qui se partagent entre les deux services, public et privé, sont très faibles pour chacun d’eux, et que le facteur de charge est très élevé puisque les machines ne tournent que pendant les heures de forte charge. Comme l’indique la courbe de la figure 4, dressée d’après les moyennes relevées en service courant, il est de 80 pour 100; c’est à dire qu’à un débit maximum de 60 kilowatts correspond un débit moyen de 48 kilowatts. Dans une station plus importante ayant, comme nous le supposions tout à l’heure, un
- 'de charge de 25 pour 100, le débit correspondant serait de 15 kilowatts.
- Ce facteur de charge influe surtout comme nous l’avons expliqué il y a plusieurs années sur les consommations de charbon et d’eau et partant sur le prix de revient. •
- Celui-ci a été, dans le cas de la petite usine, de 2,4 centimes par heure et par lampe de 50 watts. 11 aurait été de 16.5 centimes dans le cas d’une installation importante. Il ne faut donc pas s’étonner si les habitants d’une petite ville qui sont moins exigeants que ceux d’une cité importante et ne réclament pas la lumière toute la journée pour ne s’en servir que quelques heures par jour, payent moins cher que ces derniers.
- L’équipement de la station essayée comprend :
- 2 chaudières tubulaires d’une capacité de 75 chevaux chacune ;
- 2 moteurs à vapeur à simple expansion pouvant donner chacun 00 chevaux, à 240 tours, avec 41 kg de vapeur. Au cours des essais, leur vitesse angulaire n’a jamais dépassé 215 tours par minute;
- 1 alternateur de 60 kilowatts alimentent les circuits des lampes à incandescence ;
- 2 dynamos à arc alimentant chacune 60 lampes à arc pour l’éclairage public.
- Ces trois dynamos sont entraînées directement par courroies.
- Des diagrammes d’indicateurs furent pris ù différentes périodes et à différentes charges; les consommations correspondantes de charbon et d’eau furent mesurées avec soin. D’après ces données, les courbes des figures 1, 2 et 3 ont été dressées ; la première représente la consommation de charbon par cheval indiqué uour des charges différentes ; la courbe 2, les consommations d’eau, dans les mêmes conditions, et la courbe 3 le prix de revient par lampe de 50 watts, suivant la charge.
- Le tableau 1 a été calculé d’après ces résultats, en se servant des formules ordinaires que, pour plus de clarté, nous avons reproduites en tête de chaque colonne.
- Nous ne sachons pas qu’on ait encore publié des résultats d’essais aussi complets re-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- latifs à une station centrale. L’auteur annonce | stations d’importances différentes. Nous le qu’il publiera les résultats relatifs à d’autres I enregistrerons avec plaisir.
- Rendement c
- Tableau 1
- ; station centrale d’éclairage électrique pour des valeurs différentes du coefficient de charge (')
- A B C D E F G H K I.
- Kg. F = — 7-9 G =2 ^ F HuFXû,03>7 I=Gxo,o317 1900 K = I + J L=^
- Kilo- qUeS ïLx par pîrTkcT.I ('Tiirl.n,, du charbon du fharbon S:tTZ‘' Fr.xtoG1 Prix total
- A
- B 7 736 indique •mliqué ,rKi'qi'e klheur"tt h«ure par kw li. 50 natte
- 21,07 35,12 I5,23 426,! 1.93 4,53 o‘6i3 1.436 123>3 7 124,766 6,238
- •9,« 26,90 39-°7 14,34 493,3 1,82 3,69 °,577 1,170 95-96 97,13° 4,856
- 24,2 32,88 42,18 '3,4-1 547,5 3,10 0-539 J,on 78,50 79-5" 3,376
- *5.3 H,>8 44,89 >3,22 547,6 ',67 3 ,°5 0,529 0,96, 75-10 76,067 3>3
- 28,8 39. >3 48,84 12.68 574,2 1,60 2,96 0,507 0,938 65,97 66,908 L54X
- 35.-' 47,69 57-°3 12,36 598,9 1,56 2,60 o,494 0,824 54-[3 54-954 2,748
- 39*9 54,22 65,05 12,32 597,9 ',54 2,59 0 488 0,821 47,62 48,441 2,422
- 42,2 57,37 69>35 12,27 592,0 U54 2,60 0,488 0,824 45,02 45.844 2,292
- 48,8 66.30 82,05 12,09 568,4 ',53 2,69 0,485 0,8x3 38,93 39.783 1,989
- 52,2 7°’95 86,92 12,32 584,' ',54 2,63 o,488 0,834 36,40 3".234 1,862
- 5 s, 5 75,4' <12,78 12 >5 4 582,1 1,58 2,71 0,501 0,85 g 34,22 35.079 1,754
- 84,51 97,1’) I2>77 612,7 1,61 2,62 0,510 0,831 30,55 31,381 r,569
- G. P.
- REVUE D1CS SOCIÉTÉS SAVANTES
- PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES
- Recherches sur l’aimantation du fer par des forces très faibles, par Werner Schmidt (' ;.
- Lord Rayleigh a constaté en 1887 (’), que pour le fer comme pour l’acier, dans des champs inférieurs à 0,03, il y avait proportionnalité entre le moment magnétique et la force magnétisante. Deux mémoires ont paru depuis sur la question. Dans le premier, M. Rosslcr (3) se basant sur des expériences exécutées par la méthode de déviation, a cru pouvoir conclure que la perméabilité y était
- {') 'Wiedemann'a Annalen, t. L1V, p. 655, 1895. (s) Phil, Mag., XXIII, p. 225, 1887.
- (3) Rosslrr, Eleclrotechn. Zeitsc, p. 134, 1893.
- variable même entre les limites où Lord Rayleigh la regardait comme constante. T)ans le second, M. Cuiman (’) montre que les variations de y qui ressortent des nombres de M. Rossler correspondent à des différences déviations qui sont presque de Tordre des erreurs d’expérience, et il établit d’autre part que la sensibilité était environ cinquante fois plus grande dans les expériences de Lord Rayleigh que clans celle de Al. Rosslcr; les objections de ce dernier ne semblent donc pas fondées.
- L’auteur s’est proposé de soumettre de nouveau la question à l’expérience et de déterminer les valeurs absolues de la susceptibilité a pour des forces magnétisantes très peu intenses. Dans des mesures où interviennent
- (') Culman, EJektrotechn. Zeits, p. 345, 1893.
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- des actions mécaniques aussi faibles, il faut éliminer autant que possible toutes les perturbations c'est-à-dire qu’il faut adopter une méthode de zéro, telle que celle de Lord Rayleigh. L’auteur perfectionne la méthode en compensant séparément les actions sur le ma-gnétomètre de la bobine magnétisante et du 1er aimanté ; il emploie une bobine aussi identique que possible à la première et parcourue par le même courant et, d’autre part, un anneau parcouru par un courant indépendant.
- Les mesures ont porté sur quatre ellipsoïdes, travaillés au tour, dont deux en fer et deux en acier. Le demi petit axe a 3 millimètres, le demi grand a T50 millimètres pour deux d’entre eux et 200 millimètres pour les deux autres. Le magnétomètre étant l’équipage d’un galvanomètre de Wiedemann. La déviation observée pour le champ le plus faible qu’ait atteint Lord Rayleigh (H —0,00004) dépassait 0,5 mm. Lord Rayleigh avait obtenu 1,5 mm. Les bobines, qui avaient 50 cm de long, étaient constituées par une couche de fil de cuivre électrolytique ; le rayon moyen était 5,7 cm, le nombre de tours par centimètre 9,306. Les variations du champ ne dépassaient pas 3,6 pour 100.
- Mais Tuniformité du champ est troublée par une autre cause : l’anneau, dont l'effet doit compenser celui du fer aimanté, crée, à l’intérieur de la bobine magnétisante un champ appréciable, non uniforme ; le calcul montre que, dans les conditions de l’expérience, la variation du champ résultant entre les deux sommets de l’ellipsoïde est de 1 pour 100 et d’ailleurs on ne gagnerait rien en éloignant l’anneau du magnétomètre.
- On élimine cette cause en fixant auprès de l’anneau, sur le même axe, une bobine auxiliaire portant 20 tours de fil indépendants dans lesquels 011 peut faire passer le courant de la bobine compensatrice. En établissant des connexions convenables, 011 peut à l’aide de cette bobine créer des champs qui varient proportionnellement aux nombres entiers de 1 à 20. On détermine, sans s’inquiéter de la variation du champ, le rapport des courants
- qu’il faut faire passer dans l’anneau et dans la bobine compensatrice pour établir l’équilibre ; cette détermination préliminaire effectuée, on note la position du magnétomètre quand on fait'passer le courant dans.les deux grandes bobines et dans l’anneau, l’ellipsoïde étant supprimé ; on replace alors l’ellipsoïde et on fait passer le courant dans la bobine auxiliaire de façon à compenser aussi exactement que possible l’action de l’anneau et en faisant varier le courant dans l'anneau d’une petite fraction de sa valeur, on ramène le ma-gnétometre à la position précédente.
- Pour l’étude des champs les plus faibles, on rapprochait autant que possible les ellipsoïdes du magnétomètre, on établissait l'équilibre pour un champ de 0,01, puis on abaissait progressivement la valeur du champ. Dans ce but, on réduisait dans le même rapport les intensités des deux courants (qui étaient des dérivations d’un même courant principal), l’équilibre n’était pas rompu, ce qui indique que le moment magnétique décroît proportionnellement à l’intensité du champ, jusqu’à 11=4,105. Pour chercher à partir de quelle valeur du champ cette proportionnalité cessait, on faisait au contraire croître le courant principal jusqu’à ce que l’équilibre se rompît.
