L'éclairage électrique
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- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ENERGIE
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- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ÉNERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. BLONDEL
- INGENIEUR DES PONT
- D. MONNIER
- ELECTROTECHNIQUE MONTE FIORE.
- TOME LI
- 2' TRIMESTRE 1907
- ADMINISTRATION ET REDACTION
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- îedi 6 Avril 1907.
- P Année. — N® 14.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ENERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l'Institut. — A. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’École des Ponts et Chaussées. — Éric GÉRARD, Directeur de l'Institut Électrotechnique Monte-fiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’École des Mines. —G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D, MONNIER, Professeur à l’École centrale des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Ingénieur dos Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- SUR QUELQUES THÉORÈMES GÉNÉRAUX RELATIFS A L’ÊLECTROTECHNIQUE Ç)
- Il y a, en Électrotechnique, plusieurs impossibilités que, jusqu’à présent, les recherches des inventeurs ont, peut-être plus que les théories, contribué à mettre en évidence.
- Parmi ces impossibilités se place celle d’obtenir l’auto-excitation d’un système à courants alternatifs sans faire intervenir des condensateurs ou des collecteurs. Nous avons déjà insisté sur cette impossibilité dans notre communication à la Société Internationale des Electriciens, du 7 mai 1902.
- Au cours de discussions qui ont eu lieu à ce sujet, durant une séance du Comité de l’Éclairage Électnigue, M. M. Leblanc avait envisagé un aspect particulier de cette impossibilité à peu près sous la forme suivante :
- « Dans un système de circuits électriques ne comportant pas de capacités et dans lesquels rien ne bouge, quelles que soient les inductions mutuelles, les self-inductions et les résistances, sil’on introduit dans l’un des circuits une source donnant une f. é. m. alternative, le courant débité par la source est toujours déphasé en arrière par rapport à la f. é. m. »
- Cette affirmation, qui serait facilement admise aujourd’hui par tous les électriciens, n’est cependant pas évidente à priori, et l’absurdité de la conception d’un déphasage du courant en avant grâce à de complexes inductions mutuelles et à des résistances appropriées n’est pas manifeste (2).
- 0 Voir l'article de M. H. Poincaré, publié dans le n» di (Ô II y a bien un principe de M. P. Boucherot relatif à 1
- pour se*prêter à l’établissement d’une simple identité.
- , p. sg3. — N. d. 1. R. '
- de la puissance magnétisante, mais ce principe n’en-3s par induction. Le cas général est trop compliqué
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- T. LI.— N° 14.
- A la suite de la remarquable étude de M. II. Poincaré, nous nous permettrons de présenter la démonstration que cette proposition particulière nous avait suggérée.
- Considérons un système constitué parp circuits, que nous numéroterons : i, 2, 3, ..., p. Chacun de ces circuits a un certain coefficient d’induction par rapport à lui-même (coefficient, de self-induction) en même temps que (p—1) coefficients d’induction mutuelle par rapport aux (p—1) autres circuits.
- Désignant par M” le coefficient d'induction entre le circuit n et le circuit tn, nous aurons p coefficients par circuit. Pour le circuit 1 :
- ............, Mf;
- pour le circuit 2 :
- M|, Mil, M|,............., MÇ;
- etc. etc.
- et, pour le circuit p:
- >i;„ M;, M*, Mp..........MJ.
- Le coefficient M“ correspond, dans tous les . On semble conduit à p2 coefficients, m
- coefficients véritablement distincts.
- au coefficient de self-induction du circuit comme, en réalité, = on n’aura
- Tous ces coefficients sont positifs. Le sens positif reconnu sur tous les circuilsen définis-santlesp coefficients relatifs au circuit 1 convient parfaitement pour donner des signes positifs à tous les coefficients ultérieurement définis des circuits 2, 3, ..., p.
- Chacun des p circuits a, d’aulre part, une certaine résistance.
- En réalité, pour être général, on doit considérer que les différents circuits ont des parcours communs. Désignant par r" la résistance du parcours commun au circuit m et au circuit n, on doit envisager p résistances distinctes par circuit.
- Pourle circuit 1, on aura les résistances :
- pour le circuit 2, les résistances :
- rl, rf, r\ . . . . r§;
- etc., etc.
- et pour le circuit p les résistances :
- ?'p, rj;, r% .... r%.
- La résistance totale du circuit n sera rnn, et il doit être entendu que rmn = r*.
- De même qu’il y a coefficients distincts, il y a ^0*^" 0 résistances distinctes.
- Résistances et coefficients d’induction étant ainsi désignés, supposons que l’on introduise une f. é. m. alternative Yt dans le circuit 1. Les p circuits sont aussitôt le siège de courants alternatifs.
- Nous décomposerons par la pensée le courant qui circule dans chaque circuit en
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- REVUE D’ÉLECTRICITE
- deux courants : l’un I en phase avec la tension V1; l’autre J en retard de -y- ou — sur cctlc tension. Nous aurons donc p courants de l’espèce 1 :
- ........lp
- et p courants de l’espèce J:
- J,, Jâ, J3,......., Jp.
- En égalant à o dans chaque circuit la somme des cliutes ôhmiques et des f. e. ni. en phase
- avec les J, nous aurons un premier"système d’équations' :
- : : . . . — —MM. —Mfol»...........— MfwJP = o
- rUi 4- iih -+- ......— MM,— MîtüT,— MMs.............—= o
- ........— Mpwlj — MptoL — Mjwl3............—UfMP = o.
- En égalant à V, dans le circuit i et à o dans tous lés autres circuits la somme des f. é. îu. et des chutes ohiniques en phase avec les I, nous aurons un deuxième système d’équations :
- MJüjJ,-j-MM. + MfrJ«........+ • • • • • 4-r?[p = Vt
- MMi + MM. + MM».............-f-rU.-hîlU + îll,........4-r£Ip=o
- MptüJj + MptoJj-l-MpwJa . , . .• + r‘L,-hîpU..............-q-r£Ip=so.
- Ces deux systèmes d’équations, écrits l’un au-dessous de l’autre, donnent lieu à un système unique de ap équations à 2p inconnues.
- Le déterminant A des coefficients des inconnues est :
- MJW — Mî<ù—Mfa . . . . — Mft»
- ri ri ri . . . . . r{| — MJu — M% MU.) . .
- ri rl ' r>, . . ... ri — Miu — Mjw — Ma<0 . . . . — MÇu
- ?•' r1 r rP — M*« — M> —M> . . . . — M'u
- M‘o» Mïw MÎm . . . . . Mfr. r\ ri ri . . . • K
- MU.) MUo MUi) . . . . . MÇm ri ' r\ ri . . . . r\
- MU* Mfr Maw . . . . . M l<* ri rl fi . . r%. .
- M> MjV - . . . . . N> ' f" r% r% .
- Quelle que soit la .parité àe.p,. on peut, en se reportant à la définition même des déterminants, dérnontrer l’identité :
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- T. U, — N° 14.
- . . . a{ — b\ — b\ — b\.. . . — b\
- j j j " . . . a$ — b\—b\ ... al b\ b'i — b\.. b'i . . . . — 65 . . — 6$
- V . . . a‘l — bp — blp . . — ÔJ
- c\ c\ c\ . . . Cî d\ df d\ . . . . d\
- d\ . . . . d'i
- ci ci ci.. ... ci dl dl dl . . . dS
- 4 cl cl . . ... cl d\ dl dl . . - . dl
- a\ a\ a\ . . a? d[ dl dl . . . dl
- a\ a\ al . . . . ap. d{ dl dl . . . . dpt
- d\ dl . . . . (#1
- . ap dl d?p dl . . . . dp
- I>\ b\ b'i . . . 6?
- b\ 65 61 . . . 6g 4 c| cl . . . . 4
- + bï b\ b\ . -. X Cl c| c| . . . . Cp
- b'p b*p bl . . . b? Ci cl cl . . . . cp
- Posons :
- rj rl................r*
- MJ m i M2 . . . . M?
- Mi Ml M5 . . . . M£
- MJ Ml M l . . • • MJ
- Puisque r” = r" et M™= M", les déterminants A, et AM sont, tous deux, des déterminants symétriques.
- Le dénominateur A commun à l’expression des 2p inconnues (lesl et les J) sera A = Â'-hÂMW2*'.
- Il est essentiellement positif.
- Désignons par
- Arn le déterminant mineur de Ar obtenu en supprimant dans le déterminant Ar la première ligne et la n* colonne,
- et par
- Am„ le déterminant mineur de AM obtenu en supprimant dans le déterminant Am la première ligne et la ne colonne.
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- Nous avons alors :
- J„ = V
- Considérons le eas particulier où tous les circuits sont dépourvus de résislanoe. Ar et tousses déterminants mineurs sont alors nécessairement nuis. Il en résulte que tous les I sont nuis, c’est-à-dire que tous les circuits sont uniquement traversés par des courants J. D'autre part, la disparition de toute résistance ne saurait altérer les signes des J, puisque la valeur des résistances n’intervient en aucune façon dans les numérateurs des J.
- AMi désignant le déterminant mineur relatif à Jj (correspondant à la suppression de la première ligne et de la première colonne dans le déterminant AM), on a, dans le cas où Ar est nul :
- Le signe de Jj étant indépendant de la valeur de A,., si nous démontrons que Jj est positif dans le cas particulier où les résistances des circuits sont nulles, nous aurons par là même démontré que est positif quelles que soient les valeurs de ces résistances.
- Dans l’hypothèse générale où les circuits ont des parcours communs, nous pouvons toujours imaginer que, malgré la coïncidence géométrique des parcours de certains circuits en quelques endroits, ces circuits se maintiennent distincts au point de vue électrique.
- Chaque circuit distinct répète une ou plusieurs fois un contour donné, c’est-à-dire a un certain nombre de spires.
- Imaginons que nous modifions les nombres de spires d’un circuit quelconque m en faisant ce nombre k lois plus grand. Les p coefficients d’induction relatifs au circuit m vont être modifiés: ses (/)—x) coefficients d’induction mutuelle sont multipliés par k et son coefficient de self-induction par fà. Il est facile de se rendre compte que, dans le déterminant. Am, tout se passe alors comme si l’on multipliait tous les termes de la m* ligne et de la ia“ colonne par k, le ternie M“ appartenant à la fois à la me ligne et à la m* colonne se trouvant multiplié deux fois par c’est-à-dire par k2. Le nouveau déterminant AM est, par suite, /;2 fois plus grand. Mais, d’une façon générale, tout se passe comme si les déterminants mineurs de Am étaient également multipliés par À2. Exception doit être faite cependant pour le déterminant mineur relatif au circuit m qui lui se trouve multiplié seulement une fois par k. On voit donc, en se reportant à l’égalité donnant la valeur des J, que tous les courants J, et en particulier J,, conservent la même valeur. Seul le courant dans le circuit m est porté à ^ de sa valeur.
- 1 . j
- Envisageons la modification correspondant à k — ™ Le courant dans le circuit m prend alors la valeur du courant J, dans le circuit i. 1
- On se i*end compte que le nombre de spires dans chaque circuit pris individuellement pourrait être éventuellement réglé de telle façon que tous les c-ourants J2. J3, ..., Jp deviennent égaux au courant J, du circuit i.
- Imaginons qu’il en soit effectivement ainsi.
- Tous les courants J2, J3,..., Jp étant égaux au courant nous pouvons aussitôt réunir les p circuits en un seul circuit en rattachant les circuits l’un à l’autre par un conducteur d’aller et un
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- î. Lî. — N° 44.
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- conducteur de retour infiniment rapprochés,n’introduisant aucune perturbation. On intercale de cette façon les circuits les uns dans les autres. Cette disposition n’altère ni la valeur ni le signe du courant J,.
- Or, dès que nous nous trouvons en présence d’un circuit unique, ayant nécessairement un coefficient de self-induction L, nous savons que lé courant Jt est bien un courant positif déphasé de 90" en arrière sur la f. é. m. Vj.
- Puisque le cas de p circuits est ainsi ramené au cas d’un seul circuit, il est donc vrai que, en toute généralité, quel que soit le nombre de circuits, J, est toujours positif. C’est ce qu’il fallait démontrer.
- Cependant,comme des circuits à nombres entiers de spires sont seuls concevables, nous avons implicitement supposé, pour notre démonstration, que, dans le système primitivement donné des p circuits où un circuit quelconque mal spires, le produit /y donnait lieu à un
- nombre entier. Dans le cas général, cette condition ne serait pas vérifiée en toute rigueur.
- Ün cherchera alors la plus grande commune mesure y aux courants J2, J3, ..., Jp, et Ion aura, A2, As, ..., kp étant des nombres entiers :
- Ja = kzj JB = k3j Jr — Kh
- On modifiera les nombres de spires dos circuits 2, 3, ..., p en les multipliant respectivement par les facteursA2, kz, ...,kp. On arrivera ainsi à ce que les circuits 2, 3, ..., p soient traversés par le même courant j, tandis que le circuit 1 sera toujours traversé par le courant J,. On pourra alors réunir tous les circuits 2, 3, ..., p en un seul circuit. De cette façon 011 ne disposera plus que d'un circuit secondaire extérieur au circuit primaire 1. Or on sait bien que, dans ccs conditions simples et connues, le courant J, est nécessairement déphasé de 90° en arrière sur la tension Vt.
- La démonstration est donc bien absolue: le courant J, dans le circuit 1 est, quoiqu’il advienne, toujours déphasé en arrière par rapport à la tension Vt.
- Si maintenant nous supposons que les circuits sont pourvus de résistance, le courant J, conservera son signe : il apparaîtra seulement une nouvelle espèce de courants : les courants I. Le couranL It dans le circuiL 1 sera nécessairement positif, puisqu’il y a alors de l’énergie dissipée par efFet Joule dans le système.
- Nous nous trouvons donc avoir fait la démonstration du théorème suivant:
- « Étant donné un système complexe de circuits rigides, dépourvus de capacité, si l’on fait agir sur un circuit quelconque du système une f. é. m. alternative, tout se passe, au point de vue du courant débité par la f. é. m. alternative, comme, si elle agissait sur un circuit unique ayant une certaine résistance et un certain coefficient de self-induction. »
- Ayant démontré que J, était positif, nous avons par là même démontré (il suffit de se reporter à l’expression de J4 donnée plus haut) que le déterminant mineur AMl de AM était du même signe que le déterminant Am lui-même.
- Mais le déterminant mineur AMj peut être considéré comme le déterminant AM du système des Qo — 1) circuits 2, 3, 4, p.
- Dans ce système, le nouveau déterminant mineur à (p—2) lignes et (/>—2) colonnes, obtenu en supprimant la première ligne et la première colonne du déterminant AM), serait encore du même signe que le déterminant AM relatif au système de p circuits. Nous arrivons yinsi à vérifier, de proche en proche, que tous les déterminants tels que AM de systèmes
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- ayant p, (p— i), (p — 2), (p— 3), 2, 1 circuits ont un signe toujours le même. Or nous
- savons que, dans le cas d’un seul circuit, on a:
- L > o
- et, d’ailleurs, dans le cas de deux circuits :
- (L,, L2 désignent les coefficients de self-induction des deux circuils du système à deux circuits, M leur coefficient d’induction mutuelle.)
- Mous avons donc démontré le théorème général suivant :
- « Étant donné un système de p circuits, le déterminant :
- Mj MJ M?..........Mf -
- Ml M:] Uî.........M*
- m; M* m*.............MJ |
- fuc l’on peut constituer avec les différents coefficients d’induction des circuits est toujours positif. »
- Pour généraliserla question étudiée, nous supposerons enfin que chacun des circuits du système est soumis à une f. é. m. alternative. On a donc p tensions alternatives :
- Vt,Va,Vy,.........., Vp
- qui, dans le cas général, sont de phases différentes et arbitraires.
- Les courants dans chaque circuit peuvent être considérés comme la superposition des courants obtenus en faisant agir successivement, dans le système considéré, des tensions V,, V3! V8, V;>.
- Envisageons l’action réciproque de deux circuits quelconques m et n du système l’un sur l’autre.
- La f. é. m. Vm du circuit m donne lieu,dans le circuit n, à certains courants T„ et J„ respectivement en phase et en quadrature avec Vni, que nous désignerons, pour indiquer qu’ils proviennent de l’action de la f. é. m. du circuit m, par I” et J™.
- De son côté, la f. é. m. V„ du circuit n donne lieu, dans le circuit m, à des courants I,„ et JOT respectivement en phase et en quadrature avec Y„ que nous désignerons, par et J".
- On détermine I" et J” grâce au système d’équations présenté au début de notre analyse: on y fait seulement V, = o et l’on égale à Vm le second membre de l’équation ayant rang (jo + m). Pareillement, on détermine I", et grâce à ce môme système d’équations où l’on a soin de faire V, = o et où l'on égale à V„ le second membre de l’équation ayant rang (/> + »)
- On vérifie sans peine que, par suite de la symétrie des déterminants Ar et AM, on a :
- = V»
- K Ii Vn ‘
- De cette circonstance, il résulte que les puissances wattées ou magnétisantes correspondant à la circulation des courants I" et J” dans le circuit?*, siège de la f. é. m. V„, sont
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- égales et de signe opposé aux puissances wattées ou magnétisantes 'correspondant à la circulation des courants l£, et inm dans le circuit m, siège de la f. é. m, Y„,.
- Dans le système considéré, tout se passe donc, en fin de compte, au point de vue particulier de la fourniture totale de puissance magnétisante de la façon suivante.
- Faisons agir isolément la tension quelconque V, sur le système : elle débite une puissance magnétisante positive IT7; lorsque toutes les tensions Yt, V2, V9, Yp agissent simultané-
- ment, lu puissance magnétisante totale fournie au système est simplement :
- 2HI q
- et elle est essentiellement positive.
- Marins
- Latour.
- PRÈDÉTERM1NATÏON DES AMPÈRE-TOURS D’ENTREFER DANS LES MACHINES ELECTRIQUES (fin) (').
- Nous avons poussé l'approximation plus loin encore par la considération suivante : en vertu du principe de moindre action, applicable aux forces magnétiques en jeu ici, la répartition du champ d’entrefer sera telle que la chute de potentiel et par suite les ampère-tours AW,, seront un minimum par rapport à toute autre répartition possible. II n’est donc pas logique de poser a priori le trajet des lignes de force latérales ; pour les nécessités analytiques, on supposera connue la forme générale de ces courbes, mais il y aura un paramètre variable, que l’on déterminera par la condition que la conductibilité magnétique soit un maximum.
- Nous supposons que les lignes de force latérales sont des quarts d'ellipse d’r limites par l’axe d’ellipse m's dont le demi-petit axe est n'm' et le demi-grand axe n's = p. p est le paramètre variable. L’arc «V, correspondant à n'a' — x, a pour demi-grand axe n'r = y, tel que
- La longueur de l’axe d’ellipse a'r peut être représentée approximativement par :
- y *(.+»)•
- (i3)
- Appelons: B* l’induction en a\ variable avec or,
- Bxs l’induction variable avec a le long de ar, By l’induction en r, pour =
- On a
- B s . dx= B ,. dy.
- (') Eclairage Electrique,
- 1907, p. 437.
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- en supposant une répartition proportionnelle des extrémités dx des tubes de force entre c' et m‘ et des extrémités dy de ces mêmes tubes entre d'et s, ce qui semble naturel.
- En posant —— = v, (i4)
- et en se rappelant la relation (12), on a :
- B, — B3
- (i5)
- .Nons supposons B, étant les valeui
- ne variation extrêmes :
- » de Bæsle long- do a'r, de sorte que l’c 5 Bœ — B„
- 1, Dj, et
- est-à-dire, en tenant compte des formules (i3) et (i5) :
- B*s = B,:
- **(.+*)(«-,)j
- On a donc pour l’intégrale le long du chemin a'r :
- et, en résolvant:
- AW, = o
- Bx =
- AWl
- On a ensuite, comme précédemment :
- <s>l s f" b ,dx. i,=1, —---- fi ~
- Les valeur L’exprcssù
- de '1*1 sont les mêmes que dans la méthode précédente, n «I>t = ‘h/ d1/ et la formule (4) nous donnent par les mêmes procédés :
- («.+ .)(«
- (16)
- Le terme A est le même que dans les formules (10) et (11).
- L’expression (16) contient en % le paramètre variable/;, d’après la formule (12). On trouve par différentiation la condition du minimum de AW{,
- (ou du maximum de + + ,) = /(«) j •
- Cette condition est:
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- équivalent, d’après les formules (12) et («4), à :
- le signe — étant à éliminer vu que l’on doit avoir p > 0:
- L’expression (17) signifie que, sur la fig. (1), d's doit être égal à
- Si l’on introduit dans (16) la condition de minimum (17), on trouve les formules définitives, correspondant aux deux valeurs de A :
- à employer respectivement selon que z est plus grand ou plus petit que 55. .
- Remarque. — En toute exactitude, les valeurs de AWÇ obtenues par les formules ci-dessus, sont à réduire dans le rapport ^ ^ pour les machines à pôles intérieurs, età augmenter dans le rapport pour les machines à pôles extérieurs, D étant le diamètre des faces polai-
- res, afin de rapporter toutes les largeurs au diamètre moyen de l’entrefer. Cette correction est, d’ailleurs, la plus souvent négligeable (<o,oi).
- Calcul de. bi et de lt.
- Lorsque l’entrefer 0 n’est pas très grand relativement, soit à la largeur b des pôles, soit à l’épaisseur d’un des paquets de tôles, si par exemple, pour préciser, l’on a : S<o,2Ô
- ou 5 < o,2X,
- X étant l’épaisseur d’un des paquets de tôle, ce qui est le cas général, on peut se dispenser
- rechercher graphiquement les valeurs de bt et de l, en utilisant les formules suivantes :
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- REVUE D'ÉLECTRICITÉ
- Formules pour è, (comp. fig. 2 à)
- 1) Pièce polaire à angle droit d’après 1 :
- b, = b -f- 5 + •
- 8 §h TT 2 S —(— h
- Maximum de h :
- h —
- t — b
- — 3, t étant l'intervalle polaire.
- 2) Pièce polaire oblique ou arrondie d’après 2 :
- b désigne toujours la largeur d’entrefer constant c.
- Si l’on a B > 0,2 b, ou si la pièce polaire est profilée pour un entrefer variable, on 11e peut se dispenser de la détermination graphique, car les flux d’extrémité ont alors trop d’importance pour être calculés approximativement.
- Formules pour l( (comp. fig. 2 b).
- IL y a n paquets de tôles, dont l'épaisseur totale est / = SX , séparés par n — 1 canaux d’cpaisseur c, et nous supposons 2B.
- 1) Les tôles des pièces polaires dépassent les tôles d’induit des deux côtés de la machine d’après 1 :
- — l + ni + ~
- 2) Les longueurs totales de l’induit et de l’inducteur sont égales d’après 2 :
- 3) L’inducteur-est en retrait sur l’induit d’après 3:
- /, longueur axiale totale de l’induit lm — — l’inducteur
- ?, = /+/.— /. + ni + gg5(° —2^),
- Nous avons pu éprouver ces différentes méthodes sur un grand nombre de machines modernes à courants alternatifs, et, occasionnellement, sur des dynamos à courant continu, de toutes grandeurs, avec des entrefers de i,5 à 10 millimètres, et des proportions de dents et d’encoches très différentes.
- Nous avons été amenés à abandonner l’emploi des formules (5) et (7) comme n’étant qu’ex-ceptionnellement exactes et pouvant donner lieu à des erreurs de plus de 10 °/0.
- Les formules (10) et (11), (18) et(ig) sont pratiquement exactes : les écarts sont rarement supérieurs ù 5 °/0 entre les valeurs calculées et les valeurs mesurées qui sont elles-mêmes, en tant que mesures techniques, susceptibles de lin ou deux °/a d’erreur dans les cas les plus favorables.
- Léon Legros.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T, LI. — N® 14,
- LÉLECTROLYSE DES MÉLANGES (suite) Q).
- Tension à laquelle apparaît le zinc. — Au moment où le zinc se dépose à la cathode, il y a décomposition du chlorure de zinc à la calhode et formation de chlorure de cuivre à l’anode, celle-ci étant en cuivre.
- Or on a :
- Chaleur de formation du chlorure de zinc dissous. . . ZnH-Cla = i i3,o calories.
- — du chlorure de cuivre — ... Cu-f-CP= 6a,5 —
- Différence............................................... 5o,5 calories.
- et comme il faut 46calories,3, par deux valences pour i volt, la tension du couple Cu | Zn en solution chlorhydrique a pour valeur approchée :
- 5m5_ vüll
- 46,3 1
- En réalité, la valeur r i3 calories pour la chaleur de formation du chlorure de zinc dissous est trop grande, car elle correspond à 2volls,44 pour la force électromotrice du couple Zn j Cl2, et l’expérience donne 2v,llt%ao. Il faut, donc compter : 46,3 x 2,2 = ioiMlnri,!S,9 pour cette chaleur de formation, et l’on a par suite :
- Chaleur de formation du chlorure de zinc..............................101,9 calories.
- — du chlorure de cuivre...........................62,5 —
- Différence...........................................39,4 calories.
- Soit pour la tension du couple Cu | Zn en solution chlorhydrique:
- C’est exactement celle valeur qu'a donnée la mesure directe.
- Ainsi, ov0lt,85 est la tension critique de décomposition du chlorure de zinc dans le cas particulier actuel. Or on remarquera avec intérêt que la région instable commence bien avant celte valeur. Ce qui montre qu’avant de pouvoir subir la décomposition éiectrolytique, les ions Zn se sont orientés et que des tètes de files Zn sc sont groupées au voisinage de la cathode, au point de créer un commencement de force contre-électromotrice dès oton,5 environ, et d’entraîner ainsi l'instabilité dès cette valeur de la tension.
- En autre fait non moins curieux manifeste cette présence des ions Zn au voisinage delà cathode dès les plus basses tensions : on remarque que la droite relative au dépôt de cuivre ne va pas passer par l'origine, mais à la tension oy0U,2o environ, manifestant ainsi l’existence d’une force contre-électromotrice entre les électrodes avant même le dépôt du zinc, et alors que le dépôt n’est constitué que par du cuivre pur.
- Or, le zinc est un réducteur pour le sel de cuivre et la présence des ions Zn a pour effet de réduire CuCl* en Cu2Cla. La calhode est donc entourée de Cu*Cl? et l’anode de CuOVet il existe par suite une force électromotrice entre les électrodes.
- 0) Écurage Électrique, tome L, 9 mars 1907, p. 33g-.
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- Déterminons sa valeur approchée.
- On a :
- Chaleur de formation du chlorure cuivreux.......... Cu2 + Cl2= 70,8 calories.
- — du chlorure cuivrique........... Cu -4-Cl?= 62,5 —
- Différence.......................................8,3 calories.
- correspondant à une tension approchée de :
- valeur concordant bien avec le résultat expérimental.
- A partir du moment où le zinc se dépose concurremment avec le cuivre, les proportions relatives des deux métaux sont immédiatement données, en fonction de la tension, en mcuanl par le point correspondant à la tension minima pour laquelle commence à se déposer le zinc, une parallèle à la droite relative au cuivre- pur. Le cuivre continue à suivre celte droite, simplement déplacée par suite de la production d'une force eontre-élcctromotrice (région instable). Mais la tension étant à cc moment supérieure à un volt, le cuivre se dépose alors sous l’état allotropique pulvérulent noir.
- Èiectrolyse d’une solution de chlorure de zinc. Composition du bain.— Solution de chlorure de zinc marquant 6" Baumé ; poids spécifique : i,o43, et contenant par conséquent environ 5 “/° de ZnCl3.
- L’éleelrolyse élait faite entre électrodes en zinc, les anodes étant constituées par deux feuilles de zinc, la cathode parle crayon de cuivre précédemment employé, mais galvanisé auparavant. Diamètre == 6 millimètres.
- EXPÉRIENCES
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- La figure 6, qui interprète ces résultats, montre que l’on se trouve très manifestement au delà du point du passage, et que l’clcctrolysc de plusieurs composés a déjà lieu, car les droites prolongées ne vont pas passer par l’origine.
- Fig. 6. — Électrolyse d’une solution de chlorure de
- Reprenons donc cette étude expérimentale de o à 2 volts.
- La figure 7 interprète ces résultats expérimentaux et montre que l’on a serré de plus près le point de passage, mais sans l'obtenir au cours d'une même expérience. Les détermina-
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- tions expérimentales suivantes comblent cette lacune, et contiennent le point de passage obtenu au cours d'une seule et meme expérience.
- êriences
- La figure 8 interprète ces résultats et mon Ire manifestement l’existence du point de pas-
- Fig. 8. — Électrolyse d’une solution de chlorure
- sage, c’est-à-dire d’une variation brusque dans la résistivité apparente de l’électrolyte. Dans
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- la seconde partie de l’expérience, de nouvelles files d’ions sont donc entrées en vibration, mais ce qu'il importe de remarquer, c’est qu’aucun dégagement d’hydrogène ne se produit, et qu’il ne se manifeste pas d’instabilité par suite de la production soudaine d'une force contre-éleclromotricc. En maintenant.l’électrolyse pendant quelque temps, on remarque seulement que le zinc nouvellement déposé présente un aspect noir pulvérulent au lieu de l’apparence métallique et du dépôt galvanique obtenus dans la première partie de l’expérience.
- Ce zinc à caractère spécial constitue en réalité un état allotropique du zinc ordinaire, comme on l’a vu précédemment pour le cuivre.
- En rapprochant les différents graphiques, on constatera que contrairement au cas bien net de l’électrolyse d’un mélange, le point de passage ne paraît pas se produire ici pour une tension critique, mais bien plutôt pour une densité de courant critique, la tension pouvant varier dans de larges limites. Il suffît qu’elle-soit supérieure à une certaine valeur, assez faible, celle du couple: Zn ordinaire | électrolyte considéré | étal allotropique du zinc.
- Mais quelles sont ces nouvelles files d’ions entrant en vibration ?
- On pourrait croire à un changement dans la valence de l’ion métallique, portant alors une charge électrique plus considérable, avec modification correspondante dans la formule du sel en solution. L’expérience ne vérifie pas cette hypothèse, et montre que l’équivalent, éiec-trochimique n’a pas varié avec le changement d’état. Un meme nombre d'ampères-heures intéresse un même poids de métal sous les deux états.
- 11 faut donc admettre» le passage du courant, pour une densité de courant supérieure à la valeur critique, sur de nouveaux groupes d’ions, dont nous avons montré précédemment l'existence dans la liqueur, et si le courant passait primitivement sur les ions Zn et Cl, par exemple, on peut admettre qu’il passe maintenant en même temps sur de nouvelles files d’ions constituées par les ions Zn et (OH), ou par les ions Cl et II, l’hydrogène ne se dégageant pas, mais précipitant le métal par substitution, jusqu’à une certaine valeur de la tension, ou de la densité de courant, où le dépôt devient spongieux par l’hydrogène libre contenu.
- Il est intéressant de remarquer la différence dans l’électrolyse du sulfate de cuivre et dans celle du chlorure de zinc: daus le premier cas, sitôt que l’hydrogène peut apparaître, il se dégage sans précipiter de métal par substitution. Dans le second cas, au contraire, 1 hydrogène libre retarde son apparition en précipitant du zinc à sa place. Ces phénomènes sont une conséquence directe du principe de l’action et de la réaction, dont il a été question lors de l’étude de l’équilibre chimique. La substitution du cuivre à l'hydrogène dans le sulfate est endolhermique : le cuivre ne décompose pas, en effet, l’eau acidulée sulfurique ; au contraire, la substitution du zinc à l’hydrogène dans le chlorure est exothermique: le zinc décompose, en effet, l’acide chlorhydrique. Par conséquent la cuve électrochimique, qui constitue ici une absorption d’énergie, réalise ainsi, dans les deux cas, avec la production de phénomènes différents, la réaction maxima à l’action électrolytique du courant, en absorbant dans l’une et l’autre expériences le maximum d’énergie possible.
- Ainsi, sans que la question soit nettement élucidée au [joint de vue théorique, on dispose là d’une méthode générale de traitement électrochimique permettant de produire différents états allotropiques d’un même corps.
- Les faibles tensions et les faibles densités de courant donnent, en général, l’état métallique brillant et adhérent, recherché dans la galvanoplastie ; les fortes densités de courant donnent un mélangeàc deux ou de plusieurs états allotropiques, avec proportions croissantes du nouvel état pour une densité croissante de courant. On le voit sur les graphiques, puisque
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- les proportions respectives des deux états dans le mélange sont données par les valeurs de ^ et U , qui varient linéairement.
- Cependant, par l’emploi de certains artifices, variables avec chaque cas particulier, on arrive à obtenir le second état allotropique isolé du premier. D’une manière générale, il sullit notamment de constituer les électrodes de la cuve électrolytique de telle sorte qu’une force contre-élcctrotnotrice suffisante existe entre elles, soit parla nature chimique de ces électrodes, soit par des phénomènes spontanés de polarisation, d’oxydation ou de réduction sous le passage môme du courant. On s’arrange ainsi pour se trouver au delà du point de passage, tant pour la tension appliquée aux électrodes que pour la densité de courant que l’on y fait régner.
- Enfin, il a ôté noté, au cours de diverses expériences, que l’électrolysc active la chute des précipités en suspension dans l’électrolvte.
- (A suivre'; Georges Rosset.
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- La théorie moderne de la conductibilité électrique des métaux. — J.-J. Thomson. — Institution of Electrical Etvjinecrs.
- Il est quelque peu étonnant que, bien que le passage de courants électriques à travers des métaux soit le cas le plus familier de la conduction électrique, notre connaissance du mécanisme par lequel la conduction est effectuée soit beaucoup moins bien définie et beaucoup moins développée que dans le cas oii l'électricité est transmise à Iravorsdes gaz ou des liquides. Cela est dû, sans doute, au fait que, grâce à la théorie
- conception beaucoup mieux définie de la structure d’un gaz que de celle d’un métal. Cela est probablement dû aussi en partie au fait que les lois et les phénomènes dont dépend la conduction de l’électricité à travers les métaux sont beaucoup moins variés et présentent beaucoup moins de particularités que la conduction de l’électricité dans les gaz.
- Toutes les théories de la conduction métallique attribuent le passage de l’électricité à travers le métal au mouvement de particules électrisées. Dans la théorie développée primitivement par Riecke et peu après par Drude, on suppose la présence dans le métal de particules électrisées positivement et négativement, en mouvement
- sous l’action de la force électrique. Sous la forme que l’auteur a donnée à cette théorie, le mouvement des particules est limité au cas de particules négatives. L’auteur a supposé que les véhicules réels de l’électricité dans le métal sont oes petits systèmes électrisés négativement que l’on appelle des corpusculés, et que les particules positives plus lourdes prennent une part très faible ou nulle dans la conduction de l’électricité. Cette façon [d’envisager les choses présente l’avantage que le passage de l’électricité à travers un métal n’est accompagné d’aucun transport du métal. Sous. la forme usuelle de cette théorie, qui doit subir quelques modifications coin me lo montrera l’auteur un peu plus loin, la structure du métal est à peu près la
- Par l’action d’un atome du métal sur un autre, des corpuscules sont expulsés des atomes du métal et restent diffusés à travers la masse du métal; on peut se représenter celui-ci comme un corps poreux dont les pores sont occupés par une substance ayant les propriétés d’un gaz parfait. Dans l'ancienne théorie, on supposait que ces corpuscules restaient libres pendant un temps suffisamment long pour pouvoir être en équilibre thermique avec le métal lui-même ; comme dans les gaz, l'énergie cinétique moyenne était alors une constante dépendant unique-] ment de la température. Dans tous les gaz,
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- l’énergie cinétique moyenne est la môme quand la température est la même. T.es corpuscules étant extrêmement petits en comparaison des molécules d’hydrogène (la masse d’un corpuscule est environ le i /3 4oo de la masse d’une molécule d’hydrogène), il en résulte que, si l’énergie cinétique du corpuscule doit être la même que celle d’une molécule d’hydrogène, le corpuscule doit se déplacer avec une vitesse beaucoup plus grande que la molécule d’hydrogène pour une même température. Le carré de la vitesse du corpuscule doit être 3 4oo fois plus grand que le carré de la vitesse de la molécule d'hydrogène. Tl en résulte que la vitesse d’un corpuscule h o° centigrade doit être d’environ io7 centimètres par seconde. Les corpuscules, animés d’un mouvement rapide, sont supposés disséminés dans le métal et doués de la même vitesse de déplacement dans toutes les directions. Si aucune force extérieure n’agit sur eux, il n’y a pas transport d’électricité dans une direction plutôt que dans une autre : il y a autant de corpuscules se mouvant dans une direction que de corpuscules se mouvant dans la direction opposée, et aucun flux d’électricité ne passe dans le inétal. Mais, si l’on applique à ces corpuscules une force électrique extérieure, ils sont déviés par cette force et se déplacent à travers le métal en entraînant avec eux une quantité proportionnelle d’électricité : c’est ce flux d’électricité qui constitue le courant électrique. On peut, en partant de ce point de vue, trouver facilement une expression pour la conductibilité du métal en fonction du nombre de corpuscules par centimètre cube et en fonction de leur longueur moyenne de libre parcours
- La vitesse moyenne que la force électrique communique à ces corpuscules est pratiquement la vitesse qui peut leur être donnée dans l’intervalle entre une collision et la suivante. L’effet de la force électrique est annihilé quand il se produit une collision, et il faut que celte force effectue à nouveau son travail: en appelant * l’intervalle entre deux collisions, y la force électrique, e la charge d’un corpuscule, l’accélération a pour valeur yeini. Le temps t s’écoulant entre une collision et la suivante, le temps pendant lequel l'accélération sc produit a exactement pour valeur t, de sorte que la vitesse finale due à la force est (ye/m)t. La moitié de cette vitesse donne la vitesse moyenne. Si Ton suppose que
- la quantité d’électricité u passant par unité de surface dans l’unité de temps est égale au nombre de corpuscules traversant cette surface, on a:
- C’est là l’expression du courant, qui est proportionnel à la force électrique y. La conductibilité c a donc pour valeur:
- En ce qui concerne le temps t, il est facile de voir que la vitesse communiquée à un corpuscule entre une collision et la suivante est extrêmement petite en comparaison de la vitesse que possède le corpuscule en vertu de sa température (i<>7 centimètres par seconde). Il en résulte que la vitesse avec laquelle le corpuscule se meut entre deux collisions est pratiquement la vitesse de io7 centimètres par seconde, indépendamment des forces agissantes. Soit v la vitesse du corpuscule : l’expressiou de la conductibilité du métal prend la forme suivante :
- en appelant X la longueur de libre parcours d’un corpuscule.