- Voici, pour les ellipsoïdes de chaque longueur, les valeurs du champ pour lesquelles la proportionnalité se conserve et la valeur de
- la susceptibilité.
- H, < 0,038 * = 13f38
- » (30 cm) H, < u,035 * = .3,65
- Fer (40 cm) H, < 0,036 * = 8,06
- » Oo cm) K. < 0,039 * = 9-5
- La valeur limite ; 11L est toujours de 0,04,
- mais la susceptibil Lité varie beaucoup ; les el-
- lipsoïdes n’étaient pas recuits au commence-
- ment de chaque expérience et la valeur de x
- pour l'un d’eux a è :té successivement 9,5,-9,3;
- 8,6 ; 8,8.
- On a observé : aussi qu’avec l’acier , l’état
- permanent s’établit immédiatement ; il n’en
- est pas de même . avec le fer ; pour c< î métal
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- on a fait les mesures en attendant que l’état définitif soit atteint.
- La susceptibilité y. de l’acier doux est plus grande, pour les champs faibles, que celle du fer ; le rapport est celui de 4 à 3. Mais lorsque z a cessé d’être constant, il croît beaucoup plus vite pour le fer que pour l’acier.
- La constance de * * observée par Lord Rayleigh est vérifiée jusqu’à clés champs compris entre 0,03 et 0,0.1. La courbez =,/'(H1) est jusque là, une droite parallèle à l’axe des II, 5 au delà, jusqu’à des champs de 0,06 environ’ elle s’élève avec une extrême lenteur ; son allure se modifie alors d’une façon assez brusque ; les points se placent d’abord sensiblement sur une droite, oblique aux axes, puis, pour un champ voisin de 0,4, devient dans deux cas, nettement connexe, par rapport à l’axe des II.
- C. R.
- Sur l’aimantation du fer dans les champs très faibles par P. Culman (’).
- Ce mémoire contient des remarques relatives à deux points du travail de M. Werner Schmidt qui a été analysé ici-même (s),
- T. — D’après M. Schmidt, la fonction magnétisante x de l’acier doux est plus grande, pour des champs faibles, que celle du fer. Ceci n’est pas vrai d’une façon absolue puisque Tx>rd Rayleigh a observé que la fonction magnétisante, pour un fer de Suède doux bien recuit pouvait s’élever de 6,85 à 22 et que les nombres de Al. Rossler permettent de calculer des valeurs qui ne sont pas inférieures à 17,6, tandis que la plus grandevaleur obtenue par AL Schmidt pour l’acier doux est 13,65.
- 11. — La formule de Bauer (a), d’après laquelle l’intensité d’aimantation est d’abord fonction du second degré de la force magnétisante,
- î = aH + t
- indiquerait que si I est d’abord sensiblement proportionnel à H, la proportionnalité
- O Wicde.mann’s Annale», t. L, VI. r. '602, 1895.
- {*) L'Éclairage Électrique, t. V, p. 604.
- (*) Bauer, Wied. Ann., t. XI, p. 399, 1880.
- devrait cesser graduellement. Ce n’est point cequ’ont trouvé Lord Rayleigh,niAl.Schmidt. En particulier, si l’on trace, d’après les expériences de ce dernier sur l’ellipsoïde de fer de 40 cm, la courbe 1= y (II), elle reste très sensiblement une droite jusqu’à 11—0,06, puis cette droite fait brusquement place à une autre qui a un coefficient angulaire plus élevé. M. Culman s’est proposé de discuter les résultats expérimentaux qui semblent d’accord avec la formule de Bauer.
- Bauer lui-même a représente les résultats de deux séries de 6 expériences, exécutées sur du fer doux, par la formule
- * = 15.0 -h
- les valeurs calculées s’écartent notablement des valeurs observées; on obtient un accord beaucoup plus satisfaisant en posant, avec Al. Ewing (’) :
- * = 14,5 + üoH (H <0,281
- pour l’une des séries d’expériences et pour
- * = I (H <0,34)
- les droites représentées par ces courbes laissent de part et d’autre les points déterminés expérimentalement et les différences ne présentent aucun caractère systématique ; les nombres de Bauer semblent donc être d’accord avec sa formule,
- Les expériences de lord Rayleigh conduisent à la formule
- I — 22,) H -1 23,3 m.
- L’accord est très satisfaisant entre les valeurs calculées et les huit couples de valeurs observées; la formule est donc vérifiée jusqu’à H = 2,2 pour le fer de Suède dur qui a servi à ces expériences.
- AL Rossler a annoncé que la courbe 11= /'(II) est, jusqu’à H —0,9, une ligne droite, et qui serait d’accord avec la formule de Bauer. Mais il n ’apas donné les valeurs des constantes de la formule; Al. Culman a construit la courbe des valeurs de u; sur 44 points, les 24 derniers (0,09 < H < 0,64) sont très sensi-
- (b Ewing, Magnetic Induction in bon, etc., chap. VI,
- S 86.
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- REVUE D'ÉEECTRICITL
- blement en ligne droite, mais il n’en est pas de même pour les 20 premiers. La formule x — 6,4 (1 + 0,8 II) ,
- donne les ordonnées des 24 derniers points, à moins de 1 pour 100 près (neuf dans trois cas), mais pour les 20 premiers, il y a une différence d'environ 10 pour 100 en moyenne, toujours dans le même sens et ces points ne se distribuent pas sur une ligne droite. Ces expériences ne sont donc pas d’accord avec la formule de Bauer.
- En résumé, cette discussion amène à conclure que la formule Bauer n’est bien vérifiée que par les expériences de lord Rayleigh sur le fer dur.
- Les nombres de M. Rossler et ceux de Al. Schmidt, qui se rapportent à un fer doux et à un métal dont l'état n’a pas été indiqué, sont en désaccord avec la formule. Elle ne s’applique peut-être qu’au fer dur et encore peut-on se demander si les ellipsoïdes étaient bien homogènes et si la surface ne s’était pas refroidie notablement plus vite que l’intérieur.
- C. R.
- CHRONIQUE
- Chambre syndicale des industries électriques Réunion du j décembre 7895
- La séance est ouverte à 5 heures sous la présidence de M. Harlé.
- Sont présents :
- MM. Bénard, Berne, Bernheim, Cance, Clé-mançon, Harlé, Meyer, Portevin, Radiguet, Roux,
- Se sont excusés ;
- MM. Mildé, Sartiaux, Violet.
- Le procès-verbal de la dernière séance est lu e adopté.
- M. Bernheim a fait connaître dans la dernière séance qu’une Commission avait été nommée pour réviser les cahiers des charges de fournitures aux diverses Administrations de l’Etat.
- Le Président prie de nouveau tous ceux qui auraient des observations à présenter, de les lui
- adresser sans retard, afin qu’il puisse les transmettre à la Commission spéciale ; M. Bernheim est chargé de s’entendre avec M. Postel-Vinay, pour la convocation des membres de cette Commission.
- Le Président donne communication d’une note (reproduite ci-après) de M. Mondon, Administrateur de la Compagnie Electrique de la Loire, M.
- [ Mondon se plaint de l’obligation imposée par la circulaire du ier septembre 1893 d’isoler au-dessus des voies publiques, les fils des canalisations aériennes pour courants alternatifs d’un voltage supérieur à 120 volts.
- Le Président fait observer que la Chambre n’a pas qualité pour faire modifier le rèlement actuel, et il propose de porter la question devant le Co-mité^ d’EIectricité, institué en vertu de l’article 6, de la loi du 26 juin 1895.
- M. Clicne-Madelcnat, de Valenciennes, a écrit au Président pour lui faire connaître qu’il avait besoin de monteurs électriciens bien au courant des installations de téléphonie et de lumière. Sa demande est transmise à la Chambre Syndicale des monteurs-électriciens.
- L’ordre du jour étant épuisé, la séance est levée,
- Note de M. Mondon. - L’article 16, paragraphe 7, de l’arrêté préfectoral du 15 septembre 1893 autorise l’emploi des conducteurs nus quand la différence de potentiel entre les conducteurs ne dépasse pas 120 volts en courants alternatifs et 400 volts en courant continu.
- 11 résulte de cette prescription qu’on est obligé d’employer des fils isolés quand on emploie le système de distribution à 3 fils à courants alternatifs puisque l’on a une différence de potentiel de 240 volts entre les 2 fils extrêmes.
- Cependant une tension de 240 volts en courants alternatifs présente beaucoup moins de danger que la tension de 400 volts en courant continu.
- Ne serait-il pas rationel d’autoriser l’emploi de conducteurs nus même en courants alternatifs, tant que la tension ne dépasse pas 240 ou 250 volts?
- En admettant que le danger soit proportionnel non pas à la tension efficace, mais à la tension maxima, on n’aurait que 150 X 52 =35*5 volts au lieu de 400 qui sont tolérés en courant continu.
- Augmentation de capacité des accumulateurs par l’usage. — Il y a cinq ans, une batterie de 120 ae-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- cumulateurs Tudoraété installée au bureau central des Télégraphes, à Berlin. Sa capacité garantie était de 53 ampères heures au taux de décharge de 10 ampères. Cette batterie doit être chargée par un courant de S ampères jusqu'à ce que la différence de potentiel aux bornes ait atteint 2,65 volts et la décharge doit être arrêtée lorsque cette différence depotentiel atteint 1,87 volts. Le service télégraphique exige rarement des courants déplus de 0,25 ampère et le débit est très irrégulier. Les 120 éléments sont divisés en 3 groupes égaux de 40 éléments ; chaque groupe est rechargé tous les 10 ou 11 jours. Après un an d’usage, en 1891, la capacité mesurée fut de 53 ampères heures au taux de décharge de 8,5 ampères. Lors des derniers essais, le débit a été de 9 ampères pendant 9 heures, soit 81 ampères heures et la batterie n’était pas complètement déchargée, la différence de potentiel étant encore supérieure à 1,87 volt. Cette batterie n’a subi aucune réparation depuis sa mise
- Les appointements de M. Edison. — La General Electric Company payait à M. Edison des appointements de 2 000 fr par semaine. Le président de la Compagnie, M. C.-A. Caffin, vient de lui notifier que ces appointements lui seraient désormais supprimés, mais que s'il avait (Edison) besoin d’argent, on lui avancerait chaque semaine une somme égale qui lui serait retenue sur ses redevances. L’inventeur protesta et, en fin de compte, il fut décidé que cette modeste somme de 104000 francs par an lui serait pavée par l'Edison lllumi-nating Company, de New-York «pour services rendus dans les années passées», Le libellé est dur! Edison est donc considéré par ses compatriotes et par ses financiers, comme ne comptant plus, pour les années à venir ?...
- La traction électrique en France. — On annonce qu’un groupe de financiers français, représentés par MM. F. de la Brière et C. La Blanc, vient de signer un traité avec la Compagnie américaine Walker, en vue de la formation d’une Société française pour l’exploitation en Europe des appareils de celte Société, principalement pour la traction électrique des tramways.
- Durée des lampes à incandescence.— The Elec-ircal Eugineer, de New-York, signale le fait d’une
- lampe à incandescence Packard, de 16 bougies, à 104 volts, qui est en service dans les ateliers de la Mouroe Electric Light and Power Company, de Mouroe (Michigan) et qui est en service depuis le 14 novembre 1891. Cette lampe est allumée tous les soirs pendant 12 heures ; elle aurait donc fournie une carrière de 17 500 heures ! Elle donne toujours une bonne clarté et l’ampoule est à peine noircie. Rien n’indique quand elle cessera de fonctionner. On ne dit pas, malheureusement, quelles sont, à l’heure actuelle, ses constantes : consommation de courant et puissance lumineuse. Il aurait été intéressant de les comparer avec ses constantes primitives.
- La traction électrique en Espagne. — Une ligne de tramway électrique doit être prochainement établie entre la Plaza de Oriente, à Madrid, et le village de Abronigal.
- Tramways à canalisation souterraine fermée, à New-York. — La Metropolitan Traction Company, de New-York doit essayer prochainement le système Johnson-Lundell, à canalisation souterraine fermée. Une section sera équipée avec ce système, au bas de la 34e rue; elle aura 8 à 10 km de longueur.
- Utilité des protecteurs sur les voitures de tramways. — D’après un rapport fait à la Commission des tramways de l’Etat de Massachussets, le protecteur Johnston, qui est en service depuis 3 ans sur les lignes de la West End Company, à Boston, aurait donné les résultats suivants ; 347 personnes furent renversées par des voitures munies de protecteurs ; sur ce nombre, 301 ou 86,7 pour 100 s’échappèrent saines et sauves ; 40 ou 11,5 pour 100 reçurent des blessures sérieuses ; enfin 6 ou 1,7 pour roo furent tuées. Ces chiffres correspondent à un parcours de 84 794300 voitures-kilomètres. Soit 2 120 fois le tour de la terre. En d’autres termes, il y a, dans Boston, une personne renversée par une voiture de tramway électrique toutes les fois que le trajet parcouru par les voitures est égal à 6,11 fois le tour de la terre, et une personne de tuée lorsque ce parcours est égal à 353 fois le tour de la terre ! Ces chiffres sont ras-
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- TABLE DES MATIÈRES
- Appareillage.
- Dispositif de sûreté pour conducteurs élec-
- triques. — A.-E. Hutchins..............528
- Indicateur de phase.— Mershon...................177
- Protecteur. — Siemens et Halske.................462
- Uniformisation des connexions électriques. 431 Appareils et méthodes de mesure.
- Sur quelques nouvelles méthodes d’inscri-tion des courbes de courants alternatifs. — J. M. Barr, W. B. Bur-
- nie et C. Rodgers................... 171
- Sur la mesure absolue des résistances, méthode J. V. Jones. :—J. Blandin. . 208
- Galvanomètre apériodique. — Clark et Wea-
- terall...............................319
- Compteur. — Collinson........................419
- Sur la théorie de l’extension des raies spectrales. — B. Galitrjn......................... 38
- Procédé graphique d'analyse harmonique de
- Basil Wedmore. —A. Hess. . . 21
- Sur une nouvelle détermination du rapport v entre les unités électrostatiques et électromagnétiques. —Hnrmuzescu 525 Actions mécaniques d’un champ magnétique variable sur des circuits fermés ; application à la mesure des coefficients de self-induction.—F.Kolaceck. . 38c
- Indicateur de phase. — Mershon........... 177
- Appareil pour la mesure des pouvoirs inducteurs spécifiques des solides et des
- liquides. — H. Reliât............ 145
- Sur les unités électriques et mécaniques. -
- Adolphe Perrin,.........201,260 355
- Pages
- Wattmètre pour courants alternatifs. — J.
- Perry...............................599
- Les hypothèses des systèmes absolus des dimensions des grandeurs physiques.
- — E. Raverot.........................481
- Sur un galvanomètre vibratoire. — H. Rubens......................................... 94
- Mesures de résistances pour des couranrs alternatifs de haute fréquence. — J.
- Tnma................................230
- Un galvanomètre extrêmement sensible. —
- P. We/ss.............................no
- Concours de compteurs électriques à Edimbourg........................................ 140
- Applications mécaniques de T électricité
- Labourage électrique. - BrulschkeetSchimpff 367 Manœuvre électrique des tourelles, système
- Canet................................ 43
- Pont roulant. - Clarke et Chapman . . 492
- Application de l’électricité au labourage. -
- Otto Doedsrkin.......................337
- Indicateur de vitesse. — Ducrelet et Lejeune. 536
- Pointeur automatique. — I'isJce.............. 154
- Frein électrique pour transmission. — God-
- chaux............................... 163
- Actionnement par l’électricité des pompes pour les distributions d’eau. — C.
- A. Hague.............................489
- Pont roulant. — King.......................... 493
- Gouvernail électrique.— F. A. Langen. . 151
- Nouvelle application de l’électricité à l’agriculture. — A. Legoux..........................374
- Pompe, — Merritt et Roe. ...... . .
- p.609 - vue 610/624
-
-
-
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Boussole autodirectrice. — R. Nouny . . . 150
- Grue électrique du port de Hambourg. —
- iXagel et Kaernp................494
- Applications mécaniques de l’électricité. --
- G. Richard...................150,488, 536
- Métier électrique. — Weaver JacquardC0. 153
- Loch électrique. — White et Muirhead. . . 536
- Grue électrique roulante. - Wimshurst,
- Hollick et C°...................498
- Pont roulantélcctrique. — Wimskurst, Pol-
- l-ick et C°.....................498
- Grue électrique du port de Rotterdam. . . 495
- Manœuvre électrique des appareils de levage 96 Une nouvelle application de l’électricité . . 144
- Applications thermiques de 1 électricité.
- Prix de revient du chauffage électrique. — Chester Wilson, J .Christie,Cari Ile-
- ring, Pike , G. Sinclair............140
- Chauffage au gaz et à l'électricité. — IL J.
- Dovesing........................... 125
- Amorce. — Ganfillat.......................... 26
- Trempe électrique des fils métalliques. —
- Holland...................; . . 465
- Sur le chauffage éléctriquc des voitures de
- tramways. — J. F. Mac Flroy. . 561
- Amorce. —Morris..............................463
- Fusée-amorce. —Pcttinger.....................463
- Allumage électrique des becs de gaz. ... >44
- Biographie. — Bibliographie. - Nécrologie.
- Travaux de M. Mouton. —Douty.................329
- Accident mortel arrivéà M. FranhlinL. Pope 139
- Nécrologie. — Sigmund Schukert............... 95
- Statue de Benjamin Franklin..................528
- Cours élémentaire d’électricité par Bernard
- Brunhes. — J. ïilnndin..............280
- Tramvie et ferrovie elettriche (Tramways et chemins de 1er électriques). -- par Guido Castagneris. —G. Pellissier 429 Les transformateurs d’énergie électrique, par
- P. Dupuy............................430
- Expérimenté mit strœmen hoherWechselzahl (Expériences avec les courants de grande fréquence) par E de Fodor. revu et annoté par Nikola Tes'a A. Hess......................................237
- Page
- Mesures électriques. — par Eric Gérard . . 187
- La dynamo, théorie, calcul et construction, par C. C. Hawkins et F. Wallis, traduit de l’anglais paris. Boistel. . 429
- Recettes de l’Électricien, par E.Hospitalier.
- — J Blandin......................... 185
- Àlternating Electric currents, par Edwin J.
- Houston et ‘A. E. Kennelly. —
- A. Hess............................. 186
- Cavi telegrafici sottomarmi (Câbles télégraphiques sous marins) par E. Jona.—
- P. Marcillac.........................234
- La traction mécanique des tramways, par
- E. de Marchena. — G. Pellissier . 135
- Leçons élémentaires de télégraphie électrique, par L. Michaut et Gillet. —
- G. Pellissier....................... 136
- Distribution et utilisation de l’énergie électrique, par A. Pérot . ................429
- Leçons sur les notions fondamentales relatives à l’étude pratique des courants alternatifs, par J. Pionchon . . . . 281
- Die elektrischen accumulatoren(Les accumulateurs électriques) par J. Sack. —
- A. Hess..............................238
- Théorie de l’Electricité, par A. Vaschy. . . 430
- Die Lehre von der Elektricitât (Leçons su; l’électricité), par Gustav Wiede-
- m»"n...............................O»
- Praktisches Handbuch des Elektrotechnikers (manuel pratique de l’Electricien), par J. Zacharius. — A. Hess . . . 237
- Electrical Trades Directory and Handbook . 383
- Proceedings of the international Electrical congress of Chicago (1893). — G. Pellissier.................................... 41
- Conductibilité — Transmission de l’électricité.