- Drude a trouvé un résultat très remarquable relatif à la relation entre la conductibilité électrique et la conductibilité calorifique d’un métal. Il est évident que si l’on a un métal rempli de ces corpuscules en équilibre de température avec le métal lui-même, et si les différentes parties du métal sont à différentes températures, la température des corpuscules est diflérente d’un point à un autre, de sorte que l’énergie des corpuscules tend à passer des parties chaudes vers les parties froides. Par suite de la liberté avec laquelle se déplacent ces corpuscules, il existe une conduction calorifique due aux corpuscules eux-mêmes. Supposons provisoirement que toute la chaleur transmise dans un métal soit conduite par ces corpuscules, de sorte que la conductibilité du métal soit la conductibilité de cette collection de corpuscules. D’après la théorie cinétique des gaz, la conductibilité d’un gaz peut être exprimée en fonction du nombre de molécules de gaz par centimètre cube, la longueur moyenne de libre parcours, et la vitesse moyenne. En appelant k la conductibilité calori-
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- fiquc d’un gaz, celle-ci est donnée par la for-
- * = (i/8) *}.«,,
- a étant l’énergie cinétique de la molécule d’un gaz quelconque à la température absolue 6. C’est la définition de dont la valeur est d’environ i,5-io-16. Si l’on divise l’une par l’autre les expressions de k et de c, on voit que les caractéristiques particulières du gaz, le nombre de corpuscules par centimètre cube et la longueur de libre parcours de ces corpuscules, s’éliminent. On a alors :
- k _ 2 TM>*
- Le terme mv1 est l’ensemble de l’énergie cinétique du corpuscule: quel que soit le métal dans lequel peut exister le corpuscule, on a :
- Il en résulte que le rapport a pour valeur : k _ \v-() c 3ea
- On voit que, dans ccs conditions, le rapport de la conductibilité calorifique à la conductibilité électrique a la même valeur pour tous les métaux. Ce résultat n’est pas rigoureusement exact, mais il est vrai avec un très grand degré d’approximation pour un métal pur. On peut aller plus loin. On peut effectuer des calculs sans faire aucune hypothèse, et même sans s’appuyer sur aucune détermination de la valeur de e. La détermination de la constante (a20/e2) peut être effectuée de la façon suivante :
- La pression p d’un gaz d’après la théorie cinétique est donnée par le produit :
- (i/3) mt’-n,
- en appelant n le nombre de molécules par centimètre cube. On a ainsi :
- pz=n (a/3) 20 n
- p____ 200
- ne ~ 3e *
- Or ne estle nombre de molécules d’hydrogène par centimètre cube, multiplié par la charge d’un atome d’hydrogène. On sait qu’une unité d’électricité décompose environ 1,2 centimètre cube d’hydrogène à la pression normale et à la tempé-
- rature normale. Puisqu’il y a, dans 1,2 centimètre cube, le même nombre d’atomes qu’il y a de molécules dans 2,4 centimètres cubes, on a :
- et l’on peut exprimer (26fe) en fonction de quantités déterminées par des considérations tout à fait différentes. On trouve comme résultat, à
- 4a;0.
- Ze
- unités absolues.
- (J suivre
- R. V.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Sur les pertes dans le fer des machines asynchrones. —Th. F. Wall. —The Elecirieim, 1 et
- Dans les machines asynchrones, la rotation du champ produit des pertes dans le fer du stator et dans le fer du rotor. Les pertes dans le stator sont à peu près constantes pour une fréquence donnée et pour une tension donnée ; les pertes dans le rotor dépendent de la valeur du glissement. Dans les conditions normales, le glissement a une faible valeur, et les pertes dans le fer du rotor sont généralement faibles. Outre ces pertes, il existe des pertes secondaires dues à la cause suivante :
- Quand une dent du stator est opposée à une dent du rotor, le flux dans les deux dents atteint un maximum. Quand une dent du stator est opposée à une encoche du rotor, la réluctance est accrue et le flux diminue de valeur. Il se produit donc, quand le rotor tourne, des pulsations de grande fréquence qui donnent lieu, dans la denture, à des pertes correspondantes. La fréquence des pulsations dans la denturedu rotor est égale au nombre de dents du stator multipliées parle nombre de tours du rotor par seconde, et la fréquence des pulsations dans la denture du stator est égale au nombre de dents du rotor multipliées par le nombre de tours par seconde du
- Dans l’étude qui suit, l’auteur a eu d’abord en vue la répartition des pertes dans un moteur d’induction triphasé de 7 chevaux, d’après la méthode de Bragstad '*). Ensuite, il décrit des ex-
- (D Eclairage Electrique, t. L, 2 et 9 février 1907, p. ifig et 206.
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- périences dans lesquelles les pulsations dans la denture ont été étudiées indépendamment et directement.
- Séparation des pertes dans le fer. —Les pertes produites par les pulsations ne peuvent pas être couvertes directement par l’énergie électrique fournie au stator, puisqu’elles exigent un courant de même fréquence qu’elles-mêmes. Il est impossible d’obtenir du réseau un courant watté de cette fréquence, d'après le principe bien connu qu’un courant et une f. é. m. de fréquences différentes sont déwattés l’un parfrapport à l’autre. Puisque les pertes ne peuvent pas être couvertes directement par l’énergie électrique empruntée au réseau, elles doivent être compensées par la partie de la puissance électrique transmise au rotor comme effet mécanique, et agir de la même façon qu’un supplément de frottements.
- La puissance transmise du stator au rotor dans les moteurs asynchrones peut être divisée en deux parties : une partie, proportionnelle au glissement, tient compte des pertes dans le cuivre et des pertes dues aux courants deFoucault et à l’hystérésis dans le rotor : l’autre partie, proportionnelle à la vitesse, est la puissance mécanique et tient compte de la puissance absorbée par les perles dues aux frottements et les pertes sus-mentionnées dues aux pulsations dans la denture. Si l’enroulement rotorique est ouvert, la première partie donne les pertes par hystérésis et par courants de Foucault dues au champ principal, et la deuxième partie les pertes de puissance par frottements et pulsations dans la den-
- Les expériences ont été faites par la méthode du lancé. Le rotor est amené à une vitesse élevée et abandonné à lui-même, I’enroulementsta-torique étant ouvert et les balais soulevés. Ou lit les vitesses et les temps, et l’on trace la courbe d’arrêt du rotor. D’après l’accélération négative, dont la valeur est. déduite de cette courbe, et le moment d’inertie du rotor, on peut calculer la puissance absorbée par les frottements à une vitesse quelconque. On trace ensuite une courbe d’arrêt avec la pleine tension appliquée entreles extrémités de l’enroulement slatorique, les balais étant encore soulevés. La puissance absorbée, mesurée d’après cette courbe, contient, outre les pertes "par frottements, la partie des pertes dues aux pulsations dans la denture,couverte par l'inertie des masses tournantes ; le
- reste de ces pertes, dû aux pulsations, est transmis du stator au rotor et doit se retrouver dans les watts fournis à l’enroulement statorique. La puissance fournie par l’inertie des parties tournantes est égale à
- K/i (tinjdt),
- K étant une constante qui dépend du moment d’inertie, n le nombre détours, et t le tempsen secondes.
- Pour trouver le moment d’inertie des parties tournantes, on attache un faible poids au volant sur l’arbre du rotor, et on fait osciller le système. En appelant J le moment d’inertie, P la niasse en ldlogrammesde cepoids supplémentaire, x la distance en mètres du point d’attache du poids à l’axe de l’arbre, T la durée d’une oscillation en
- J étant mesuré en kilogrammètres.
- On déduit la valeur de K de celle du moment d’inertie, d’après les considérations suivantes:
- watts dissipés = — n ' ——
- Soit F le moment retardateur sur le rotor quand la vitesse est de n tours par minute. Les watts dissipés sont donnés par la formule Mais, en appelant M la masse des parties tour-
- F = M/ck»,
- k étant le rayon de giration en centimètres et w l'accélération négative angulaire. On a donc les équations suivantes :
- F=M*S
- 27 dn
- 6o dt
- watts dissipés = M . /c2
- Go dt Go
- Si l’on remplace MA4 par J.
- watts dissipés — J • —:—— • n * 3 6oo
- du
- dl
- T2Pr
- 4^
- 3 6oo
- 9,
- watts dissipés =
- K —TL P .#.0,0109.
- On trace la courbe d’arrêt avec l’enroulement
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- statoriquc ouvert et, avec les balais soulevés, c’est-à-dire la courbe du retard du uniquement aux pertes par frottements dans les paliers et dans l’air. On en déduit la deuxième courbe en multipliant la sous-normale par la constante k, de façon à trouver les pertes des watts dues aux frottements à différentes vitesses. Ensuite on trace une troisième série de courbes en appliquant entre les bornes du stator la tension normale et en soulevant les balais : pour l’une de ces courbes, on faitlourner le rotor dans le même sens que te champ ; pour l’autre courbe, on fait tourner le rotor en sens inverse du champ. D’après ces deux courbes, on peut calculer comme précédemment la valeur de la puissance absorbée, et, après en avoir déduit la puissance absorbée par les frottements, déduite de la courbe précédente, on obtient une courbe AA (fig. i).
- Dans ce diagramme,les vitesses dans le même sens que le champ tournant ont été tracées à droite et les vitesses dans la direction opposée à celle du champ tournant ont été tracées à gauche de l’axe des ordonnées. La courbe ÀÀ représente les pertes, frottements déduits; la courbe BB représente les lectures au wattmètre, pertes Joule déduites : juste au-dessous du synchronisme, la puissance fournie au stator est égale aux pertes constantes dans le stator, augmentées delà puis-
- sancceorrespondant au couple d’hystérésis ; juste au-dessus du synchronisme, la puissance fournie au stator est égale aux pertes constantes dans le stator diminuées de la puissance correspondant au couple d’hvstérésis dans le roi or. La puissance donnée pour la distance entre la courbe BB et la ligne horizontale^CC est la puissance transmise du stator au rotor. Comme cela a été expliqué, elle doit être divisée en deux parties dont l’une, proportionnelle à la vitesse du rotor, donne la puissance transformée en puissance mécanique, cl dont l’autre, proportionnelle au glissement, donne la puissance transmise pour couvrir les pertes électriques dans le rotor. La part proportionnelle à la vitesse doit être ajoutée à la courbe AA pour les vitesses dans le sens de rotation du champ, et soustraite pour les vitesses dans le sens opposé au sens de rotation du champ. On obtient la courbe DD, symétrique par rapporta l’axe des ordonnées, qui donne les pertes résultantes dues aux pulsations dans les dents. T,a part proportionnelle au glissement est portée sous forme de courbe EE, avec la ligne horizontale CG comme abscisse. Cette courbe donne les pertes dues à l’hystérésis et aux couvants de Foucault
- Pour séparer les pertes dues à l’hystérésis des pertes ducs aux courants de Foucault, leprocédé le plus commode est le suivant. Les pertes dues aux courants de Foucault croissent approximativement comme le carré de la fréquence, et les pertes par hystérésis croissent proportionnellement à la fréquence. Si donc l’on divise les valeurs des pertes par la vitesse, et si l’on porte les résultats obtenus en fonction de la vitesse, on obtient une ligne droite coupant Taxe des ordonnées. L’ordonnée à l’origine de cette droite, multipliée par la vitesse, donne les pertes par hystérésis à différentes vitesses et, en les retranchant des pertes totales, on trouve les pertes par courants de Foucault. On voit, d’après la façon dont la courbe EE a été déduite de la courbe BB, que cette dernière représente réellement les pertes totales à une certaine échelle, divisées par la vitesse, la ligne CC pouvant être regardée comme abscisse. Le point de rencontre avec l’ordonnée n— iooo donne l’échelle par laquelle il faut multiplier la vitesse pour obtenir les pertes par hystérésis à cette vitesse. Il est douteux, toutefois, qu’une telle séparation soit admissible, car les effets d’hystérésis dus aux pulsations
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- de grande fréquence ne peuvent pas être considérés comme simplement superposés aux effets d’hystérésis dans la denture, dus au champ tournant principal. En ce qui concerne les courants de Foucault, une telle superposition est admissible, puisque la valeur efficace de deux courants de fréquences différentes traversant un conducteur est égale à la racine carrée moyenne de la somme des carrés des valeurs efficaces des cou-
- La figure i a été tracée pour une induction correspondant à 100 volts induits de l’enroulement statorique à la fréquence 5o. Des expériences ont été faites pour deux autres valeurs de l’induction correspondant à des tensions de i3o et 120 volts induites dans le stator à la fréquence 5o.
- (A suivre.) R. R.
- Comparaison entre le chargement à la main et le chargement automatique des chaudières.
- Des essais de durée ont été faits sur une même chaudière munie d’un dispositif de chargement mécanique ' ou chargée il la main. Le dispositif mécanique était du système Bennis. Les essais ont été effectués sur une chaudière marine de 3,2 X! 4,4 mètres carrés; le charbon employé avait un pouvoir calorifique de 3 200 calories. Les résultats obtenus ont été les suive nts :
- Ces chiffres montrent tout l’avantage que présente le chargement mécanique des foyers de chaudières.
- E. B.
- Sur les essais de transformateurs. — E.-A. Reid. - Elektrotecknlh und Masckinenbau, io mars 1907.
- L’auteur décrit la méthode employée aux ateliers Dick fverr and C° pour les essais de transformateurs.
- 1" La mesure de l’isolement de l’enroulement à haute tension des transformateurs est effectuée avec l’aide d’un transformateur auxiliaire de rapport de transformation connue, dont on règle la tension du «ôté primaire au moyen d’un rhéostat. L’enroulement secondaire est relié d’une part au noyau de fer du transformateur à étudier, et d’autre part à une borne de l’enroulement à haute tension. On augmente peu à peu la tension jusqu’à un multiple de la tension normale. Pour mesurer la valeur de la tension, on peut employer soit un voltmètre, soit un éclateur.
- 2° La détermination des résistances ohmiques à froid et à chaud (après fonctionnement en charge) est nécessaire pour la détermination de l’élévation de température du transformateur.
- 3° Pour déterminer les pertes dans le cuivre, on court-circuite sur un ampèremètre l’enroulement à gros fil du transformateur et l’on modifie la différence de potentiel aux bornes de l’enroulement à haute tension jusqu’à ce que l’ampèremètre indique un courant égal au courant de pleine charge. L’indication que donne un watt-mètre intercalé dans le circuit à haute tension peut être considérée comme représentant uniquement les pertes Joule, puisque les pertes dans le fer sont négligeables pour unes faible induction.
- 4" Pour déterminer les perles dans le fer, on relie l’enroulement à gros fil à la source de courant par l’intermédiaire d’un wattmètre, et on forme l’enroulement à haute tension sur un voltmètre. Les indications du wattmètre pour une tension normale au voltmètre donnent la valeur des pertes dans le fer (Hystérésis et Foucault).
- 5U Le réglage du transformateur est donné par le rapport de la chute de tension du côté à basse tension entre la marche à vide et la pleine charge, à la valeur de la tension à vide. L’éLude du réglage du transformateur est faite en reliant l’enroulement à haute tension à la source de courant
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- 27
- et en faisant en sorte que la leusion primaire reste constante pour toute charge de l’enroulement h basse tension !(i:e dernier travaillant sur un rhéostat liquide). Dans le circuit à basse tension, il suffit d’intercaler un ampèremètre et un wattmètre.
- 0a L’essai de transformateurs en charge est effectué d’après la méthode de Sumpner, dérivée de celle d’Hopkinson, dans laquelle deuxtransfor-mateurs et un transformateur auxiliaire sont nécessaires. Les enroulements à haute tension des deux transformateurs T, et T2 sont groupés en opposition ; les enroulements à basse tension sont groupés en parallèle ; en série avec le transformateur Tj est disposé l’enroulement du transformateur auxiliaire dont l’enroulement secondaire est relié à la source de courant par l'intermédiaire d’un rhéostat. Sans le transformateur auxiliaire, la tension en Tj aurait la même valeur que la tension du réseau et il ne circulerait aucun courant dans le système.
- Un wattmètre donne les pertes Wi dans les transformateurs principaux et un autre watt-mètre indique l’énergie W2 absorbée par le transformateur auxiliaire. Le rendement est donné par l’expression :
- r~ a.y.
- V À.v+w,+ws
- où A et V sont les lectures à l’ampèremètre et au voltmètre, W, et W2 les lectures aux wattmètres. L’ineonvénient de cette méthode réside dans l’inégalité des inductions dans le fer des deux transformateurs.
- B. L.
- TRANSMISSION & DISTRIBUTION
- Sur les réseaux à courant alternatii (jlnj (*). — L. Lichtenstein. — Elecktrotechnische Zeitschrift.
- IV. — L’auteur applique ensuite à quelques exemples numériques les formules établies au
- § III.
- Pour une ligne de traction à haute tension à une seule voie, les dispositions suivantes peuvent être employées :
- i° Amenée du courant par un fil aérien de 100 millimètres carrés de section ;
- 20 Amenée du courant par deux fils aériens de 5o millimètres carrés distants de 5 centimètres ;
- 3° Amenée du courant par deux fils aériens de 5o millimètres carrés distants de 4o centimètres ;
- 4° Comme cas théorique, on peut étudier le cas où le courant est amené par un seul fil aérien et retourne par une seule file de rails.
- La tension à l’organe de prise de courant est supposée égale à 10000 volts ; la longueur de la section considérée est de 20 kilomètres ; l’intensité de courant recueillie à une extrémité est de 100 ampères et le facteur de puissance au point d’utilisation a pour valeur 0,80. La fréquence est de 20 périodes par seconde ; la résistance à courant alternatif d’une file de rails, y compris les éclisses, est de o,i25 ohm par kilomètre. L’auteur étudie successivement les quatre cas indi-
- 7).
- = 0,174 ohm/km. ; n>2— w3 = 0,125 ohm/km. ; f/iS = dyA — 5,5 m. ; rf«,a = i,4 m. ; r, =o,565 cm. ;
- L„ = i| 1 + ^ + 4-log„a-^-| = 28,98 cgs
- = 28,98 . io”s henry/km. ;
- L„ = ‘ j 91 + [a, H- 4 l°g„‘ 1 = 2 4, oi cgs
- = i!\,o4 . io-/| henry/km, La ligne considérée se comporte comme une boucle simple à courant alternatif dont la résistance par kilomètre de distance serait :
- wi + — = 0,174 ohm/km.
- °’J ohm/km. =0,2365 ohm/km., et dont la self-inductivité par kilomètre serait : Lta — — = 28,98.10' 4henry/km.
- — .I0-*henry/km. = 22,97.10""''henry/km.
- La chute ohmique de tension a pour valeur : AEç£[ = 20 km. . too amp.
- , X 0,2365 ohm/km. = 473»o volts.
- (') Eclairage Electrique, t. L, 3o
- 1907, p. 453.
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- L’ÉCLAIRAGE ELECTRIQUE
- i inductive a pour vale
- 97. io“4 henry/km. = 20. ic 2“ . 25.22,97 • io-vVolt = 7
- olts.
- La tension à l’organe de prise de courant est de 10000 volts. La tension au générateur est facile à trouver si l’on se reporte à la figure 11. Elle a pour valeur :
- la valeur suivante
- E£(f = . cos ç-j- AEg{(]8 -j- [E^e . sin o -+- AE^]2 = 10 815 volts.
- La chute de tension ohmique a pour valeur : AE°ff = 20 km. . 100 amp.
- X 0,2365 ohm/km. = 478,0 volts ; La chute de tension inductive a pour valeur : AEéff = 20km. . 100amp. . o>
- X 20,55 . io-4 henry/'km. = 648 volts. La tension au générateur a pour valeur :
- s-+-AE°u
- = 0,781
- f‘ = o,794,
- La chute de tension entre E|ff et E^f a pour valeur 8i5 volts, sans tenir compte du dépha-
- Fig. 1 a.
- a"(fig. 12) :
- = h>2 = 2.0,174 ohm/krn. =: o,348 ohm /km. ; = 0,1 a5 ohm/km. ; dlÿ — 5,0 cm. ; dSi— i4o cm. ;
- di3 = 55o,6 cm. ; ij. + l* + 41og,*-ik^^j
- = 20,55 cgs = 20,55 . io-4 henry/km.
- La ligne considérée se comporte comme une boucle simple à couvant alternatif dont la résistance a pour valeur par kilomètre
- ÏÜL±JÏ> = O.S48 + O.I35 = 0>2365 ohm/km. _
- et dont la self-inductivité par kilomètre est : 20,55. io-4henry/km.
- Ejjf — 4/[8000 -}- 47^p ~h [6000+ 648]-
- = 10766 volts.
- Le facteur de puissance est déduit de la for-
- . E?ff.
- ç + AE
- E“ü . cos a —f- AEç[(
- = 0,784
- et il a pour valci
- La chute de tension, sans tenir compte du facteur de puissance, a pour valeur 766 volts.
- 3” (fig. I.):
- (v, — w^ = 0,348 ohm/km. ; tv3 = = o, 125 ohm/km. ;
- d,2 = 4o cm. ; du — i4o cm. ; di3 = 555 cm. ;
- i ( , + „ + 4 l0fi —/
- = 18,48 cgs = i8,48 . io_i henry/km. La ligne considérée se comporte comme une boucle simple à courant alternatif dont la résistance par unité de longueur est :
- g ! -h n-3 _ 0;2365 ohm/km.,
- et dont la self-inductivité par kilomètre est : 1.8,48 . 10 ~4 henry/km.
- La chute ohmique de tension a pour valeur : AE^=2û km. . rooamp.
- X 0,2365 ohm/km. = 473,ovolts, La chute inductive de tension a pour valeur : AEj,t = 20 km. . 100 amp. . ù>
- X i8,48 . i8“4henrv/km. = 082 volts.
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- La tension au générateur a pour valeur :
- Eefi = \/[Ej^f. cos œ 4~~ AEçfï]^ —j— [E^j. sin o 4~ AE^f]" = 10724 volts.
- Le facteur de puissance au générateur, calculé d’après la formule :
- t pour valeur :
- ÏFT=0>77G
- €0390=0,790.
- La chute de tension calculée sans tenir compte du facteur de puissance a pour valeur :
- 724 volts.
- 4° Un seul rail sert pour le retour du courant. Le fil aérien et le rail formant une boucle simple, la résistance
- 0,125 ohm/km. -4-0,174 ohm/km.
- = 0,299 ohm/krn.
- La self-inductivité de la boucle par kilomètre a pour valeur :
- j 1 4- [}.4- 4 l°gnat^~ | = 28,98.10“*henry/km.
- La chute ohmique de tension est :
- 20 km. . 100 amp. . 0,299 ohm/km. = 098 volts.
- La chute inductive de tension est:
- 20 km. . iooamp. . ta , 28,98 . io_l henry/km.
- La tension au générateur a pour valeur :
- E»„ = v/[80uo + B98]'+[Gooo + 9ii]»
- = II 027 volts.
- 1.1SP0S11 c_r if 4 Si II pi
- 1 conducteur de 1 rail. V5g8 9” 1 037 o,,»
- 1 conducteur de 2 rails en 473 722 8t5 0,781
- a conducteurs de parallèle, a rails en 473 648 765 0,787
- de distance, a conducteurs de 2 rails en paralièle. 47-3 58a 724 0,790
- Le déphasage au générateur a pour valeur :
- La chute de tension déterminée sans tenir compte du déphasage a pour valeur :
- 1027 volts.
- Les valeurs trouvées dans ces quatre exemples sont résumées par le tableau 1.
- B. L.
- TRACTION
- Sur la substitution du moteur électrique à la locomotive a vapeur. — Stillwell et Putmann. — The Electrician, 1er et 8 mars 1907.
- Les auteurs se sont proposés, dans cette étude :
- i° De signaler certains faits relatifs à la traction électrique des trains lourds, faits dûment établis par l’expérience ;
- 2° De présenter des calculs des frais relatifs de la traction à vapeur et de la traction électrique sur les voies ferrées, calculs basés sur ces faits ;
- 3° D'indiquer l’importance considérable que présenterait une unification aussi prochaine que possible des équipements de traction électrique ;
- 4U D’agiter la question de savoir si l’on doit adopter une fréquence de 25 ou de i5 périodes par seconde pour l’alimentation des moteurs monophasés de traction.’
- Peu de sujets présentent à l’heure actuelle autant d’importance que la substitution du moteur électrique à la locomotive à vapeur. Les moteurs à courant monophasé et à courants triphasés sont maintenant assez perfectionnés pour pouvoir rivaliser avec la locomotive à vapeur, même dans un service de trains de marchandises. Le moteur à courant continu a démontré d’une façon incontestable, sur une large échelle, sa supériorité sur ialocomotive à vapeur, non seulement pour l’entraînement de simples automotrices, ou de courts trains sur des lignes de longueurs modérées, mais aussi pour un service de voyageurs à trains fréquents et lourds dans lequel la longueur des trains est limitée uniquement par la longueur des quais des stations.
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- L’ÉCLAIRAGE ELECTRIQUE
- T, Lî, — N° 14,
- Sur la ligne de la Valteline et dans le tunnel du Simplon, des locomotives électriques de 70 tonnes munies de moteurs triphasés ont remplacé complètement les locomotives à vapeur. Au métropolitain souterrain de New-York, des trains de huit voitures pesant 320 tonnes sont actuellement en service. Le développement de la traction a atteint un point tel qu’on ne peut pas fixer de limite au delà de laquelle le moteur électrique ne pourra pas aller, 'l'ont est une question de dépenses de premier établissement.
- Les considérations les plus importantes qui affectent les résultats bruts sont les suivantes :
- Fréquence du service ; vitesse ; confort général des voyageurs ; sécurité ; facilité de service ; accroissement de capacité de la ligne ; fréquence des arrêts ; établissement de lignes d’alimen-
- i° Fréquence du service. — Les automotrices interurbaines électriques opérant en concurrence avec des lignes à vapeur ont démontré d’une façon convaincante leur supériorité, non seulement pour absorber le trafic de la ligne rivale à vapeur, mais encore pour créer un supplément de trafic. Les avantages résultant de la fréquence du service diminuent relativement quand la longueur de la ligne croît. Toutefois, on a constaté que la multiplicité des trains occasionne généralement un accroissement de trafic, môme sur les voies d’une longueur considérable.
- 20 Vitesse. — On peut atteindre avec des véhicules électriques des vitesses plus grandes qu’avec des locomotives à vapeur, à cause de la suppression des mouvements de lacet et de galop. Les expériences de Zossen ont montié ce que l’on peut atteindre à ce point de vue. Aux vitesses de 120 à i4o kilomètres a l’heure, il est extrêmement difficile d’obtenir des résultats satisfaisants avec les locomotives à vapeur : avec le système électrique à unités multiples, il n’est pas difficile d’obtenir des vitesses aussi élevées que l’on veut. Aux grandes vitesses, le rendement des machines à vapeur diminue rapidement, tandis que le rendement des automotrices ou des locomotives électriques reste pratiquement constant. L’augmentation de vitesse moyenne, résultant de la valeur élevée de l’accélération obtenue avec des équipements à unités multiples, est nettement évidente et présente un avantage important.
- 3° Confort général des voyageurs. — Les avan-
- tages considérables de la traction électrique au point de vue du confort des voyageurs sont bien connus. La propreté, la ventilation, l’éclairage et le chauffage sont des facteurs importants.
- 4“ Sécurité. — La sécurité que permet d’obtenir la traction électrique est plus réelle que la sécurité procurée par la traction à vapeur, si l’équipement est convenablement établi et entretenu. En cas d’accidents, la suppression du foyer de la locomotive, de la chaudière pleine de vapeur et d’eau bouillante est nettement avantageuse. L’absence de fumée dans les tunnels permet de voir nettement les signaux. Le chauffage des trains est non seulement assuré d’une façon satisfaisante et économique, mais il n’offre aucun danger d’incendie. Les dangers de déraillement sont réduits, par suite de la suppression des mouvements de lacet de la machine. L’emploi de dispositifs de sécurité est très facile et permet d’éviter complètement les colIisions.de deux trains engagés sur une môme section de voie. La facilité que l’on a de pouvoir couper ie circuit d’alimentation de la voie permet d’éviter des accidents quand on s’aperçoit à temps d’une erreur.
- 5° Facilités d’exploitation. Les chiffres relevés sur l’ïnterborongh Rapid Transit Rail-way, de New-York, montrent nettement les facilités d’exploitation que procure la traction, électrique. Quand cette ligne était équipée avec des locomotives à vapeur, le nombre de voitures-mille a été de 18 527 773 en 5 mois : après l'électrification, il s’est élevé à 25 48a 081 pour le même laps de temps. Et cependant, il faut tenir compte que la traction électrique a rencontré de grandes difficultés d’exploitation du fait de l’emploi d’un type de troisième rail sur lequel la neige pouvait s’accumuler.
- 6° Accroissement de capacité de la ligne. — La traction électrique permet de développer des efforts de traction beaucoup plus grands pour un poids donné sur les mêmes moteurs, grâce à l’uniformité du couple moteur. Même quand on emploie des locomotives électriques, on économise du poids mort grâce à la suppression du tender et grâce k la facilité que l’on a de rendre tous les essieux moteurs. Quand on peut employer le système k unités multiples, on dispose d’autant de poids adhérent que l’on veut, puisque l’on peut utiliser le poids de tout le train comme poids adhérent. On a donc la possibilité d’adop-
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- ter des accélérations très élevées qui seraient impraticables dans le système h vapeur ; les mises en vitesses sont très rapides, et la capacité delà ligne est augmentée. Pour la traction des trains de marchandises de fort tonnage, on a la possibilité, avec le système à unités multiples, de répartir le long du train un certain nombre de locomotives. On peut donc employer des trains aussi lourds que l'on veut, ce qui augmente la capacité de la ligne.
- 7° Fréquence des arrêts. — Grâce aux accélérations élevées et aux mises en vitesse rapides, la traction électrique permet d’établir un service avec arrêts très fréquents, ce qui est particulièrement avantageux : avec la traction à vapeur, un tel service ne pourrait être effectué qu’avec une vitesse moyenne réduite.
- 8° Etablissement de lignes d’alimentation. — Les avantages d’une ligne à quatre voies, où des trains express circulent sur les deux voies centrales et des trains omnibus sur les deux voies extérieures sont évidents. Les dépenses d'installation élevées d’une telle ligne rendent son emploi possible seulement quand le trafic est extrêmement intense. Il est avantageux d’adopter un système composé de courtes sections de voies électriques à trôlet et de longues sections parcourues par des express à vapeur.
- Dépenses comparatives d’exploitation.
- Pour pouvoir effectuer une comparaison sur des bases certaines, les auteurs se sont servis des chiffres obtenus sur les chemins de fer à vapeur existant aux États-Unis. Pour évaluer les dépenses d'exploitation relatives à l’exploitation électrique, les auteurs se sont appuyés sur des chiffes réalisés en pratique.
- L’électrification d’une ligne à vapeur exige une immobilisation importante de capitaux dans l’usine génératrice, les conducteurs électriques et les appareils servant à la transmission de l’énergie depuis l’usine centrale jusqu'aux trains en marche. Actuellement, la tension la plus élevée employée généralement est de nooo volts. Avec cette tension, on peut desservir au maximum 45 à 5o kilomètres sans transformation. Pour de plus grandes distances, on emploie une tension plus élevée pour la transmission, et on abaisse cette tension dans des postes de transformateurs statiques répartis le long de la voie.
- Les évaluations des auteurs sont basées sur
- l’hypothèse d’un équipement à courant monophasé, avec il ooo volts au fil de trôlet, et une longueur de voies de a/io kilomètres dans chaque sens. La tension de transmission admise est de 60000 volts. Les auteurs ont supposé, en outre, que toute l'installation de la ligne était faite d’une façon extrêmement solide, avec des ponts et des pylônes en acier enfoncés dans du béton. Le tableau 1 indique les dépenses relatives à l’installation électrique, et donne en regard les dépenses relatives à l'exploitation à vapeur aux Etats-Unis pour les années 1901-1905.
- Le chapitre « entretien de la voie et les travaux d’art et réparations de la voie » doit présenter quelque réduction dans le cas de la traction électrique, mais évidemment on ne doit pas s’attendre à un changement considérable. Les auteurs ont donc pris le chiffre de 10,818 °/c des dépenses totales d’exploitation comme pour la traction à vapeur.
- Les chapitres semblables, « renouvellement des rails, » « renouvellement des traverses, » « réparation et renouvellement des ponts »>, peuvent être groupes ensemble et donnent, pour la traction à vapeur, un total de 6,33 % des dê-penses totales d’exploitation. Si l’on remplace la locomotive à vapeur parla locomotive électrique, ces dépenses doivent être réduites, mais il est impossible d’évaluer exactement le montant de cette réduction. En général, il est évident que la substitution de locomotives électriques doit, pour une même valeur de l’effort de traction, amener une diminution d’au moins 25 % sur charge des essieux moteurs. Une étude détaillée faite par les auteurs a montré que ce chapitre des dépenses doit être réduit d’un'quart par l’emploi de locomotives électriques : il représente alors 5 °j0 des dépenses totales d’exploitation. Evidemment,-en adoptant la traction électrique, on est conduit à augmenter autant que possible l’effort de traction et non pas à se limiter aux valeurs que permettaient d’atteindre les machines à vapeur.
- Les dépenses d'entretien de la voie sont augmentées par la présence des éclisses électriques des rails, dont les dépenses d’installation s’élèvent à environ 1 55o francs par kilomètre de voie simple et dont les dépenses d’entretien annuel atteignent environ i55 francs par kilomètre de voie simple'. L’éclissage électrique de la voie augmente de un huitième environ les dépenses
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- annuelles relatives au chapitre renouvellement des rails, renouvellement des traverses, réparations et renouvellement des ponts. Cette augmentation correspond à o,8 u/„ des dépenses totales d’ex-ploilation Pour éviter toute confusion, les auteurs reportent cette dépense dans une colonne séparée.
- Le nombre des locomotives électriques en service ne doit pas être supérieur à la moitié du nombre des locomotives à vapeur nécessaires : cela implique une réduction dans les dépenses de réparations et de renouvellement des ateliers et des remises. En tenant compte de ce fait, et de la suppression des réservoirs à eau et des appareils pour la manutention du charbou, répartis le long de la ligne, la réduction doit être, d’après les auteurs, de 'i,366 °/0 à 1,3 °/« des dépenses totales d’exploitation.
- En ce qui concerne les réparations et le renouvellement des locomotives électriques, l’expérience actuelle que l’on a sur la ligne électrique n’est pas suffisante pour permettre de donner des chiffres exacts. Néanmoins, d’après un grand nombre de renseignements, les auteurs ont pu fixer avec une exactitude suffisante le chiffre de 5 centimes par locomotive-mille pour l’entretien et le renouvellement de l’équipement électrique, et le chiffre de 7,5 centimes par locomotive-mille, l’entretien et le renouvellement des parties mécaniques de la locomotive, soit au total j2,5 centimes par locomotive-mille, ou 7,8 centimes par locomotive-kilomètre. En 190/1 les dépenses d’entretien et de renouvellement des machinesà vapeur se sont élevées à 4°>5 centimes. Les dépenses relatives aux locomotives électriques représentent donc une économie de 70 °/o sur les dépenses relatives aux locomotives à vapeur. La locomotive à vapeur passe une grande partie de sa vie dans les ateliers de réparations, et une encore plus grande partie en nettoyage, allumage, maintien des feux, etc. On peut donc assurer le même service avec un nombre de locomotives moitié moins grand quand on adopte la traction électrique.
- _____ R. R.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- & RADIOTÉLÉGRAPHIE
- Sur l’absorption et le pouvoir de radiation des .métaux pour les ondes hertziennes — J. von Geitler. — Annalen der Phyük, n" 21907.
- o mars 1907, p. 4-r>8.
- Le pouvoir de radiation d’un circuit oscillant «le Hertz ne dépend pas seulement, comme l’on sait, de la valeur de son décrément S, mais aussi de sa constitution matérielle. Soit R la différence de potentiel à laquelle est chargé un circuit oscillant comprenant un condensateur et un fil de fermeture. Supposons que la capacité et la self-induction aient pour valeur l’unité. Soit 33=o la constante d’amortissement; on a fs = B*cos2 bt.
- Le phénomène oscillatoire total consiste en une transformation sans pertes de l’énergie électrique du circuit en énergie magnétique et inversement. L’allure du phénomène oscillatoire magnétique répond à l’équation :
- f = B9 sins ht.
- A chaque instant, l’énergie électromagnétique totale de l’excitateur est constante et est donnée par la formule :
- Y -f- 'Y —- B3.
- Si, au contraire, l’oscillation est amortie, les équations correspondantes sont les suivantes pour l’énergie électrique:
- ?*=B*e-2!icos9/i/. O)
- Pour l’énergie magnétique, on a:
- (12 n)
- La variation dans le temps de l’énergie électromagnétique totale de l’oscillateur est donnée alors par l’équation
- U = = B9e-2P*. (i3)
- Au bout d’un temps suffisammentlong(£ = co ), la quantité totale d’énergie U0=B2 est d’une part dissipée dans le circuit oscillant et transformée en chaleur (ux), et d’autre part est radiée dans le milieu environnant (V ) : on peut poser d’après le principe de la conservation de l’énergie :
- hb + ^ = U „=BL (i4)
- Pour calculer ux et v , on suppose que l’énergie absorbée par le circuit dans l’élément de temps dt, ainsi que l’énergie radiée dans le milieu environnant pendant ce même élément de temps, est proportionnelle à la quantité d’énergie électromagnétique U existant encore, c’est-à-dire que l’on a :
- le il * y }
- (’) Eclairage Electrique, t. L, 3c
- L’intégration d(
- équations donne ;
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N* 14.
- w=x. B3. Ç e-W.dt
- de l’énergie totale absorbée à l’énergie initiale
- ^ = p.B*.
- 3(3 ' .dt
- !+C,
- (9)
- (30)
- (...)
- D’après les conditions initiales que, pour t = o, on ait k = V = o, on trouve les valeurs suivantes des constantes d’intégration :
- C = — • B- ; D = • B-
- 23 2(3
- et par suite, on en déduit les valeurs :
- «=^- 066)
- « n C17*)
- Pour t= oo, on obtient alors:
- ". = ^-B’ = C, (.6)
- '» = ^B>=D. (.7)
- En portant les valeurs tirées des équations (16) et (17) dans l’équation (i4), on obtient l'équation :
- «. + >>, = ’'~l • B> = B*. (14«)
- On doit avoir l’égalité :
- L’hypothèse simple pour laquelle cette condition est remplie, est la suivante:
- On en déduit pour ux et les valeurs :
- = - B- ; vm=- Bs.
- Il en résulte pour le rapport (ii^jvj) h* va-
- Si l’on appelle pouvoir de radiation S de Vexcitateur \t rapport de la radiation totale à l’énergie enjeu, et pouvoir d’absorption A le rapport
- L'équation (rg) montre l’exactitude du faitque le pouvoir de radiation de l’excitateur de Hertz (résonateur) ne dépend pas seulement du décrément 2 mais aussi delà constitution du circuit, dont l’influcncc se fait sentir par le décrément Joule 2 figurant au dénominateur. Il en est de même pour le pouvoird’absorption d’après l’équation (20).
- La nature matérielle du circuit osciliantde Hertz et, éventuellement, une valeur anomale des constantes a, doit donc être indiquée par l’intensité de la radiation.
- D’après les équations (19) et (17), le rapport des pouvoirs de radiation de deux excitateurs de construction identique en matériaux différents est donné par la formule :
- Le rapport des déviations de l’éiectromètre dansle dispositifexpérimeutal employépar Bjerk-ness et par l’auteur donne aussi, pour lesformes de conducteurs considérées, le rapport des grandeurs désignées sous le nomde pouvoir de radia-
- Si l’on peut négliger 2 vis-à-vis de « et de a', l’équation devient, en tenant compte de l’équation (6) :
- (22)
- La valeur de ce rapport est donc indépendante de la période d’oscillation.
- Si, au contraire, les décréments de Hertz de deux excitateurs ne sont pas les mêmes, on a :
- g'~f~ 5'
- S' S' «-(-2
- Si, de nouveau, 2 et 2' sont petits vis-à-vis de a et a il vient :
- ' (a,a)
- Donc, plus le rapport (5/3') se rapproche de l’unité, plus la loi qui régit la valeur du rapport
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- des pouvoirs de radiation se rapproche de celle indiquée ci-dessus.
- Le résultat de l’équation (22), d’après lequel les pouvoirs de radiation de deux excitateurs (d’après l’hypothèse faite sur 3) sont dans le rapport des racines carrées des résistances physiques, semble au premier abord être en contradiction avec le fait que les pouvoirs émissifs de deux métaux pour la même température et la même longueur d’onde sont directement proportionnels à ces racines carrées. Cette contradiction n’est qu’apparente. Le pouvoir de radiation d’un excitateur considéré par l’auteur et le pouvoir émissif étudié par Ilagen et Rübens sont des grandeurs qui correspondent a des phénomènes physiques entièrement différents.
- L'auteur a fait une série d’expériences en employant un circuit primaire formé d’un rectangle de fil : dans l’un des petits côtés de cerectangle était placé un condensateur de capacité variable; dans l’autre était placé un éclateur relié au secondaire d’une bobine de RuhmkoriT. L’éclateur était formé de deux sphères de laiton ou de zinc de 4 centimètres de diamètre et était employé avec ou sans jet d’air ; quelquefois il était formé de deux sphères de laiton de 7 millimètres de diamètre. Les fils du résonateur étaient en cuivre, en zinc ou en maillechort. L’accord du résonateur étail obtenu par le déplacement d’un pont mobile formé d’une bande de tôle découpée dans le métal étudié.
- La mesure des osfcillations du résonateur était faite au moyen d’un électromètre de Hertz dont les plaques étaient reliées aux extrémités du résonateur par depetitsgodets de mercure ; l'accouplement entre le circuit primaire et le circuit secondaire, distants de 3o centimètres environ, était faible, ce qui permettait d’obtenir des ma-xima aigus de ressource.
- Les résultats expérimentaux ont montré que le rapport n des déviations relatives à un résonateur en maillechort et à un résonateur en cuivre a une valeur constante pour des longueurs du résonateur (quart d’onde) comprises entre 900 et 600 centimètres. La valeur de ce rapport (0,26) est en bonne concordance avec la valeur de
- ,=^,75=0,29. (équation 6)
- Pour des longueurs de résonateur supérieures à 600 centimètres, l’auteur a trouvé que l’on atteignait la région pourlaquclle les décréments de
- Hertz Z peuvent être négligés vis-à-vis des décréments de Joule x. Là, «prend la valeur limite théorique constaute v. Au-dessousde 600 centimètres, lavaleurde/i croitquand la périodediminue, conformément aux résultats théoriques. Au-dessous de t 20 centimètres de longueur de résonateur, n semble se rapprocher de la valeur 1, dont il est d’autant plus voisin que les décréments Joule sont plus petits vis-ù-vis des décréments de Hertz. Les courbes trouvées montrent qt?e ni le maille-, chort ni le cuivre ne présentent, dans les limites étudiées, d’absorption anomale.
- R. V.
- ÉCLAIRAGE
- Durée des lampes au carbone, des lampes Nernst et des lampes au tantale fonctionnant sur courant alternatif. — Haworth, Matthew-man et Ogley. — Electrical Engineering, i4 février 1907.
- Les auteurs ont fait une longue série d’expériences sur la durée de fonctionnement des lampes au carbone, des lampes au tantale et des lampes Nernst alimentées par du courant alternatif. Un appareil spécial avait été construit en vue de maintenir automatiquement constante la tension aux bornes des lampes pendant toute la durée des expériences : cet appareil repose sur le principe des dynamomètres, et le déplacement d'un • équipage mobile fermait le circuit d’un relais qui réglait le rhéostat de champ de l’alternateur et une résistance en fils de fer intercalée dans le circuit d’alimentation. La tension était de 23o volts.
- Chaque lampe était disposée de façon que l’intensité de courant dans le filament pût être facilement mesurée, ainsi que la différence de potentiel entre les extrémités du filament ou du bâtonnet: pour permettre la mesure de ces constantes, avec le nombre minimum de connexions et de contacts, on avait employé une série de petits récipients contenant du mercure.
- L’ampèremètre employé était un appareil thermique de Johnson et Philipps ; le voltmètre était un électromètre multi-cellulaire Kelvin. Les mesures photométriques étaient faites avec un appareil de Lummer-Brodhun ; les étalons primaires employés étaient une lampe Àrgan et une lampe Vernon-Harcourt. On se servait aussi d’une lampe Ediswan à grosse ampoule comme étalon secondaire. Les lampes étaient photomètres dans difle-
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- L’ÉCLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. U. — N« 14.
- rentes directions horizontales, et l’intensité lumineuse horizontale moyenne était calculée d’après les chiffres trouvés. Pendant l’essai de durée, les lampes étaient photomètres dans une seule direction; généralement celle-ci correspondait à l’intensité lumineuse maxima : on s’élait assuré au préalable que lu rapport de l’intensité horizontale moyenne à l’intensité ainsi déterminée conservait une valeur constante.
- La fréquence du courant alternatif adopté était de 5o périodes par seconde et était maintenue constante.
- Les tableaux I et II indiquent les résultats obtenus dans une première série d’expériences :
- TABLEAU I
- Une comparaison entre les chiffres des ta-bleux I et II montre qu’il existe une économie de 5-j °j0 en faveur de la lampe Nernst au point de vile de la consommation spécifique (watts par bougie). L'économie des dépenses en
- TABLEAU II
- 7'„ est plus faible que l’économie d’énergie à cause des renouvellements fréquents des bâtonnets incandescents et des résistances en for. A côté de l’économie, il faut tenir compte du prix plus élevé de la lampe, des fortes intensités lumineuses pour lesquelles elle est fabriquée, du temps nécessaire pour l’allumage, de la durée très variable des bâtonnets incandescents. En examinant les chiffres des tableaux I et II, il faut tenir compte de ce que les résultats sont relatifs, au cas oii la lampe est alimentée par du courant alternatif: sur courant continu, les résultats sont meilleurs.
- Dans la première série d’expériences, on essaya six lampes, trois de 16 bougies et 3 de 32 bougies, de chaque type, sauf pour les lampes au tantale, pour les essais desquelles on plaçait en série deux lampes de n5 volts. Les lampes Nernst employées étalent de 2^5 volts, o,a5 ampère, et représentent le type normal employé à Liverpool sur les réseaux à a3o volts. Le filament de ces lampes était étiqueté pour 225 volts et la résistance pour 20 volts ; elles ont donné de meilleurs résultats sur 24o volts que sur 23o.
- (A suivre). R. R.
- Le Gérant: J.-B. Nobet.
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- Tom© LI.
- ledi 13 Avril 1907.
- 14* Année. — N* 15.
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ÉNERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’Institut. -- A. BLONDEL,, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’École des Ponts cl Chaussées — Éric GÉRARD, Directeur de l’Institut Électrotechnique Monte-fiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’École des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. MONNIER, Professeur à l’École centrale des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de Institut. — A. WITZ, Ingénieur des ArtB et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- ACTIONS MÉCANIQUES DU COURANT DANS LES CONDUCTEURS ÉLECTRIQUES
- Piu
- NOMBRES 1
- ! CONDUCTEURS LIQUIDES.
- Lorsqu'un courant, traverse un coiulucteu n’ont guère été étudiés jusqu'à ce jour, sui ques détails et, on particulier, les résultats < nous avons laites sur ce sujet(‘).
- Supposons un conducteur électrique dans lequel passe série de forces centripètes qui tendent à le faire diminuer do diamètre et qui arrivent, si ce conducteur est liquide, à l’étrangler au point de le couper complètement. L’expérience peut se faire très simplement en creusant dans un bloc de bois (fîg. i) deux godets GG réunis par un caniveau étroit et peu profond C ; on verse du mercure dans les godets en quantité juste suffisante pour que le caniveau n’en contienne qu’un filet mince et étroit, et l’on fait arriver et sortir le courant par les godets ; en augmentant progressivement l’intensité du courant, on s’aperçoit qi celle-ci, le filet de mercure s’amincit, puis se coupe en doi
- fluide, celui-ci est le siège de phénomènes qui esquels nous nous proposons de donner quel-s expériences assez nombreuses et variées que
- courant ; il est soumis à une
- une certaine valeur de ; étincelle.
- 0) L’Industrie Electrique en a déjà publié cer
- ril iqoi,
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- La cause de ce phénomène est, d’ailleurs, très simple à expliquer: le filet de liquide conducteur est traversé dans toute sa longueur par un faisceau de courants élémentaires de même sens et cheminant parallèlement ; d’après les lois d’Ainpère, ces courants s’attirent, c’est-à-dire que la densité augmente, ce qui ne peut se faire, l'intensité étant constante, que par une diminution de section.
- Examinons le détail des actions qui se passent entre le courant élccLrique et le champ magnétique créé par lui. Soient DD' cl HH' (fig. 2) les deux axes de coordonnées, et supposons le conducteur placé normalement à la figure et faisant sa trace, réduite à un point, en O ; l’intensité du champ magnélique en chaque point de l’espace environnant sera donnée par les ordonnées des deux branches d’hyperbole AP A' et BP'B'; si le conducteur est cylindrique et possède uneseetiozi de rayon R, pour la même intensité du courant, le champ magnétique à l’extérieur du conducteur gardera la valeur qu’il avait précédemment, mais dans l’intérieur, il suivra une fonction linéaire de la distance au centre et se représentera sur la figure parla droite POP'.
- En chaque point de la section, l’élément ds se trouvera donc situé dans un champ dont la valeur sera d’autant plus élevée que cet élément sera situé plus près de la circonférence. 11 est facile de voir, d’après les directions relatives de la force magnétique et du courant que la force qui agit sur l’élément considéré est dirigée vers le centre, ainsi que le seraient celles agissant sur tous les autres éléments de la section, formant par leur ensemble le conducteur.
- Dans le dispositif de la figure 1, une fois que la colonne de mercure est rompue, et avec elle le courant, la capillarité empêche le mercure de reprendre de lui-même sa position d’origine; l’expérience est donc limitée à cette unique rupture, mais on peut rendre la démonstration beaucoup plus brillante en employant la disposition représentée figure 3. Un flacon B contenant du mercure M est relié au moyen d’un tube en caoutchouc à un tube métallique T qui se termine par un ajutage capillaire en verre a ; il s’écoule de a une veine de mercure qui tombe dans une conserve en verre. Lorsqu’on fait passer le courant électrique dans la veine liquide, elle est brusquement coupée ; le mercure en s’écoulant la rétablit, le courant est alors de nouveau rompu et ainsi de suite.
- On obtient alors dans le circuit contenant ccl appareil un courant interrompu périodiquement avec une fréquence qui peut devenir très grande si on emploie un circuit de résistance suffisamment faible et qu’on prenne soin d’augmenter la force électromotricc d’autant plus que la self-induction du circuit sera plus grande.
- Comme les ruptures qui se produisent dans la veine de mercure sont indépendantes du
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- sens du courant, l’appareil que nous venons de décrire fonctionne également bien, comme interrupteur, sur le courant continu et sur le courant alternatif.
- La simplicité de sa construction nous avait fait penser qu’il pourrait être commodément applicable à la bobine de Ruhmkorfî, mais les essais que nous avons entrepris à ce sujet n’ont donné que d'assez mauvais résultats; il semble que, dans un pareil dispositif, la rupture ne soit pas assez brusque pour donner cette variation rapide de courant nécessaire à l’obtention des différences de potentiel élevées qui doivent fournir les bobines d’induction.
- La disposition que nous avons employée était donc évidemment mauvaise ; toutefois il existe un interrupteur qui donne d’excellents résultats et dont le fonctionnement est dû à la meme cause que celui que nous venons de décrire : c’est l’appareil de Caldwell ('). Comme cet appareil n’est pas très connu, nous rappellerons en quoi il consiste.
- Un vase À (fig. 4) porte un couvercle C percé d’un trou dans son milieu, qui laisse passer une éprouvette E en porcelaine ou autre matière isolante. Le vase est rempli par un liquide conducteur et l’éprouvette communique avec le grand vase par un petit orifice O placé latéralement; deux électrodes M et N servent à amener le courant dans chaque vase. Le courant pour passer d’une électrode à l'autre est obligé de traverser l’orifice O où se produisent les interruptions. M. Caldwell qui a étudié eet appareil a recherché la cause de son fonctionnement et a constaté que ce ne pouvait être, comme dans le Wehnelt, une question d’électrolyse puisqu’il marche aussi bien en remplaçant la solution saline dont il est rempli par du mercure.
- La seule explication qu’il croit possible repose donc sur réchauffement que subit le liquide dans l’orifice au passage du courant, mais cette théorie paraît insuffisante lorsque l’appareil fonctionne avec du mercure; au contraire, l’analogie avec les appareils décrits plus haut est trop grande pour douter qu’ils reposent sur le même principe.
- Il est bien entendu, en effet, que le phénomène que nous venons de décrire n’est pas dû à la chaleur dégagée par l'effet de Joule qui amènerait le mercure à sa température d'ébullition, la production des bulles de vapeur produisant la rupture de la veine ; le fait que la veine de mercure, qu’elle soit formée dans l'air ou dans l’eau, comme elle est représentée figure 3, demande toujours à peu près la même intensité de courant pour se rompre, alors que le refroidissement dû à l’eau empêche la température du mercure de s’élever au delà de quelques degrés, semble ne laisser planer aucun doute à ce sujet.
- D’ailleurs lorsqu’au lieu d'employer le mercure, on emploie un métal comme l'étain dont la température do volatilisation est voisine de i 5oo" ou i6oo° C., on constate néanmoins que, pourvu que ce métal soit fondu, sa température n’intervient sensiblement pas, et l'on produit la rupture de la veine alors que le métal liquide n’est même pas à la température du rouge sombre.
- Nous avons donc toute raison de penser que ce phénomène est distinct de ceux qu’on envisage habituellement dans l’étude des courants électriques.
- (*) Caldwell. Eleclrical Review, 3,
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- II. — Pulvérisation électrique des métaux.
- Quand on fait fonctionner l’appareil de la figure 3, on constate qu’à chaque rupture de courant, l’étincelle produite vaporise une certaine quantité de mercure qui s’élève dans l’air en nuages noirs. Si on opère dans de l’eau ou de l'alcool, le même phénomène, se produit et l’on voit le liquide devenir noir. Ce liquide, qui tient en suspension du mercure pulvérulent, peut être filtré sur du papier à filtre sans se débarrasser de son mercure; examiné au microscope, il montre que le diamètre moyen des globules de mercure est d’environ 2 microns. Ces grains sont de dimensions telles que meme les plus gros sont agités de mouvements browniens.
- Dans cette expérience le mercure est donc pulvérisé à un état de très grande finesse ; la même méthode peut être appliquée à tout autre métal que l'on voudra, à la seule condition de le maintenir à une tempéralure supérieure à sa température de fusion et de le faire écouler en veine par un ajutage.
- Nos expériences ont porté spécialement sur l’étain; l’appareil que nous employions (fig. 5) se compose d’une marmite en fonte M percée au fond d’un trou dans lequel se visse le tube de fer T ; ce tube se termine à sa partie inférieure parmi ajutage étroit d’où s’écoule en veine continue l'étain, dont on a empli la -marmite. Un tube C d'assez grand diamètre enferme l’ajutage ; il est isolé électriquement de la marmite par une rondelle d’amiante A, qui sert en même temps de joint.
- L’étain coulant de l’ajutage tombe dans un godet G par lequel il se déverse à l’extérieur. Les deux pôles de la source d’électricité sont reliés respectivement au réservoir supérieur et au tube inférieur de l’appareil, de telle manière que le courant est obligé de traverser la veine d’étain pour aller de l’un à l’autre.
- Il se produit alors sur l’étain le même phénomène que sur le mercure et l’on obtient une pulvérisation importante de métal qu’on entraîne dans un courant de gaz amené par le téton B.
- Si l’opération qu’on fait a pour but, comme dans le cas qui nous occupait, la fabrication de l'acide stannique, on choisit comme gaz un courant d’air ; si, au contraire, on désire obtenir l’étain métallique, il faut employer un gaz neutre tel que l’oxyde de carbone, l'hydrogène ou le gaz d'éclairage ; la vapeur d’eau et l’acide carbonique sont dissociés à la température de l’étincelle suffisamment pour donner un commencement d’oxydation du métal.
- 11 est bien certain qu’on obtiendrait de la même manière la pulvérisation du plomb, du cuivre,- de l’aluminium, de l’argent, de l’or, et d’une façon générale, de tous les métaux dont la tempéralure de fusion n’est pas trop élevée. Pour les autres métaux de fusibilité plus faible, la difficulté principale réside dans le choix de la matière à employer pour faire l’ajutage.
- III. — Mouvements produits dans un liquide par le passage d’un courant. prenons la figure 2 qui représente un conducteur circulaire en projection normale à
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- son axe, et qui montre que toutes les pressions qui s’exercent en chaque point de la section sont dirigées vers son centre ; on comprendra qu’au point O existe une pression, qui va en diminuant de O à R, où elle est nulle. Si le conducteur est un solide parfaitement élastique, il se produira simplement dans sa section des tensions variables qui seront maximum au centre et qui toutes auront tendance à diminuer le diamètre extérieur du conducteur.
- Mais si le courant traverse une matière liquide ou gazeuse, les différences de pression existant dans cette matière, la mettront en mouvement dans un sens tel que l’équilibre tende à se rétablir.
- Cherchons à déterminer la grandeur des pressions qui peuvent S3 produire ainsi au centre d’un conducteur cylindrique. Soit (fig. 6) la coupe du conducteur de rayon R, chacun des éléments de la section est poussé vers le centre par une force élémentaire df :
- df= H ldi
- tous les éléments semblables, placés sur une même circonférence de rayon r, concourront donc à donner au centre une pression dp :
- df _ H di
- «=3=
- (0
- Le courant di qui traverse la couronne circulaire d’épaisseur dr, si I est l’intensité totale traversant le conducteur, est donné par :
- dl~~R~
- d’autre part, si le conducteur avait R du centre, serait :
- îetion réduite au point O, la valeur de H à une distance
- H,
- R '
- La valeur de tf en un point quelconque situé à l’intérieur du conducteur à la distance r du centre est donc :
- «plaçant dans la formule (i) H et di par leurs valeurs, dp — -2L- rdr.
- ? -Di
- Dans le cas considéré d’i donnée par l’expression :
- cylindre circulaire plein, la pression totale
- p-i
- 1ïR2___.
- centre est alors
- - (=)
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- Remarquons que l’intensité du courant étant au carré dans la formule (2), la pression p est indépendante du sens du courant et les courants alternatifs agissent donc de la même manière que les courants continus.
- Afin d’avoir une idée de l'ordre de grandeur de ces pressions, calculons ce qu’elle serait, au centre d'un cylindre liquide de 1 centimètre carré de section parcouru par un courant de 1000 ampères.
- On a, d’après la formule (2) :
- p = (r 000 x io_ 1)i = 10000 dynes : cmq
- ou, en colonne d’eau :
- On voit que, dans le cas que nous avons choisi, on peut réaliser entre la surface du mercure ou de l’étain londu, servant de conducteur, et l’axe du cylindre, une différence de pression de 10 centimètres de hauteur d'eau. Dans un métal aussi fluide que le mercure, il n’est certainement pas besoin de pressions aussi grandes pour produire des déplacements assez rapides.
- Fiff- 7-
- Les expériences les plus caractéristiques, où nous avons constaté les mouvements produits par le coùrant, sont, celles faites avec un appareil représenté figures 7 et 8, en coupe et en
- Pi™ O-
- F‘p. d.
- Un bloc B en magnésie agglomérée contient un canal C étroit, suivant son axe, se terminant de chaque côté par les godets G,G2 où plongent deux électrodes en 1er EE ; le tout est rempli d’étain qu’on amène à la fusion, soit en chauffant par un foyer l’appareil tout entier* soit en faisant passer entre les électrodes un courant suffisant.
- Nous montrons, sur la ligure q, le phénomène qu’on observe lorsque dans un canal de 'a à 10 millimètres de largeur et de iâ à 20 millimètres de profondeur on fait passer des intensités de courant de 1000 à i5oo ampères. Le niveau qui était horizontal en AB avant le passage du courant, descend en CD sur la longueur du canal et se creuse légèrement en
- (i) Ces expériences unt cté faîtes au Laboratoire de la Société Gin et Lelêu, à Issy-les-Moulineaux, où l'on pouvait disposer de courants alternatifs de très grande intensité.
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- RRVUË D’ËLËCtRlClTÉ
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- un point F placé généralement vers le milieu de la longueur. On voit alors un courant s’établir à la surface de l’étain liquide, couvant dont l’observation est rendue très facile par les crasses qui existent toujours à la surface du métal fondu et qui sont entraînées rapidement avec lui. Les flèches montrent la direction du mouvement telle qu’on l’observe pour ce qui se passe à la partie supérieure et comme nous le supposons pour le fond, où nous croyons, en effet, que le courant de retour doit être sensiblement nul auprès du retour par la surface, où le frottement est bien plus faible.
- Les expériences faites avec le mercure donnent des choses tout à fait semblables à celles obtenues avec l'étain fondu, mais la volatilité du mercure empêchant de faire passer de fortes densités de courant, les mouvements sont beaucoup moins rapides et les expériences sont, de ce fait, moins frappantes.
- Si, dans l’expérience dont le résultat est représenté sur la ligure g, on augmente suffisamment l’intensité du courant, la dénivellation F, qui est légèrement indiquée vers le milieu de la longueur du canal, s’accentue jusqu’à produire une rupture complète de la veine, comme nous l’avons expliqué précédemment.
- Entre ce dernier résultat et celui de la figure g décrit plus haut, prend place, dans le cas où on emploie des courants alternatifs, une forme de la surface du liquide dans le canal qui permettrait, avec des expériences plus précises et plus variées que celles que nous avons pu faire (4), de déterminer la vitesse moyenne de déplacement de mercure sous l’influence du courant.
- Fig-, io.
- La figure îo représente l’effet observé ; on y voit que la surface prend une forme ondulée avec une extrême régularité apparente de la distance l, d’un maximum à un autre, c’est-à-dire de la longueur d’onde. Ou peut expliquer ce phénomène de la manière suivante : chaque fois que le courant alternatif après être passé par zéro augmente de valeur, positivement ou négativement, le liquide conducteur reçoit une impulsion qui va en croissant jusqu’au maximum de finlensité et qui diminue ensuite jusqu’à zéro ; pendant le temps où le courant est faible ou nul, la vitesse prise par le liquide diminue par suite des frottements, pour augmenter à nouveau lorsque le courant croît dans la demi-période suivante. La masse du mercure reçoit donc, en tons ces points, une série de chocs dont la fréquence est
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- U
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- double de celle du courant alternatif qui les engendre. La vibration ainsi produite se propage dans la masse et les réflexions qui se font aux extrémités établissent le système d'ondes stationnaires observées à la surface.
- En appelant N le nombre de maximum do courant par seconde, c’est-à-dire le double de la fréquence w du courant, /la longueur de l'onde observée et Y sa vitesse de propagation,
- Y = /N = 2/ü).
- On peut donc expérimentalement déterminer V. Dans le cas cité plus haut, le calcul donne une vitesse de propagation de l’onde de l’ordre de grandeur de 3 à 4 mètres par seconde.
- IV. — Forces électromotrices créées par le passage i
- FLUIDES.
- : CONDUCTEURS
- passage du courant, effet, la puissance IJ
- Le fait qu’un mouvement se produit dans un conducteur liquidi conduit forcément à admettre l’existence de forces électromotrices absorbée entre les deux électrodes :
- P = R + p
- R étant la résistance entre les deux électrodes, 1 l’intensité du courant etp la puissance dépensée à entretenir le mouvement du liquide. Si nous divisons les deux membres par I, nous avons:
- E = RI+^
- où est la force électromotrice e nécessaire à tenir le liquide en mouvement. Il en résulte que e est de signe contraire à E.
- Nous allons chercher comment agit cette f. é. m. : si l’on regarde par une coupe faite sur le conducteur cylindrique normalement à son axe et à une des extrémités, on constate (fig. n) que les lignes de force produites par le courant sont circulaires et concentriques au conducteur, alors que les mouvements liquides sont dirigés du centre vers la circonférence ; il y a donc une f. é. m. qui prend naissance entre le [centre et la circonférence du conducteur ; à l’autre extrémité, la f. é. m, produite sera la même, mais au milieu où le liquide se déplace en sens inverse, c'est-à-dirc de la circonférence au centre, la f. é. m. sera inverse à celle des extrémités. L’ensemble de ces f. é. m., qui sont à angle droit avec le courant, agit pour p. dévier les lignes de courant, qui, au lieu d’être parallèles comme elles
- le seraient dans un conducteur cylindrique solide, prennent une forme approximativement représentée sur la figure 12 ; les flèches indiquent la direction des courants liquides et les lignes, le trajet suivi par le courant.
- On voit très nettement sur la figure que, en A, R, C et D, sont situés des maxima de densité de courant et que la résistance apparente d’un semblable système ne peut se calculer simplement d’après la valeur de la résistivité du liquide employé et les dimensions du tube. Les résistances ainsi calculées seraient, en effet, toujours trop faibles, d’une certaine quantité variable avec l’intensité du courant, les dimensions du conducteur et la fluidité du liquide.
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- Il paraît bien certain, toutefois, que, dans le cas des mesures faites sûr les effilons’ a mercure où le tube est très étroit et les courants employés excessivement faibles, il n’v a pas de mouvement appréciable du mercure et que, par conséquent, la correction, de cé fait, est négligeable.
- C " ' /
- 0
- Fig. 13.
- Dans le cas de la mesure de la résisLivité des électrolytes-, où on emploie des tubes assez gros ou môme des vases où plongent simplement deux électrodes (résistance intérieure des piles et des accumulateurs), l’erreur provenant de cet eifet de striction peut être beaucoup plus importante et doit expliquer, en partie, les différences si grandes qui existent entre les divers résultats d’expériences, lorsque varient les dispositifs employés. Il peut aussi expliquer, au moins eu partie, les variations de la résistance intérieure des éléments, en fonction de l’intensité du courant, que nous avons observées et signalées, il y a quelques années (’).
- V. — Effet de striction dans les gaz. Théorie dk t/arc chantant (2) et de l’arc parlant.
- L’arc chantant s’obtient en plaçant en dérivation sur un circuit contenant un arc et aux bornes de celui-ci, une bobine de réactance et une capacité: l’arc convenablement réglé, produit alors un son dont la période T, qui ne dépend que des conditions électriques du-circuit, est donnée par la relation : “ ,
- T = iïx\/LC.
- où L est le coefficient de self-induction du circuit eL C la capacité de la dérivation faite sur l’arc.
- On conçoit aisément que l’arc ne puisse donner d’autres sons que celui qui est en résonance avec le circuit électrique, l’intensité du courant dans le circuit principal devant subir les variations qui proviennent de la décharge oscillante du condensateur ; mais ce qui ne semble pas expliqué jusqu’à présent, c’est la cause du son émis, c’est-à-dire le mécanisme par lequel des fluctuations sé produisent dans la valeur de l'intensité du courant et comment ces variations, toujours extrêmement rapides, peuvent sc transmettre aux gaz de l’àrc et à l’air environnant.
- Nous avons pensé qu’on peut envisager l’arc comme un conducteur-fluide et retrouver dans ce cas, les phénomènes observés lorsqu’il s’agit d’une veine liquide traversée par un courant,'
- C) P. Barj. Sur la résistance intérieure des piles et <les accumulateurs. L’Electricien, n° 3Üi, p. a43, i8f)o, P. Barv. La théorie de l’arc ctiSntaut. L’Industrie Electrique, p. 245, igo3;
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- mais avec une intensité beaucoup plus grande, étant donnée la fluidité considérable des gaz comparée à celle des liquides.
- C’est dans le but de vérifier ce fail que nous avous l'ail les quelques expériences ci-dessous.
- M. Hospitalier, sous le nom d’Arcoscope, a appliqué la méthode slroboscopique à l’étude de l’arc à courants alternatifs ; en opérant de la même façon pour l’arc chantant et en faisant tourner l’écran à une vitesse en rappoi’t avec la hauteurdu son, on observe des maxima d’éclat et dès extinctions complètes à chaque période. L’expérience était faite de la manière suivante :
- L’arc. A (fig. i3) était relié à une batterie d’accumulateurs P d’environ 180 volts, par l’intermédiaire d’une résistance R; en dérivation sur l’arc se trouvent la capacité C et la self-induction S ; une première lentille L, fait l’image de l’arc sur un disque D, percé de fentes radiales, qui tourne sur son axe avec une vito'sse uniforme réglable à volonté ; enfin une lentille L2 recueille les rayons lumineux qui passent par les lentes du disque et projette l’image agrandie de l’arc sur un écran E.
- On fait tourner le disque au moyen d’un moteur électrique donl on peut faire varier la vitesse de rotation par un rhéostat. Lorsque la vitesse du disque est telle que le passage des fentes devant le faisceau lumineux et les oscillations du courant dans l’arc sont presque synchrones, sans l’être rigoureusement, on peut suivre lentement sur l’écran E toutes les variations qui se produisent dans l’arc avec une vitesse beaucoup plus grande. C’est alors qu'on observe les variations d’éclat d»?Tarc dont la valeur passe périodiquement par zéro, c’est-à-dire qu’il y a extinction complète à chaque période.
- Afin de vérifier que la courbe des intensités présentait les mômes variations, nous avons monté un oscillographe Blondel dans le circuit de l’arc, en faisant tourner à la main la manivelle qui commando les déplacements du miroir. Dans ces conditions l'image, observée sur la glace dépolie, donnait la forme de la courbe représentant l’intensité du courant en fonction du temps.
- Nous représentons figure i4 quelques-unes des courbes qu’on obtient ainsi, suivant la façon dont l’arc est réglé. Lorsque le son donné par l’arc est compliqué d’harmoniques, on obtient des courbes du genre de celles représentées en a et en b, tandis que si, après quelques tâtonnements, l’arc est bien réglé et rend un son pur, on a la courbe c qui, autant que l’œil peut l’apprécier, est une sinusoïde parfaite.
- Il est naturel, pensons-nous, d’attribuer ces interruptions de courant dans l’arc à la même
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- il
- cause que les ruptures des veines liquides parcourues par des courants suffisamment intenses; après chaque interruption le courant se rétablit, car les charbons n’ont pas le temps de se refroidir beaucoup, et il existe entre eux une colonne de gaz assez chauds pour permettre au courant de passer; la fréquence est, en effet, beaucoup, plus grande que celle des courants alternatifs ordinaires, où ce phénomène se produit deux fois par période.
- Cette explication du mécanisme de l'arc chantant offre, d’ailleurs, l'avantage d,e faire comprendre qu’il ne peut fonctionner convenablement qu’avec un réglage assez minutieux de l’intensité du courant et de l’écartement des charbons ; ce réglage a, en effet, pour but de trouver la dimension de la veine gazeuse en rapport nécessaire avec l’intensité du courant pour que la rupture par striction s’opère avec une rapidité suffisamment grande.
- On conçoit aisément que, dans un conducteur gazeux, comme est l’arc, lorsque le courant n’est pas suffisant pour produire la rupture, il n’en est pas moins soumis à l’effet de striction qui a alors pour résultat de rétrécir la section de la veine gazeuse d’autant plus que Je courant est plus intense. Lorsque l’intensité du courant varie cette tension augmente ou diminue et la surface de séparation de la veine gazeuse conductrice et de l’air qui l’entoure agit comme une membrane élastique, qui se gonfle ou se dégonfle en intime temps que l’intensité du courant diminue ou augmente.
- Ces mouvements qui peuvent être d’une très grande rapidité étant donnée l’inertie très faible de cette membrane fictive et des masses qu’elle met en jeu, sont donc susceptibles en se transmettant à l’air environnant de produire des sons.
- Vï. — Effets de striction dans les gaz raréfiés.
- 11 résulte de la théorie des gaz que le frottement intérieur d’un gaz est indépendant de la pression ; cette déduction théorique faite par Maxwell a été vérifiée par lui-même et par de nombreux expérimentateurs dans de très grandes limites. En fait, il est nécessaire de descendre à des pressions de l’ordre de grandeur du millimètre de mercure et au-dessous pour observer une variation un peu grande de cette constante, qui tend ensuite rapidement vers zéro pour des pressions de plus en plus faibles.
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- Les. expériences furent faites d’abord par Crookes (* *) et ensuite par plusieurs savants en étudiant l’amortissement d’un système oscillant en fonction de la pression du gaz ambiant'.