- Économie des conducteurs employés dans la . transmission du courant électrique dans la traction. —E. P. Burch. . 117
- Influence des ondes électriques sur la résistance électrique des conducteurs
- métalliques. —-IL Haga................573
- La section la plus économique des feeders pour tramways électriques. — W.
- F. C. Hasson..........................267
- Dispositif de sûreté pour conducteurs électriques. — A. E. Hidchins.........................528
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-
-
-
- REVUE D'ELECTRICITE,
- Variation de résistance des solutions. —
- Kohlrausch cl Heydweillcr .... 432
- Sur la conductibilité des mélanges de limailles métalliques et de diélectriques.
- — G. T. Lhuilier.................... 90
- Recherches de M. Mascart sur la résistance des conducteurs au courant alternatif. — Maurain...............................469
- Les propriétés électriques du sélénium. — Recherches de M. Shclford Bidwell.
- — J. Reyval.........................3 j 1
- Relation entre les conductibilités électriques et thermiques des alliages. — E.
- Van Aubel et R. Paillot...............379
- Sur la self-induction des câbles armés. —
- J. Wiicher............................227
- Cours Conférences — Sociétés savantes — Expositions
- Travaux de l’Association Britannique. —
- A. Hess....................60. 171
- Transmission d’énergie à l’Exposition du
- Travail à Paris. — G. Pellissier . . 107
- Cours publics et gratuits du Conservatoire
- des Arts et Métiers.............238
- Cours de la Faculté des Sciences.........334
- La Société des Laboratoires Bourbouze. . . 335
- Société Internationale des Electriciens
- séance du 6 Novembre 1895. . . 272
- » 5 Décembre 1899. . . 469
- Société française de Physique. —
- séance du 15 Novembre 1895 • • • 329
- » 6 Décembre 1895. . . . 567
- Chambre syndicale des Industries électriques
- Séance du 8 Octobre 1895 . , . 187
- » 22 » »... 28I
- » 5 Novembre » ... 382
- » 3 Décembre » ... 607
- Cannes. — Exposition (1895).............. 42
- Diélectriques — Décharge disruptive.
- Sur la résistance d’une étincelle électrique
- — Victor Biernacki.................183
- Recherches expérimentales sur le souffle
- électrique. — H. Bordier. .... 573
- Les recherches de M. O. Lehmann sur les
- charges électriques dans les gaz. —
- Lamo/te..................361, 4to 458
- Appareil pour la mesure des pouvoirs inducteurs spécifiques des solides et
- des liquides. —II. Pellat.......145
- A propos de la théorie de Larmor.—Il.Poin-
- carré...........................y 385
- Divors — Documents
- La découverte de l’Argon — Lord Rayleigh
- et \V. Ramsay...................... 480
- Des rapports entre la science et l’art de l'ingénieur. — Vernon-IIarcourt. ... 60
- Propagation du son dans un tuyau cylindrique. — Violle et Vautier.....................329
- Projet de règlement concernant les installations électriques, en Allemagne. . 189
- Comité d’Électricité........................ 526
- Affiches transparentes électriques. — M.
- Petry...............................336
- Production du cuivre du zinc et du mica aux
- Etats-Unis......................... 286
- Le système métrique en Angleterre........... 480
- Deux bons exemples....................... 28(
- Les appointements de M. Edison...............608
- Eclairage électrique — Photométrie — Stations Centrales.
- Lampe à arc. — Akcslcr.......................305
- Lampe à arc. — Allinet Wood..................307
- Utilisation diurne des stations centrales d’éclairage électrique. — W.S. Barsloiv 479
- Lampe à arc — Hrokie.........................307
- Eclairage par le carbure de calcium. — Du-
- cretet..............................566
- Force contre électromoirice de l’arc voltaïque. — W\ IL Freedmann .... 263
- Projecteur pour navires de guerre. —
- Furneaux et Walker..................310
- Recherches sur l’arc à courants alternatifs de Oelschlager, Michalke; et Queis-
- sicr— H. Gorges..................... 30
- L’éclairage par les globes holophancs. —
- F. Guilberl.............392. 529 587
- Lampe à arc double. — Higham.................309
- Lampe à arc. — Jandus ......... 513
- Lampe à arc différentielle — JeJJryset Léa . 302
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-
-
-
- I/KCLAIRAGK KI.KCTRIQUK
- Etat actuel des stations génératrices d’élec- -
- tricité à Paris — J. LaJJargue . . 272
- Les facteurs de correction en photométrie.
- — Liebenthal........................ 284
- Lampe à arc différentielle. — Lyon............309
- Exploitation commerciale des stations génératrices d’électricité àParis — Meyer 275 Lampe à arc différentielle. — Nezr et Mayne 309 Photomètre portatif. — W. H. Preece et
- A. P. Trotter. ...................... 60
- Lampe à arc. — Prietu........................ 505
- Les lampes à arc. — G. Richard..............302
- Supériorité des courants alternatifs sur les courants continus au point de vue des lampes à incandescence. —
- C. J. Roberston..................... 520
- Lampe à arc différentielle. — Rogers. . . . 305
- Sur le rendement des stations centrales d’éclairage électrique.—Sydney S front 602 Economie relative de l'éclairage par arcs sous différence de potentiel constante —
- Stezvart...........................366
- Lampeàarc différentielle. — Thomson Houston 302 Eclairage par le carbure de calcium — G.
- Trouvé..............................567
- Etude comparative de la lampe à actéylène et de l’arc électrique. — W. Wedding
- Eclairage à arc par réflexion..................516
- Longueur des arcs sur un circuit à 500 volt-;. 143
- Le balisage de l’entrée du port de New-York 28
- L’Influence des conditions climatériques sur l’exploitation des stations centrales
- d’éclairage électrique...............527
- Le secteur d’éclairage électrique de la Place
- Cliehy...............................287
- La station centrale de la rue de Bondy. . . 239
- Section d’éclairage électrique de la rive gauche, à Paris..................................430
- Tarifs de la station centrale électrique de
- Francfort............................384
- L’éclairage électrique en Russie...............283
- Economie bien entendue............... 48 285
- Durée des lampes à incandescence . . . . 608
- L’INDUSTRIE ÉLECTRIQUE EN FRANCE.
- Aiguirande (Indre).............................^74
- Alger. — Eclairage du théâtre..................574
- Aurec (Haute-Loire). —Accident................. 42
- Courtbézou (Vaucluse)......................... 137
- Draguignan (Var)...................... . . , . 137
- Libourne (Gironde).........................57s
- Loriol (Drôme)............................ 137
- Mazère (Ariège)............................575
- Montargis................................. 575
- Montron (Dordogne)........................ 138
- Mortain (Manche) ........................... 43
- Nantes. — Eclairage électrique des écluses. 137
- Paris......................................574
- Perpignan. — Arrêt du Conseil d’Etat. . . 44
- Rouen, —Eclairage du Théâtre des Arts 46 138
- Saint-Genoux-le-National (Saône-et-Loire). 42 Saint-Loup sur Sémouse (Haute-Saône). . . 43
- Saint-Servan (Ule et Villaine)............ 138
- Salon (Bouches-du-Rhône)...................576
- Tlemcem (Algérie)........................... 46
- Vandœuvre ,'Meurthe et Moselle)............138
- Vernel-Ies-Bains............................ 46
- Electro-Biologie.
- Destruction des végétaux parasites sur les voies de chemins de fer et dans les fermes. — C.-G. Armstrong. . . . 122
- Recherches sur la décharge de la raie torpille. — d’Arsonval....................470 567
- Sur le mécanisme de la contraction musculaire. — Imbert...............................570
- Observations sur la théorie électrocapillaire de la contraction musculaire. —
- d'Arsonval..........................570
- Instruction ministérielle sur les soins à don-
- 11er aux foudroyés...........47, 717
- Accident mortel causé par un circuit à 280
- volts............................... 48
- Morts causées par la décharge électrique
- d’une torpille......................479
- L’influence de l’électricité atmosphérique
- sur la santé . , 284
- Electrolyse - - Electro-Chimie.
- Diaphragmes électrolyseurs.—Combonl. . 80
- Sur les électrodes parasites. —G. Delvalez. 129
- Applications de l’électrométallurgie à l’affinage de l’argent et, incidemment, d’autres métaux.—Georges Faunce. 369
- Sur un nouvel engrais azote : le cyanate de
- calcium. — C. Faure..............128
- Nouvel emploi de l'aluminium. — Gram-
- mont ............ 45
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-
-
-
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 613
- Sur la toxicité de l’acétylcne.— Y. Gréhant. 178 Sur la conductibilité électrolytique de l’acide sulfurique concentré. — K. E. Git-
- the et L. Briggs.................. 130
- Electrolyseur désinfecteur automatique. —
- Hermite, Palerson et Cooper. 80 416
- Électrochimie.—P. Janet.............49, 337
- Électrolyseur à mercure.—Kellner .... 417
- Sur un carbure de glucinium. — P. Lekeau. 277 Sur les phénomènes de polarisation à la surface des membranes métalliques. —
- Luggin............................
- Électrolyseur d’or. — Maclean et Clay Bull. 320 Fabrication électrique du litane et du carbure de titane. — Moissan .... 262
- Sur la présence du sodium dans l’aluminium préparé par l’élcctrolyse. — II. Mois-
- s™................................567
- Analyse de l’aluminium et de ses alliages.—
- H. Moissan........................
- Désinfection des eaux d’égout par le procédé
- Hermite. — J. Napier................. 69
- Séparation électrolytique des métaux précieux.— Pélatan..............................416
- Fabrication électrolytique de la céruse, procédé A. B. Brown.J. Iieyval. . . 23
- Soudure de l’aluminium.—Joseph Richards. 286 Purification des jus sucrés par l’électrolyse.
- — Raffinerie Say..................... 80
- Fabrication électrolytique du zinc. Sic
- mens et Hais/ce......................263
- Électrolyseur centrifuge lamellaire.—Solvay. 417 Électrolyseur à mercure.—Stormer. . . . 418 Corrosion de l'aluminium. — Yarrow . . . 432
- Fabrique d’aluminium en Norvège..............383
- Le carborindon au Niagara....................576
- Électro-Optique. — Oscillations électriques.
- Expériences des miroirs de Hertz. — Bier-
- nacki................................428
- Influence des ondes électriques sur la résistance électrique des conducteurs
- métalliques. — //. Haga..............573
- Appareil de démonstration de l’effet calorifique des oscillations électriques dans les fils.—J. Klemencic . . . 473
- Expériences de M. Lebedew sur les ondes
- électriques. — Lamotle...............329
- Sur la double réfraction à es rayons de force
- électrique.— P. LebedeV'.............425
- Note sur l’emploi des réseaux d’étain pour déceler l’existence des ondes électriques.— T. Mizuno...........................332
- Sur les oscillations électriques qui se produisent dans les expériences de Tesla.
- — A. O berbec k......................477
- Remarques sur un Mémoire de M. Jaumann intitulé «Longitudinales Licht». —
- H. Poincarré.........................521
- Production des vibrations dans les excitateurs hertziens de forme compliquée.— J. Ritter von Geitler ... 36
- La vitesse des ondes électriques. — John
- Trov>bridge et William Dnane. . 231
- Génération et transformation de l’électricité.
- Du rôle des fuites magnétiques dans les moteurs à champ tournant. — A. Blondel, 97, 166, 253, 296. 442, 499, 340 592
- Observations sur le coefficient de dispersion
- des moteurs polyphasés.—A Blondel 268 Dynamos, transformateurs, etc.— E. Boisûel 247 Moteurs synchrônes et asynchrones à courants alternatifs. — P. Boucherai 193 La détermination de la force électromotrice
- des alternateurs. — R. P. Brousson 120 Remarque sur l’article de M. Brousson. —
- A. Hess............................ 121
- Recherches expérimentales sur le champ
- tournant — II. S. Carhart .... 91
- Relations entre la pression, la résistance électrique et le frottement dans le contact des balais de dynamos. —
- Cox et Buck........................419
- Sur les accumulateurs.— //. A. Earle. . . 66
- Régulation des alternateurs. — H. L. R.
- Emmet..............................5*9
- Accumulateur. — Epstéin....................463
- Transformateur. — Ferrand..................247
- Variation des pertes de flux dans les dynamos. — S. Ilanappe.................. 434 583
- Etude de la charge d’un condensateur. —
- .4. Ilay...........................330
- Nouvelle dynamo de la Compagnie de VIndustrie Electrique, àe Genève. . . 2jl Choix des transformateurs. —D. C. Jakson. 213 Mesures de la résistance d’isolement dc.s
- accumulateurs.— E. S. Jacob.. . . 537
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-
-
-
- 1 .'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- La nouvelle batterie d’accumulateurs de la station centrale d’éclairage électrique de Boston. — W. S. Key. . . 180
- Accumulateurs. — Liardel..................... 27
- Transformateur. — Miller et Woods .... 2-17
- Machine à intensité constante. — Murdcy. . 250
- Sur la chute des potentiels le long du fil d'une bobine de Ruhmkorff.— Wla-dimir de Nikolaieve ....... 382
- Couplage en parallèle des machines com-
- pound. — J. Pigg....................265
- Transformateurs 7130000 volts. — Plumb. . 342
- Bobines d’induit en disque. — Rav'orlh . . 234
- Bobines secondaires de transformateurs. —
- Schwelkr et VV'issc.................249
- Accumulatenr. — Shanscltieff.................319
- Perfectionnements dans les accumulateurs.
- — Sieg..............................536
- Les accumulateurs au Niagara.................144
- Augmeutation de capacité des accumulateurs
- avec l’usage........................607
- Induction.
- Les lois de Pinduction déduites de l’énergétique. — //. Ebert...........................426
- Actions mécaniques d’un champ magnétique variable sur des circuits fermés ; application à la mesure des coefficients de sclf-induction. — F. Ko-
- lacek...............................380
- Explication de la répulsion de l'anneau
- d’Elihu Thomson par la réaction des lignes de force magnétiques. — Effets de self-induction. — Wlxdimir de
- Nikolaieve..........................377
- Sur la self-induction des çâbles armés. — J.
- Whitcher............................227
- Magnétisme.
- Un explorateur de champ magnétique. —
- Ayrton et Malher. ......... 173
- Sur la construction de nouvelles cartes magnétiques du globe, entreprises sous la direction du Bureau des Longitudes. — De Bey nardières.....................423
- Sur l’aimantation du fer dans des champs
- très faibles. —P. Culman .... 606
- Actions mécaniques d’un champ magnétique variable sur des circuits fermés ; ap-ülication à la mesure des coefficients
- de self-induction. — F. Kolaceck. 380 Caractère axial des lignes de force magnétique déduit de l’existence du phénomène de Hall. — F. Kolaceck. . . 473
- Expériences démonstratives de l’action du courant sur un pôle magnétique. —
- Wladimir de Nikolaieve.............. 183
- Explication de la répulsion de l’anneau d’Elihu Thomson parla réaction des lignes de force magnétique. — Effets de self-induction. — Wladimir de
- Nikolaieve...........................377
- Sur la propagation de l’aimantation dans le
- fer. — W. Pcukert................... 132
- Recherches sur l’aimantation du fer par des forces très faibles . — Werner
- Schmidt............................
- Relation entre la perméabilité du fer et l'induction magnétique. —E. 7,ickler. 22S Météorologie.
- La puissance électrique d’un coup de foudre.
- — Dobbs. .............................286
- Observation d'un phénomène électrique. —
- Mettetal..............................279
- L’influence de l'électricité atmosphérique sur
- la santé..............................284
- Le coup de foudre............................. 743
- Moteurs thermiques et hydrauliques.
- La turbine de Laval.......................
- Les moteurs à gaz et les chemins de fer élec-
- triques. — Westinghouse.........480
- Essais pratiques de M. B. Donkin sur les
- chaudières à vapeur. — J. Reyval . 70
- Rupture d’un volant.......................4^1
- Phénomènes électro-capillaires.
- Sur les propriétés éieciro-capillaires de l’acide sulfurique étendu. - Gouy. , 471
- Télégraphie — Téléphonie — Chronographie — Horloges électriques — Signaux.
- La téléphonie à grande distance au moyen de l’induction multiple, — Claudio
- Baradal........................... 14
- A propos des systèmes téléphoniques de
- M. Claudio Baradat. — A. Hess. 198
- Téléphonie. — A. Bennett................... 69
- La lutte entre le télégraphe et le téléphone.
- — Patrick B. Delany ....... 178
- p.614 - vue 615/624
-
-
-
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 615
- Télégraphes à bandes perforées. — Delany. Nouveau phonographe. — Edison-Bell. . .
- Sémaphore automatique. —Hall..............
- Indicateur pour block système facultatif. —
- R. S. Hampson....................
- Téléphone. — Higgins...................
- Relai télégraphique. — Maréchal, Rigollot
- et Ducrétet......................
- L’invention du télégraphe électro-magnétique. — Franklin, T. Pope. . . .
- Télégraphie multiple. — Rufin.............
- Câbles télégraphiques. — S. P. Thompson.
- Le Télautographe..........................
- Câble sous-marin au Japon.................
- Câble télégraphique de l’Amazone..........
- Taxes téléphoniques à Nancy...............
- Fil téléphonique à longue portée..........
- Les tramways électriques et la pose des câbles téléphoniques......................
- Transmission d’énergie par courants triphasés et téléphonie.........................
- Mariage par téléphone.....................
- Statistique des communications téléphoniques en France, pour 1893. .... Statistique télégraphique aux Etats-Unis. . Bureau télégraphique en plein Océan . . .
- Signaux électriques en mer................
- Une machine à voter électrique............
- Traction électrique
- La locomotive Heilmann, — Arnold, Stine,
- Mac, Fadden......................
- Bicyclette d’entraînement, à moteur électrique, système Piugault. —Arnoux Prévention de l’électrolyse des canalisations métalliques souterraines par le courant de retour des tramways électriques. — F. Bain........................
- Emploi des accumulateurs dans les stations centrales de tramways électriques.
- — Maurice Barnelt................
- L’économie relative des tractions électrique et funiculaire. —M. K. Bowen . . Protection permanente des canalisations métalliques contre la corrosion électrolytique par les courants de retour des tramways. —Harold P. Brown Économie des conducteurs employés dans latransmission du courantélectrique dans la traction. — K. P. Burch. . Chemin de fer électrique. — Cattori, . . .