- Or, on, peut juger de la mobilité que peut avoir un gaz raréfié et des faibles efforts nécessaires pour produire par striction des mouvements rapides dans une colonne gazeuse, en remarquant que le coefficient de frottement intérieur d’un gaz à la pression atmosphérique est environ ioo fois plus faible que celui du mercure ou de l’eau (s). Dans les tubes à vide, la pression prend, suivant les applications, toutes valeurs comprises entre 2 millimètres et 1/1 000 de millimètre de mercure, la fluidité du gaz peut donc être 1000 ou 10000 fois (et au delà) plus grande que celle du mercure que nous employions dans nos expériences précédentes. Il v a donc lieu de croire que les effets de striction dans les tubes à gaz raréfiés, et, en particulier, les mouvements qui eu résultent, doivent avoir une grande importance. Il semble, par exemple, qu’il doit être difficile de faire traverser un tube à vide par un courant continu, cclui-ci tendant à être interrompu dès chaque nouvel établissement.
- Des expériences aujourd’hui nombreuses ont établi, en effet, que le courant traversant un tube à gaz raréfié, même à voltage constant, est toujours discontiuu, et nous ne connaissons pas d’autre explication de ce phénomène que celle que nous venons de donner plus haut. Une constatation minutieuse en a été faite par M. Warren de la Rue(s) et plus récemment par M. Mathias Canlor (4) qui a observé qu’un pareil tube émettait des ondes que décèle un cohéreur de Branly, mais qu’il n’était pas susceptible de fournir un système d’ondes stationnaires, probablement à cause de l’irrégularité 'de la fréquence des interruptions. Il nous semble toutefois que la conclusion du même auteur, en ce qui concerne l’expérience publiée précédemment par Hertz (s) dont le résultat le conduisit à admettre la continuité du courant dans des conditions analogues sans être peut-être tout à fait les mêmes, résultat qu’il attribue à un défaut de méthode, n’est pas obligatoirement exacte, car il doit être possible d’obtenir dans un tube de dimensions, d’intensité de courant cl de pression convenables, un courant permanent.
- Dans les lampes à mercure, qui sont maintenant assez couramment employées, différents expérimentateurs signalent que les lampes fonctionnant sous force électromotrice continue, le courant traversant la lampe est intermittent; notamment M. de Valbreuze dil(6): « Ua décharge dans les tubes à électrodes de mercure est toujours discontinue même quand'la veine lumineuse n’est pas striée. »
- Cette discontinuité explique la remarque de M. Pellat Q qui trouve intérêt, même avec du courant continu, à mettre une bobine de self-induction, au lieu d’une résistance simple, dans le circuit d’une lampe à arc au mercure.
- Bien que nous n’ayons fait encore aucune expérience qui puisse permettre d’affirmer que cette discontinuité est due aux phénomènes de striction électromagnétique que nous venons de décrire, nous croyons pouvoir nous reposer sur cette explication, puisqu’aucune autre n'existe, et qu’il est à peu près certain que des phénomènes de cette espèce doivent exister
- C) Crookes. Annales de chimie eide physique, 1881, XIX.
- (Dr, pour le mercure à. . . . o° : ! 684 X 10-' (von Scbweidlor. Wicn. Ber.. 1890, p. ^S).
- - l’eau à..............o-: 1778X10-r*.
- - rHir à...............o» : s 8-8 X 10-7 (Maxwell. Phil. Trans., 1866).
- - le mercure en vapeur à 3f»u» : 7402X io~7 (Noyés et (loodwin. Phys. Iteo., IV. p. 2i3, 1897).
- (*) Warren do la Ituc. Ann. de Clum. el de Phys., 1881, t. XXIV, p. 438.
- ('-) Mathias Cautor. Wiedmann Aunaien, 67, 189.).
- ( ') 11. Hertz. Wiedmann Annaten, 19.1882.
- ('') R. de Valbreuze. Bull. Soc. int. des Electriciens, décembre 1903. — Eclairage Electrique, ifi janvier 190\, () Pellaf. Bull. Soc. int. des Electriciens, mars igo5.
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- clans les tubes à vide et môme y prendre, de par la grande mobilité des molécules gazeuses, une importance proportionnée.
- Mais si Ton admet la striction, comme cause de la discontinuité, il faut la prendre avec la suite des effets qu'elle comporte à savoir le déplacement, qui doit être rapide de la masse gazeuse du tube et les forces contre-électromotrices engendrées par ces déplacements, ainsi que nous l’avons fait aux paragraphes 3 et 4, en ce qui concernait les métaux liquides; on doit alors s’attendre à trouver dans les conditions d’intensité et de pression convenables des phénomènes du même ordre que ceux de la figure io, et nous nous proposons de vérifier le lien qui peut exister entre les stratifications observées dans les tubes à vide et les ondulations que nous avons constatées à la surface des liquides traversés par les courants.
- VII. — Conclusions.
- Les phénomènes de striction électromagnétique que nous avons décrits sont donc absolument généraux et s’appliquent à tous les conducteurs traversés par un courant.
- i° Dans les coruhtcteurs solides l’effet est rendu insensible par la grande cohésion des molécules, d’une part, et par le faible coefficient de compressibilité des métaux, d’autre part. Quelle que soit la grandeur de l'effet, on doit admettre qu’il agit pour augmenter la valeur apparente du coefficient de self-induction.
- 2° Dans les conducteurs liquides, en raison de la plus grande mobilité de la matière, on observe toujours une tendance à la rupture du courant et quelquefois, suivant les conditions de l’expérience, on obtient la rupture même. Cette tendance est accompagnée de mouvements dans le liquide et lorsque le courant est alternatif ou discontinu, les mouvements se manifestent en donnant à la surface du liquide une forme cannelée.
- 3° Dans les gaz à la pression normale, la mobilité étant supérieure à celle des liquides, les effets de striction se produisent d’une façon importante avec des (murants relativement faibles et l’on observe que les variations de section du conducteur suivent les variations de l’intensité du courant, mémo très rapides, avec une grande fidélité (arc parlant) ; lorsque les intensités et les dimensions de la veine gazeuse sont convenablement choisies, on peut obtenir la rupture périodique de cette veine (arc chantant).
- 4“ Dans les gaz raréfiés, les effets semblent devoir être considérablement plus grands encore et expliquent en tous cas, le fait que le courant traversant un tube à vide, môme sous différence de potentiel constante, est toujours discontinu.
- Paul Bary Q).
- L’ÊLECTROLÏSE DES MÉLANGES ,-finj (*).
- Ëlectrolgse d’une solution d’acétate de plomb. Composition du bain. — Solution d’acétate de plomb marquant i8° Baumé.
- L'éearleinont des électrodes était de 54 millimètres d’axe en axe.
- L’électrolyse avait lieu entre électrodes en plomb.
- La cathode était constituée par une lame de plomb, deseclion rectangulaire: 2imn“iX2mm'1,5.
- (1) Ce travail pour la plus grande, partie a été fait à l’École de Physique et de Chimie industrielles.
- (>J Éclair,,,! Slectripic, l. Il, 0 avril 1907, page i(i.
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- La surface immergée avait donc pour valeur :
- Surface du fond : 2imn",X2"nDq,5 — 52mmq,5.
- Surface du pourtour pour i millimètre de haut: 47 millimètres carrés.
- — pour i tour de vis: 47nuL'1 X o,83 = 3g millimètres carrés.
- EXPÉRIENCES
- NOMBRE INTENSITÉ ™0S SURFACE DENSITÉ
- > « i
- ampcrc. T0It. mmq. amD.nar dîner.
- O o,3i5 1,29 8 odi,5 0,3g Plongée initiale : i7imm,5.
- -+ 4o 0,3^5 i,4i 6491,5 o,5o Plongée ; i37 millimètres.
- -t- 4o u,335 i,43 i,4o 4 g3i,5 o,44 sage : il y a formation d'un état ou de l’autre avec
- 3 37i,5
- o’30 0,16 i,63 0,09 fi?
- i,44 2591,5 0,62 ou prismatique au voisinage de la température critique
- -1- 20 r,5o 1 8ii,5 0,69
- ° o,o3 cathode.
- „,5, 3 371,5 1,5i Plongée : 7omm,6.
- O o,4t i,64 8o5i,5 o,5i Plongée initiale : i7in,m,5.
- H- 4o o,37 1,68 6 491,5 0,07 Les courants de diffusion sont descendants le long de la
- -f- 4o 0,32 i,73 4 9ji,5 o,6o cathode.
- -+- 4o 0,24 1 >79 3 371,5 0,71
- 1 20 0,30 1,820 2 591,5 <>,77
- -f- 30 o,,55 i,855 1 8u,5 o,85
- Les figures g et io, qui interprètent, ces résultats expérimentaux, montrent manifestement un point de passage, et comme il n’y a pas de dégagement d’hydrogène, ni formation d’un hydrure, ou d’un précipité spongieux, mais bien un changement de forme cristalline très net et très visible à l’œil dans les deux états du plomb obtenus dans la première et dans la seconde parties de la même expérience, on en doit conclure que ces deux formes cristallines differentes correspondent à deux états allotropiques du plomb. On les obtient ici mélangés, mais on peut aussi les obtenir isolément, avec certains artifices. C’est l’un de ces états qui a été récemment appliqué à la fabrication de l'accumulateur au plomb, et qui a permis d’en augmenter considérablement la capacité pratiquement utilisable. Le peroxyde de cet état allotropique nouvellement isolé du plomb correspond à un degré d’oxydation supérieur à PbCf : il parait répondre à la formule Pb207, et présenter ainsi de l’analogie avec les composés supérieurs d’oxydation du manganèse.
- L’oxydation nécessaire à la transformation de ce nouvel état allotropique du plomb en oxydes lithargo et minimum est particulièrement délicate, et exige l’application de procédés spéciaux, car il ne peut avoir lieu par cuisson directe: le point de transformation de cet état allotropique de plomb en l’autre est, en effet, inférieur à ioo° C, et l’élévation de
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- la température fait par suite rétrograder immédiatement cet. état allotropique dans l’autre, ce que l'on constate aussitôt par le changement nettement visible à l’œil de la forme cristalline.
- même temps une véritable « indifférence « au voisinage du point de passage, et la cristallisation dans un système ou dans l’autre par un véritable phénomène d’entraînement, analogue à ceux qui se manifestent avec les solutions sursaturées dimorphes au voisinage du point critique, et que l’on fait cristalliser dans un système ou dans l’autre en les amorçant avec un cristal de l’une des deux formes possibles.
- Déplacement des ions têtes de files. — On a vu dans une étude précédente que l’on devait avoir pour le déplacement des ions têtes de files :
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- Ici, Ion a:
- M' =(Ctl3COO)2= i iS,
- M = Pb=u 206,9,
- et par suite:
- La concentration de la solution doit donc augmenter à la cathode et diminuer aux anodes pour réaliser ce rapport bien déterminé pour l’ccartement des électrodes des ions tètes de files. C’est ce que vérifie l’expérience: on voit, en effet, les courants de diffusion descendre le long de la cathode, et monter le long des anodes. Ou se rappelle que c’était le phénomène contraire qui se produisait, conformement à la théorie, avec le sulfate de cuivre ou de zinc, l’ion métallique ayant alors une masse moindre que celle de l’anion. Avec le chlorure de zinc, les deux ions ont sensiblement la même masse (Zn = 65,4 ; Cl2 = 72). Le phénomène est donc peu marqué, mais d’après les masses respectives des ions, il est du genre SO*Cu, c’est-à-dire que les courants de diffusion montent le long de la cathode et descendent le long-dès anodes.
- L’explication du phénomène du déplacement des ions tètes de files, déduite de la théorie dans une étude précédente, trouve donc dans l’ensemble de ces expériences une vérification très nette.
- Sur les états allotropiques. — La théorie ne pouvait prévoir l’existence de ces états allotropiques manifestés par l’expérience, et mis en évidence dans le phénomène de l’électro-lyse-
- Ces états allotropiques sont caractérisés très nettement par des propriétés très différentes physiques et chimiques, analogues à celles bien connues des deux états allotropiques du phosphore. De telle sorte que ce qui paraissait être une exception sc trouve être au contraire la règle commune, et l’électrolyse donne un moyen général d’obtenir ces états allotropiques.
- En meme temps la connaissance de leur existence et de leur mode de production électro-chimique, permet d’en éviter la formation dans un grand nombre de cas où elle est désavantageuse, en galvanoplastie, par exemple. Disons à ce propos que l’agitation, qui multiplie le nombre des files d’ions aboutissant à une électrode, ce qui correspond à un accroissement de surface d’électrode, diminue par suite la densité de courant, la tension appliquée, la force eontre-éleetroinotrice naissante, et retarde ainsi souvent le point de passage.
- Un des caractères des différents états allotropiques est l’existence d’une chaleur de réaction différente, car le passage d’un état allotropique dans un autre s’accompagne d’un changement d’état physicochimique et dégage ou absorbe une quantité déterminée d’énergie. Une conséquence immédiate de ce fait en électrochimie est une différence de potentiel entre deux états allotropiques d’un meme corps dans un môme électrolyte. O11 a une valeur approchée de cette différence de potentiel en sc rappelant que 1 volt correspond à 46C!ll"r“,,S par deux valences, c’est-à-dire à 23C0l"riC8,2 par valence.
- Le tableau suivant donne une idée des quantités de chaleur dégagées dans les transformations allotropiques 0.
- (0 Annncue du Bureau des Longitudes, 1906, p. 712,
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- Influence générale des concentrations sur l’élcctrohjse des mélanges. — Celte influence se manifeste d’une part sur les tensions de décomposition des différents électrolytes ; d’autre part, sur leur résistivité.
- On a vu, eu effet, dans des études précédenies, les relations de la force électromotrice et de la résistivité en fonction de la concentration. La force électromotrice décroît toujours, suivant une courbe, logarithmique, quand la eoneentralion s'élève. La résistivité décroît d’abord dans ces conditions, passe par un minimum, et. croît ensuite à nouveau.
- Il suit de là que plus les concentrations relatives dans un mélange seront différentes, plus il sera en général facile d’éviter l’électrolyse du corps eu faible proportion, une impureté, par exemple, dans un bain d’affinage, la tension de décomposition relative à cette impureté étant d’autant plus élevée que la concentration en est plus faible.
- Influence de Vécartement des électrodes. — On sait que l’écartement des électrodes ou longueur des files d’ions intervient proportionnellement dans la formule de la résistance électrolytique pour agir sur la tension aux électrodes en diminuant d’autant le rendement. On a, en effet :
- E = ç±fx/x|,
- Le signe d= est pris suivant que la cuve électrolytique est traversée par un courant produit extérieurement à elle ou intérieurement.
- D’une manière générale, la considération du rendement, qui se pose toujours dans toute opération industrielle, demande donc qu’on réduise l’écartement des électrodes à la plus faible valeur compatible avec les exigences de l’opération à réaliser.
- Mais on voit en même temps que la tension appliquée sur les électrodes croît linéairement en fonction de l’écartement des électrodes, pour une densité de courant constante. Or
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- l’étude de l’électrolysc des mélanges a montré l’existence d'une tension critique, qui est en général à éviter dans les opérations éleclrochiiniques. Il résulte de là que plus l’écartement des électrodes sera considérable, moins on aura de latitude dans la variation de la densité de courant pour se trouver toujours au-dessous de la tension critique, et comme la quantité de matière intéressée dans l’opération par unité de surface d’électrodes est justement propor-
- tionnelle
- résulte
- diminution de puissance de production de l’appareil électro-
- lytique avec l'augmentation d’écartement des électrodes. O il a :
- J_ = E — ?
- S p X l
- Supposons que pour avoir le meilleur rendement dans une opération électrochimique, on ail choisi la concentration du bain correspondant à la résistivité minima. Alors ç et p sont des constantes, et en tout cas, la tension de décomposition et la résistivité électrolytique sont déterminées dès qu’une concentration est adoptée pour le bain en expérience.
- D’autre part, la présence d’une impureté conduit à un maximum pour la tension appliquée sur les électrodes, E. Tl en résulte que le maximum de la densité de courant acceptable est lié à l’écartement des électrodes par une loi hyberboliquo :
- I , E — o
- — x / =------ = constante.
- S p
- Et comme les quantités de matières intéressées par unité de surface d’électrodes sont proportionnelles à , on voit qu’on a doublement intérêt à diminuer l’écartement des électrodes :
- on augmente ainsi la puissance de production d’une cuve donnée, sans élever la tension appliquée sur les électrodes, et par suite avec le même rendement.
- La figure 11 montre la variation hyperbolique du maximum de ^ en fonction de l, pour un bain de concentration donnée (9 et p), et une tension critique déterminée (E).
- S’il y a toujours intérêt au point de vue du rendement et de la puissance de production à diminuer le plus possible l’écartement des électrodes, on n’oubliera pas que la répartition du
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- courant dans les électrodes est d'autant moins uniforme que l’écartement en est plus faible, et qu'ainsi de trop faibles distances ont pour effet de concentrer le courant sur certaines parties des électrodes. On verra ces conséquences dans l’étude prochaine de la Répartition du courant dans les électrodes. Comme la résistivité du bain intervient au même litre que récarteinent des électrodes dans le phénomène, il n’y a pas d’indication générale possible à ce sujet: l’expérience seule montrera l’écartement minimum compatible avec une suffisamment bonne répartition du courant dans les électrodes. Mais on peut dire d’une manière générale que les électrodes pourront être d’autant plus rapprochées qué la résistivité du bain est plus considérable, puisque p et / interviennent au même titre pour assurer la répartition du courant dans les électrodes, et ainsi on peut estimer pratiquement le produit p X / comme pouvant être sensiblement constant dans tous les cas.
- Rappelons enfin que la densité de courant ne peut pas croître au delà de toute limite, mais que sa valeur maxima est donnée par la vitesse même de la réaction. Lors donc que cette valeur maxima est atteinte, à un accroissement de tension ne correspond plus une augmentation de l’intensité du courant, et il se manifeste le phénomène du courant de saturation observé dans la conductibilité des gaz ionisés, et de la Polarisation des électrodes, ainsique nous l’avons déjà exposé plusieurs fois au cours de ces études.
- Georges Rosset.
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur la constitution de la matière. — Florey. — Verein Deutschcr Ingenieure.
- On rapporte tous les phénomènes naturels à deux facteurs : l’énergie et la matière. Tous deux sont étroitement liés ensemble, et aucun des deux ne peut exister sans l’autre. Les physiciens recherchent avec acharnement quel est le lien si étroit qui existe entre la force et la matière qui semblent toujours à nos sens deux choses si différentes. Les découvertes modernes sur le passage de l’électricité dans les espaces vides d’air, sur les décharges dans les gaz, ont amené à penser qu’il n’existepas de matière proprement dite, en tant que matière, et que les différentes choses matérielles ne sont rien d’autre que des apparences de différentes formes d’énergie. La preuve de ce fait constitue le but vers lequel tend actuellement la physique. Le principe de Lavoisier sur la conservation de la matière se confond alors avec la loide Meyer sàir la conservation de l’éner-
- g‘e-
- Si l’on considère la matière commece quelque chose de tangible, de réel, que l’on est accoutu-
- mé à abstraire du monde extérieur, il faut d’abord décrire quelques procédés qu’ont employé les savants pour apprendre à connaître la constitution de la matière. La loi physique fondamentale de la divisibilité de la matière en de petites et d’encore plus petites particules permet d’expliquer la réalisation de trois étals, l’état solide, l’élat liquide et l’état gazeux, et a conduit la chimie à la théorie atomique et à la théorie moléculaire. Le but ultime de la chimie, au point de vue analytique, consiste à trouver la matière primitive dontsont résultées toutesles diverses substances. Supposons que cette matière primitive ait été trouvée. Lénard a constaté que, pour l'absorption des rayons cathodiques, ce n’est pas la constitution chimique des corps, son état d’agrégat, mais seulement la densité des atonies élémentaires qui intervient, densité que l’on peut évaluer provisoirement d'après le poids des atomes. Ce phénomène d’absorption a conduit Lénard à admettre l’existence de particules d'une substance fondamentale de toute matière, qui existent dans les différents atomes en quantité plus ou moins grande suivant la valeur des poids atomiques. Si l’on attribue, à ce petit agrégat matériel, des
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- propriétés réparties uniformément dans l’espace et un poids caractéristique invariable, on arrive à des résultats analogues à ceux qui ont été constatés expérimentalement plus tard. Par suite des propriétés de l'atome primitif, uniformément réparties dans l’espace, on doit s’attendre non seulement à une constitution uniforme des atomes individuels, mais aussi à une successiou logique de ceux-ci. Ces différences existant entre les éléments chimiques reposent sur la diversité des atomes primitifs au point de vue du nombre, de la forme et de la disposition. Mais les propriétés chimiques et physiques des différents éléments semblent les signes distinctifs nécessaires de cette répartition dans l’espace. Le poids atomique qui distingue les différents cléments donne une indication sur le nombre d’atomes primitils contenus dans chaque atome de l'élément. Si l’on établit la série des poids atomiques des éléments, commençant a peu près à i avec l’hydrogène, on trouve dans leur augmentation graduelle depuis i jusqu’à 9. '\o une différence à peu près uniforme, comprise entre i et 4, entre les poids atomiques successifs. Victor Meyer et Mcndclcjcff en ont conclu que les propriétés des éléments sont des fonctions périodiques de leurs poids atomiques.(Le savant anglais Prout, s’appuyant sur ces considérations, a désigné l’hydrogène comme matière primitive : les poids atomiques de tous les autres éléments devraient alors être des multiples exacts de l’atome d’hydrogène, ce qui n’est pas vrai.
- Des études théoriques ont indiqué, pour le diamètre d’une molécule, le chiffre de o,3 ;j,p. (o,3 millionième de millimètre). Il est impossible de songer à distinguer une telle molécule, même avec les microscopes ullrapuissants dont on dispose maintenant. La raison de cette impossibilité ne tient pas seulement aux difficultés techniques de fabrication d’objectifs convenables, mais, avant tout, à la nature de nos rayons lumineux visibles. Le grossissement d’un objet est produit par une image présentant des bords nets. Quand la longueur d’onde des rayons lumineux utilisés pour le grossissement devient plus grande que l’objet examiné, les bords sont flous et il se produit des franges. Pour résoudre le problème, la maison Zeiss, de léna, s’est servie des rayons ultraviolets de la lumière du magnésium dont la longueur d’onde est à peu près égale 110,270 [j,, c’est-à-dire des rayons ayant une beau-
- coup plus courte longueur d’onde que les rayons visibles pour notre œil. Pour déceler ces rayons, Zeiss a employé un procédé photo-chimique en se servant d’une chambre noire placée au-dessus du microscope. De cette façon on a pu déceler encore d’une façon nette des corps de 2 dix-mil-licmes de millimètre. Mais cette méthode atteint vite une limite, due à la forte absorption des rayons de faible longueur d’onde dans l’air, dans les lentilles en quartz, et dans l’objet à grossir. Le fait que les rayons de très faible longueur d’onde sont absorbés dans la matière est mis en évidence par les phénomènes de dispersion. Le même fait a été retrouvé en radiotélégraphie, où il a fallu employer des longueurs d’onde trois fois plus grandes pour les communications sur terre que pour les communications sur mer. Malgré les résultats remarquables des expériences de Zeiss, les molécules sont encore 1 000 fois trop petites pour que l’on puisse déterminer directement la constitution de la matière. Nos connaissances sont comprises entre deux grandeurs, la grandeur infinie de l'espace interplanétaire, et la petitesse infinie de la structure moléculaire.
- Victor Meyer a cherché à désagréger les atomes des éléments par dissociation à très haute température. On sait que la plupart des molécules se dissocient en leurs composantes aux températures élevées. Par exemple, la molécule de soufre contient 7 atomes à 4oo° et 3 atomes à 1 700". Tous les essais de Meyer sont restés infructueux. Même à la température de Tare électrique (4 ioo° au pôle positif), aucune dissociation ne s’est produite. Peut-être la température était-elle encore trop basse et peut-être la dissociation se produit-elle sur le soleil ou sur d’autres étoiles fixes. La réponse à cette question a été cherchée par le savant anglais Norman Lokyer : ce physicien a étudié les différentes bandes spectrales des vapeurs métalliques incandescentes à différentes températures élevées et il a trouvé que, quand la température s’élève, les rayons de grandes longueurs d’onde disparaissent de plus en plus et les rayons de courtes longueurs d’ondes sont de plus en plus distincts, comme si une élévation de température produisait un déplacement du spectre vers l’extrémité correspondant aux plus courtes longueurs d’ondes. D’après la loi de Wien, le maximum de l’énergie rayonnante est déplacé dans le spectre vers les courtes longueurs d’onde quand la température
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- croît, de telle façon que la longueur d’onde soit inversement proportionnelle à la température absolue; cette loi indique aussi que le maximum de l’énergie croît comme la puissance cinquième de la température absolue. C’est sur cette loi que reposent les mesures de la température des étoiles fixes. Ce phénomène de déplacement du spectre, qui aujourd’hui présente de grandes difficultés pour la théorie des électrons, peut concorder avec les anciennes observations d’après lesquelles on connaissait plusieurs spectres caractéristiques différents pour un seul et même élément, propriété que l’on a cherché à attribuer récemment au nombre des électrons négatifs qu’ont perdu les atomes. Lokyer a -ainsi étudié aux températures les plus élevées les spectres des éléments, qui s’étaient déplacés du côté ultraviolet et montraient par ce déplacement qu’une modification devait s’ètre produite dans la matière de l’élément elle-même. Il semblait que les différents cléments dussent se décomposer de plus en plus aux températures élevées, jusqu’à ce que finalement, pour un degré de chaleur suffisant, il ne restât plus qu’un clément dont le spectre fût réduit à son extrême limite. Le spectre de l’étoile Bellatrix de la constellation d’Orion, l’une des étoiles fixes les plus brillantes et les plus chaudes, a vérifié cette hypothèse : eu effet, outre les raies de l’hydrogène, il présente des raies très minces caractérisant les éléments de faible poids atomique, par exemple le magnésium. Inversement, Lokyer a pu ainsi suivre l’augmeutation graduelle des raies spectrales dans les étoiles de moins en moins chaudes : le soleil présente un grand nombre de raies des métaux ; des raies de métalloïdes apparaissent pour des étoiles encore plus froides.
- Les théories modernes reposent principalement sur les belles découvertes des dix dernières années: sur la radio-activité, sur différents phénomènes optiques et spectraux, et surtout sur les phénomènes constatés dans les décharges électriques à travers les gaz raréfiés. On a constaté que la constitution chimique du gaz résiduel contenu dans les tubes à vide n’exerce aucune influence sur les phénomènes électriques qui prennent naissance. H est donc indifférent que le gaz résiduel soit de l’air ou de l’azote, de l’hydrogène ou de l’oxygène. On a aussi observé dans tous les gaz que, quand le vide augmente <lans le tube, la décharge électrique passe de
- plus en plus difficilement, et cesse de jaillir d’un pôle à l’autre quand le vide est suffisamment poussé. Avant que ce point soit atteint, il se produit sur la paroi de verre opposée à la cathode un nouveau phénomène lumineux. Cette anticathode est le point de départ des rayons Rôntgen. La trajectoire dos rayons cathodiques depuis la cathode jusqu’à ce point est rectiligne et indépendante du trajet du courant. Lénard est parvenu a laisser jaillir les rayons cathodiques sur l’air, en employant sur le tube une petite fenêtre en aluminium. L’elFet lumineux qui prend naissance sur la paroi de verre est un effet secondaire produit par les rayons cathodiques ; c’est un phénomène de fluorescence du verre, qui paraît vert ou bleu suivant qu’il contient de la soude ou de La potasse.
- (A suivre.) B. L.
- Sur la relation entre réchauffement dû à l’hysterèsis, la perméabilité du fer et la fréquence du champ altei'natif. —- L. Schames. — Annalen der Physik, n° 3, 1907.
- Si Ton soumet du fer à l'action d’une force magnétique périodiquement variable, il se dégage de la chaleur par suite de deux causes : l’hysté-résis et les courants de Foucault. L’auteur s’est proposé d’étudier jusqu’à quel point la perte d’énergie due à l’hystérésis dépend delà vitesse avec laquelle est accompli le cycle : en même temps, il voulait constater si la perméabilité dépend de cette fréquence du champ. Pour cela, il a employé une méthode purement calorimétrique. La tôle de fer à essayer était fixée sous forme de faisceaux prismatiques dans des tubes de verre terminés par des tubes capillaires. Les récipients de verre étaient remplis de xylol, et l’on déterminait par le déplacement du ménisque du xylol dans le tube capillaire. L’énergie calorifique produite dans le fer par le champ magné • tique variable (fréquences comprises entre o et 5oo). On calculait, au moyen d’une formule analytique, la chaleur due aux courants de Foucault, et on la retranchait de la chaleur totale. Les tôles étudiées provenaient soit des ateliers Siemens-Schuckert, soit de la maison Herâus : elles avaiento,3 ouo,o3 millimètres d’épaisseur. Elles étaient découpées en bandes de 200 millimètres de longueur et de 18 millimètres de largeur et étaient assemblées avec interposition de
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- feuilles de papier de soie. La perméabilité du fer élait déterminée pi r la méthode balistique sur un échantillon circulaire.
- Les résultats trouvés par l’auteur sont les
- i° Si l’on rapporte les pertes par hystérésis à une même valeur de l’induction maxima, les pertes sont indépendantes de la fréquence, si l’on ne dépasse pas pour B la limite de loooo environ; au delà de ce chiffre, les pertes d'’énergic croissent avec la fréquence.
- 2° La démagnétisation est indépendante de la fréquence dans l’inie.vaKe considérée dans ces expériences (fréquences 5o, 4oo et 5oo).
- 3° La perméabilité diminue quand la fréquence augmente, pour de faibles intensités de champ, et celte diminution est d’autant plus forte que l’on est plus près de la valeur maxima quand l’intensité du champ augmente, la perméabilité tend, pour les dilférentes fréquences, vers une
- Au point de vue indiqué, plusieurs des contradictions apparentes qui existent entre ces résultats et ceux d’autres observateurs sont explicables. liophinson, Maurain et Gray ont trouvé, dans leurs mesures, une assez grande constance du cycle d’hystérésis, mais, comme ils n’ont atteint au maximum qu'une fréquence de ioo et une induction de i5 ooo, il est évident qu’ils n’ont pas pu constater de différence. Guye et Ilerzfeld ont commis l’erreur de rapporter leurs résultats à une même valeur du courant magnétisant, au lieu de les rapporter à une même induction maxima. Steinmetz, Niethammer, Krogli et Rikli, et Dîna semblent avoir évalué trop bas la valeur des courants de Foucault. L’influence de ce facteur important a été laissée de côlc par Corbino et Madclung, et, comme les courants de Foucault devaient être très intenses dans leurs échantillons massifs, les résultats de ces travaux, poursuivis dans un but différent, n’ont pas à intervenir ici. Le résultat de Wien concorde avec ceux qu’a trouvés l’auteur. Le résultat de Klomencic peut être expliqué facilement : pour du fer doux, où l’on peut atteindre de fortes inductions, cet auteur a constaté un accroissement de l'hvstérésis, tandis que pour l’acier et le nickel où, d'après la nature de leur perméabilité, on ne peut atteindre que de faibles inductions, il a trouvé une constance remar-
- En ce qui concerne la relation entre la perméabilité et la fréquence, "Wien a trouvé que la perméabilité est toujours plus faible dans un champ sinusoïdal que dans un champ constant. Les différences atteignent leur plus grande valeur au point du maximum de perméabilité. Cela concorde avec les résultats trouvés par l’auteur. Wien n’a pas constaté la tendance des courbes, parce qu’il n’a opéré qu'avec de faibles intensités de courant, atteignant au maximum 29 c. g. s., tandis que l’auteur a atteint 1/10 c. g. s, daus ses expériences. La tendance des courbes de perméabilité semble avoir été reconnue par Kle-mencic, car cet auteur indique que la courbe de la perméabilité se rapproche de plus en plus d’une droite quand la fréquence augmente, et conserve la valeur finale qu’elle atteint, dans les essais statiques, pour de fortes intensités de
- génération’et transformation
- Ma chines à pôles de commutation avec ou sans pôles saillants. — F. Pélikan. — Elektro-technik und Maschinenbau, a4 fcviier 1907.
- Les machines électriques peuvent être construites de deux façons différentes : soit avec pôles saillants, soit avec enroulements répartis, comme ceux des moteurs asynchrones. Généralement, les machines à pôles de commutation sont établies avec pôles saillants. L’auteur fait une comparaison entre les résultats relatifs à ces machines et les résultats que l’on obtiendrait en adoptant un enroulement réparti, avec pôles de commutation.
- La machine à pôles saillants prise comme base de comparaison a une puissance de 4,5 kilowatts et une vitesse de rotation de j5oo tours par minute. La longueur active de fer est de iocm,5 ; les quatre pôles principaux portent chacun 2720 tours de fil de cuivre de omm,8 de diamètre ; les pôles de commutation portent chacun i32 tours de fil de 2mm,7 de diamètre. L’induit est muni de 36 encoches et est bobiné avec 216 mètres de fil de 2 millimètres carrés. La machine à enroulements repartis prise comme base a le même induit et porte douze bobines inductrices principales, ainsi que quatre bobines de commutation. Les douzes bobines principales ont le même
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- nombre de tours, au total 3 120 tours ; les pôles de commutation ont 116 tours au total.
- Si l’on admet une répartition sinusoïdale du flux, l’amplitude de l’intensité de champ a pour valeur
- en appelant B; l’amplitude de l’induction dans l’air, ‘Èj le flux total en charge, iu le pas polaire et 4 la longueur idéale de l’induit. En représentant la valeur du champ en fonction du pas polaire (fig. 1) on ohtient les valeurs moyennes
- i 1 i 1
- jkjkj] til B i fj u lNJl
- Fie- -
- de l’induction dans l’air Bftl Bim sous les tètes des dents I, II, III et, avec l’aide de ces valeurs, on calcule les circuits magnétiques I, 11, III pour lesquels les ampère-tours sont dans le rapport t : 2 : 3, en admettant le même nombre de tours par bobine. Soient liw la longueur idéale d’un pôle auxiliaire, biw sa largeur, liV)biw la section moyenne de l’air et
- v=aACXw
- l’induction moyenne dans l’air, en appelaut AC le nombre d’ampère-conducteurs par ce limètre de périphérie de l’induil. la perméabilité du trajet du flux de coi
- E, le pas des dents à la périphérie de l'induit. ùu la largeur des balais réduite à la périphérie de l’induit.
- $D la largeur des lames de collecteurs réduites à la périphérie de l’induit. a le demi-nombre de branches de l’induit. p le demi-nombre de pôles.
- La perméabilité du flux de réactance pour la forme d’encoches que représente la ligure 2 est donnée par la formule :
- en désignant par tx le pas des dents à la péri-phérie.
- — Su, l’entrefer du pôle auxiliaire.
- — /, la longueur libre des têtes
- de bobine.
- — /la longueur de l’induit.
- Le flux qui traverse l’entrefer du pôle de commutation a pour valeur
- A'U=BU, liwbia.
- Les ampère-tours nécessaires le longdu trajet moyen des lignes de force ont la valeur suivante : ÀW„ = AW, -H AW0 -+- A'Wmw
- -h A W,„* H- A W: -j- A W7, en désignant par AW; les ampère-tours pour l’entrefer.
- — AWfl les ampère-tours pour
- » le fer de l’induit.
- — AW,„ les ampère-tours pour
- les pôles auxiliaires, — AWm les ampère-tours pour
- les pôles principaux. — AW. les ampère-tours pour
- les dents de l’induit.
- — AWj les ampère-tours pour
- A ces ampère-tours, il convient d’ajouter ceux nécessaires pour compenser la réaction d’induit AW, = Ni7a,
- ia étant l’intensité de courant totale par branche de l’induit. Les ampère-tours totaux ont donc pour valeur :
- AWtct = AW„ + AW, = cA W,
- La valeur de c est comprise en général entre 1,2 et i,4.
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- spécifique [ que des inductions tmxima égales dans le fer,
- iroulements auxiliaires, aii
- principal
- les pôles principa
- On voit que, pour le même poids de fer, la machine sans pôles saillants absorbe 87 °/„ de plus de cuivre que la machine à pôles saillants : quelquefois cet inconvénient peut être balancé par les avantages inhérents à ce type de machine,
- B. L.
- Les pertes dans le fer des machines asynchrones (fin) (i) — F. Wall. — The Electricien, 8 mars 1907.
- II. — Les pulsations dans la denture.
- Il faut d’abord déterminer l’amplitude de la variation du flux dans la denture. Cette pulsation se superpose à la variation due à la rotation du champ principal et il est nécessaire de séparer ces deux effets par un moyen quelconque. Dans ce but, on enroule une bobine de quelques tours de fil fin autour d’une dent du rotor et on relie ces deux extrémités à des bagues de contact. Une bobine semblable est enroulée sur une dent du stator. Ensuite on applique la tension normale à l’enroulement magnétisant du stator, et l’on accouple le rotor à un moteur à courant continu qui l’entraîne à
- une vitesse variable. La f. é. m. induite dans la bobine d’épreuve du rotor consiste en deux composantes, l’une due à la rotation du champ principal, et l’autre due aux pulsations dans la denture. La première composante présente une amplitude proportionnelle à la différence des vitesses du champ tournant principal et du rotor. La dernière composante doit, s’il n’y a pas d’effets tels que l'amortissement, être directement proportionnelle à lu vitesse du rotor; pour des pulsations de grande fréquence, il se produit certainement un amortissement, et la proportionnalité simple n’existe plus. Quand la vitesse du rotor augmente, la première composante décroît et la dernière croît jusqu’il ce que le synchronisme soit atteint. Au synchronisme, le champ tournant principal est immobile par rapport au rotor, et la seule f. é. m. induite dans la bobine d’épreuve est celle due aux pulsations dans la denture. Pour connaître la f. é. m. moyenne induite dans toutes les dents au synchronisme, il est nécessaire de mesurer la f. é. m. induite dans la bobine d’épreuve pour des vitesses inférieures et supérieures au synchronisme et de tracer une courbe; le point où cette courbe coupe l’ordonnée correspondant à la vitesse synchrone donne la f. é. m. cherchée. Il faut déterminer aussi la f. é. m. induite dans la
- 0) Éclairage Électrique, t. LI, 6 avril 1907, p. 23.
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- bobine d’épreuve du stator. Pour cela, on déconnecte des bagues les extrémités de la bobine d’épreuve du rotor et l’on rétablit les connexions de l’enroulement rotorique. Ensuite, on applique aux bagues du rotor une tension telle que le flux produit ait la même valeur que précédemment. Le rotor tournant dans là direction opposée au sens de rotation du flux tournant produit par l'enroulement rotorique, on obtient, comme précédemment, une courbe des f. é. ni. induites dans la bobine d’épreuve du stator et l’on en déduit la f. é. m. moyenne induite au synchronisme.
- Pour trouver la tensiou qui doit être appliquée aux bagues du rotor pour produire le même flux que quand la tension est. appliquée au stator, on peut employer le procédé suivant. L'enroulement statorique étant parcouru par un courant sous la tension normale, on mesure lu tension induite dans l'enroulement rotorique. Si l’on néglige la dispersion, cette f. é. m. est la force eontre-électromotrice induite par le flux dans l’enroulement statorique réduite dans la proportion du nombre de tours.en série sur le rotor au nombre de tours eu série sur le stator. On applique aux bagues du rotor une tension telle que la f. é. m induite, mesurée aux extrémités du stator, soit la même que- celle trouvée précédemment. L'exemple suivant fera mieux comprendre cette méthode. Dans une expérience particulière, on a trouvé qu’en appliquant b/| volts aux extrémités de l’enroulement statorique, la tension induite dans le rotor avait pour valeur 39,5 volts. Le nombre de tours d’enroulement en série sur le stator était de 228 et le nombre de tours en série sur le rotor était de 200. La tension induite dans l'enroulement statorique avait donc pour valeur
- (228/200) ;*«),,') volts = volts.
- 1*0111- déterminer les pulsations du flux dans la denture à différentes vitesses, il est seulement nécessaire de modifier la fréquence du courant d’alimentation (en maintenant, bien entendu, constante l’induction par une modification de la fréquence dans le même rapport.
- Des expériences ont été faites sur le moteur dont il a été question dans la première partie de cette étude, et l’auteur a trouvé. les tensions
- Le moteur était muni d’encoches demi-fermées, sur le stator et le rotor, et chaque bobine d’épreuve avait 20 tours.
- Une série d’expériences analogues fut faite sur un moteur muni d’encoches ouvertes sur le rotor. L’auteur a tracé une courbe complète des f. é. m. induites daus la bobine d’épreuve sur le stator et sur le rotor par toutes les vitesses comprises entre 1000 tours dans la direction opposée au sens de rotation du champ tournant et 13oo tours dans la direction de rotation du champ tournant.- Lu fréquence du courant alternatif était de 5o périodes par seconde et la vitesse synchrome était de 1000 tours par minute. La f. é. m. étant composée de deux f. é. m. distinctes constituantes, dont chacune varie proportionnellement à la vitesse, et ces deux f. é. m. étant de fréquences différentes, on peut obtenir la courbe en prenant la racine carrée de la somme des carrés des f. é. m. composantes. Gomme cela a été indiqué, l’une des composantes due • au champ tournant est nulle quand le rotor
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- tourne au synchronisme et varie directement comme la différence de vitesse par rapport an synchronisme ; l’autre composanteestnullequand le rotor est à l’arrêt et varie directement avec la vitesse du rotor. Pour la première composante, le point où la courbe coupe l’axe des coordonnées est sur la droite, et le point sur l’axe des abscisses à la vitesse synchrone est un autre point de la droite. La droite peut donc être facilement tracée. De même, pour la composante due aux pulsations dans la denture, l’origine des coordonnées est un point de la droite cherchée, et le point auquel la courbe coupe l’ordonnée «=iooo est l’autre point. Pour une vitesse quelconque, la racine carrée de la somme des carrés des ordonnées de ces droites donne le point correspondant de la courbe.
- Soit Em la f. é. m. efficace moyenne induite à l’arrêt dans la bobine d’épreuve ; la valeur maxima moyenne du flux à travers une dent est
- en appelant wp le nombre de tours dans la bobine d’épreuve et c la fréquence du courant principal. Soit E;, la valeur de la f. é. m. induite dans la bobine d’épreuve au synchronisme par suite de la pulsation.
- Si l’on détermine tp d’après la courbe des tensions, on obtient le moyen carré des valeurs efficaces. La f. é. m. efficace maxima induite dans la bobine d’épreuve est donc y/ 2 E/(, si l’on suppose que les pulsations varient avec le temps suivant une loi sinusoïdale et que le flux dans l’entrefer est distribué d’après une loi sinusoïdale.
- V'y . Ep = d'p .cp. wp. io~8.4,44,
- ;n appelant <J>p la variation du flux de rapport i la valeur muyenoe maxima fI'; quand la tension
- E,, est induite.
- *,=vV
- en appelant p le demi-nombre de pôles et z le nombre de dents sur le stator ou le rotor suivant la bobine d’épreuve considérée ; cp est la fréquence de pulsation dans la bobine d’épreuve.
- Les pertes par courants de Foucault dans la denture, dues à la rotation du champ principal ont pour valeur :
- W„M = gm . V* watts,
- B aye
- la valei
- suivante :
- et représentant la valeur moyenne de l’induction maxima dans la denture. Dans la formule, les lettres ont les significations suivantes :
- Zj largeur de la dent à la partie la plus large en centimètres ;
- l longueur du fer induit en cm.
- k constante tenant compte de l’isolant interposé entre les tôles de l’induit ;
- V. volume de la denture en deux cubes ;
- s.j, constante de courants de Foucault dépendant de la façon dont les encoches ont été travaillées ;
- ks constante dépendant de la saturation do la denture ;
- c fréquence du courant principal ;
- A épaisseur des tôles en millimètres.
- L’expression
- Wv = (E,/Em)8Wr„
- donne les pertes par courants de Foucault dans toute la denture avec l’hypothèse que le circuit des courants de Foucault présente seulement de la résistance.
- w*=î(£)WWs>,waus-
- En substituant pour Ep et \Y:j
- V. watts.
- Pour cette machine particulière, on a trouve 5U. ^ 6,4 pour le rotor et 7,0=3 5,7pour le stator. Y. = 0,79 décimètres cubes pour le rotor et o,6i décimètres cubes pour le stator. La longueur du fer de l’induit était de 8™, 2.
- La formule des pertes dans la denture par suite des pulsations donne alors les valeurs suivantes :
- Pour le roto
- W„ = 6,4.i,5(
- = i4,6E„.
- 0,79-EJ,
- Pour le stator,
- \4,44-2o.o, 9.8,2.o, 49
- = ii,oEp.
- ,es valeurs de E.
- été données dans un
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- tableau précédent, et, en substituant, on obtient les pertes dues aux courants de Foucault par suite des pulsations dans la denture. Le tableau II indique les valeurs ainsi trouvées :
- Comme cela a été indiqué précédemment, ce sont seulement les effets de courants de Foucault produits par les pulsations qui peuvent se superposer à ceux du champ principal : les effets d’hystérésis des pulsations sont généralement très faibles et peuvent être négligés.
- R. .R
- Sur les variations de résistance du cuivre avec la température. — F.-B. Crocker. — Elcc-tricai WorW, a3 février if)o^.
- Pour le calcul des machines électriques, il est nécessaire de connaître la variation de résistance du cuivre avec la température. Il existe, sur l'évaluation de cette résistance, des différences importantes dues aux différences de constitution chimique et physique de cuivre ainsi que de la manière dont sont formulés les résultats.
- La formule primitive de Matthiessen est la sui-
- Ci = C0(i —o,o389<)ii--f-o,000009009^) (1) dans laquelle C, désigne la conductibilité du enivre à une température quelconque i en degrés centigrades, et C0 la conductibilité à o°. Cette formule est défectueuse. En premier lieu, elle contient beaucoup trop de décimales ; étant donné que cette relation physique ne peut évidemment pas être obtenue avec un tel degré de précision. Si l’on suppose £=ioo°, température plus élevée que celle présentée généralement
- par des machines électriques 11 est évident qu'une augmentation de un quatre centième de degré seulement sur la valeur de l doit avoir le même effet que l’omission des deux derniers chiffres du coefficient. En deuxième lieu, on sait que la plus légère différence dans la composition chimique ou dans le traitement physique altère les trois ou quatre derniers chiffres du coefficient de t. Comme on lè verra plus loin, les règles normales de l’American Instituteof Electrical Engi-neers admettent pour ce coefficient une valeur supérieure de 5 °/0 à celle qui est admise en Allemagne. L’emploi de cinq décimales est donc stupide quand la seconde décimale est très douteuse.
- La seconde objection à la'formule de Matthiessen est la présence d’un terme contenant le carré de la température t2. C’est non seulement une complication, mais c’est un désaccord avec les faits physiques. Les études les plus récentes faites sur des échantillons modernes de cuivre ont conduit!» trouver une variation linéaire de la résistance avec la température. En d’autres mots, le coefficient de t* est nul ou négligeable. Il faut noter, toutefois, que l’omission de ceterme exige que le eoefficientde^ soit porté à o,oo4 ou o,Oû4n comme on le verra plus loin.
- La troisième défectuosité que présente l’équation (1) réside dans le fait qu’elle se rapporte à une conductibilité envisagée au point de vue de l’époque de Matthiessen, tandis que l’on emploie maintenant la forme conventionnelle de la loi d'Ohm et l’on effectue les calculs en envisageant la résistance. Si l’on cherche à convertir l’équation (1) en une formule donnant la résistance, on obtient l’expression suivante :
- R1= R0(i -+-0,00387^-1-0,000005968^-— 0,00000000117313
- -f-o,oooooooooooo83^ — etc.). (2)
- C'est une série infinie qui n’est pas aussi rapidement convergente qu’il paraît, et l’on commet une erreur en négligeant tous les termes qui contiennent des puissances de t supérieures si la dernière, c’est-à-dire en réduisant la formule à la forme :
- Rf = R„(i+ 0,00387? ~ho,ooooo5g68ï3). (3)
- Le fait que cette formule est donnée dans plusieurs livres et est généralement acceptée comme correcte constitue en réalité une grave erreur.
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- En fait, les termes supérieurs ne sont pas négligeables quand t. a une valeur élevée. •Pat-exemple, pour t — ioo°, cette équation donne des résultats qui sont de .1,72 % P^us 'grande que les résultats obtenus par l'emploi de la formule originale de Matthiessen. L’auteur a trouvé que cette erreur est réduite à o,33n/0 s‘ l’on prend, pour coefficient de /2, o,ooooo4 au lieu de 0,000005968. Il est ridicule que des auteurs aient persisté à écrire ce coefficient avec neuf décimales, quand les trois dernières étaient inutiles et que toutes étaient fausses. En fait, on obtient une meilleure approximation en modifiant les deux coefficients et en adoptant la formule suivante :
- R, = R0() -)-o,oo4ï-f-o,000002(4)
- Cette équation donne, pour une température de ioo”, des résultats qui diffèrent seulement de o, 1 °fn de ceux obtenus avec la formule originale de Matthiessen, tandis que les résultats obtenus au moyen de l’équation (3) sont de 1,72 °/„ trop élevés. Naturellement, il est mathématiquement impossible de donner sous cette forme l’équivalent exact de la formule de Matthiessen, la seule méthode correcte étant de déterminer la conductance au moyen de l’équation (1) et d’en déduire la résistance correspondante. C’est de cette manière qu’a été calculé le tableau des résistivités des fils de cuivre (étalon Matthiessen) de l’Ame-rican Institute of Electrical Engineers. Les objections que l’on peut faire à cette méthode sont, comme 011 l’a déjà indiqué, la complication considérable de la formule au point de vue des décimales et du nombre des termes, la nécessité de passer aux valeurs réciproques, et la non-conformité avec les faits physiques.
- Ces difficultés sont en grande partie surmontées si l’on emploie l’équation suivante :
- R, = R0 (1 -t-o,oo42«f). (5)
- Mais même cette formule amendée prête à quelques critiques. Comme on l’a déjà rappelé, de très faibles différences dans la pureté ou le traitement du cuivre affectent son coefficient de température de telle façon que la valeur particulière adoptée n’est qu’une valeur moyenne dont s'écartent, considérablement les coefficients relatifs àdes échantillons individuels. En Allemagne, on adopte la valeur o,oo4 au lieu de la valeur o,qo42, pour le coefficient de température. D’au-
- tre part., le comité des étalons anglais emploie dans certains calculs le coefficient 0,00427. Les calculs de l’élévation de température dans les bobines des appareils électriques sont souvent basés sur ce coefficient. Tout bien considéré, il semble que le coefficient 0,00^2, adopté par l’A. I. E. E. soit à peu près bon. Il reste, toutefois, une difficulté provenant de ce que ce coefficient se rapporte à la résistivité à o° : pour une température initiale de 20° par exemple, il faut calculer, au moyen de cette équation, quelle serait la résistivité à o° et déterminer ensuite la valeur qu’elle aurait à une autre température, 70° par exemple. Pour éviter cette complication, Kcnnelly a eu l’idée d’employer une formule contenant un coclficicnt de température qui corresponde à la température initiale; cette formule est la sui-
- H, , , = R,(i -haï), (f<)
- en appelant R, la température initiale, Rf-o la température finale après un échauffement de 0 degrés, et % un coefficient variant de la façon suivante avec la température initiale t:
- So° o.oo:î6
- Les valeurs du coefficient, pour chaque degré entre o° et 5o°, ont été données par Kennelly. Le tableau I indique les coefficients ou les rapports de la résistivité obtenue au moyen de differentes formules pour diverses températures.
- TABLEAU I
- Comparaison des résultats obtenus usée les clitl'éreni.rs formules.
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- Les conclusions de l’auteur sont les suivantes:
- i° La formule originale de Matlhiessen (équation (t)) n’est pas facilement applicable et n’est pas exactement conforme aux faits, mais, par suite de son importance historique, on ne peut pas la passer sous silence;
- 2° La résistivité, calculée d’après la formule* (3) déduite de la formule de Matthiessen et souvent indiquée, est absolument fausse, mathématiquement et physiquement ;
- 3° Il est possible d'obtenir une formule donnant la résistivité avec une différence de i % par rapport aux contacts que donne la formule de Matthiessen ;
- 5n La formule (5), adoptée par l’A. I.E. E., est probablement aussi correcte que peut l’être une expression générale ;
- 5° Eu employant l’équation (6) à coefficients variables, le rapport de l’accroissement de résistivité est obtenu par une simple multiplication de ce coefficient par l’élévation de température.
- R. R.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- & RADIOTÉLÉGRAPHIE
- Sur la production d’oscillations entretenues. — R.-A. Fessenden. — The Electrician, 24 février 1907.
- A propos des différentes descriptions ou explications données des phénomènes sur lesquels repose la production d’oscillations entretenues de grande fréquence, susceptibles d’un emploi pratique pour la radiotélégraphie, l’auteur indique quelques résultats d’expérience obtenus par lui avec les différents dispositifs proposés.
- L’auteur a trouvé que l’arc chantant de E. Thomson donne des fréquences dépassant 120000 par seconde. Des fréquences plus élevées ont été atteintes, mais n’ont pas été mesurées exactement.
- L’arc chantant de Thomson donne une série continue d’oscillations et non une série de groupes d’ondes. Il est vrai que des discontinuités ont été observées, mais des séries de plusieurs millions d’ondes étaient comprises entre ces discontinuités.
- L’auteur a trouvé que la théorie de E. Thomson sur l’action du dispositif inventé par ce savant est correcte, et que le courant oscille du
- côté du condensateur vers le côté de l’arc et in versement. La détermination a été faite en projetant l’image d’une petite étincelle, excitée par le circuit de l’arc, à coté de l’image d’une seconde étincelle excitée par le circuit du condcn-
- Outre la variation brusque produite par suite des irrégularités de l’arc, l'auteur a trouvé que la fréquence des oscillations ne reste pas constante, mais présente des pulsations d’amplitude comprise entre 4 et 7 °/0 on plus, la fréquence des pulsations dépendant du réglage de l’arc. Avec le meilleur ajustement obtenu seulement dans quelques occasions, la fréquence des pulsations est de l’ordre de une ou deux secondes, c’est-à-dire qu'une variation de fréquence de 5 % se produit pendant ce temps. Avec un ajustement médiocre, les pulsations se produisent si brusquement que l’œil ne peut pas les percevoir, tandis qu’avec un ajustement suffisamment bon, les pulsations se produisent en un cinquième de seconde environ.
- La forme de l’onde de courant des oscillations de grande fréquence diffère souvent d’une façon considérable de la forme sinusoïdale : elle est plus pointue et présente des harmoniques, mais de faible intensité. Naturellement, avec un indica teur optique, on ne peut estimer qu’apprnxima-tivement la forme de courbe par l’apparence du trajet du point lumineux. L’auteur a trouvé que, dans certaines conditions, on peut obtenir une forme de courbe de courant purement sinusoïdale.
- Les expériences de l’auteur ont montré que la méthode indiquée parle Pr E. Thomson est très ingénieuse et que les appareils Roulsen fonctionnent de la même manière que ceux de E. Thomson. L’auteur estime que Poulsen et Duddell n’ont rien ajouté à l’invention de E. Thomson.
- R. V.
- La téléphonie sans ÛL —R.-A. Fessenden. —
- Eleetrical Review.
- 1° L'état actuel de la téléphonie sans fil. — La téléphonie sans fil peut être employée actuellement pour l’établissement de communications à des distances dépassant un peu 16 kilomètres. La parole a été transmise par radiotéléphonie entre un poste transmetteur et un poste récepteur et communiquée, par relais, au réseau télé-
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- phonique général : les relais employés à cet effet étaient des relais du modèle normal de la Bell Téléphoné C° ou bien des relais établis par l'autour et analogues aux précédents. On a pu aussi enregistrer sur un phonographe la parole transmise par imposte de radiotéléphonie. La netteté de la parole reçue varie avec le type d’appareil radiotéléplionique employé. Quand on fait usage d’une étincelle à l'extrémité transmetlrice, il y a toujours plus ou moins de friture ou de bruits insolites dans le récepteur. Quand on n’emploie pas d’étincelle pour la transmission, et qu’on utilise un transmetteur à charbon pour modifier l’intensité des ondes, la parole est aussi distincte que sur une courte ligne téléphonique et beaucoup plus distincte que sur les lignes contenant des câbles : il n’y a aucune friture. Quand on emploie, à l'extrémité transmet-trice, un transmetteur à condensateur ,1a parole est beaucoup plus nette que sur toute ligne téléphonique à fils et, en employant comme récepteur un téléphone double, on a l’illusion particulière que l’interlocuteur est dans la même salle et que celle-ci est garnie de tentures absorbant le son et coupant tout écho ou toute réverbération.
- 2n L’avenir de la téléphonie sans fil. — La radiotéléphonie présente sur la téléphonie actuelle de grauds avantagesen ce qu’il ne se produit pas de déformation de la transmission quand la distance augmente. Cela a été démontré expérimentalement, par comparaison des intensités relatives des notes de différentes fréquences à différentes distances. Il n’v a pas de raison pour que la radiotéléphonie ne puisse pas être employée sur des distances plus grandes que les distances franchies actuellement avec les lignes téléphoniques. Il est vrai que des relais téléphoniques ont été mis récemment on service sur plusieurs lignes : par exemple, pour communiquer entre Boston et Cleveland, on emploie un relais à New-York ou à Trov, mais ces relais téléphoniques n’améliorent pas l’articulation et rendent la parole moins nette.
- Les difficultés que présente la solution du problème de la radiotéléphonie résident, naturellement, dans la modulation de la grande quantité d’énergie employée pour la transmission. Quand on sc sert d’un transmetteur à charbon établi spécialement, on peut obtenir des courants de 2,5 ampères; avec plusieurs appareils, on peut
- arriver jusqu’à io ampères. Pour des courants d’intensité supérieure h io ampères, on peut placer en série un certain nombre de relais téléphoniques commandés par un seul transmetteur. Quand on emploie un transmetteur téléphonique pour modifier l’intensité du courant d’excitation d’un alternateur à haute fréquence, la puissance qu’on peut mettre en jeu est inférieure à io kilowatts, par suite du fait que la sell-induction de l’induit augmente très rapidement avec le débit.
- Jusqu’à présent, il est impossible de dire quelle sera la distance limite que pourra atteindre la radiotélégraphie. Il semble certain qu’il n’y aura pas de difficulté à communiquer à 35o kilomètres entre bateaux, pourvu que les antennes présentent une hauteur suffisante et une capacité convenable. 11 est douteux que la radiotéléphonie puisse un jour remplacer la téléphonie avec fil actuellement employé. La difficulté à laquelle on se heurterait n’est pas uniquement due à la sélectivité, mais surtout au manque de simplicité. En cc qui concerne la téléphonie à longue distance, il n’en est plus de même. La parole a pu être actuellement transmise à une station transmetlrice radiotéléphonique, reportée automatiquement par un relais de la station radiotéléphonique transmetlrice à la station radiotéléphonique réceptrice, et de là reportée automatiquement à nouveau par un relais de la station radiotéléphonique réceptrice au réseau téléphonique local. En outre, on a pu transmettre des messages simultanés de plusieurs fréquences : des expériences sont en cours pour transmettre et recevoir simultanément avec la même an-
- Les dépenses d’établissement d’une ligne téléphonique de grande longueur sont considérables. La ligne doit avoir une conductibilité élevée et être très bien construite. Ces lignes présentent de graves défauts par suite de leur capacité : les relais ne permettent pas de surmonter cette difficulté, et l’emploi de la méthode de lieaviside-Pupiii n’a pas, jusqu’à présent, donné de résultats pratiques pour la transmission de la parole au moyen d’un câble sous-marin. En outre, même si c’était possible, les dépenses d’installation d’un câble seraient extrêmement
- Historique. — L’auteur retrace l’historique de la question, en indiquant la part qu’a prise, dans
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- la solution du problème, la National Signalling C° qui exploite ses brevets. En 1898, l’auteur a fait quelques expériences absolument infructueuses. Après plusieurs essais avec l'interrupteur de Wehnelt, ou d’autres appareils, Fauteur a fait construire un interrupteur à contacts donnant 10000 étincelles par seconde quand il était relié à une bobine d’induction. A la fin de 1900, la parole a pu être reçue d’une façon intelligible. En 1901 et 1902, Fauteur a employé la méthode de E. Thomson pour la production d’oscillations entretenues, au moven d’un arc shunté par un circuit oscillant. De meilleurs résultats ont été obtenus avec une modification de cette méthode, mais on entendait beaucoup de friture dans le récepteur. Pendant cc temps, un alternateur à 10000 périodes par seconde fut construit pour Fauteur par la General Electric C°. Cette fréquence n’était évidemment pas suffisante pour la production directe d’ondes électromagnétiques, mais était employée pour alimenter un éclateur et a donné de bien meilleurs résultats que l’interrupteur tournant. En 1904, des mesures faites à Washington ont montré que l’on pouvait atteindre une distance de 4o kilomètres. A la fin de iQo/j, la téléphonie sans fil était suffisamment perfectionnée pour se prêter à un emploi commercial, et la National Electric Signal-Iing C" a entrepris la construction d’appareils permettant de communiquer à 4o kilomètres avec des hauteurs ordinaires de mâts.
- Après un certain nombre de tâtonnements, on trouva que la meilleure articulation est obtenue quand on emploie un alternateur à haute fréquence engendrant directement des ondes sans aucun éclateur. La fréquence normale est de 60000 périodes par seconde; la puissance de l’alternateur est deo,25 kilowatt'environ. Dans les nouveaux alternateurs construits, on peut atteindre la fréquence de 100 000 périodes par seconde.
- (A suivre.) R. R.
- Sur des perturbations observées dans un système récepteur de Radiotèlègiaphie avec prise de terre. — E.-F. Schmidt. — PhysUmUsche Zeitschrift, i- mars 1907.
- L’auteur, en cherchant à déterminer l’influence de la lumière solaire sur la propagation des ondes électriques, a été conduit à un certain nombre I d’observations intéressantes. Une antenne d’en- I viron 86 mètres de longueur avait son extrémité |
- supérieure soigneusement isolée, à 4i mètres au-dessus du sol et était reliée à une bobine d’accord, un détecteur très sensible, une bouteille de Leyde de 2 000 centimètres de capacité et la couduite d’eau constituant une prise de terre. Avec ce système récepteur, on recevait les ondes émises par un poste transmetteur distant de 3kn,,5 environ.
- Dès les premières observations, l’auteur a constaté des variations remarquables dans l’intensité de l’action sur le récepteur, bien que les ondes émanant, du transmetteur fussent engendrées avec une intensité constante: ces variations se produisaient surtout au milieu de la
- Pour étudier plus complètement ce phénomène, on releva le plus grand nombre possible de points des courbes de résonance à quatre moments différents de la journée, entre 5 et 7 heures du matin ou du soir, et entre 10 à 2 heures de l’après-midi et de la nuit. Les courbes du deuxième groupe (entre 5 et 7 heures du matin et du soir) different sensiblement des courbes du premier groupe (entre 10 et 2 heures de l’après-midi et de la nuit) en ce que les points des courbes correspondant à une meme valeur des abscisses présentent beaucoup moins de variations dans le deuxième groupe que dans le premier. Par les points d’observations du deuxième groupe, on peut faire passer une courbe bien définie ; au contraire cela n’est pas possible pour les points du premier groupe.
- L’auteur a pu prouver, en employant, au lieu d’une prise de terre, un contrepoids d’antenne tel que Fa défini Rraun, que les perturbations étaient dues uniquement au fait que l’antenne était reliée h une conduite d’eau servant de prise de terre. Le contrepoids consistait en un fil de 80 mètres de longueur (fil symétrique) tendu en zigzag à une certaine distance du sol. L’extrémité du fil était reliée à une bobine d’accord, comme l’extrémité de Fantenne, et l’on veillait à ce que le détecteur d’ondes fût toujours placé en un ventre de courant.
- Les résultats des mesures effectuées avec cette disposition montrent que, pour l’intervalle de temps compris entre 10 et 2 heures de nuit, les poinLs d’observation ne présentent que de très légers écarts les uns par rapport aux autres. Le même résultat a été trouvé dans les mesures faites entre 11 et 2 heures do l’après-midi. Les pertur-
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- bâtions ne se produisent donc pas dans le système récepteur muni d’un fil formant contre-poids.
- L’accroissement d'action à la réception que l’on a observée la nuit par rapport aux résultats observés le jour est dû à une action de l’ionisa-tion de l’air. La bonne concordance des valeurs trouvées à la réception avecle montage à contrepoids prouve en même temps que l’intensiLé des signaux émanant du poste transmetteur restait constante, car les expériences duraient 4 heures consécutives.
- Le fait que, même dans les expériences faites avec le contrepoids, quelques points s’écartent sensiblement de la courbe, est expliqué par I auteur par des variations de la vitesse de rotation du moteur électrique qui entraînait l’alternateur du poste transmetteur, variations dues à des variations brusques de la tension du réseau de distribution.
- Les résultats trouvés par l’auteur prouvent la loi énoncée par Braun, qu’un accord exact de deux systèmes oscillants reliés à une terre artificielle présente une grande incertitude. En outre, ils montrent que l’amortissement dans le circuit récepteur est remarquablement diminué quand on emploie un contrepoids.
- Le résultat le plus intéressant de ces expériences est que les perturbations dans le circuit récepteur relié a la terre présentent par jour deux périodes très nettement marquées. On peut expliquer ces perturbations en admettant que la conduite d’eau employée comme prise de terre et son entourage subissent des charges électriques périodiquement variables. De telles charges peuvent être produites par le courant tellurique dont les variations d’intensité présentent, d’après Weinsleîu, une double période quotidienne. Mais, comme il n’existe pas de décroissance dans le temps avec les périodes des perturbations observées, il semble que les deux phénomènes soient indépendants l’un de l’autre.
- On trouve une meilleure liaison entre les périodes du phénomène étudié et les périodes de la dispersion de l’éleetricilé indiquées par Zolss. Les deux courbes relatives h ces phénomènes présentent un parallélisme très net : au moment des maxima de la dispersion de l’électricité, il se produit aussi des maxima des perturbations dont il s’agit, tandis que celles-ci disparaissent quand la dispersion de l’électricité atteint sa valeur mi-
- Puisque, d’après EIster et Geiter, Libert et d’autres savants, ces variations dans la valeur de la dispersion de l’électricité sont liées aux mouvements de l’air ionisé dans les interstices de la surface de la terre, on peut supposer que les perturbations observées dans le système récepteur relié à la conduite d’eau sont dues au mouvement de l’air ionisé contenu dans la terre.
- R. V.
- ÉCLAIRAGE
- Durée des lampes au carbone, des lampes N"ernst et des lampes an tantale fonctionnant sur courant alternatif (/«X1)- — Haworth, Mat-thewman et Ogley.
- Dans une deuxième série d’expériences, les auteurs ont fait trois sortes d’essai :
- iu Essai de 1000 heures, les lampes fonctionnant à leur tension normale (a3o volts):
- Essai de ^50 heures, les lampes fonctionnant à 24o volts, soit 5 °jQ en plus de la tension
- 3U Essai de 120 heures, les lampes fonctionnant sous une tension qui variait tous les deux minutes entre a3o et 24o volts.
- Dans la seconde et la troisième séries d’expériences, on essaya deux lampes de chaque fabricant, l’une de 3a bougies et l’autre de i6 bougies. La fréquence était toujours de 5o périodes par seconde. Les résultats obtenus dans ces deux séries sont résumés par les tableaux IIT, IV et V.
- Les conclusions générales que les auteurs tirent de cette étude détaillée sont les suivantes :
- En ce qui concerne les essais relatifs aux lampes Nernst, la différence de potentiel aux bornes de filaments Nernst a été mesurée et l’on a trouvé qu’elle va en croissant avec la durée de fonctionnement. Les chiffres trouvés à ce point de vue ont été les suivants :
- do iç)5 volts à 208 volts en 26 he
- 201 — 216 — 60
- 199 — ai7 — i35
- 200 - 207 — i47
- 201,5— 216 — 220
- (i) Éclairage Électrique, t. LI, 6 avril.igoÿi p. 35.
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- 13,7a 4,38 | 11,45 i4,<j5 4,70 ! 12,90 it,6o | 4,5a | 10,08
- 138,5o a5 600
- 0770
- 9
- «3 63o
- Cet accroissement de la différence de potentiel J Ton remplaçait celle-ci l’accroissement de la entre les extrémités du filament n’est pas dû à différence de potentiel restait la même. Cet ac-un vieillissement de la résistance ballast, car si | croissement est dû à une augmentation de la ré-*-
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- sistance du filament lui-mcme et à la détérioration de scs contacts métalliques : il est intéressant de noter que, plus la résistance du filament augmente vite, et plus la duree est courte.
- En ce qui concerne les essais de lampes au carbone, on voit que la lampe à 4 watts est une exception sut courant alternatif. Le prix de la lampe est extrêmement faible en comparaison de la dépense d’énergie et ne doit pas entrer en ligne de compte quand on achète des lampes. Dans tous les cas, on constate une augmentation d’intensité lumineuse au bout d'un certain nombre d’heures de fonctionnement. Avec les
- lampes au carbone ou au tantale, le maximum d’intensité lumineuse est obtenu en 25 et 3o hemes, avec les lampes Xornst, l’augmentation de lumière est perceptible, mais est sensiblement inférieure à celle que l’on observe pour les lampes précédemment mentionnées. Les lampes essayées provenaient des fabricants suivants : Brush, Edison, Ediswan, Nernst, Pope, Premier. Robertson, Sunbeam, Maxim, Beh-rend, Siemens.
- La valeur moyenne des « consommations spécifiques moyennes » a été de 4>86 watts par bougie pour 70 lampes an carbone. La consommation spécifique moyenne des lampes au tan-
- TARLEAU IV
- lrI n a rr 1. ï B a
- g 1 ! £ If il 6§l 1 «
- - " Ï s| ë ï ' ~ ~~ 11“ i BOUGIE
- H) A ooo 23o 3a 21,y 20,20 5,o8 23,4o 5,5a 20,40 6,2 4 18,90 6,7.3 5,90 129,5 21 900
- 20 A I 000 s3u 3a a3,4 4,6o 2/|,5o 5,o8 22,00 20,00 6,12 5,34 120,2 23 4oo
- 2 1 A 1 000 a3o 3 a a3,8 39,60 3,66 2 5,00 4,42 3 1,80 5,02 19,00 5,47 4,65 1(1,1 2 3 800
- 21 H 75o a4o 3a 36,1 3o, 10 4.93 36,20 5,8o 22,10 6,70 5,8i 11 ,5 19670
- 22 R 7 Dr» a4o 280 02 3o, r 34,6o 4,07 3o,oo 4,75 20,80 5,5o » 4-77 108,0 22 64o
- 32 A 1 000 a3o 16 10,1 Il,2Ô 4,3o 10/1.0 5,o8 9-45 5,5o 8,90 0,72 5,3o 53,o 10 OOO
- 24 A r 000 23o ifi 13,1 14, au 4,3o i3,35 4,67 12,40 5,oo 12.00 5,25 4,80 62,6 13 o5o
- 23 B 700 2/10 ifi i4,o 17,35 4,20 13,35 5,3o 11, 3o 6, ao .. 5,33 55,o 10 55o
- 2 4 B 75o a4o 23o 16 iO ,0 17,90 3,90 ,6,,o 4 , 2-5 ,4,o5 4,53 * 4-aa 00,9 13000
- 35 A I ODO o3o 16 u,4 i4.-3o 3,96 11,90 4,77 .0,20 5,4o 9.3o .6,90 5,oo 57,6 11 4oo
- 26 A 1 000 a3o 16 9>7 12,5o 4,55 9 ’ 9U 5,48 8,45 6, i3 TjJo 6,70 5,7o 55,i 9690
- 27 A I 000 a3o 16 10,8 13,30 4,45 ii,35 ô.io 9.80 0,78 8,70 6,38 5,43 58,5 10 760
- 7 R 700 s4o 16 12,4 16,5o 4,3o 11,20 5,8o y,5o 6,80 » 5,60 52,2 9 280
- 8 B 700 2 4o* 2 3o >6 12,6 i3,9o 4 . 1 4 13,60 5,30 ii,34 5,56 5,20 48,7 0 46o
- 28 A 1 000 a3o 32 18,2 20,00 5,a3 18,70 5,68 17,40 6,10 1 fi 60 6,3o 5,82 106,0 18 200
- 3o A I 000 a3o 3a 13,3 12,35 8,58 13,20 8,95 12,35 8,80 I3,4o 8,65 8,73 107,0 12 3or>
- 5 B 730 a4o 3a 39,8 35,00 3,Su 3o, 10 4,3o •14,4o 5,18 4,4 2 99 ’0 a2 39o
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- 3i A r ooo a3o 16 i3,8 17,00 3,83 i4,5o 4,48 12,45 5,,4 u,4o 5,54 4,75 IÎd ,8 >3 84o
- 32 A I OOO 23o 16 i3,7 16,5o 3.96 i4,45 4,58 12 4o 4, qo Il,4o 0/7 4,7o 64,5 l3 090
- 33 A I OOO a.3o 16 13.6 i5,a5 4,23 i3,3o 4 84 11,5o 5/(0 10,5.1 5,92 5,10 64,5 12 65o
- i5 B 760 a4o 16 j 3,3 7,9° 4,12 n 80 5,97 10.3o 6,70 6,00 55,8 10 000
- 16 B 75o 24o-a3o 16 15, a 17,33 4,00 i5,00 4,5o 13,2 4 5,00 4.5o 5 i,o n 37o
- 34 A 1 OOO a3o 3a 22,3 29,60 3,91 22, 4o 5,oo .9,10 5,72 18,20 0,96 3,i4 115,o 22 3no
- 35 A i c.on 280 3a 22,5 37.60 3,98 a4,oo 4,80 20,5o 5,46 18,20 6,o3 5,o8 114 * 5 32 55o
- 36 A 1 000 280 3a 21,1 28,10 4,o3 22,00 5,20 17,70 0,io 16,ôo 6,80 5,5o n6,5 31 100
- i3 B 760 a4o 32 24,6 52,10 3,yo 22,60 5,5o .9,1° 6,20 » 5,20 96,0 18 5oo
- ' ii B 7oo aio-aSo 32 15,0 28,00 4,25 l5,oo 4,8o 22,00 5,3o * 4,8o 96,5 18 700
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- REVUE D’ELECTRICITÉ
- TABLEAU V
- 35 j
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- 9 4 970
- 6 2G0
- 39 A 6qo 23o epde 7,3 8,3a U "O 6,qo I 3,60 0,70 I 3,84 rompueUgol. 5,38 27,2
- (a) 4o A 060 280 opale 8,9 io,85 3,77 o,4o 4,i5 8,35 | 4,5o | 7,15 4,8 4.3o 36.5 8 300
- (6) 4o A 48o 23o clair 11,9 12.73 3,55 11,03 3,90 essayée à 4So heures 3,73 19,2 3 130
- (0) a3 A 230 23o clair 8,8 8,85 4,70 rompue à 230 heures [ » J » 4,03 10,4 2 210
- (6) 23 A 7io 280 clair 10,10 3,90 9,36 | i.ao 8,80 4,3o I » 4,u 29,2 7 o5o
- 29 B 7,10 2/,0 opale 12,0 16,20 3,24 11,10 I 4,12 8,90 3,00 | « 4. 12 37,0 q i3o
- 3o B 56o 34o-23o opale 12,5 13, 10 3,4o 0,3o | 4,3o rompue à 56o heures 3,84 27,2 6 83o
- 3i B 39 2 4û opale 10,2 13,20 3,,o rompue à 39 h. » J » 1 » 3,io 1,8 5go
- 32 B rompue au.Si tut apres 1 .Uum.go a | . ” 1 ” 1 ”
- taie a été de 1,97, soit inférieure de 60 °/0 à celle des lampes au carbone ; leur durée de fonctionnement moyenne a été de 33o heures. La consommation spécifique des lampes Nernst a été de 4,14 watts par bougie, soit inférieure de 10 % à celle des lampes au carbone et la durée moyenne a été de 56o heures.