- Flmploi des accumulateurs dans les stations centrales de tramways électriques.
- -S. C. C. Currie-...................518
- L’Application de l’Électricité à la traction. —
- P. Dar.'son......................... 63
- Le rendement des stations centrales de
- tramways. — R. M. Douglass . . 536
- Substitut:on de la traction électrique à la
- inique. — L. Duncan................. 83
- Prévention de la corrosion électrolytique par le courant de retour des tramways.
- — S II. Farnham....................181
- La section la plus économique des feeders pour tramways électriques. — W.
- F. C. Hassan.....................267
- Détails de construction du Métropolitain
- électrique de Chicago. — II. Ila-
- zeltun............................. 324
- Distribution à trois fils et contrôle des moteurs de tramways électriques. —
- J. C. Henry ...... .... 373
- Statistiques comparées des chemins de fer et des tramways, en Amérique. —
- J. Ilurt............................336
- Tramway électrique. -- Hulin et Leblanc . 319
- Rapport sur la traction électrique. — J. Laf-
- /argue............................. 537
- Voiture électrique. —Frank King .... 323
- Sur le démarrage des voitures des tramways
- électriques. — G. M. Knux . . . 217
- Sur le chauffage électrique des voitures de
- tramways. —J. F. Mac Etroy . . 361
- Tramway à canalisation électromagnétique.
- — J. F. Mac Laughin.................600
- La navigation électrique et la mobilisation,
- H. Maigne.......................... 191
- Sur les tramways électriques. —Henri Maréchal . .................................. 215
- Retour par les rails dans les tramways électriques— A. Monmerqué........................464
- Voiture électrique à accumulateurs. - II.
- G. Morris et P. G. Salmon .... 288
- D’Europe en Amérique en trois jours. —
- R. Pamton...........................285
- Projet de concours sur la traction mécanique des voitures de tramways, à Paris.
- ' — G. Pellissier . .................341
- Sur la traction mécanique des tramways. —
- G. Pellissier 289-345-400-447-503-545 577
- 213
- 81
- 163
- 164
- 463
- 263
- T39
- 116
- 27
- 48
- 140
- 43
- 336
- 240
- .480
- 48
- 528
- 283
- 335
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- 616
- L'I-.CLAmAGI-; KLKCTRIQUK
- Contrôleur pour moteurs et freins de chemins de fer électriques. -- Siemens
- et Ilalske........................... 519
- Prophylaxie de l’électrolyse par les courants
- de trôlets. — W. S. Smith. ... 123
- Traction électrique sur fortes rampes, à San
- Francisco. — Stuart Smith .... 142
- Synchronisation des moteurs de tramways.
- — Thomson et Kice.............. 89
- Essai de la statioi centrale des tramways
- d’Auburn.— Walsh et Almy . . . 143
- Les moteurs à gaz et les chemins de fer électriques. — Westinghouse...............480
- Moteur pour tramways. — Wightman. . . 322
- Diagramme de charge des tramways électriques de Boston.— P. Winsor . . 3Ô5
- Le? progrès du moteur électrique pour tramway. — G. T. Il.......................467
- Locomotives électriques............. 139 383
- La locomotive électrique Baltimore and Ohio 285 Puissance de traction des locomotives électriques ......................................3^5
- Chemin de fer électrique au Pérou .... 240
- Les chemins de fer électriques, aux Etats Unis 147 Chemin de fer électrique en Allemagne . . 47
- Corrosion électrolytique des canalisations
- Le circuit de retour des tramways électriques 33 5 Les tramways à traction mécanique et les
- chemins de fer métropolitains. . . 283
- Le moteur électrique et les tramways funiculaires à Chicago............................223
- Tractions électrique et funiculaire, à Philadelphie...............................527
- La traction électrique en France........608
- La traction électrique en Espagne.......608
- La traction électrique à Paris..........240
- Les tramways électriques en Perse .... 479
- Le double trôlet au Japon.................... 141
- Les tramways électriques de Cleveland. . . 384
- Tramway à conducteur souterrain...............792
- Les tramways électriques en Suisse .... 383
- Tramways à conduite souterraine, à New-
- York .......................... 283 608
- La tractiou électrique en Angleterre. ... 283
- L’entretien des tramways électriques. . . . 383
- La ligne de tramway électrique de montagne
- de Snaefell....................321
- Une ligne de tramway électrique longue de
- 105 kilomètres.................333
- Fonctionnement d’un tramway électrique
- Les tramways électriques et la pose des câbles téléphoniques.............................240
- Accident causé par un tramway électrique. 383
- Le contrôle des tramways....................... 47
- Utilité des protecteurs sur les voitures de
- tramways............................ 608
- Roues en ferro-nicke!..........................143
- Histoire de Brigands...........................384
- Essais de traction électrique des bateaux sur
- le canal Erie....................... 141
- Alger..................................... .3 6
- Besançon.................................137
- Cannes....................................575
- Le Havre................................. 42
- Le Raincy................................ 43
- Montélimard (Drôme).......................575
- Nice, Cimiez (Alpes-Mat itimes)............ 137
- Paris. - Arrêté du Préfet-de Police concernant la traction mécanique .... 136
- Peu...........................................575
- Pierrefitle...................................373
- Rochefort (Charente-Inférieure)............... 46
- Saint-Romain................................. 138
- Sorgues (Vaucluse)........................... 138
- Tourcoing (Nord)............................. 138
- Versailles.................................... 46
- Viricel-Chazelles (Loire).................... 139
- Transmission de l’énergie. — Utilisation des forces naturelles.
- Transmission d’énergie, à l’Exposition du
- Travail, à Paris. — G. Pellissier. . 107
- Transmissions à haute tension.................140
- Transmission d’énergie par courants triphasés et téléphonie.............................240
- Force motrice hydraulique sur l’Arve. à Ser-
- vaz (Haute-Savoie).................. 138
- Les forces naturelles en Suisse...............192
- Transport d’énergie de la Joule...............313
- Distribution d’énergie électrique à Neufchâ-
- tel-en-Bray ( Seine-Inférieure ) . . 44
- Utilisation des forces motrices de la Loue et distribution d’énergie électrique, à Mouthier-Haute-Pierre (Doubs). . 43
- La Ville de Buffalo et la transmission de force
- du Niagara........................... 48
- L’utilisation des chutes du Niagara...........38)
- Projetgigantesque de transport d’cncrgic aux
- Etats-Unis...........................192
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-
-
-
- TABLE PAR NOMS D’AUTEURS
- A
- âkester. — Lampe à arc.............305
- Allin etWood. — Lampe à arc........305
- Almy. — Voir Walsh et Almy..................
- Armstrong (C.-G.). — Destruction des végétaux parasites sur les voies de chemins de fer et dans les fermes. 122 Arnold. Sttne et Mac Faddf.n. — La locomotive Hcilmann.............................. 35
- Arnoux. —Bicyclette d’entraînement, à moteur électrique, système Pingault. 469 Arsonvai (t>’). —Recherches sur la décharge
- de la raie torpille...........470 367
- — Observations sur la théorie électrocapillaire de la contraction muscu-
- laire...............................572
- Ayrton et Mather. — Un explorateur de
- champ magnétique................... 175
- B
- Bain CF.). — Prévention de l’électrolyse des canalisations métalliques souterraines par le courant de retour des
- tramways électriques...............517
- Baradat (Claudio). — La téléphonie à grande distance, au moyen de l’induction multiple...................... 14
- — Voir Hess (A).
- Barr (J.-M.), Burniu (W.B.) et Rodgers (C.)
- — Sur quelques nouvelles méthodes d’inscription des courbes de courants alleruatifs ..........171
- Barnett (Maurice), — Emploi des accumulateurs dansles stations centrales de
- tramways électriques...............480
- Barstow (W.-S. ).— Utilisation diurne des stations centrales d’éclairage électrique.....................-............479
- Bell. —Voir Edison-Bell.
- Bennett (A.). — Téléphonie...................'69
- Blrnardières (de). — Sur la construction de nouvelles cartes magnétiques du globe entreprises sous la direction du Bureau des Longitudes .... 423
- Bidwem. (Shelford). — Voir Reyval (J.). . Birrnacki (Victor). — Sur la résistance
- d’une étincelle électrique.........183
- — Expériences des miroirs de Hertz . 428
- Blondet. (A.). — Du rôle des fuites magnétiques dans les moteurs à champ tournant 97, 166, 253, 296,432,540, 592
- — Observations sur le coefficient de
- dispersion des moteurs polyphasés. 268 Blondin (J). — Recettes de l’électricien, par
- E. Hospitalier (Bibliog.)...............183
- — Sur la mesure absolue des résistances, méthode J. V. Jones.............208
- — Cours élémentaire d’électricité, par
- Bernard Brunhes {Bibliog.). . . . 280
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-
-
-
- 6i8
- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Boistel (K. ). — Dynamos et transformateurs. 247 — VoirHawkins(C.-C.)el Wallis (F.) Bordier(H.). — Recherches expérimentales sur le souffle électrique .... 572
- Boucherot (P.j. — Moteurs synchrones et asynchrones à courants alterna-
- tifs............................iM
- Bouty. — Travaux de M. Mouton...........329
- Bowen(W. K,). — L’économie relative des
- tractions électrique et funiculaire . 141
- Briogs (L.). — Voir Guthe {K.-E.) et
- Briggs (L.).......................
- Brokie. — Lampe à arc......................307
- Brousson (R.-P.). — La détermination de la force électromotrice des alterna-
- — Voir A. Hess.
- Brown (Harold P.). —Protection permanente des canalisations métalliques contre la corrosion électrolytique par les courants de retour des
- tramways............................326
- Brown (A.-B.). — Voir Rcyval (J.).