- _____ R. R.
- ÉLÉMENTS PRIMAIRES ET ACCUMULATEURS
- Perfectionnements récents concernant les éléments galvaniques. — CcntralUatt far Accumu-
- Procèdê pour empêcher, dans les éléments em~ plojant du chlorure de fer comme dépolarisant, la diffusion de ce liquide à l’électrode négative, en zinc par exemple. —• G.-A. Wbdekixd. — Brevet allemand 181 29/1 du 8 septembre igo5, acc. 7 janvier 1907.
- Le fait que le chlorure de fer, mélangé d’acides contenant des gommes telles que la gomme arabique forment des gélatiues, est utilisé pour empêcher, dans les éléments h deux liquides qui emploient le chlorure de fer comme dépolari-
- sant, le passage de ce dernier (diffusion vers l’électrode opposée).
- On mélange du graphite et du bioxyde de manganèse et 011 humecte ce mélange avec une solution de chlorure de fer concentrée. L’électrolyte peut contenir une solution de chlorure de zinc, de sel ammoniac et de chlorure de magnésium mélangé de gomme arabique. Après introduction de cette masse dans le cylindre de zinc, on introduit à l’intérieur la masse de charbon, de bioxyde de manganèse et de chlorure de fer enveloppé d’un sac en toile. Ensuite, on ferme l’élément comme d’habitude.
- Un tel élément présente une différence de potentiel de 2 ii 2,1 volts qui, pendant toute la durée de ia décharge, reste constamment de 0,2 à o,3 volt plus élevée que celle d’un élément de mêmes dimensions sans chlorure de fer. La dé-polarisaliou est aussi plus complète que dans un élément ordinaire h bioxyde de manganèse, et les intensités de courant que peuL débiter la pile sont plus élevées. Le chlorure de fer ne pouvant atteindre par diffusion l’électrode négative, celle-ci ne peut pas être détruite.
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N® 15.
- Perfectionnements aux éléments galvaniques. — L. FemeruNG et F.-Y. PoRSCKK. — Brevet anglais a34 du 3 janvier 1906, acc. 3i décembre 1906.
- Le chlorure d’aluminium active la depolarisation dans les éléments contenant du bioxyde de manganèse. Il contient plus de chlore que les autres chlorures métalliques et peut, en même temps, être employé comme électrolyte, de sorte qu’aucun diaphragme n’est nécessaire, diaphragme qui, d’ailleurs, n’empêche pas complètement la diffusion du chlorure de fer jusqu’au zinc. Pendant la décharge, l’hydrogène se combine au chlore du chlorure d’aluminium pour lormer de l’acide chlorhydrique, qui, à son tour, est décomposé par le bioxyde de manganèse en dégageant du chlore. La force électromotrice atteint 1,8 h 2 volts. Comme électrolyte, le chlorure d’aluminium n’attaque pas l’électrode de zinc, car sa chaleur de formation est plus grande que celle du chlorure de zinc. Si l’on mélange une solution à a5 ou 3o °/0de chlorure d’aluminium avec 5 à 10 n/o d’oxyde de magnésium, on obtient pour des piles sèches une gélatine qui ne se dissout pas ii la chaleur et qui pi'éseute une bonne conductibilité. Comme elle foisonne et prend ainsi son contact avec les électrodes, on la prépare dans un récipient distinct et on en fait ensuite une pâte. On obtient des mélanges dépolarisants convenables avec i5, 20, 20, 20 parties de graphite ou de coke et 35, 3o, 20, 4o parties de chlorure d’aluminium cristallisé et 5o, 5o, 5o, 4o parties de bioxyde de manganèse pulvérisé. En général, la teneur du dépolarisant en chlorure d’aluminium est comprise entre 10 et 4o °/0. Au lieu de zinc, on peut employer comme .électrode négative du fer, du cadmium, du magnésium, de l’aluminium, etc.
- Perfectionnements aux éléments galvaniques.
- — F. Jerabkck. — Brevet anglais 214196 du 3o octobre 1906, acc. Si décembre 1906.
- Contrairement â ce qui a lieu dans les batteries rotatives construites jusqu’à présent, les éléments fonctionnent tous simultanément dans les meilleures conditions et peuvent produire des courants de grande intensité. Des cylindres de charbon sont fixes à un disque dont l’arbre repose sur des paliers : les deux extrémités de cet
- arbre sont creuses et sont reliées d’une part à un réservoir contenant l’électrolyte (acide chromi-que et sel ammoniac), et d’autre part à un tube de vidange par lequel s’échappent les liquides épuisés : ce tube peut avantageusement être muni d’une soupape. Sur les tubes d'admission et d’échappement sont branchés des tubes qui aboutissent aux différents éléments. L’électrode en charbon d’un élément est reliée à l’électrode en zinc de l’élément suivant. L'électrode en charbon du premier élément et l’électrode en zinc du dernier sont reliées à des bagues de contact fixées à l’arbre.
- Perfectionnements aux éléments galvaniques. — A.-R.-P. Accumijlatou C° et H. Perhonet BariCER. — Brevet anglais 20 398 du i3 septembre iyuG ; acc. 24 janvier 1907.
- Pour profiter des avantages des éléments secs et, humides, on place entre les électrodes positives et négatives des plaques ou des bandes en éponge de caoutchouc, qui absorbent l'électro-lvte et empêchent complètement la formation de court-circuits intérieurs sans s’opposer à la libre circulation de l’électrolyte. On laisse dé-^ border les bandes ou plaques de caoutchouc en dehors des électrodes, de façon à remplir aussi l’espace existant au-dessous et au-dessus de celles-ci. L’électrolyte ne peut pas s’échapper de l’élément; la matière active est maintenue en place et ne peut s’effriter et tomber au fond des
- Electrode pour élément, galvanique. — F.-A. Decker. — Brevet américain 84a 945 du i« février 1906; acc. 5 février 1907.
- L’électrode de charbon présente une grande surface tout en occupant un espace limité : malgré sa faible épaisseur, elle présente une grande solidilé grâce à l’emploi de nervures. La plaque présente des ondulations perpendiculairement auxquelles sont ménagées des saillies. Un certain nombre de trous permettent la libre circulation du liquide. Vers le bas, la plaque va en s’amincissant et présente des gouttières longitudinales correspondantes.
- E. B.
- Le Gérant: J.-B. Nocet.
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- nedi 30 Avril 1907.
- 14* Année. — N» 16.
- L'Eclairage Électrique É*,
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ÉNERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’Institut. — A. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’École des Ponts et Chaussées. — Éric GÉRARD, Directeur de l'Institut Électrotechnique Monte-fiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’École des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. MONNIER, Professeur à l’École centrale des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Ingénieur des Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- L’ELECTRON CONSIDÉRÉ COMME UN CENTRE DES PRESSIONS DANS L'ÉTHER
- I. Généralités. — Avant de donner une définition de notre conception et d’exposer son développement analytique, nous allons considérer en traits généraux ce que nous appelons « champ énergétique ».
- Considérons un milieu isotrope, répandu dans l’espace infini, et pouvant se déformer, en emmagasinant ainsi de l’énergie en divers points de l’espace. Soit, en ce milieu, un champ des déformations, exprimé par un champ des vecteurs. Un champ des déformations produit une certaine distribution de l’énergie dans le milieu, qui sera exprimée à son tour par un champ scalaire. Il est évident rue la valeur du champ scalaire de la distribution de l’énergie dans le milieu, est une fonction, définie pour chaque point par l’intensité du champ vectoriel des déformations. La fonction, qui détermine la quantité de l’énergie pour un point de ce milieu, ne peut dépendre que de l’intensité seule du champ vectoriel des déformations dans le point considéré, étant donné l’isotropisme du milieu. Alors, lorsque nous connaissons le champ vectoriel des déformations et la fonction caractéristique du milieu pour les déformations considérées, exprimant l’énergie potentielle par rapport à l’intensité de la déformation, nous pouvons déterminer la distribution de l’énergie dans le milieu. Un champ ainsi défini sera appelé « champ énergétique». Nous supposons que nous ayons un champ énergétique rapporté à un trièdre de repère, et fixe par rapport à lui, tel que chaque variation do la position du trièdre amène une variation identique du champ. Alors, dans ce cas, la position du champ par rapport aux axes absolus, ou ce que nous appelons
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 16.
- 74
- le « champ absolu », est entièrement déterminé par la position relative du trièdre de repère par rapport aux axes absolus. Si nous avons plusieurs champs énergétiques superposés dans le milieu, tels qu’il se forme un champ résultant, c’est-à-dire la somme des champs vectoriels des déformations, alors la distribution de l’énergie sera donnée par l’intensité du champ résultant vectoriel et par la fonction caractéristique. 11 est évident que le champ résultant dépendra des positions relatives, des champs composants il pourra donc être exprimé par les positions des trièdres de repère par rapport aux axes absolus. En général, l’énergie totale du champ résultant ne sera pas la somme algébrique des énergies des champs composants ; cela est bien évident, parce que l'énergie dans un point déterminé dépendra de la somme géométrique des vecteurs des déformations des champs considérés. Ainsi donc chaque variation d’une position d’un champ composant, relativement aux autres champs, produit une variation de l’énergie totale du champ résultant. En admeltant pour notre milieu la loi de la conservation de l’énergie, nous devons conclure que chaque variation de l’énergie du champ composant est accompagnée d’un travail convenable. Par exemple pour un déplacement <&, d’un point fixé par rapport à un champ composant, et se déplaçant avec lui, la variation de l’énergie totale du champ résultant sera de ; nous admettons alors qu’on a produit le long du trajet ds un travail aTT, qui sera égal en valeur absolue à la variation d’énergie totale, et dont le sens sera inverse à la variation de. Comme un travail nécessite l'existence d’une force, on arrive à la conclusion que le point considéré du champ composant est lié par une force, dont la composante, suivant le déplacement ds, est donnée par la relation (*) :
- t? d%> de , ,
- F=*=:“s; (i)
- c’est-à-dire qu’elle est égale à la dérivée de l’énergie totale du champ résultant, prise le long du déplacement, avec le signe contraire. D’après cela, il est évident que chaque point du champ composant est lié par une force avec les divers points des autres champs. On peut, en quelque sorte, traiter les champs composants comme des solides indéformables, et se trouvant liés par un système de forces. Comme les champs composants, étant exprimés en fonctions des paramètres convenables, peuvent être rapportés dans chaque position aux axes absolus — et comme, de même, chaque variation de l’énergie peut être exprimée par le sparamètres absolus— il est évident que la dérivée ^ est définie en chaque point. Donc,
- le système des forces peut admettre une fonction dos forces. A un tel système, nous pouvons appliquer le théorème de Lejeune-Dirichlet, en définissant les lieux géométriques des positions des trièdres de repère, pour que la dérivée soit nulle, et trouver ainsi les positions relatives des trièdres pour les états d’équilibre, soit stable, soit instable.
- En somme, quand nous sommes toujours en face d’une action apparente de distance, on peut considérer le phénomène comme une superposition des champs énergétiques ainsi définis.
- II. La définition. — Dans ce qui suit, nous nous bornerons, en partant de ces considérations générales, à donner une définition d’un atonie électrique qui pourra rendre compte des qualités fondamentales qu’on lui attribue plutôt dans l’intérêt d’une simple curiosité du déjà) « Il est clair que F est la composante de la force suivant la direction du déplacement ris, quand on prend pour s une ongueur ; mais si ds représente un déplacement angulaire autour d'un axe, F sera le moment des forces autour do cet axe » Maxwell, tome 1, ch. iu, page iq‘6).
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- veloppement que dans un but sérieux de créer une conception pouvant lutter contre tous les arguments de la critique.
- En supposant un milieu isotrope, nous admettrons qu’une déformation consistant dans un déplacement des points du milieu de leur état d’équilibre absolu, engendrera un travail qui sera déterminé par l’opposition d’une force qui tend à ramener les points déplacés à la position d’équilibre. Nous admettrons que cette force est proportionnelle à l’élongation d’un point déplacé et au volume de tous les points déplacés; c’est ce qu’on admet pour l'air dans l’acoustique et pour l’éther dans la théorie des vibrations lumineuses^).
- Soit alors, dans un point quelconque du milieu : f, la force du déplacement ; 3, l’élongation ; k, une constante exprimant la proportionnalité entre la force et l’élongation. Donc,
- /=ÆS; î=j / (a)
- Dans un élément d’espace dv, où règne un champ uniforme, égal à ^ si h est la constante exprimant la proportionnalité entre l’énergie et l’espace, on a alors :
- de = hdv Ç* * Hefè = — • Iffîdv = — • i Wdv. (3)
- soit, qu’on donne l’énergie de en fonction du champ ou en fonction d’élongation. Si 3 et II sont des fonctions continues dans une région de l’espace, la quantité totale de l’énergie sera donnée par l’intégration dans cette région de l’espace :
- e=\k.fffWv=tkffflï'dv-
- Posons maintenant la définition de notre électron, comme nous le considérons dans ce qui va suivre. L’électron est un centre des pressions à flux constant, c’cst-à-dirc que le flux des forces des pressions est constant à travers chaque surface fermée autour du centre. Ensuite l’électron positif est un centre des pressions dirigées du centre, et l’électron négatif aura des pressions vers le centre.
- Calculons la quantité d’énergie d’un seul électron. Supposons le flux égal à ; donc l’intensité du champ pour un point placé à distance Pi du centre, l’élongation et l’énergie de-, sont données par l’expression(2) :
- H =
- <1»
- 4ttR2’
- i6^2R4
- (4)
- Pour la limite inférieure de l’intégration de l’énergie
- admettons les ravons r, et ?
- pour les énergies d’électron positif et et
- des électrons, r, positif, et r2 négatif. Alo négatif e2 : _
- ( <., = A.AI_ f” =J--faRVR = i- -1”;
- j 2 k i Q~iJr, R1 8z k/\
- f e, = A Al fx ~ • feR’rfR = A ' A '
- [ 2k i6it2,7rs R4 8z kr2
- Nous supposons <I> le même pour les deux électrons, parce que, comme no plus loin, <ï> représente en quelque sorte la quantité de la charge qui, comme égale pour tous les électrons.
- (5)
- 5 le verrons î le sait, est
- (') Ainsi ce déplacement ne sera pas analogue au déplacement de Maxwell — de telle sorte que co qui co aous avec le déplacement de Maxwell, sera le flux à travers un élément de surface.
- (*) Idem.
- oïncide chez
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- T. LI. — N° 16.
- III. Répulsion. — Considérons à présent deux électrons identiques, par exemple tous les deux positifs A et B, se trouvant à une certaine distance. Voir la figure i.
- Prenons un point quelconque de l’espace, soit M. Pour variables nous prendrons la distance AM = R, l’angle que fait la distance AM, avec l’axe AB, soit MAB = w, et l’angle dièdre, que fait le plan, contenant le point M et l’axe AB, avec un plan fixe, passant par l’axe AB : soit l’angle vj. Alors la position du point M est déterminée par ces trois variables.
- Le champ résultant aura pour éléments de symétrie l’axe AB, et le plan PQ, perpendiculaire à l’axe AB et passant par son milieu. Désignons la distance AB entre les deux centres des électrons par S. D’après les relations (4), nous aurons pour les intensités des champs composants au point M, les valeurs :
- H H = $ = i__________i
- A 4*R2’ B 4rBM3 fa R2—aRScosto-j-S2'
- où BM est coté du triangle AMB. Si nous posons I’î les directions des champs composants, égal à a, noi tant :
- du triangle AMB on trouve poui
- R —
- *le AMB égal à l’angle que font aurons la valeur du champ résul-
- ,S «; (6)
- V/R> — 2RS cos <0 + S-’
- d’où on trouve finalement pour le champ résultant l’expression en fonction des variables choisies :
- *!-U.
- iG-2 R4
- R —Sc
- (R*
- 2 RS c
- -S2)2
- R2 (R2 — 2RS cos a) -h S2) a l’après l’expression (4), on trouve pour la quantité d’énergie du champ composant
- de ~ ~
- R —Sc
- '2k i6tî-I R4 ' (R2 — 2RS cos w -h S2)2
- dv.
- R2 (R2— 2RS c
- U+Ss)2
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- Dans notre système de variables nous aurons pour dv :
- dv = R2 sin (lidRd^d^ ;
- donc l’énergie totale du champ résultant est donnée par la somme des intégrales triples :
- IJj jjj
- ~SSS<
- -S2)2
- (R* — sRS COS M + S2)2 i intégrant les intégrales (7) immédiatement par rapport à r, de o
- — dlïdudf)
- (V)
- ASS1
- (R._2RSc
- -sy
- (2R-2ScosM)sinM (Ra —2RScosm+S*)'
- dïU/r,.
- (8)
- Gomme le champ résultant est symétrique par rapport au plan PQ (fig. ï), nous allons intégrer l'expression (8) seulement dans là région gauche de l’espace, en multipliant le résultat ainsi obtenu par deux. Ainsi nous aurons l’énergie dans tout espace.
- Sans effectuer l’intégration, nous pouvons, en considérant l’expression (6) et (8), prévoir les résultats généraux. On voit alors que la première intégrale de la somme (8) présente une somme de la quantité d'énergie due à l’électron A, et étendue dans la région gauche de l’espace. Donc cette intégrale doit augmenter quand S croît, et pour S = oc , doit devenir l’expression (o), c’est-à-dire l'énergie totale de l’électron A, car dans ce cas, l'influence de l’électron B, qui sera à l’infini, est négligeable dans la région gauche.
- La seconde intégrale de la somme (8) présente l’énergie due à l’électron B, et étendue dans la région gauche. Alors évidemment cette intégrale va diminuer lorsque S augmente, et pour S = oc, devient nulle d’après le mémo raisonnement que précédemment. La troisième intégrale présente une somme des sommes géométriques des vecteurs dus aux champs des déformations des deux électrons, el étendue dans la région gauche de l’espace. — Cette intégrale va diminuer aussi quand S augmentera, et pour S —oc , devient nulle.
- Considérons la première intégrale. Nous effectuerons les intégrations, d'abord dans l’intérieur de la sphère CCC (fig. 1), et puis à l’extérieur de cette sphère. Pour la première
- S
- intégration nous prendrons les limites : pour R, de à — ; et pour w, de o à Ce qui nous donne :
- SS^ = (^ - i )/ Sin “rf" = rt - i M
- Pour la seconde intégration, nous prendrons l’intégrale définie, par rapport à w, de l’arc (cos j à n ; puis, en intégrant par rapport à R, nous prendrons l’intégrale définie
- g
- de — à co . Ce qui nous donne :
- SSSJ^‘™">=S(Mà)dR=î- W
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. II. — N° 16.
- En faisant la somme des intégrales (à) et (£), et en multipliant par deux, nous aurons la première intégrale étendue à tout l’espace :
- (9)
- Pour la seconde intégrale l’intérieur de la sphère CGC, <
- >us agirons de la même façon, t trouve :
- (R2 —2RSc
- -s*)>
- =i(i-îlog#)-sï=ü+èlog
- («')
- pour l’intégration à l’extérieur de la sphère CCC, on a :
- J'j (R<_aRScosa>+S5)'rfRA> = — ÏS [/(S + R)‘dR~J ll‘mJ = s(ï+4 '°S9)' W
- La somme des intégrales (a1) et(é/) nous donne l'intégrale seconde, étendue à tout espace, lorsqu’elle est multipliée par deux; ainsi nous avons :
- _R2s
- aRS
- + Tê 1ok(I
- (,o)
- Dans la troisième intégrale on remarque que le numérateur est la dérivée par rapport au dénominateur, prise par rapport à R ; donc pour faciliter les calculs nous procéderons d’une autre façon que pour les deux premières intégrales. Nous commencerons par l’intégration dans la région de l’espace, enfermée entre le plan PQ, et le plan P Q', parallèle au plan PQ et passant par l’origine. Alors nous prendrons comme limites d’intégration, pour R, S -
- r, et------; et pour w, o à -• Ce qui nous donne :
- JJ
- (3R-3ScOBM)SinM (R2— aRS cos w-hS)22
- dP\dt>) = —
- ?SJ
- Mcosiùdoi —
- ,S
- I
- O")
- Pour l’intégration dans la région gauche de l’espace p; drons comme limites d’intégration : pour R, r, et oo ,
- donne :
- JJ
- (3R-aSco3M)sin„,|rfIW[|) = (R- — 2RS cos w -b S2)2
- ’ rapport au plan P'Q', nous pren-et pour w, de - et.7:. Ce qui nous
- =-
- S
- D’oii la somme des intégrales (V) et (b") multipliée par deux nous donne l’intégrale troisième étendue à tout espace ; ainsi nous avons :
- /y-jjH-js
- JJ (R2 — 2RS
- <.>) sin t.) ' .
- ->+s=)' S
- (>)
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- Maintenant, faisons la somme des intégrales (9), (10) et (n) qui, multipliée par le facteur commun de l’expression (8), nous donnera la quantité de l’énergie totale, dans tout l’espace, du champ résultant de deux électrons en fonction de la distance S.
- Alors nous avons :
- à'îEDl+i+sl57;+àIog(t^) |
- =2 +fJ ' i+tH [ïr^j+àlog (1^)1 •
- ayons rt et r2, on peut
- Comme la distance S est toujours très grande par rapport égliger les deux expressions :
- r, a rj -j- S- -— Sa a j S- — r\
- S\-r~r. S2 — v\ r, \ S2-»1
- - <-
- U°g
- Ainsi, n< électrons :
- + o=°;
- ^i°g(-|y^+.~i)=iIgiog(-i+2)=o.
- taine distance, assez, grande par rapport aux rayons des D _ <Pdi 2 ,
- La raison, pour laquelle nous supposons S très grande par rapport à /*,, est encore dans ce fait que probablement la forme de la sphère centrale de l’électron sera modifiée par la proximité d’un autre électron; c’est alors seulement à grande distance que nous pouvons regarder l’électron comme une sphère de rayon ou r2.
- En remplaçant dans l’expression (12) par ra, ou obtient l’énergie pour deux électrons négatifs. C’est évident, parce qu’aucune intégrale ne changera la forme par le changement
- • la direction des fli l’expression (G).
- Alors pour les deux éleetre gie totale exprimées par:
- deux champs comme on peut le , soit positifs, soit négatifs, nous î
- rdant de près i les quantités d’éner-
- (i3)
- Après les con aurons, pour les sions qui sont :
- sidérations générales qui nous ont conduit à l’équation (1) de la force, nous forces qui agissent entre deux électrons de même signe, les mômes expres-
- de___ 1
- (U)
- c’est-à-dire que la force sera dirigée dans le sens positif de la distance ; elle sera donc répulsive, et elle sera proportionnelle à l’inverse du carré de la distance, comme l’indique la loi de Coulomb.
- IV. Attraction.. — Considérons à présent deux électrons différents. Admettons que l’électron positif A soit remplacé par un électron négatif A7 (üg. 2). Les expériences nous prouvent que les dimensions d’un électron positif sont plus grandes que celles d'un électron négatif; donc la sphère centrale de l’électron négatif sera placée à l’intérieur de la sphère
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- centrale de l’électron positif. Comme les llux des deux champs restent les mêmes, on voit alors que la valeur absolue d'un vecteur du champ de l’électron remplacé no changera pas sa valeur absolue dans un point quelconque de l’espace, soit M, mais changera seulement son sens, en avant toujours la même direction.
- \
- Ainsi le vecteur a sera remplacé par le vecteur a' ; et alors le vecteur résultant m sera remplacé par un autre vecteur m1. Regardons ce qui se passe pour la quantité de l’énergie en un point quelconque de l’espace. Comme cette quantité de l’énergie est proportionnelle au carré de l’intensité du champ résultant, c’est-à-dire au carré de la valeur absolue du vecteur résultant, nous examinerons la variation de l’énergie en examinant l’expression du champ résultant (6). Nous voyons immédiatement que les deux premiers termes restent les mêmes, et que le terme troisième seulement change de signe, parce que l’angle est remplacé par son complémentaire rNa'. Comme de l’expression(6) on arrive à la somme des intégrales (8), on voit que dans cette somme les deux premières intégrales restent les mômes, et la troisième change de signe.
- De plus, il se produit une variation d’énergie totale qui consiste dans la variation des rayons des électrons. Ainsi, dans le cas actuel, l’espace entre les deux sphères centrales A et A' qui appartenait avant à l’espace occupé par la sphère d’électron positif, et qui par définition était vide d’énergie, enferme à présent un champ énergétique correspondant. Donc, il y a un accroissement d’énergie dû à la quantité d’énergie enfermée entre les deux sphères centrales. Il est évident que cette variation d’énergie est égale eu valeur absolue à la somme des intégrales (8), étendue dans l’espace considéré; elle sera positive lorsque l’électron positif sera remplacé par un électron négatif, et elle, sera négative lorsque l’électron négatif sera remplacé par l’électron positif. Calculons la variation considérée en intégrant les intégrales (8) entre les limites : pour R, de rs à j\, et pour «, de oà:,
- On trouve pour la première intégrale :
- Pour
- seconde intégrale :
- , rilV/w
- 1
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- cette intégrale est et r-2
- La troisième inté£
- égligeable lorsqu'on ale est identiquement
- ± ! -, ( " -
- JJ (IV- MS
- suppose S très grande nulle :
- ’Cosm) smj= o c-osM + S*)T
- En calculant ainsi la quantité de l’énergie dans
- ,_k‘<r-/i
- e
- un ch;
- h •
- Sr.k
- mp de d( S"’
- d’où, pour l’expression de la force :
- (/S
- h j_
- 8itÆ ' S2’
- électrons différents, (.5)
- (,6)
- On voit qu’elle est dirigée dans le sens de S négatif, c’est-à-dire qu’elle est attractive ; elle est inversement proportionnelle au carré de. la distance et elle est égale en valeur absolue à la force répulsive de deux électrons de même signe.
- Ainsi on trouve pour l’expression des forces qui s’exercent entre deux électrons, définis comme centres des pressions dans un milieu isotrope, la même forme que celle qu’on trouve en réalité par expérience.
- Si on considère deux centres quelconques dont les flux sont d», et (lq, et dont les rayons sont r, et on trouve pour la force, qui s’exerce entre eux, et pour l'énergie totale du champ résultant, les formules suivantes, où le signe + doit être pris quand les centres sont de même signe, et — quand ils sont de signes contraires :
- h
- <î»t •
- r,J 8 rJc S
- h <I>, •
- 8de ' S'2 ’
- (7)
- (18)
- Dans l’expression (18) la forme est analogue à la forme de la loi de Coulomb, où la masse électrique est remplacée par 'I*, le flux des forces.
- Enfin nous allons calculer les dimensions des constantes. Si on prend l’expression (2) : f = Æ3 ;
- on trouve pour les dimensions de k\
- [*} = [M][T 2J ;
- De l’expression (3) on tire les dimensions de h :
- [Al = |L“’].
- Ainsi nous avons obtenu la loi de Coulomb en toute sa généralité en partant de notre délinition.
- Il est important de remarquer que la force F est indépendante du rayon, et persistera pour des centres considérés du rayon zéro.
- Miocislas Wolike.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- ESSAI DE THÉORIE SUR UES RADIO-CONDUCTEURS
- De nombreuses théories ont étc proposées pour expliquer le phénomène de la cohérence dans les radio-conducteurs. Voici peut-être une façon simple de concevoir le mécanisme du phénomène.
- Cette théorie semble pouvoir donner l'explication des principales propriétés des radio-conducteurs, elle repose sur un phénomène bien connu des limailles métalliques à savoir: que la limaille métallique peut devenir conductrice en la comprimant.
- L’expérience se répète aisément de la façon suivante : On prend un tube de Branly dont la sensibilité est réglable par le rapprochement des deux électrodes entre lesquelles se trouve la limaille.
- On constate alors que celui-ci cohère pour une certaine pression exercée jsur celte limaille, et qu’il décohère par une frappe.
- Le meme phénomène se passe si, sans loucher aux électrodes, on augmente brusquement la pression de l’air placé au-dessus de la limaille du tube.
- lia pression nécessaire pour produire ce phénomène est d'autant plus faible que le tube a été au préalable mieux réglé pour sa sensibilité maxima.
- De ceci il résulte que, par simple augmentation de pression sur la limaille, un tube cohère.
- Le phénomène s’explique naturellement; les grains se pressent davantage les uns contre les autres à tel point qu’ils finissent par être en contact parfait par quelques points seulement; le courant électrique en passant trouve alors une résistance suffisante pour que la chaleur dégagée produise la soudure des grains les uns aux autres.
- Le retour automatique à la résistance primitive, phénomène présenté par les cohéreurs au charbon et au charbon-métal, s’explique facilement par cette simple considération que les soudures qui peuvent se former entre des grains de charbon et de métal doivent être trop précaires pour subsister après faction des ondes.
- J’aurai donc expliqué le fonctionnement des cohéreurs à décohérence par le choc et à décohérence automatique, si je démontre que l’action des ondes peut être considérée comme étant la cause d’une augmentation cle pression sur la limaille.
- Or, la pratique nous apprend qu'un cohéreurà limaille doit toujours être fait de limaille quelque peu oxydée, sinon il faut exercer une pression infiniment faible sur la limaille.
- Ceci noùs prouve que les cohéreurs à limaille exigent que les grains soient isolés les uns des autres par une couche isolante qui est l’air et l’oxyde.
- Ce n’est donc pas autre chose qu'une série de petits condensateurs à diélectrique d'épaisseurs infiniment petites et dont les grains de limaille sont les armatures. Ceux-ci en effet sous l’influence des ondes hertziennes sont portés à des potentiels differents.
- De plus des études très précises de Rigttt ont prouvé que le diélectrique d’un condensateur augmentait de volume et que cette augmentation était proportionnelle au carré de la différence de potentiel des armatures et inversement proportionnelle au carré de l’épaisseur du diélectrique suivant la formule :
- AV = fclM.
- Si nous appliquons cette formule à chaque condensateur élémentaire du radio-conducteur,
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- nous voyons que des différences de potentiel très petites entre deux grains voisins peuvent donner lieu à des changements relativement appréciables de volume du diélectrique, car ici (e) est excessivement petit et entre au carré au dénominateur.
- Ces changements de volume se traduisent dans les radio-conducteurs par des augmentations de pression et par suite la limaille sera soumise cà une pression plus forte et le radio-eonductcur cohérera. Un choc rétablira la résistance du tube si le cohéreur est à limaille métallique, il décohérera automatiquement s’il esta parcelles de charbon ou charbon-limaille.
- L’action des ondes, autrement dit, équivaut à l’augmentation de pression que tout à l’heure nous obtenions mécaniquement par le rapprochement des électrodes ou par l’augmentation de pression de l’air contenu dans le tube.
- Bien que je me sois efforcé plus haut de montrer que le phénomène auquel je m'adresse, peu important en général, peut prendre une importance suffisante dans le cas présent, il est bon pour rendre plus facilement acceptable celle explication de rappeler que le phénomène d’hystérésis diélectrique qui se révèle dans les condensateurs par un effet calorifique et qui, par conséquent, est une cause de dilatation du diélêctrique (air) doit aussi jouer un rôle et concourir à l’augmentation dépréssion d’autant plus que la fréquence est extrêmement élevée.
- Enfin il faut rappeler que AI. Tissot a montré dans ces derniers temps que à i kilomètre le ventre de tension, auquel est soumis le cohéreur, peut atteindre 4 volts à 5 volts efficaces, ce qui correspond à 5oo ou 6oo volts maximum.
- On peut donc considérer que le cohéreur placé à une station, même éloignée, est soumis à des variations de tension encore assez notables.
- Rappelons en outre qu’un cohéreur peut cohérer par la seule action des ondes sonores produites par un diapason..
- Ceci semble venir confirmeï que l’on ne doit pas voir dans le phénomène delà cohérence un phénomène purement électrique, mais plutôt un phénomène mécanique.
- Je fais remarquer que cette idée d’exiger une simple augmentation de pression sur la limaille pour que le cohéreur cohère explique celte propriété des coliéreurs si l’on a soin de se rappeler qu’une onde sonore est le produit de pressions et de raréfactions successives, les pressions seules intervenant comme cause utile.
- Remarquons que cette manière de concevoir ia cohérence comme étant le résultat d’une augmentation de pression exercée sur la limaille explique les diverses propriétés présentées par les cohéreurs que nous allons étudier:
- î" Existence d’une tension critique, car pour une certaine valeur de la pression exercée sur la limaille un cohéreur donné cohère ; cette pression étant ici fonction de la différence du potentiel des armatures de chaque condensateur élémentaire, il est clair que ceci revient à dire que pour une certaine valeur de (E, — E2) le cohéreur cohérera. (Ef—E2) .sera la tension critique du cohéreur donné.
- 2n Ijo cette façon on voit aisément pourquoi un cohéreur possède une conductibilité permanente quand il est maintenu dans le circuit d’une pile dont la différence de potentiel aux bornes dépasse une certaine valeur, capable de faire dépasser au cohéreur sa tension critique;
- 3" Nous nous expliquons parfaitement comment il se fait que par la création d’un champ magnétique, on puisse faire varier la sensibilité d'un cohéreur dont la limaille est magnétique.
- Les grains de limailles attirés par l’aimant se rapprochent les uns des autres, l’épaisseur du diélectrique compris- entre les grains diminue, sans compter que l’action exercée se tra-
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- duit déjà par une augmentation de pression. On peut donc s’arranger de façon cpie la moindre augmentation de pression donne une pression résultante telle qu’elle dépasse la pression critique du cohéreur.
- Celte façon de concevoir le mécanisme de la cohérence nous fait dire qu’un tube sera d'autant plus sensible que l’augmentation de pression nécessaire pour le faire cohérer sera plus faible. Ceci répond bien aux moyens employés pour rendre un lube très sensible: on introduit une quantité de limaille de plus en plus grande, tant que le cohéreur ne dépasse pas le point critique, ou bien on approche progressivement un aimant (cas des cohéreurs à limaille magnétique).
- Enfin un phénomène connu que présentent les cohéreurs est celui de la sursenbilisalion pour les ondes hertziennes, quand ceux-ci ont été soumis immédiatement auparavant à quelques ondes hertziennes : les grains conservent une petite charge électrostatique qui se dissipe rapidement et cette charge résiduelle produit après le choc des augmentations de volume des diélectriques qui ont pour conséquence de réduire l’augmentation de la pression nécessaire pour le faire cohérer.
- Certains cohéreurs sont capricieux, c’est-à-dire n’obéissent pas immédiatement à la frappe : ceci provient de ce que la différence de pression entre la pression normale et la pression critique est trop faible et que les charges résiduelles ou électrostatiques suffisent à elles seules pour créer l’augmentation de pression nécessaire pour faire dépasser au cohéreur son point critique de cohérence.
- EMPLOI DES RÉSISTANCES NERNST POUR ATTÉNUER LES VARIATIONS DE TENSION
- Chacun connaît l'emploi classique des résistances Nernst pour le réglage de la tension entre les extrémiLés du filament qui forme la partie principale de la lampe de ce nom. Nous avons récemment utilisé ces mômes résistances dans un cas légèrement différent.
- Pour l’éclairage du four crématoire du Père-Lachaise, nous ne disposions que de couranL continu à tension élevée et très variable (de 4oo à 5oo volts). L’emploi direct à l’éclairage était impossible ; on était amené à envisager soit la construction d’une petite usine spéciale, soit l’emploi de batteries, survoltcurs, etc., toutes combinaisons fort couLeuses, et, dans le cas actuel, rendant l’exploitation peu pratique. L’emploi des résistances Nernst nous a paru la moins mauvaise des solutions.
- Lorsqu’on fait passer un courant dans un groupe de résistances Nernst, la tension aux bornes varie avec i’intensitc et la relation est exprimée par des courbes de forme analogue à la courbe 1 de la figure i. Pour un groupe de lampes à incandescence on a une courbe telle que la courbe 11. Si les deux groupes sont mis en série, on obtient la tension totale en ajoutant les ordonnées, ce qui donne la courbe III. A un moment donné, pour une intensité donnée, la tension totale et la tension aux bornes du groupe de lampes à incandescence sont représentées par les ordonnées des courbes II et III correspondant à la même bscissc.