- Brunhes (Bernard). —Voir J. Blondin. Brutschke et Schimpff. — Labourage électrique ......................................367
- Buck. —Voir Cox et Buck.
- Bijrch (H.-P,). — Economie des conducteurs employés dans la transmission du courant électrique dans la
- traction........................... 117
- Burnie (W.-B.). — Voir Barr (,J.-M), Dur nie(M.-B.) et Rodgers (C.).
- C
- Canet. — Manœuvre électrique des tou-
- «lies............................. 43
- Carhart (H.-S.). — Recherches expérimentales sur le champ tournant. ... 91
- Castagneris (Guido). — Voir Pellissier (G.). Cattori. — Chemin de fer électrique. . . 369
- Chapman. — Voir Clarke et Chapman. Christie !J.). —Voir Wilson, Christie, lie-ring, O. K., Sinclair.
- Clark et Weaterall. — Galvanomètre
- apériodique....................319
- Clarke et Chapman. — Pont roulant . . . 492
- Clay-Bull. —Voir Maclean et Clay-Bull .
- Collinson. —Compteur.........................419
- Combûul. — Diaphragmes électrolyseurs. . 80
- Cooper. — Voir Hermite, Paterson et Coo-
- Cox et Buck. — Relations entre la pression, la résistance électrique et le frottement dans le contact des ba-
- lais de dynamos....................419
- Culman(P.). — Sur l’aimantation du fer
- dans des champs très faibles . . . 606
- Currie (S. C. C.). — Emploi des accumulateurs dans les stations centrales de tramways..........................518
- DEF
- Dawson (P). — L’application de l’électri-
- cité à la traction.................. 63
- Delany (Patrick B.). — La lutte entre le
- télégraphe et le téléphone.......... 178
- — Télégraphes à bandes perforées. . Delvalfz (G. ). —Sur les électrodes parasites .......................................i 29
- Dobbs. — La puissance électrique d’un
- coup de foudre.......................286
- Doederlin (Otto). — Application de l’électricité au labourage ...... 537
- Donkin (Bryan). — Y oir Reyval {!.).
- Douglas (R.-M-), — Rendement des stations
- centrales de tramways................576
- Dowsjng (H.-J.). — Chauffage au gaz el à
- l’électricité........................125
- Duane (William).—Voir Trowbridge (John) et Duane.
- Ducretet. —Eclairage par le carbure de
- calcium..............................566
- — Voir Maréchal, Rigollot cl Ducretet.. Ducretet et Lejeune. — Indicateur de vitesse ................................... , . 536
- Duncan (L.). — Substitution de la traction électrique à la traction à vapeur. —
- Etude économique..................... 83
- Dupuy (P.). — Les transformateurs d’énergie électrique...............................430
- Earle (H.-A.). —Sur les accumulateurs. . 66
- Ebkrt (H.). — Les lois de l’induction déduites de l’énergétique.........................426
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-
-
-
- REVUK D’KLECTRICITÉ
- Edison. — Les appointements de M..........608
- Edison-Bell. — Nouveau phonographe . . 81
- Emmet (W.-L.-R.). — Régulation des altère
- nateurs...........................559
- Epstein. —Accumulateur.....................463
- Farnham (S.-H.). — Prévention de la corrosion électrolytique par le courant
- de retour des tramways............181
- Fatjnce (Georges). — Application de l’élec-tromêtallurgie à 1'aflînage de l’argent, et, incidemment, d’autres métaux ......................................369
- Faure (C. ). — Sur un nouvel engrais azoté :
- le cyanate de calcium.............128
- Fi-rranti. --Transformateur................247
- Fiske. — Pointeur automatique..............154
- Fodor (E. de). — Voir Hess (A).
- Freedman (W.-H.). —Force contre élec-
- motrice de l’arc voltaïque. .... 265
- Furneaux et Walker. — Projecteur pour
- navires de guerre.................310
- G
- Galitzin (B. ). — Sur la théorie de l’extension des raies spectrales............. 38
- Gaitileat. —Amorce............................ 26
- Gérard (Fric) . —Mesures électriques . . 187
- Gillei' (Michaut et). — VoirPellissier (G.) Godchaux. —Frein électrique pour transmission .......................................153
- Gorges (H.). — Recherches sur l’arc à courants alternatifs, de MM. Oelschla-
- ger, Michalke et Queissier........... 60
- Gouy. — Sur les propriétés électro-capillaires de l’acide sulfurique étendu . 471
- Grammoxt. — Nouvel emploi de l’aluminium .......................................... 45
- Gréhaut (N). — Sur la toxicité de l’acétylène.................................27 8
- Guilbert (F.). — L’éclairage par les globes
- holophanes................392 529 587
- Guthe (K.-E.) et Briggs (L.). —Sur la conductibilité êlectrolytique de l’acide sulfurique concentré...........................130
- H
- Haga (H). — Influence des ondes électri-
- ques sur la résistance électrique des
- conducteurs métalliques........... 573
- Hague (C. A.). — Actionnement par l’électricité des pompes pour les distributions d’eau................................489
- Hall. — Sémaphore automatique..............163
- Halske. — Voir Siemens et Halske..............462
- Hampsox (R. S.).— Indicateur pour block
- système facultatif...................164
- Hanappe (S.). — Variation des pertes de flux
- dans les dynamos.................434-583
- Hasson (W. F. B.j. — La section la plus économique des feederspourtramways
- électriques..........................267
- Hawkins (C. C.) et Wallis (F). — La dynamo, théorie calcul et construction — traduit de TanglaisparA. Boistel 429 Hay. — Etude de la décharge d’un condensateur .......................................330
- Hazelton (H). — Détails de construction du
- métropolitain électrique de Chicago 324 Heilman. — Voir Arnold, Sline, et Mac Fadden.
- Henry (J. C.}. — Distribution à trois fils et contrôle des moteurs de tramways
- électriques..........................373
- HkRing (Carl). — Voir Wilson, Chris lie, Hering, Pike, Sinela-ir,
- Hermite. — Voir Napier (J).
- Hermite, Paterson et Cooper. — Elcctro-
- lyseur désinfecteur automatique . 80 416
- Hess (A). — Travaux de l’Association Britannique ................................. 60 171
- — Remarques sur l’artiele de M . Brousson 121
- •- Apropos du système téléphonique de
- M. Claudio Baradat...................198
- — Praktisches Handbuch des Elektrotech-
- nikers (Manuel pratique de l’Elec-tricien), par J. Zaccharias (Bibliog) 237
- — Expérimente mit strœmen hoher wech-
- sclzahl, (Expériences dans les courants de grande fréquence) par A1, de
- Fodoret Nikola Tesla (Bibliog.) . 237
- — Die elektrischen accumulaloren (Les ac-
- cumulateurs électriques)par J. Sack (Bibliog.). 238
- — Alternating Electric currents, par Edivin
- J. Houston et A. Kennelly (Bibliog.) 186 Heydweiller. — Voir Kohlrausch et Ileyd-weiller,
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-
-
-
- Ô2(
- L’ECLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Higham. — Lampe à arc double..............309
- Higoins. — Téléphone......................463
- Holland. — Trempe électrique des fils métalliques ................................463
- Hollick. — Voir Wimshurst, Hollick. Hospitalier (E). — Voir Blondin (J.).
- Houston (Edwin.J et J. Kennblly.—Voir A. Hess.
- Houston. — Voir Thomson Houston. Hurmuzescu. — Sur une nouvelle détermination du rapport v entre les unités électrostatiques et électromagné-
- t»ques...............:............525
- Hurt (J.) — Statistique comparée des chemins de fer et des tramways, en
- Amérique..........................336
- Hutchins (à. E.) —Dispositif desûreté pour
- conducteurs électriques...........528
- Hutin et Leblanc. — Tramway électrique. 319
- IJIÎL
- Imbert. — Sur le mécanisme de la contraction musculaire........................570
- Industrie électrique, de Genève. — Nouvelle dynamo de la Compagnie. . 231
- Jackson(D. C.).— Choix des transformateurs 213 Jacob (E. S). — Mesures de la résistance d’isolement des accumulateurs. . . . 557
- Jandus — Lampe à arc.......................513
- Janet (P). — Eleetrocliimie...........49 957
- Jaumann. — Voir Poincarré (H).............
- Jeffris et Léa. — Lampe à arc différentielle 302 Jona (E). — Voir Marcülac (P).
- Jones(J. V.). — Voir Blondin (J).
- Kaemp . — Voir Nagel et Kaemf.............
- Kellner. —Electrolyseur à mercure. . . . 417
- Kennelly (A. E.) et Houston (Edwin J.).
- Voir A. Hess.
- Key (W. S.). —La nouvelle batterie d’accumulateurs de la station centrale d’éclai-
- rage électrique de Boston............180
- King (Frank). —Voiture électrique. . . . 323
- King. — Pont roulant..........................493
- Klemencic U). — Apparcilde démonstration . de l’effet calorifique des oscillations électriques dans les fils.....................473
- Pages
- Knox(G. M.). —Surle démàrragedesvoi-
- tures de tramways électriques. . . 217
- KoHLRAiiscHet Hkydweiller. — Variation de
- résistance des solutions............432
- Kolacek(F). — Actions mécaniques d’un champ magnétique variable sur des circuits fermés ; application à la mesure des coefficients de self-induc-
- lion................................