- Dans la figure, les courbes se rapportent d’une part à trois résistances Nernst cotées
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- volts, )a 5 — g5 volts
- groupées en séyie, d’autre part à quatre lampes à incandescence de paiement groupées en série.
- C’est la combinaison qui nous a, après tâtonnements, paru la plus avantageuse dans les conditions où nous nous trouvions.
- Si la tension-totale varie de 4oo volts à 55o volts, points A3 et Bs de la courbe III, la tension aux bornes des lampes variera de ' 372 volts à 433 volts, points A2 et Bs de la courbe II. Les variations de i5,7 °/ü en plus ou en moins de la moyenne sont remplacées par des variations de 7,9 °/0.
- Si les variations de la tension totale restent dans les limites où la courbe III a son inclinaison maxima, les résultats sont plus favorables. Si par exemple la tension totale varie euLrc 455 volts et 53o volts, points a3 et b3 de la courbe TIf, la tension aux bornes des lampes variera de 4o3 volts à 421 volts, points a$ et b-2 de la courbe U. Une variation de 7,6 °/0 en plus et en moins de la moyenne est remplacée par une moyenne de 2,2 °/o-
- On ramène ainsi à une valeur supportable les écarts relatifs de la tension, cela au prix d’une perte relative moyenne d’énergie égale au rapport dès ordonnées moyennes des courbes I et III, soit, en l’espèce, environ
- Pour réduire le plus possible les excursions relatives de la tension, il faudrait que les limites extrêmes de la tension totale soient comprises entre les ordonnées des points a3 et bt qui bornent la partie la plus raide'de la courbe 111. Kn ce cas la réduction aurait toujours lieu dans le rapport des inclinaisons
- des tronçons a2 totales extrêmes limites, on peut des excursions ri perte relative d’e
- bs. Si le eboi
- de u
- reste rit.
- îvoir une réduction moindre datives de la tension, mais la rgic est diminuée. Dans chaq
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- le réseau électrique des alpes mvritlmes (fwj (*).
- L'usine de Risso esl mie usine de secours à vapeur ainsi cjue le poste central de distribution de tout le réseau.
- Fig. 6. — Usine de Risso.
- Elle comprend d turbines à vapeur verticales système Curlis (fig. 6) avec alternateurs tri
- • (’) Éclairage Électrique, t. L, 3o mars 1907, page V'n.
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- phases à ioooo volts, dont 2 de 800 kilowatts et une de 1 000 kilowatts, alimentées par 7 c dières, type Babcock et Wilcox, de 3oo mètres carrés de surface de chauffe chacune.
- Ces 3 alternateurs débitent sur m en parallèle, au moyen de deux interrupteurs de couplage (fig. 7) avec un second jeu également double de barres auxquelles aboutissent les câbles des usines exté-
- Ces câbles, au nombre de 6, sont les suivants :
- i° Les 4 câbles qui réunissent l’usine avec le poste de l’Aulhion (voir plus haut) et qui lui amènent normalement le courant des usines de la Mescla et du Plan-du-Yar. Ils portent les noms de Mescla I, —
- Mescla II ; — Tramways I, —
- Tramways II;
- 2° Le câble réunissant l’usine de Risso avec celle de Sainte- •
- Agathe, portant le nom de «GazI» et sur lequel est branché directement un des principaux câbles d’alimentation du réseau de la Compagnie du gaz et de l’électricité;
- 3° Le câble venant de l’usine du Loup sur lequel l’usine de Sainte-Agathe prend directement une dérivation.
- Enfin, sur le même jeu de barres-omnibus, est connecté un 7' câble, dit « 'Gaz II » d’alimentation de la Compagnie du gaz.
- La disposition du tableau' de l’usine de Risso permet, courant soit de l’usine du Loup, soit des usines du Yar, région de .Nice : les tramways et la Compagnie du gaz.
- double jeu de barres-omnibus qui peuvent être mises
- comme on le voit, de four aux deux principaux clients
- La Compagnie du gaz et de l’électricité de Nice possède le monopole de la distribution électrique dans toute l'étendue de la commune de Nice. En dehors du courant fourni par une station centrale à vapeur installée au centre de la ville, l'alimentation de son réseau est laite par la SociéLé de l'énergie électrique, et, saufpour une ligne spéciale à 2 ooo volts affectée au service de l'usine à gaz, le courant fourni est à la tension de roooô volts.
- 5 câbles souterrains sont affectés à cette alimentation, savoir :
- 1" Les deux câbles dits « Gaz 1 et Gaz H » que nous avons rencontrés précédemment,
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- qui partent du jeu de barres-omnibus de Risso alimentées par les usines hydrauliques et qui aboutissent à la station centrale ;
- 2° Un câble dit « Gaz III » aboutissant également à la station centrale ;
- 8° Deux câbles appelés « Assalit I et Assalit II » qui réunissent l’usine de Risso à la sous-station de la rue Assalit.
- Les différents postes de la Compagnie sont très nombreux et répartis sur toute l’étendue de la ville et de la banlieue.
- La tension d’alimentation du réseau principal est en général de 3ooo volts, celle des réseaux secondaires est de no volts alternatifs ou continus. A cet effet, dans chaque poste ou sous-station sont installés soit des groupes de transformateurs statiques, soit des com-
- Fijj. 8. - La sous-sla lion de Magnan à Nice.
- mutatrices, soit encore des groupes mofeur-gcncrateurs avec moteur synchrone ou quelque fois même avec moteur à gaz.
- Enfin, pour parer à toute éventualité, la Compagnie possède une sous-station dite de Magnan (fig. 8) qui peut prendre directement du courant sur le câble du Loup par deux dérivations, et d’autre part nous avons vu plus haut que du poste de Saint-Pons part également une ligne affectée à ce même service et utilisant le courant des usines du Yar.
- L’usine de Risso, comme on l’a dit, comprend un double jeu de barres-omnibus.
- En dehors des heures de forte charge ou des cas exceptionnels, qui demandent la mise en route des Lurbo-alternateurs, le courant nécessaire aux tramways et à la Compagnie du gaz est fourni tout entier par les usines hydrauliques et l’un des deux jeux est seul en service.
- Aux heures de pointe, les turbo-altcrnaleurs fournissent au réseau le supplément de ‘murant nécessaire et marchent en parallèle avec les usines hydro-électriques, en utilisant
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- à cet effet les différentes combinaisons de couplage que l'on peut effectuer entre les deux jeux de barres.
- Pour distinguer continuellement le mode d’alimentation sur chaque circuit, les deux barres portent le nom de « Barres rouges » spécialement affectées à l’usine du Loup, et de « Barres noires » spécialement affectées aux usines du Yar ; et sur chaque panneau du tableau de distribution, deux lampes l’une rouge et l’autre verte indiquent par leur allumage le mode d’alimentation du moment.
- En dehors des câbles alimentant la région de Nice, un câble spécial, longeant tout le littoral jusqu’à Monte-Carlo, part de l’usine de Risso (fig. 9).
- Après un parcours de 6 kilomètres, ce câble alimente d’abord la sous-station de Yille-franche-Beaulieu, qui reçoit déjà du courant directement des usines du Yar par une ligne aérienne de 43oo mètres qui la réunit au poste de Saint-Pons. Elle renferme 2 transformateurs triphasés de a5o kilowatts et fournit du courant à la « Société de Yillefranche-Reaulieu et extensions » qui éclaire les régions de Villefranche et de Beaulieu.
- A 600 mètres plus loin, le câble fournit de l’énergie à la sous-station des tramways de Beaulieu, déjà alimentée, comme on l’a vu précédemment, par un câble spécial à 5000 volts partant de l’usine de Sainte-Agathe.
- Elle comprend 3 commutatrices de i5o kilowatts avec groupes de transformateurs (5ooo-34o volts) et une batterie-tampon de 780 ampères-heures.
- Le courant à 5 000 volts est fourni soit par le câble de Sainte-Agathe, soit par un groupe de transformateurs (10ooo-5000 volts) branchés sur le réseau général.
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- Le câble suit ensuite le littoral pendant 7600 mètres et atteint la sous-station de Cap-d’Ail.
- Cotte sous-station, qui peut encore être alimentée par une ligne aérienne de .'1000 mètres la réunissant à l'usine de Monte-Carlo, comprend 2 eommutatrices de i5o kilowatts pour le service des tramways. Elle fournit en outre du courant à 10000 volts à la « Société de la Méditerranée » qui éclaire la région de Cap-d’Ail.
- A 2 4oo mètres après Cap-d’Ail, le câble traverse l'usine de la « Société Monégasque ». Cette Société éclaire la ville de Monaco et alimente les tramways de la principauté. L’usine est reliée de l’autre côté par un câble de 2 kilomètres à l’usine de Monte-Carlo.
- L’usine de Monte-Carlo, établie sur la commune de Beausoleil à la frontière de la principauté de Monaco, est alimentée normalement par les usines du Yar et peut servir éventuellement d’usine de secours à vapeur.
- Elle comprend : i° 3 machines à vapeur Piguet de i5o MP et une machine Biétrix de 3oo HP avec 5 chaudières d’une surface totale de 5y5 mètres carres ;
- a0 2 groupes inoteur-généraLeurs à 10 000 volts avec moteur synchrone de 3ao HP et dynamo de 200 kîlowaLts ulimeiilaut un circuit d’éclairage à 3 fils, sous 2/10 volts ;
- 3° Un groupe moteur-générateur à 10000 volts avec moteur asynchrone de 320 HP commandant 2 dynamos de 100 kilowatts chacune, alimentant un circuit d’éclairage à 120 volts;
- 4° 2 groupes moteur-générateur à 44o volts avec moteur asynchrone de 100 MP et dynamo de 75 kilowatts servant d’égalisatrices pour le réseau d’éclairage à 3 fils et alimentés par un groupe de transformateurs (ioooo-44o) ;
- 5° Deux eommutatrices de i5<» kilowatts chacune, sous 34o volts, recevant le courant de 2 groupes de transformateurs (ioooo-34o) servant l’une à l’alimentation d’un feeder de tramways, l’autre au chemin de fer À crémaillière desservant l’hôtel de Biviera-Palacc ;
- 6® Une batterie d’éclairage de 1 2Ôo ampères -heures ;
- 7® Une batterie de traction de 46o ampères-heures ;
- 8° Un survolteur de batterie, formé de 2 dynamos à 2 collecteurs de i[\ kilowatts commandées par un moteur asynchrone de 3o IIP sous 2 200 volts, recevant son courant de 2 groupes de transformateurs (10000-2 270 volts).
- L’usine reçoit normalement son courant des usines du Yar par une ligne aérienne, que nous décrirons plus loin. D’autre part, elle est reliée, comme on vient de le voir, à la sous-station de Cap-d’Ail et par suite à l'usine de Risso par une ligne aérienne et un câble souterrain ; enfin elle est reliée à l’usine du Cap-Martin par une ligne de 7500 mètres de longueur, à la tension de 2200 volts et qui alimente sur son parcours les villages de Saint-Roman, Cabbé, Roquebrune et Riva-Bella.
- Le principal client de l'usine est la « Société des bains de mer de Monaco » qui possède le Cercle des étrangers et le Casino de Monte-Carlo et dont les établissements dans la principauté sont très nombreux. Le circuit primaire de ce réseau est également à la tension de 2 200 volts.
- L'usine du Cap-Martin comprend :
- i° Une machine à vapeur de 2&0 chevaux avec une chaudière Butiner de 180 mètres carrés ; 20 2 eommutatrices de i5o kilowatts pour le service des tramways avec groupes de transformateurs (ioooo-34o);
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- 3" Une batterie d'accumulateurs de 320 ampères-heures.
- L’usine reçoit normalement son courant, comme celle de Monte-Carlo, des usines du Var. Elle possède par suite deux jeux de barres-omnibus, l’un à ioooo, l’autre à 2200 volts, aVCC troupes de transformateurs (10000-2 200) permettant l'alimentation des deux côtés.
- Elle fournit du Courant à 2200 volts au réseau de Menton et à la « Minoterie des Alpes-Maritimes » et du courant d’éclairage à 110 volts dans la région avoisinant l’usine,
- La ligne aérienne, qui fournit du courant aux deux usines de Monte-Carlo et de Cap-Martin, part du poste de Saint-Pons et détache d’abord une dérivation vers l'usine de l’Ozone, qui sert à la purification de l’eau d’alimentation de la ville de Nice.
- Elle aboutit à 3 kilomètres au poste de la Trinité (fig. 10), qui alimente la tannerie et la minoterie de l’Ariane, et d’où part la ligne de Contes de 9700 mètres de longueur, qui dessert les villages de Drap et de Contes et l’usine de chaux et ciments de Contes-les-Pins.
- Avant le poste de la Trinité, la ligne se bifurque vers le poste de la Turbie, situé à 7 700 mètres, et d’où partent deux lignes, l’une de 2 kilomètres alimentant l’usine de Monte-Carlo et l'autre de 8 5oo mètres alimentant celle de Cap-Martin.
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- La partie du réseau, située à l’Ouest de Nice et alimentant les régions de Cannes et Grasse, reçoit normalement son courant de l’usine du Loup (fig. n).
- De cette usine, comme ou l’a dit, partent deux lignes, Tune se dirigeant vers Grasse, l’autre passant par le poste de Villeneuve et continuant en ligne souterraine vers l’usine de Rossi.
- De Villeneuve part une seconde ligne aérienne destinée à l’alimentation de la région de Cannes.
- Cette ligne se dirige d’abord vers Vallauris, situé à 12700 mètres, et alimente sur son parcours, d’une part la région d’Antibes, réunie à la ligne principale par une dérivation de 3200 mètres de longueur, et d’autre part les villages de Biol, Sardou et Funel; puis du poste de Vallauris, part également une dérivation de 2 kilomètres de longueur pour l’éclai-rage de la région du golfe Jouan.
- Après Vallauris, la ligne aérienne continue sur 2 800 mètres jusqu’au poste de la Californie, puis devient souterraine et atteint à 185o mètres plus loin le poste des Gabres, situé à l'entrée de Cannes et formant avec le poste de la Peyrière, avec lequel il est réuni par un câble de 1 200 mètres, les deux tôtes de ligne du réseau de Cannes.
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- Ces deux postes des Gabres et de la Peyrière renferment les groupes de transformateurs necessaires pour l’alimentation des tramways et pour le réseau d’éclairage de la ville de Cannes.
- La 2e ligne qui part.de l’usine du Loup aboutit au poste de Grasse après un parcours de ii kilomètres le long duquel elle éclaire les villages du Bar et de Châteauncuf.
- Le poste de Grasse possède 2 jeux de barres-omnibus permettant l'alimentation par l’usine du Loup ou par celle de la Siagne.
- Le principal client de cette région est la «< Société des grands travaux de Marseille » qui possède le monopole de la fourniture de l’énergie électrique dans toute la commune de Grasse. Le courant à 3 000 volts, tension de service de son réseau, lui est fourni par deux groupes moteur-générateurs, avec moteur asynchrone de 100 chevaux chacun, installés dans le poste.
- Une ligne de 11 200 mètres de longueur réunit le poste de Grasse à l’usine de Mougins, qui possède une machine à vapeur et une petite turbine installée sur le canal d’alimentation de la ville de Cannes.
- Enfin un câble souterrain de 4 kilomètres de longueur réunit l’usine de Mongins au poste de la Peyrière.
- Le poste de Grasse, comme nous venons de le dire, peut encore recevoir du courant de l’usine de la Siagne.
- Cette usine, construite sur la rivière de la Siagne, à 16 kilomètres au Nord-Est de Grasse, au pied du village de Saint-Gézaire, vient de faire des essais de mise en service ; elle est en principe destinée à fournir du courant aux deux réseaux des départements du Yar et des Bouches-du-Rhône, mais peut venir en aide éventuellement au réseau des Alpes-Maritimes.
- Elle utilise une chute de 35o mètres de hauteur, et comprend 4 turbines de 2 5ocf chevaux accouplées à des alternateurs triphasés de 1 5oo kilovolts-ampères. La puissance disponible est de S000 chevaux environ.
- Cette vue d’ensemble sur le réseau d’énergie électrique des Alpes-Maritimes montre que ce réseau peut être bouclé en chacun de ses points, l’alimentation de tous les postes étant toujours faite par deux circuits distincts pouvant se substituer l’un à l’autre en cas d’avarie sur l’un d’eux. De plus les trois usines hydro-électriques principales sont organisées de façon à pouvoir marcher en parallèle, et bien que cette marche ne soit que l’exception entre l’usine du Loup et les usines du Yar, elle correspond à une grande facilité de manœuvre, permettant la substitution d’une usine à une autre sans arrêt de courant sur aucun circuit.
- D’aulre pari, les 5 usines à vapeur permettent de venir rapidement au secours des usines hydrauliques en cas de surcharge passagère ou d’avarie, et les batteries d’accumulateurs installées dans plusieurs sous-stations représentent des secours immédiats, en attendant la mise en pression des chaudières dont quelques-unes sont du reste toujours tenues prêtes.
- Cette organisation générale, malgré son aspect un peu disparate, qui tient à la constitution originelle du réseau de la « Société de l’énergie électrique du littoral méditerranéen » formé par l’achat de plusieurs anciennes installations, est donc assez bien comprise; on ne peut que craindre pour l’avenir les ennuis toujours graves inhérents à un réseau à haute tension qui comprend plus de 5o kilomètres de câble souterrain, simplement enterré le long de voies très fréquentées et. dont les réparations sont toujours coûteuses et difficiles.
- Régis Frilley.
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- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- La théorie moderne de la conductibilité électrique desmétaux (Suitej Q). — J. J. Thomson. - Electrical Engineering, a8 février 1907.
- Quelques expériences très précises ont été faites récemment par Jaeger et Diesselhorst, et les valeurs trouvées par ces auteurs sur différents métaux purs pour le rapport des conductibilités électrique et calorifique ont été les suivantes : 0,7 . io10 pour le cuivre; 0.8 . io10 pour l’argent; 7,09 . io’° pour l’or. Ou voit que ces* valeurs présentent une concordance assez bonne avec la valeur théorique de 6,1 . io'"déduite de considérations entièrement différentes. Pour l’aluminium, la valeur du rapport est de 0,36 . io1" : pour le fer, elle est de 8,02 . iolu; pour des alliages tels que le constantan, elle atteint ii.O. io‘°. Mais, dans le cas de mélanges de métaux, il existe, comme l’a montré lord Rayleigh, certains effets agissant comme une résistance, dont ne tient pas compte la nouvelle théorie. II est remarquable que le nombre, calculé d’une façon tout à fait indépendante de tout résultat expérimental, soit sivoisin du nombre trouvé expérimentalement. Mais il y a une autre confirmation, si l’on note que (Æ/e) est proportionnel à la température absolue, de sorte que le coefficient de température de (A/c) est juste (1/273) ou o,3665 °/ù • Jaeger et Diesselhorst ont aussi étudié ce point et ont trouvé que le coefficient de température de ce rapport a pour valeur 0,39 pour le cuivre, 0,37 pour l’argent, o,36 pour l’or. La valeur indiquée par cette expression est 0,365, et, comme on le voit, la concordance est bonne entre les résultats expérimentaux et les résultats théoriques.
- Une très remarquable étude de Lorentz est peut-être encore plus intéressante. Cet auteur lie la radiation ordinaire d’un métal ou d’une substance quelconque à une température quelconque, avec les corpuscules qui sont, par hypothèse, les véhicules du courant électrique. Ces corpuscules diffusés dans le métal se meuvent avec une grande rapidité et subissent constamment des collisions qui amènent une modification de leur vitesse.
- (') Éclairage Electrique, t. LI, 6 avril 1907, p. ai.
- Quand on met en mouvement ou qu’on arrête une particule électrisée, on donne naissance à une perturbation électromagnétique. Les forces électromagnétiques ainsi produites se déplacent a travers le milieu et présentent des pulsations tout à fait irrégulières, mais, malgré cette irrégularité, on peut représenter les pulsations comme un ensemble d’ôndes harmoniques, d’après le théorème de Fourier. Lorcntz s’est attaqué à ce chaos de pulsations produites par les collisions des corpuscules à l’intérieur du métal, et il est parvenu à les exprimer en série de Fourier. 11 a pu seulement étudier une extrémité de la série, les ondes dont la longueur est grande cri comparaison delà longueur moyenne du libre parcours des corpuscules, mais il a trouvé une expression pour la quantité d’énergie dans les ondes dont les fréquences sont comprises entre certaines limites, pourvu que ces ondes aient une longueur suffisante en comparaison de la longueur moyenne du libre par-
- Lorentz a trouvé que l’expression :
- 4ire*rtXv,
- or/'i
- dans laquelle v désigne la vitesse de la lumière, représente l’énergie dans les ondes dont la fréquence est comprise entre q et q-j-dq, produite par la collision des corpuscules n en un centimètre cube et ayant une longueur de libre parcours }. et une vitesse moyenne v. ‘C’est la quantité d’énergie qui correspond à l’imité de surface d’une plaque ayant une épaisseur égale à l’unité; ce n’est pas la quantité d’énergie radiée par le métal. Naturellement les ondes sont absorbées pendant leur passage’à travers le métal, et la valeur de la radiation est telle que la quantité d’énergie absorbée dans le passage à travers la plaque soit égale à la quantité radiée par la plaque. On peut alors trouver facilement en fonction de la résistance (l’absorption dépend de la résistance) la quantité d’énergie qui a traversé la plaque et est absorbée, de façon que l’absorpfion soit égale h la radiation, et cette quantité d’énergie donne l’énergie radiée. O11 trouve ainsi que la quantité d’énergie correspondant aux longueurs d’onde comprises entre
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- X' et X'-H^X' est, pour chaque unité de surface de la plaque
- i StMcI'k'
- 3 X'4
- Il faut noter, pour éviter toute confusion, que X'est la longueur d’onde et uon pas la longueur de libre parcours.
- Telle est l’expression trouvée par Lorentz pour la radiation de grande longueur d’onde : comme cela a déjà été dit, toute particularité propre du métal disparaît. Les grandeurs n et X, longueur de libre parcours des corpuscules, s’éliminent et l’on obtient une expression qui reste la même pour toutes les substances. Elle contient la quantité aO en plus de la longueur d’onde, et, comme l’on connaît «6 , cette expression peut-être facilement calculée. On a vu que, pour qu’il y ait concordance avec la thermodynamique, la fonction qui représente la quantité radiée entre certaines limites de longueur d’onde doit appartenir à une certaine classe. Lorentz a calculé de cette façon la quantité d’énergie radiée conformément à cette expression et l’a comparée avec’ les expériences faites par Lummcr, Rubens et autres : il a trouvé une bonne concordance entre les résultats théoriques et les résultats expérimentaux. Le rapport est d’environ i,5à i,3 dans les deux cas, de sorte que la théorie est à nouveau confirmée. Un point intéressant de ces radiations est que ce ne sont, pour ainsi dire, que des rayons Rontgen et la radiation calorifique du métal est, d’après cela, un cas particulier des rayons Rontgen.
- Mais cc n’est pas tout. Lorentz a calculé seulement l’énergie dans le cas particulier où la longueur d’onde est très longue en comparaison de la longueur moyenne de libre parcours. Pour avoir la solution complète, il faut l'étendre aux ondes de très courte longueur d’onde. Quelle est la radiation correspondant à ces ondes ? Les métaux doivent donner, en plus de la radiation calorifique, un autre genre de radiation analogue comme propriétés aux rayons Rontgen ordinaires. 11 semble d’après quelques indications que les métaux et d’autres corps donnent une radiation de ce genre. On trouve que chaque métal produit une quantité caractéristique d’ionisation quand un gaz est enfermé dans un récipient fait en ce métal particulier et il se peut que la radiation qui sc manifeste ainsi d’elle-même cons-
- titue pour ainsi dire l’extrémité opposée à celle étudiée par Lorentz de l’effet des collisions, une extrémité correspondant à la radia-tioncalorifique ordinaire et l’autre extrémité correspondant à la radiation particulière émise par
- (A suivre.) R. V.
- Les théories modernes sur la constitution de la matière (suite) (')• — Florey. — Verein ier
- Les phénomènes mécaniques du passage de l’électricité d’un pèle à l’autre sont expliqués, dans les décharges à travers les gaz, de la même façon que dans l’électrolyse. D’après Faraday, on admet que, dans les phénomènes électroly-liques, l’électricité, liée à la matière, est transportée par les ions. On désigne ainsi les deux substances décomposées chargées d’électricités de signe contraire. Le cation est la particule positivement chargée de la molécule d’une combinaison chimique, qui se déplace vers le pôle négatif; l’anion est la particule négativement chargée, qui va vers le pôle positif. Dans les décharges à travers les gaz, où le transport des deux sortes d’électricité doit être effectué par un seul et même élément chimique, on a cté conduit à la théorie suivante. L’atome de gaz, comme tous les atomes des éléments, comprend un noyau électropositif entouré d’un certain nombre de particules plus petites électronégatives, les électrons, comme une étoile fixe est entourée de ses
- La niasse d’un électron a pu être calculée au moyen d’expériences de déviation magnétique et a été trouvée égale on chiffres ronds, à i/aooo de la masse de l’atome d’hydrogène. Ces électrons peuvent, dans certaines conditions, se débarrasser plus ou moins facilement de leurs noyaux positifs. Par exemple, dans des disques de métal très soigneusement polis, ils sc séparent sous l’action des rayons Rœntgen ou sous l’action de lumière ultraviolette et produisent ainsi les rayons de Lenard. La perte de cette électricité négative a pour conséquence, pour le disque, une charge d'électricité positive. La raison en est facile à trouver. Quand l’atome métallique, l’atome de gaz on tout antre atome perd plu-
- (i) Eclairage Electrique, t. LI. i3 avril 1907, p. 55
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- sieurs de ses électrons, Létal neutre de l’atome est troublé, l'électricité positive domine, et on désigne alors l’atome sous le nom d’ion positif. Mais dans le cas inverse, où le noyau positif est entouré d’un excès d’électrons négatifs, on appelle l’atome un ion négatif.
- On reconnaît alors les faits suivants. Les supports et les véhicules de l’électricité sont les ions gazeux qui équilibrent aux pôles opposés 1’ex-ccdent ou l’absence de leurs électrons. Le passage de l'électricité d’un pôle b l’autre n’est plus possible s'il ne se trouve plus dans le vide aucun atome gazeux, ou tout au moins un très petit nombre de ces atomes. L’état stationnaire est atteint, dans ces phénomènes électriques alternants, lorsque le nombre des ions engendrés dans l’unité de temps est égal au nombre des molécules reeombinées. C’est dans cet état d’ionisation stationnaire que se trouvent, par exemple,
- Dans un tube de Roentgen, où le vide est très poussé, les électrons qui entourent la cathode sont chassés de cette électrode avec une vitesse comprise entre tio uoo et iooooo kilomètres, fous ces électrons bombardent l’anticathode, où l’énergie cinétique des particules en mouvement est transformée de. differentes façons. Cette transformation d’énergie se mauifeste extérieurement par une lluorescence du verre, par U production de rayons cathodiques secondaires et par l'apparition de rayons Roentgen. Ceux-ci ne peuvent pas être considérés comme un train d’ondes cohérentes, mais on suppose qu’il se produit de courtes impulsions de l’éther qui se propagent en dehors du tube dans l'espace envi-rounaut. Leur période d’oscillation est beaucoup plus courte que celle des rayons les plus courts décelés jusqu'ici dans le spectre. De l’anode partentaussi des rayons; ce sont les ravons-eanal de Goldschmidt, que caractérisent une charge positive. La niasse des supports positifs de l'électricité est identique à celle de l’atome élémentaire. Des électrons positifs de la même petitesse que les électrons négatifs n’ont encore jamais été observés, Lieu que l’on doive admettre leur existence. On croit que les électrons positifs ne sont pas susceptibles de se séparer de leurs atomes.
- L’auteur passe ensuite à l’hypothèse de l’éther, qui permet d’expliquer d’une façon logique les phénomènes naturels. D’aprcs l’expérience et à
- cause de notre besoin de causalité,.nous sommes conduits à admettre qu’il ne peut se produire entre deux corps distants l’un de l’autre une action directe, et que toutes les actions à distance sont liées à un milieu qui les transmet. L’éther représente un tel milieu, et remplit par hypothèse tout l’espace, i.a matière est située au sein de cet éther; quand cllcsc déplace dansl'espace, elle traverse l’éther comme les fils d’un filet que l’on déplace dans un liquide immobile. L'hypothèse de l’existence de l’éther, énoncée par Fresnel, est confirmée non seulement par certains phénomènes optiques dans les corps en mouvement, mais aussi par toutes les expériences récentes.
- D'après Moeller, on doit se représenter les phénomènes de la façon suivante. Les petites particules de l’éther effectuent continuellement des mouvements correspondant b une certaine quantité d’énergie. Pour que cette énergie de mouvement ne sc perde pas en se propageant b distance, on se représente des trajectoires fermées, circulaires, elliptiques, ou ‘autres. Les actions individuelles de ces mouvements se compensent dans l’éther pur b cause du chaos existant, de même que les courants moléculaires d’Âmpère dans le fer doux. Mais là où l’éther ne présente pas l’uniformité générale de ses formes de mouvement, quelque chose de différent doit remplir l’espace, et ce quelque chose est la matière. Le premier échelon de cette invariable permanence de l’énergie répartie dans l’éther est constitué par les électrons. Ceux-ci représentent des tourbillons d’éther possédant, dans leur voisinage, un champ d’énergie de nature électrique.
- La théorie donnée par Wagcmann cherche dansl’éther doué d’énergie la matière primitive. Toute . matière consiste alors uniquement en électrons, ou plus exactement en éther indilfé-rent dans un état d’énergie déterminé. Les différences qui existent entre les différentes substances s’expliquent par les combinaisons particulières caractéristique s des formes de mouvement des énergies de l'éther remplissant l’espace considéré. La possibilité d'une différence entre les formes de mouvement réside, dans cette thédrie, dans la forme de la trajectoire, dans la grandeur de cette trajectoire, dans la vitesse moyenne des particules d’éther en mouvement, dans les phénomènes qui se manifestent entre deux trajectoires voisines, et dans la position de celle-ci.
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- Quand on dit que l’on connaît 70 éléments différents, cela signifie, d’après cette théorie, qu'il y a 70 formes élémentaires de combinaisons de l’énergie de l'éther, que l’on n’a pas encore pu réduire il dés combinaisons plus simples. Les propriétés chimiques et physiques qui caractérisent un élément particulier ne sont plus ducs à la substance, mais aux états de mouvements différents de l’éther qui remplit leur espace.
- La matière perd donc sa réalité : elle est identique à la notion d’énergie remplissant l'espace et le temps. C’est le point de départ de l’énergétique actuelle. Toutes les sensations du monde extérieur peuvent alors être définies simplement comme des différences d’cnergic. Cette façon de voir permet non seulement, de franchir le fossé qui sépare la force et la matière, mais encore celui qui sépare l'esprit et la matière.
- La théorie d’une matière seulement apparente est confirmée par un phénomène remarquable constaté sur les électrons. Un électron immobile dans l’espace produit autour de lui un champ électrostatique. S’il se déplace avec son champ électrique, il se manifeste dans l’éther des forces magnétiques qui s’opposent à la continuation du mouvement. Si celui-ci se continue toujours dans le même sens et à la même vitesse, on a affaire à un courant électrique continu qui engendre aussi autour de lui un champ magnétique. Si la vitesse des électrons varie, soit en direction, soit en-valeur, les forces magnétiques dans l’espace environnaut varient aussi. On a affaire à une radiation dans l’ether pur. Les vibrations électromagnétiques de l’éther qui ont une fréquence donnée sont perçues par notre œil. Par suite du champ qui Tenloure, un électron rencontre dans son mouvement une résistance due à la production d’un champ magnétique. Cette inertie, qui prend ainsi naissance, conduit à parler d’une masse apparente ou masse électromagnétique de l’électron, abstraction faite de la masse réelle ou naturelle que l’on a trouvée égale à (1/2000) de la masse de l’atome d'hydrogène. 11 est très important de pouvoir distinguer jusqu'à quel point, dans un électron, la masse totale est composée de niasse materielle, c’est-à-dire vraie, et de I masse électromagnétique, c’est-à-dire apparente. Alors que la masse réelle reste invariable, quelle que soit la valeur de la vitesse, la niasse électromagnétique est fonction de la vitesse de l’électron. On peut donc, en s'appuyant sur ce fait,
- résoudre le problème. Pour des vitesses atteignant le tiers de la vitesse de la lumière, on n’a trouvé aucune différence susceptible d’être décelée. Pour des vitesses voisines de la vitesse de la lumière, la différence est nettement sensible. Abraham a établi les formules relatives à cette masse apparente. Les résultats des études expérimentales de Kaufmann ont confirmé pleinement la théorie d’Abrahum. Dans les rayons £ des substances radio-actives, les vitesses des électrons sont très voisinesde la vitesse de la lumière. L’expérience a montré que, pour ces vitesses élevées, la masse totale varie avec la vitesse connue s’il n’existe qu’une masse électromagnétique. On doit donc admettre que les électrons ne présentent pas de masse vraie, matérielle, maisseu-lement une masse électromagnétique apparente, qu'ils ne sont que des charges sans matière et que, dans les électrons en mouvement, on n’a affaire à aucune antre énergie. L’inertie matérielle, qui existe dans la gravitation universelle, doit alors être attribuée à des phénomènes de l'éther. Le Pr Lorentz a pu dire avec raison que l’on- peut se représenter toute matière comme composée d’électrons et toute énergie cinétique des corps en mouvement comme l’énergie de champs électromagnétiques. On n'aurait plus alors à expliquer mécaniquement les phénomènes électromagnétiques, mais à expliquer électromagnétiqucmcnt les phénomènes mécaniques.
- L’élher doit aussi être l'agent des forces de réaction chimiques, de même que l’agent des forces électriques et, magnétiques. D’après le principe inviolable do l’équilibre, l’apparition d’une forme d’énergie correspond à la disparition d’une autre forme d’énergie. Il faut aussi amener la théorie cinétique des gaz en concordance avec les résultats obtenus. Depuis Gay-Lussac, on sait que la température la plus basse est de —273°, ainsi que l’a appris le coefficient de dilatation des gaz. J,a chaleur n’est pas autre chose qu’une mesure de l’énergie moléculaire. On a pu atteindre, par la liquéfaction des gaz, des températures très basses, que l’on peut encore abaisser en laissant bouillir le gaz liquéfié. Le P1' Dewar est parvenu ainsi à descendre à i3" du zéro absolu. Le zéro doit être considéré comme un état de repos atomique relativement absolu.
- B. L-
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- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Sur la tension entre lames et la vitesse de cotation critique dans les moteurs shunt à grand réglage de la vitesse. — W. Œlschlâ-ger.'— Elehtrotechnische Zeitsehrift, 7 mars 1907.
- Toutes les perturbations qui se produisent, en fonctionnement régulier, aux collecteurs des machines à courant continu peuvent, abstraction faite de détériorations mécaniques, être attribuées à deux causes, la tension de commutation et la tension entre lames du collecteur. Kn ce qui concerne la première, et le moyen de diminuer la production d’étincelles, on a fait daus ces derniers temps de nombreuses publications et l’on a réalise de grands progrès. La question de la tension entre lames a, au contraire, etc très peu étudiée : la raison provient en partie de ce que, dans les machines de construction ordinaire sans commutation artificielle du courant, les conditions doivent être choisies de telle façon quelles soient toujours favorables au point de vue de la tension entre lames. Tl en est tout autrement quand il s’agit de machines à commutation artificielle, et, si l’on n’y fait pas attention, il peut facilement arriver que la tension entre lames soit trop élevée et conduise à la production d’étincelles et de crachements.
- À ce point de vue, il faut prêter surtout une grande attention aux moteurs shunt à grande variation de vitesse, dans lesquels les différentes vitesses de rotation sont obtenues par la manœuvre d’un rhéostat intercalé dans le circuit d’excitation. Ces moteurs sont actuellement presque tous établis avec des pôles de commutation et sans enroulement compensateur.
- La figure t représente, par exemple, la courbe de champ d’un moteur shunt à forte variation de vitesse tournant à une faible vitesse de rotation. Le champ réel C, se compose du champ à vide Li et du champ de l’induit A. Ce dernier, qui doit son existence à la force rna-gnétomotrice du courant induit, produit une distorsion du flux : l’influence de cette distorsion sur la saturation clu flux sera négligée dans la suite. Les ordonnées de ccs courbes représentent, comme d’habitude, l’induction. La tension entre laines étant une fonction de l’induction et de la vitesse avec laquelle la bobine d’induit considérée coupe les lignes do force, la plus grande tension entre lames doit se produire au
- point D,. Soient n1 la plus faible vitesse de rotation, la plus grande vitesse de rotation, B, ,, et Ba les ordonnées des courbes L,,
- L2 et A aux points D, ou D2 qui correspondent aux inductions eu ce point. La plus grande tension entre lames aux faibles vitesses peut être exprimée par l’équation :
- flraI = (/).,ll(BLl+Bi). (1)
- La figure 2 représente la courbe de champ de la meme machine aux vitesses de rotation élevées, en- admettant que cette vitesse soit u fois
- plus grande que la vitesse la plus faible. Le champ à vide L2 est abaissé à la uc partie de sa valeur dans la figure 1, tandis que le champ de l’induit reste invariable pour une même puissance du moteur. Le champ réel résultant est représenté par C2. il présente une valeur positive et une valeur négative car le champ de l’induit est grandement supérieur au champ à vide affaibli à la «e partie de sa valeur. La plus grande tension entre lames dans ces conditions se produit au point Ds ; elle a pour valeur :
- «=.„ = (/>. (B,,-l-Bi).