- — Caractère axial des lignes de force magnétique déduit de l’existence du phénomène de Hall.............475
- Laffargue (J.). — Etat actuel des stations
- génératiices d’électricité, à Paris. . 272
- — Rapport sur la traction électrique 527 Lamotte. — Expériences de M. Lebedev)
- sur les ondes électriques...........329
- — Les recherches de M. O. Lehmann sur les charges électriques dans les
- gi>2..........................761-4IO-458
- Langen (F.-A.). -^Gouvernail électrique 151 Larmor. — Voir Poincarré.
- Laval (de). —Turbine à vapeur.............191
- Léa. — Voir Jeffris et Léa.
- Lereau (P.). — Sur un carbure de glucinium 277 Lebedew (P.). — Sur la double réfraction
- des rayons de force électrique . . 425
- — Voir Lamotte.
- Leblanc. — Voir Hutin et Leblanc.
- Legoux (A.). — Nouvelle application de
- l’électricité à l'agriculture....374
- Lehmann (O.). —Voir Lamotte.
- Lejeune. —Voir Ducretet et Lejeune Lhuillier (G. T.). — Sur la conductibilité des mélanges de limailles métalli-
- ques et de diélectriques........... 90
- Liardet. —Accumulateur..................... 27
- Liebenthal, — Les facteurs de correction
- en phdtométrie.....................284
- Luggin. — Sur les phénomènes de polarisation à la surface des membranes métalliques...............................
- Lyon. - Lampe à arc différentielle .... 309
- M N O
- Mac Fadden. — Voir Arnold, Stine et Mac Fadden.
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-
-
-
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- Mac Elroy (J.-F.). — Sur le chauffage électrique des voitures de tramways. . Mac Laughin (J.-F.).—Tramway à canalisation électromagnétique....................
- Maclean et Clay-Bull. — Electrolyseur
- d’or.............................
- Maigne (H.). — La navigation électrique et
- la mobilisation..................
- Marchenà (E. de). — Voir Pellissier (G.). Marcii.i.ac (P.). — Cavi telegrafici sotto ma-rini (Câbles télégraphiques sous-marins), par E. Jona (Bibliog.). . . Maréchal (Henri). — Sur les tramways électriques ..................................
- Maréchal, Rigollot et Ducretet. — Relai
- télégraphique....................
- Mascart — Recherches théoriques sur la résistance des conducteurs au courant alternatif...........................
- Mathkr. — Voir Ayrton et Mather. Maurain. — Voir Mascart.
- Mayne. — Voir New et Mayne.
- Merritt et Roe. — Pompe...................
- Mershon. — Indicateur de phase............
- Mettetal. — Observation d’un phénomène
- électrique.......................
- Meyer. — Exploitation commerciale des stations génératrices d’électricité, à
- Michalke. — Voir H. Gôrges.
- Michaut(L.) et Gillet.—Voir Pellissier (G.). Miller et Woods. — Transformateur. . . . Mizuno (T.).—Note sur l’emploi des réseaux d’étain pour déceler l’existence des ondes électriques. , , . Moissan — Fabrication électrique du titane
- et du-carbure de titane..........
- — Analyse de l’aluminium et de ses
- — Sur la présence du sodium dans l’aluminium préparé par l’électro-
- lyse.............................
- Monmerqué (A.).— Retour par les rails dans
- les tramways électriques.........
- Mordey.— Dynamo à intensité constante. .
- Mouton. — Voir Boidy......................
- Morris (H.-G.) et Salmon (P.-G.). — Voiture électrique à accumulateurs. .
- Morris. — Amorce..........................
- Muirhead. — Voir White et Muirhead.
- Nagel et Kaemp. — Grue électrique du port
- de Hambourg........................494
- Napibr (J.).—Désinfection des eaux d’égout,
- par le procédé Hermite............. 69
- New et Mayne.—Lampe à arc différentielle. 309 Nicolaieve (Wladimir de). —Expériences démonstratives de l’action du courant sur un pôle magnétique. ... 183
- — Explication de la répulsion de l’anneau d’Elihu Thomson par la réaction des lignes de force magnétiques. Effets de self-induction. . . 377
- Nourry (R ).—Boussole auto-directrice. . 150
- Oberbeck (A.). — Sur les oscillations électriques qui se produisent dans les expériences de Tesla........................477
- Œlschlager, Michalke et Queissier.— Voir H. Gorges.
- P Q R
- Paillot (R.). — Voir Van Aubel (E.) et Paillot (R.).
- Pamton"{R.). — D’Europe en Amérique en
- trois jours..........................=85
- Paterson. — Voir Hermite, Paterson et
- Pélatan. — Séparation électrolytique des
- métaux précieux......................416
- Pellat (H.).— Appareils pour la mesure des pouvoirs inducteurs spécifiques des
- solides et des liquides..............145
- Pellissier (G ). — Proceedings of the international Electrical Congress of Chicago (1893) [Bibliog.)....................... 41
- — Transmission d’énergie, à l’Exposition du travail, à Paris................107
- — La traction mécanique des tramways, par E. de Marchena.[Bibliog. ). 135
- — Leçons élémentaires de télégraphie électrique, par L. Michaul et
- Gillet. (Bibliog.)................136
- — Projet de concours sur la traction
- mécanique des voilures de tramways à Paris .................241
- — Sur la tractiçn mécanique des Tramways. . . 289, 345, 400, 447, 445 577
- — Tramvie et ferrovie elettriche
- 561
- 320
- 191
- 234
- 2I5
- 263
- 469
- 491
- 279
- 275
- 247
- 332
- 262
- 567
- 522
- 464,
- 250
- 329
- 288
- 463
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-
-
- 02:
- L'ÉCLAIRAGE ELECTRIQUE
- (Tramways et chemins de fer électriques), par Guido Castagneris (Bi-l’ling.)..................459
- Pérot (A.). — Distribution et utilisation de
- l'énergie électrique..............429
- Perrin (Adolphe).— Sur les unités électriques ...................; . . 201, 260, 355
- Phrry. — Wattmètre pour courants alterna-
- tif» ...........................599
- Pf.try (M.). — Affiches transparentes électriques ....................... ..... 336
- Pettinger. — Fusée amorce..................
- Peukert (W.). — Sur la propagation de l’aimantation dans le fer.......................132
- Pigo (J.). — Couplage en parallèle des machines compound.........................265
- Pire.—Voir Wilson, Christie, ilering, Pikc, Sinclair.
- Pingault. — Voir Arnoux.
- Pionchon (J. ). — Leçons sur les notions fon-
- damentales relatives à l’étude pratique des courants alternatifs . . . 281
- Plumb. — Transformateur à 30 000 volts . 142
- Poincaré (IL). —A propos de la théorie Jo
- M. Larmor...................5. 385
- — Remarques sur un mémoire de M. Jaumann, intitulé “Longitudinales
- Licht ”.......................... 521
- Pope (Franklin L.)—Accident mortel arrivé à 139 — L’invention du télégraphe électro-magnétique.....................139
- Preeck (W.H. ). et Trotter (A. P.) — Photomètre portatif........................... 60
- Pricïo. — Lampe à arc. ....................305
- Pupin. —Télégraphe multiple................:i6
- Queissier. —Voir H. Gorges
- Raverot (E.j. — Les hypothèses des systèmes
- absolus des dimensions des grandeurs physiques .....................481
- Raworth. — Bobines d’induit en disque . 253
- Rayleigh (Lord) et Ramsay (W.), ~ La découverte de l’argon.................480
- Reyvai.(J.). — Fabrication électrolytique de
- la céruse, procédé A. B, Brown . , 23
- — Essais pratiques de M. B. Donkin
- sur les chaudières à vapeur . ... 70
- — Les propriétés électriques du sélénium. Recherches de M. Sheljord-Bidwell.........................311
- Rice. — Voir Thomson et Rice........... 89
- Richard (G.). — Applications mécaniques
- de l'électricité..............ist> 536
- — Les lampes à arc.......................302
- Richards (/oseph). *— Soudure de l'aluminium .........................................286
- Rigollot, — Voir Marèchel, Rigollot et Ducrelet.
- Ritter Von Geitler - (J. ). — Production des vibrations dans les excitateurs
- hertziens de forme compliquée. . . 36
- Robertson. — Supériorité des courants alternatifs sur les courants continus au point de vue des lampes à incandescence .................................520
- Rodgers (G). — Voir Darr (J. -M. ), Burnier (W.-B.) et RoigeH [C).
- Roe. —Voir Merritt et Roe
- Rodgers (C). — Lampe à arc différentielle. 305 Rubens (H.). •j— Sur un galvanomètre vibratoire ......................................... 94
- ST
- Sack(J.). —Voir Hess (A)............
- Salmon (P.-G.). — Voir Morris (H. G.) et
- Salmon (P. G.).
- Raffinerie Say . — Purification des jus sucrés
- par l’électrolyse................... 80
- Schmidt (Werner). — Recherches sur l’aimantation du fer par des forces
- très faibles........................604
- Schimpff . — Voir Brutschke et Schimpfj. Schuckekt (Sigmund). — Nécrologie ... 95
- Schweller et Wisse. — Bobines secondaires
- de transformateurs................ 249
- Shanschief. —Accumulateur.................319
- Sieg. — Perfectionnements dans les accumulateurs .....................................^56
- Siemens et Halske. — Fabrication électrolytique du zinc..............................263
- — Protecteur.............................462
- — Contrôleur pour moteurs et freins
- de chemins de fer électriques. . . 519
- Sinclair (G.). — Voir Wilson, Christie,
- Hering, Pikc, Sinclair ...... 142
- Smith(W.-S.). — Prophylaxie de l’électrolyse par les courants de trôlets. 123 Stuart-Smith. — Traction électrique sur
- fortes rampes, à San Francisco. . . 142
- p.622 - vue 623/624
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