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- On a
- On obtient donc pour e2lüSI la valeur :
- (5j* + BA)
- = + (s)
- En comparant les équations (i) et (2) on voit immédiatement que tq doit toujours être plus grand que c,, puisque u est supérieur à l'imité. En d’autres mots, dans tout moteur shunt avec réglage de la vitesse, la tension entre lames croît avec la vitesse de rotation.
- Il résulte de ces considérations générales que, dans les moteurs shunt à forte variation de vitesse, il se produit, par suite de la forte distorsion du champ due à la vitesse de rotation élevée, une vitesse de rotation critique pour laquelle la tension enLre lames dépasse la valeur admissible : il se produit alors des étincelles violentes et souvent un court-circuit complet au collecteur. On doit donc, quand on calcule une machine de ce genre, envisager soigneusement la forme de la courbe de champ et s’assurer que la plus grande vitesse de rotation possible est suffisamment inférieure à la vitesse de rotation critique, ou bien trouver des moyens pour éloigner suffisamment cette vitesse de rotation.
- Ces considérations s’appliquent aussi à l’étude des pertes dans le fer aux grandes vitesses de rotation. Il serait évidemment tout à fait faux d’admettre que, par suite de l'affaiblissement du champ, les pertes dans le fer diminuent d’une façon correspondante. Comme l’on sait, les pertes dans le fer dépendent de l'induction maxirua à laquelle est soumis le fer : la figure 1 montre immédiatement que, même pour un champ très faible, l’induction maxima peut avoir une valeur
- L’auteur a eu récemment l’occasion d’étudier un moteur shunt à fortes variations de vitesse; les expériences faites sur cette machine sont extrêmement instructives. Le moteur avait une
- lion comprise entre 200 et 875 tours par minute. La tension d’alimentation était de 620 volts ; pour 6 pôles et aû/| lames de collecteur, ce moteur présentait donc une différence de potentiel entre lames de 12,3 volts, que l’on peut, en général, considérer comme modérée. Le mo-
- teur était muni de pôles de commutation et fonctionnait sans étincelles à toutes les vitesses. Cependant, nu voisinage de la vitesse de rotation la plus élevée, un arc s’amorçait nu collecteur ail bout d’un temps plus ou moins long.
- La ligure 3 indique les courbes de potentiel relevées de la façon ordinaire entre un des balais normaux et un petit balai auxiliaire déplacé sur la périphérie du collecteur: ces courbes sont portées en volts en fonction du nombre de lames comprises entre les deux balais. Pour des vitesses de C5o tours et nu delà, le collecteur était si sensible sur la partie ascendante de la courbe que le contact du balai auxiliaire déterminait
- (.es courbes de la figure 3 montrent le fait curieux cpie, aux vitesses de rotation élevées, l’induit est le siège de forces électromotriees dont la valeur dépasse sensiblement la valeur de la différence de potentiel aux bornes. Pour 85o tours par miaule, la plus grande tension mesurée atteint 8o5 volts, de sorte qu’environ 3oo volts sont produits comme force contre-électromotrice .s’ajoutant à la différence de potentiel aux bornes. Si, des courbes de la ligure 3, on déduit les valeurs de la tension entre James en fonction de la périphérie du collecteur, on trouve des tensions supérieures à 5o volts, c’est-à-dire quadruples de la tension moyenne. Cela explique pourquoi le moteur, malgré une bonne commutation et malgré une tension moyenne modérée entre lames 11e peut pas fonctionner à certaines vitesses de rotation qui sont trop voisines de la vitesse critique.
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- Sur l’emploi de régulateurs à ressorts pour de très grandes vitesses angulaires. — H. Holz-warth. — Elcktrolfchnil: und Maschinenbau, 10 mars 1907.
- L’auteur étudie l’emploi de régulateurs à ressorts accouplés directement avec l’arbre d’une turbine à vapeur. L’accouplement direct du régulateur avec l’arbre de la turbine à vapeur simplifiant considérablement la construction d’une turbine à vapeur et permettant de supprimer tous les mécanismes de transmission, il y a lieu de déterminer s’il est possible de construire de tels régulateurs suffisamment énergiques et en même temps sensibles pour des vitesses angulaires aussi grandes que celles des turbines. L’auteur a étudié en détail cette question et expose une série de calculs, d’exemples et de courbes relatifs à des régulateurs employés sur les turbines IIamilton-1 folzwarlh. Ces appareils, directement accouplés à l’arbre des turbines, sont formés en principe d’un régulateur axial avec deux poids symétriques sc déplaçant verticalement et maintenus par des ressorts symétrique- i ment placés. Aux grandes vitesses angulaires, il faut tenir compte de l’effet de la force centrifuge sur les tours des ressorts eux-mêmes, et cela complique considérablement le calcul du régulateur. I,'auteur a employé une nouvelle méthode pour calculer ccs appareils et a vérifié les résultats théoriques sur des régulateurs calculés pour des vitesses de rotation de i5oo, 1800, a/jooet 36oo tours par minute. Cette nouvelle méthode, mi-graphique et mi-analytiquc, est la suivante.
- L’11 diagramme (fig. 1) a pour ordonnées les déplacements du centre de gravité du pendule et pour abséisses les forces centrifuges des poids du pendule. En employant la formule relative à la flexion des ressorts :
- et la formule relative au travail des ressorts :
- k __/-P_ __ _dG
- (d> 0,193^ kr.nr- ’
- où P désigne la force centrifuge en kilogrammes, n le nombre de tours du ressort, d le diamètre du fil constituant le ressort en centimètres, r le rayon d’enroulement du ressort en centimètres, l’auteur obtient la valeur :
- qu’il désigne sous le nom de « caractéristique du ressort » et qu’il porte dans le diagramme. Cette valeur est représentée par la droite AE, si l’on' porte en abscisses les charges des ressorts et en ordonnées les flexions des ressorts; on peut l’appeler caractéristique primitive ou primaire du ressort. En s’appuyant sur un grand nombre d’expériences, l’autour a déterminé différentes valeurs pour des ressorts soumis à l’action de la force centrifuge ou pour leur déformation, et a porté scs valeurs dans le diagramme. Les droites (AF) ainsi obtenues sont nommées par lui caractéristiques secondaires des ressorls. En traçant par l’origine les rayons qui correspondent aux valeurs me/«<4, mwj, m désignant la mesure du poids du pendule et wj, w2, a>g les différentes vitesses angulaires, pour différentes positions du poids du pendule, on obtient sur le diagramme les points d'intersection avec les droites de la caractéristique primaire et secondaire du rassort, points d’où l’on peut, déduire tons les renseignements intéressants relatifs aux oscillations du régulateur, c’est-à-dire toutes les propriétés de cet appareil au point de vue de la sensibilité, de l’énergie, de la stabilité, de l’astaticité, etc.
- L’auteur a déterminé expérimentalement que, dans l’équation pour la caractéristique secondaire du ressort,
- x = 7b 5oo cl £ (caractéristique primaire) = 1 !\ 1, d’où l’on déduit la valeur :
- y = = rofiooooo ;
- les ordonnées de la caractéristique primaire du ressort sont donc dansle rapport de 1 à 1,82 vis-à-vis des ordonnées de la caractéristique secondaire.
- Si l’on considère comme charge auxiliaire «les ressorts la force centrifuge des ressorts, en la
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- désignant par ç. on a pour la flexion des ressorts :
- /=(.+f)p
- el on trouve, en introduisant la valeur y — i o 6oo ooo, la valeur générale :
- ? = o,3a
- que l’on peut employer comme valeur fondamentale dans tous les projets de régulateurs calculés d’après la méthode indiquée.
- L’auteur indique qu’il a obtenu de cette façon des résultats satisfaisants avec des régulateurs établis pour x5oo, 1800, 2^00 et 3 600 tours par minute, et que le fonctionnement réel de ces régulateurs a correspondu au fonctionnement prévu d’après le diagramme.
- TRANSMISSION & DISTRIBUTION
- Sur la compensation de la répartition superficielle du courant dans les conducteurs à courants alternatifs. — F. Dolezalek et H.-G.
- Môller. — Annalen üer Physik, 3, 1907.
- Dans un conducteur massif parcouru par du courant alternatif, un câble de forte section par exemple, les lignes de force du courant passent par la surface du conducteur cl, par suite, la résistance électrique de celui-ci est accrue. Cette augmentation de résistance est assez importante. Lu résistance w' peut être calculée par la formule de Stefan et a pour valeur:
- iv étant la résistance à courant continu du conducteur, et c étant défini par l’équation sui-
- ___ 2t. . fréquence . section
- résistance spécifique (i65o par le enivre) Pour une section de cuivre de r<:m,5 de rayon et pour une fréquence de 100 périodes seulement, la résistance du conducteur est accrue de j,6 fois. I,a compensation de l’effet superficiel permettait donc, dans ce cas, de réaliser une économie de /|0 "j0 de cuivre environ.
- Si l’on veut obtenir une répartition uniforme du courant, il faut, ou bien disposer les fils de façon que tous soient enveloppés du môme nombre de lignes de force, ou bien augmenter la force contre-électromotrice des fils extérieurs en y intercalant une self induction. L’adjonction de
- cette self-induction seule suffit, si la force con-Ire-électromotriee due à la résistance ohmique est égale.
- Le premier moyen a été employé dans un dispositif de Siemens et Halske (brevet A. Franke); en torsadant les fils d’une façon convenable, 011 lait en sorte que chaque fil soit tantôt il l’intérieur, tantôt à l’extérieur. Tous les fils sont alors équivalents au point do vue de leur position cl de leur induction mutuelle, de sorte qu’il n’existe plus de motif pour que la répartition du courant ne soit pas uniforme. Les expériences ont pleinement confirmé ces provisions. Un càblc ainsi fabrique possède toutefois une plus grande section totale qu’un câble concentrique torsadé ordinaire de môme section de cuivre. II en résulte une augmentation des dépenses relatives au guipage et à l’armure du câble. Il y a donc intérêt à trouver une autre solution du problème, permettant d’éviter l’effet superficiel sans grossir sensiblement Je conducteur, c’est-à-dire en conservant la toi'snde concentrique.
- On peut v arriver par la deuxieme méthode indiquée, on introduisant dans les couches successives des self-inducLauees dimensionnées de telle façon que, pour une répartition uniforme du courant dans l’ensemble, la meme force contre-électromotrice soit engendrée. Cette self-induc-tancc peut être uniformément répartie, c’est-à-dire produite par une spirale convenable ou être discontinue, sous forme de bobines. Ce dernier procédé est le seul pratique au point de vue technique, car un revêtement augmenterait sensiblement la grosseur du câble et présenterait divers inconvénients. Si le conducteur est, comme d’ordinaire, une torsade de couches concentriques de fils de cuivre, le problème est assez simple. Les fils équivalents d’une couche entière peuvent être rassemblés et compensés avec une bobine. La symétrie peut sembler à première vue troublée par l’influence du conducteur de retour, mais il n’en est rien.
- Etant donnée la répartition uniforme du cuivre et des interstices sur la section totale du conducteur. on peut supposer celui-ci remplacé par un cylindre plein en métal de conductibilité plus faible. Le calcul est alors possible avec des fonctions d une seule variable, le rayon.
- Pour l’établissement des bobines, ou a d’abord calculé, d’après le principe indiqué, les forces contre-éleetroniolriees engendrées dans les dif-
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- T. LI. — N° 16.
- férentes couches par une répartition de courant
- D'après les lois fondamentales de l'électroma-gnétisme, l’intégrale linéaire de l’intensité de champ h est égale à l’intensité du courant embrassé, multipliée par 4"- Si l’intégration s’étend le long d'un cercle de rayon r, et si i désigne la densité de courant, et ir.d1 le courant embrassé,
- iTJ'h =
- h = 2 r.ri.
- En désignant par h! le champ produit par le conducteur de retour, on obtient par superposition le champ total inducteur. Soit II l’intensité de ce champ total. De l’intensité de champ, on déduit la force électromotrice induite dans tonte la portion de surface F,„ comprise entre le conducteur central et le conducteur de retour, sur une longueur ol, par la vitesse de variation négative des lignes de force magnétique.
- dz
- dt
- - / Hdo, ' dt J .
- prise sur la portion de surface Fm. La portion de
- ducteur central seul a pour valeur la moitié de l’expression précédente :
- E,
- 2 dt
- i- Ç*'\uo.
- dt J
- De même, on trouve pour la force contre-électromotrice dans un fil situé a une distance r :
- e.=—rrujo,
- 2 dtj
- Fr étant la portion de surface embrassée par ce fil et. le conducteur de retour.
- La différence à équilibrer par la bobine est :
- D~E,„ — Er = — ^1 Mo —
- _ _J_d~ 2 dt
- : désigne le nombre des lignes de force comprises entre le conducteur central et le représentant de la couche considérée. Four le calcul de .z, il suffit d’intégrer sur le champ h du conducteur d’aller seul, on a :
- hldr
- -Mr-
- O)
- Cette différence peut être annulée si l’on intercale dans la couche de ravon r une bobine de self-induction L telle que l’on ait :
- D = — L (b)
- J désignant l’intensité de courant dans la bobine et la couche de fil considérée. Si la section de celle-ci est de q centimètres carrés, on a :
- W<*) =,, (di/dt). (O
- Des équations (a), (4) et (e), on déduit finalement pour la valeur de la self-inductance à intercaler :
- Les graudeurs l, q et r doivent cire exprimées en centimètres. La force contre-électromo-trice due à la résistance ohmique possède dans tontes les couches la même valeur i . I. w et est, par suite, sans influence sur les valeurs de D et L. La grande simplicité de l’équation servant à la détermination de L offre un grand avantage pour l'emploi technique de cette méthode.
- La résistance des bobines doit être calculée de façon (fue son influence sur la compensation disparaisse. Four y parvenir, il faut ou bien rendre la résistance de la bobine négligeable en comparaison de la résistance de la portion de conducteur à compenser, ou bien intercaler dans le conducteur central une certaine longueur de fil non inductif et dimensionner la résistance W des bobines et celle du fil intercalé dans le conducteur central de telle façon que le produit ïV/W ait la même valeur pour toutes les bobines et pour le fil intercalé dans le conducteur central. La connaissance de la fréquence étant inutile pour le calcul des constantes électriques [puisque dijdt disparaît quand on compare (a) et (4)], la compensation est obtenue pour toutes les fréquences.
- Economie de cuivre réalisée en employant les bobines décrites. — La résistance ohmique w' modifiée par l’effet superficiel, calculée au moyen de la formule de Stefan pour un conducteur de 2CU‘,5 et une fréquence de 20(i périodes', a pour
- Dans un câble ne présentant pas d’effet superficiel, on a w' = H'. Par conséquent, en employant les bobines décrites, on économise, pour
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- un conducteur de 2cm,5 de diamètre, 54,5 °/o de cuivre, soit plus de la moitié. Cette économie croît à peu près comme le carré de la fréquence.
- La quantité de cuivre nécessaire pour les bobines, qui n’intervient évidemment pas en comparaison d’aussi fortes économies, peut être diminuée si l’on enroule les bobines sur un noyau commun et si l’on utilise ainsi l’induction mu-
- (A suivre.) B. L.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- & RADIOTÉLÉGRAPHIE
- Étude sur les décharges oscillantes de grande fréquence au moyen du tube de Braun. — E.-L. Weber. —Electrical World, 9 mars 1907.
- Les expériences décrites par l’auteur ont eu pour but de tracer directement la forme d’onde d’une décharge oscillante de grande fréquence telle que celle obtenue avec un transformateur Thomson-Tesla. L'oscillographe mécanique étant incapable de tracer des courbes d’ondes dont la fréquence est supérieure à 10000 par seconde, l’auteur a utilisé les déviations électrostatique et électromagnétique d’un rayon cathodique, en employant un tube de Braun.
- Pour obtenir la courbe de f. é. m. d’une onde oscillante au moyen du tube de Braun, il est nécessaire de produire suivant un axe de l’écran une déviation proportionnelle à cette f. é. m. et, suivant l’autre axe de l’écran, une déviation proportionnelle au temps. La première peut être obtenue par déviation électrostatique du faisceau cathodique. Pour obtenir la seconde, on peut s’appuyer sur le phénomène de production d’un courant dans un couducteur.
- L’équation d’un courant traversant un conducteur est la suivante :
- On considère la constante de temps x quand le courant atteint environ 0,6 de sa valeur maxima
- , = -(L/R),
- L désignant la self-induction et R la résistance du circuit.
- Si l’on trace la courbe :
- avec l comme variable indépendante et I comme Variable dépendante, Ret L étant des constantes, 011 voit que, entre o et le point correspondant à la valeur de x, la courbe est approximativement une droite, c’est-à-dire que, entre ces limites, le courant varie proportionnellement au temps.
- Pour que ce temps d’établissement soit court, il faut que x soit petit. Donc la valeur de L doit être faible et la valeur de R grande. Puisque L est donnée par la formule :
- il faut, pour que la valeur de L soit faible, que les valeurs de n, \j. et s soient petites et celle de l grande. On peut donc employer un électroaimant long et mince de peu d’ampère-tours.
- Pour que la fréquence des oscillations ne soit pas trop élevée, on place dans le circuit oscillant une forte capacité ; pour un circuit équilibré, on a
- N étant la fréquence, L la self-induction et C la capacité. Pour réaliser une forte capacité, on a construit un grand nombre de condensateurs à haute tension formés de couches alternées de feuilles d’étain et de feuilles de verre, le tout plongé dans un diélectrique convenable. La capacité totale de ces condensateurs était d’envi-rou 0,2 microfarads et la tension pouvait atteindre 3o 000 volts.
- La figure 1 montre schématiquement le montage employé. T représente le tube de Braun et P une bobine destinée à concentrer le spot. Le tube était excité par une machine double de Holtz R.
- La déviation suivant l’axe des y était produite électrostatiquement par deux plaques KK recouvertes d’étain et reliées au secondaire du transformateur Tesla F. Dans le circuit oscillant, F est le transformateur Thomson-Tesla, II la batterie de condensateurs à haute tension, G un éclateur et M un transformateur statique produisant 3o 000 volts. La déviation suivant l’axe des a: était produite électromagnétiquement par l’envoi d’un courant intermittent dans les bobines
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- L’ÉCLAIRAGE ELECTRIQUE
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- D ; ce courant était fourni par une batterie B. Pour réaliser simultanément les déviations électrostatique et électromagnétique, on employait un double commutateur C. Un cylindre du commutateur était fixe, taudis que l’autre pouvait être déplacé angulairement : les condensateurs cc étaienl destinés à absorber les étincelles formées aux balais.
- Le fonctionnement du dispositif était le suivant. Une impulsion de courant continu était envoyée dans le primaire du transformateur M. Le secondaire du transformateur chargeait le condensateur H et des oscillations étaient engendrées dans l’éclateur C : ces oscillations traversaient le primaire du transformateur. Le secondaire de cel appareil chargeait les plaques KK, produisant ainsi les déviations oscillantes du faisceau cathodique suivant l’axe des y. Pour un réglage convenable du commutateur C, une impulsion de courant continu était envoyée dans les bobines de déviation DD ; le spot était alors dévié suivant Taxe desu: proportionnellement au temps. La résultante de ces deux déviations simultanées donnait la courbe cherchée.
- Les oscillations individuelles étaient à peine visibles à cause de l’énorme fréquence (3ooooo par seconde), mais l’enveloppe logarithmique des ondes oscillantes était nettement visible sur l’écran.
- La téléphonie sans fil (suite) 0. — R.-A Fessen den.— Electrical Rcvicw.
- • Principes généraux de téléphonie sans fil. — La radiotéléphonie repose sur l’emploi d’une succession pratiquement continue d’ondes électromagnétiques reçues sur un appareil détecteur fonctionnant d’une façon constante : le caractère des impulsions émises est modifié par l’action d’ondes acoustiques sans que leur continuité soit interrompue.
- Pour engendrer des ondes électromagnétiques pratiquement continues, trois procédés étaient connus au moment où l’auteur a commencé ses travaux; l’antenne excitée par une étincelle, telle que l’a employée Marconi; l’antenne chargée d’une forte inductance, telle que l’a employée Lodge ; l’antcnnc accouplée à un circuit oscillant local ayant une période différente de celle de l’antenne, telle que l'a indiqué Braun. En employant une antenne accouplée à un circuit local et en résonance avec celui-ci, l'auteur a pu, avec bobine d induction et. un commutateur donnant ioooo étincelles par seconde, transmettre nettement la parole à une distance de ikm,6 en 1900. Les irrégularités de l’étincelle produisent des crachements très désagréables. Pour des étincelles jaillissant dans l’air, les meilleurs résultats étaient obtenus quand on employait un disque de platine iridié légèrement convexe comme électrode de l’éclateur, l’autre électrode étant une pointe conique d’aluminium. Ensuite l’auteur s’est servi d’un éclateur dont les électrodes étaient placées dans l’air comprimé. Des essais faits avec une lampe à vapeur de mercure de Cooper Hewitt, fonctionnant comme éclateur, n’ont pas donné d’aussi bons résultats que l’éclateur h air comprimé.
- Une autre méthode a donné d’assez bons résultats : elle consistait à employer un alternateur à roooo périodes ayant une puissance de 1 kilowatt environ (10 ampères sous 110 volts). Cet alternateur alimentait un transformateur sans fer qui élevait la tension à 10000 volts environ, et qui était relié à un éclateur donnant environ noooo étincelles par seconde. Avec cet appareil, la parole était beaucoup plus distiuete qu’avec 10 000 étincelles : on employait un éclateur dans l’azote comprimé.
- Une autre méthode a consisté à employer un
- R. V
- Électrique, t. LI, i3 avril 1907. p. 65.
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- éclateur tournant fixé à un arbre qui faisait 5oo tours par seconde : cet éclateur donnait 20000 étincelles par seconde et était alimenté par une machine à courant continu à 5ooo volts. Les électrodes étaient en platine iridié. La parole pouvait être transmise, mais il se produisait une friture insupportable.
- Avec tous les appareils précédents, la radiation, bien que suffisamment continue pour la réalisation de la radiotéléphonie, n’était pas entièrement continue. Puisque l’on obtenait déjà une articulation convenable avec ioooo étincelles par seconde, il était évident que les résultats seraient beaucoup meilleurs avec une radiation absolument continue. L’arc chan-taut, inventé par E. Thomson et attribué à Duddcll , permet d’obtenir des oscillations entretenues. Des expériences ont été faites en i8g5 par l’auteur et n'ont pas donné de résultats satifaisants : on a constaté que ni l’intensité ni la fréquence ne sont constantes. Pour transmettre des signaux, on modifiait la fréquence des courants oscillants engendrés. Ces dispositifs ont dû être abandonnés par l’auteur, qui est revenu aux dispositifs avec éclateur à gaz comprimé.
- Dans la suite, l’auteur a fait établir un alternateur capable de produire un courant de fréquence lou ooo : en réalité, cette machine, accouplée à une turbine de Laval ne donne que 8o ooo périodes par seconde, et souvent 60000 à cause du glissement de la courroie. La puissance est de 1 kilowatt; la vitesse de rotation est de 10000 tours par minute; la résistance de l’induit est de 6 ohms environ; la tension est de 5o à 60 volts. Cet alternateur alimente un transformateur à accouplement rigide. Il n’y a généralement pas de capacité dans le circuit primaire. L’auteur indique que l’on a pu communiquer entre Brant Rock et Plymouth, à 16 kilomètres avec 2,5 ampèresau primaire, 10 tours primaires, 700 tours secondaires, 45 volts au primaire;
- 3ooo volts environ au secondaire et avec une fréquence de 5oooo périodes par seconde. Un transmetteur à charbon était placé entre l’antenne et la terre; la résistance de ce transmetteur était de 8 ohms environ. Au poste récepteur, on a employé un détecteur électrolytique. L’intensité de la parole reçue était a5 fois la limite inférieure d’audition, cette limite étant déterminée par l’intensité pour laquelle tous les mots prononcés
- sont nettement entendus et compris. La parole a pu être parfaitement comprise quand le téléphone, dont la résistance était de 1 200 ohms, était shunté par un circuit de 4o ohms.
- Un autre dispositif, que l’on peut mentionner, consiste en une paire de disques dentés tournant en sens inverse l’un de l’autre, avec un diaphragme isolant interposé entre eux et avec une disposition spéciale pour éviter les effets dus à l’accumulation de charges statiques sur le diaphragme isolant. On peut obtenir avec ce dispositif des fréquences supérieures à 200 OOO périodes par seconde.
- Dans un autre appareil, l’auteur a employé deux éclateurs disposés à côté de circuits locaux engendrant chacun un flux magnétique, de telle façon que l’étincelle jaillisse alternativement par un éclateur et par l’autre.
- Pour modifier le caractère des impulsions émises, l’auteur a employé différents dispositifs transmetteurs. Dans le premier type (fig. 1) des variations de résistance sont produites dans le circuit secondaire d’un transformateur et modifient l’inductance du primaire. Dans le deuxième type (fig. 2), les vibrations d’un diaphragme .conducteur, qui s’approche ou s’éloigne d’une plaque
- FiK. 1, 2 et 3.
- fixe, modifient la capacité en circuit et font varier ainsi le degré de résonance de l’antenne. Comme exemple pratique, rauteurindiquequ’avecundiaphragme de 2 centimètres de diamètre, un déplacement de o“m,25 réduit l’intensité de courant de 3,i à 2,5 ampères. Avec ce dispositif, convenablement perfectionné, on obtient des effets très puissants. La figure 3 représente l’emploi d’un transmetteur à charbon en série avec l’antenne. Ce dispositif fonctionne très bien, mais n’est pas aussi
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- bon que le précédent. Les meilleurs résultats sont obtenus avec le transmetteur à charbon, quand la résistance de cet appareil est égale à la résistance de l’antenne.
- En pratique, le transmetteur h microphone de charbon est généralement placé entre le circuit d’excitation et la terre. On peut aussi le disposer dans le circuit d’excitation de l’alternateur à haute fréquence. Cela est possible grâce h la faible quantité de fer de l’inducteur, mais les résultats sont meilleurs lorsque l'induit porte un enroulement différentiel et que l’on emploie un transmetteur différentiel. D’autres montages peuvent également être adoptés..
- Pour la réception, l’auteur a employé le détecteur clectrolytique. Le récepteur le meilleur est le récepteur « hétérodyne » de l’auteur, dont la figure f\ donne une vue. On sait qu’un détecteur
- Fig. 4.
- électrolytique ou magnétique donne un son suffisamment intense pour être entendu quand l'énergie en jeu est comprise entre un centième et un millième d’erg. Or le récepteur téléphonique exige moins d’un millionième d’erg pour donner un «.ou. 11 était donc évident que, si l’on parvenait à employer directement un récepteur téléphonique comme détecteur, les résultats seraient environ iooo fois meilleurs qu’avec un détecteur électrolytique. Dans le récepteur hétérodyne, un téléphone est muni d’un noyau magnétique fixe formé de fils de fer de o,nm,25 de diamètre excité par une source de courant à haute fréquence telle qu'un alternateur à haute fréquence. Une petite bobine, avec ou sausuoyau, est collée contre un diaphragme mince en mica et cette bobine est disposée pour être excitée par les oscillations engendrées par les ondes reçues. 11 est évidemment impossible de rendre la fréquence des ondes émises par le poste transmetteur exactement égale à la fréquence des oscillations engendrées par le récepteur, mais ces fréquences sont peu différentes, il se produit
- des battements et le téléphone émet une note musicale. L’appareil établi sur ce principe par l’auteur est, sans doute, le détecteur le plus sensible qui existe.
- Un avantage du récepteur hétérodyne est que cet appareil n’est pas affecté par les perturbations atmosphériques ou par les signaux des postes voisins et qu’il se prête de lui-môme à des communications multiples, avectransmissions et réceptions simultanées sur la même antenne.
- R. V.
- ÉCLAIRAGE
- Types normaux de lampes à incandescence en Angleterre. — Elektroteehnik und. Maschinenbau. u> mars 1907.
- Après de longues discussions, les différents constructeurs de lampes à incandescence de Grande-Bretagne et l’Engineering Standards Commitee ont décidé d’adopter un certain nombre de types normaux de lampes à incandescence. Comme étalon de lumière, on a adopté la lampe Harcourt de 10 bougies au pentane. Comme durée utile de la lampe, on a défini le temps en heures après lequel l’intensité lumineuse horizontale a baissé de 20 °/0. On n’a adopté de types normaux que pour les lampes de 8, 12, 16, 25 et 32 bougies (intensité lumineuse horizontale moyenne) à 110 et 220 volts: ces lampes sont divisées en deux groupes, présentant une durée utile de fonctionnement de 4oo et de 800 heures. Les conditions normales de ces lampes sont indiquées dans le tableau suivant :
- Les écarts moyens admis sont de rfc 8 °/„ pour l’intensité lumineuse, de riz 5 °/0 pour la consommation totale, et de :iz 16 % pour la consommation spécifique en watts par bougie.
- Les formes et les grosseurs des ampoules de verre ont été déterminées. La lampe de 16 bougies ne doit pas avoir plus de ncm, 1 de longueur et 6 centimètres de diamètre ; les lampes de 25 et 3s bougies ne doivent pas avoir plus de 12““,7 de longueur et de diamètre. Les contacts
- ne doivent pas avoir moins de 1 imm,4 de longueur et 5 millimètres de largeur.
- Les essais de réception des lampes à incandescence, effectués au moins sur 5 °/0 des lampes à livrer, doivent porter sur les points sui-
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- Recherche des défauts mécaniques, Mesure de l’isolement,
- Mesure du vide,
- Mesure de l’intensité lumineuse initiale, Mesure des watts moyens par bougie, Mesure de la consommation totale, Mesure de la durée utile.
- pas être inférieure à i ooo mégohms. Différentes prescriptions ont été édictées pour l’exécution des essais. Sur chaque lampe, on doit indiquer, outre la marque de fabrique, l'intensité lumineuse et la consommation spécifique.
- Les différentes prescriptions entreront en vigueur à partir du xer juillet de l’année courante.
- E. B.
- MESURES
- bouveau -wattmètre à courants triphasés Siemens et Halske. — H. Sack. — Elektrotechnisehe
- Le wattmètre triphasé permet la mesure delà puissance totale dans un réseau triphasé dont les branches sont inégalement chargées. Une seule
- lecture suffit à cette détermination, et, l’appareil étant muni d’un amortisseur à air, cette lecture peut être faite très rapidement. Le watt-mètre triphasé est basé sur le principe électrodynamométrique ; ses indications sont donc indépendantes de la forme decourbe etde la fréquence des courants qui le traversent. Il consiste en deux wattmètres superposés, dont les bobines mobiles sont reliées ensemble. Les deux équipages mobiles étant très voisins l’un de l’autre, pour assurer une bonne stabilité mécanique, chacun des deux systèmes fixes exerce sur la bobine mobile de l’autre wattmètre, une action sensible. Pour cette raison, on n’a pas pu effectuer lu construction et le montage d’après la méthode connue d’Aron. On a employé un montage, indiqué pur le Dr Franke, dans lequel les influences nuisibles se compensent mutuellement. Soient Js et J2 les courants dans les bobines inductrices des deux wattmètres, iL et i.2 les courants dans les bobines mobiles correspondantes. On a les relalious suivantes, pour les deux appareils réunis en un seul wattmètre :
- CiPhh = J caV* = S cy/J|4 = e i3 + Y+3H-e = a
- i + e,-)- Caylya — a . (l)
- c,, ctp, e2> c2q sont des constantes qui dépendent des dimensious et de l’enroulement de l'appareil : a, j3, Y’ ê désignent les déviations produites par l’action réciproque des differents courants. Les connexions sont représentées
- schématiquement par la figure i
- : J . iif h, ln
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. IL — N° 16.
- 4 , ij désignent les valeurs instantanées des courants traversant les différents circuits; El5 E2, E3, «i, e2, e3, sont les valeurs instantanées des tensions : on a les relations :
- h = — (4-Ma)-
- En tenant compte de ces valeurs, on peut écrire de la façon suivante l’équation (2) :
- Ji = [(> — c>ï)‘i —
- + — t'i/')4— C,PQ = «. (a)
- Les résistances wlf w2, w3 traversées par les courants 4» 4> h sont dépourvues de self-induction. On a alors les relations :
- En introduisant ces valeurs dans l’équation (1), on obtient l’équation suivante :
- + (3)
- Si l’on fait en sorte que:
- c'j — ct<f = C2 ciP _ ClP Ci({ —
- il vient, d’après l’équation (3) :
- c [J,(et-e.) + J,(ea--«,)] = «• (5)
- Dans un circuit triphasé, on a :
- e, — e8 = Ea —ea = Ej.
- On obtient alors l’éqnation
- 0(13,+ ^.) = a et, comme l’expression
- J,E2H-J2E, = A
- est égale à la puissance totale triphasée, on a, -d’après l’équation (5) :
- CA = 2. (6)
- On voit donc que le wattmètre triphasé permet de déterminer directement, d’après la déviation de l’aiguille, la puissance totale existant dans un réseau triphasé sans qu’il soit besoin de tenir compte de la répartition de la charge sur les différentes branches, pourvu que la condition (4) soit remplie.
- Au point de vue de la construction, le watt-mètre est établi de la façon suivante. Le système mobile comprend deux bobines wattmétriques de tension superposées l’une à l’autre. Un tube miuce de laiton établit la liaison nécessaire entre elles. Le système est supporté par deux pointes d’acier. Le tube de l’amortisseur à air est porté par le support de l’échelle, au-dessus du système mobile. Les bobines fixes inductrices sont du modèle généralement employé dans les watt-mètres Siemens et Halske.
- L’appareil peut être employé directement pour des tensions jusqu’à 2000 volts. Pour des tensions supérieures, il se produit entre les bobines fixes et les bobines mobiles des phénomènes de charge qui amènent une déviation de l’aiguille. Ces phénomènes ne peuvent pas être complète-
- Les expériences faites sur ces nouveaux watt-metres ont donné des résultats très satisfaisants.
- E. B.
- Le Gérant: J.-B. Noubt.
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- Tome LÎ.
- Samedi 27 Avril
- 14* Année. — N*
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ENERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’Institut. — A. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à PÉcole des Ponts et Chaussées. — Éric GÉRARD, Directeur de l’Institut Électrotechnique Monte-fiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’École des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. MONNIER, Professeur à l’École centrale des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Ingénieur des Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- NOTES SUR LE MOTEUR SHUNT MONOPHASÉ COMPENSÉ (suite)^).
- La formule (iS) détermine également les conditions pour lesquelles le moteur est susceptible de fournir un couple positif: supposons en effet que l’égalité
- se trouve vérifiée ; le fnoteur se comportera comme un frein depuis le démarrage jusqu’aux plus grandes vitesses et il en sera évidemment de même a fortiori si l’égalité (i5) se transforme en une inégalité assignant à la quantité sous le radical une valeur négative.
- Si l’on poursuit la discussion de l’égalité (i5), l’on trouve qu’elle peut être vérifiée pour certaines distributions de flux même lorsque les résistances R2 et Rs sont faibles; dans ce cas, l’égalilé (i5) prend la forme
- en posant
- q = o.
- JL
- V
- ?
- L
- r3
- C) Voir l’Éclairage Électrique, t. L, 2 février 1907, p. 149.
- Errata: Page i5i, lire R3 -H cos T dans l'expression de Z./.
- Page i5a, formule (7), hre R2 au lieu de Ra au numérateur.
- Page i53, lire G au lieu de G, à la douzième ligne. Formule (12), au numérateur, lire L,12 au lieu de 4LQ.
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- HO
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N» 17.
- Ainsi, pour que le moteur ne puise développer aucun couple utile, l'inégalité
- doit être satisfaite.
- En général, le rapport q est supéi’ieur sera compris entre — et i.
- égal à l’unité, de toile sorte qi
- le l’apport
- Avant d’entreprendre la discussion générale des régimes réalisables à vide, examinons un cas particulier intéressant, celui où l’on désire annuler le courant I, pour la inarche à vide; si ce régime est possible, l’égalité h =o correspond d'ailleurs nécessairement à la marche à vide, comme le montre la formule du couple
- C=MI<I2
- établie plus haut.
- Pour que le courant I, soit nul, il convient de satisfaire simultanément, d’après la relation (7), les conditions:
- a|iMOsinY-R.i-!^cosï = o
- cosY— L3Q-f-^-sinY = o.
- (iG)
- Le système (16) détermine les valeurs de a et u pour lesquelles l’on obtiendra 1c régime désiré ; éliminons a entre les deux équations; il vient:
- = -i- \f i — cot cot y
- 0?)
- en se rappelant que tg 92(| = -^=--
- En portant cette valeur dans l’une des équations, l’on arrive à l’expression
- ^ RaZ:,~hUsL;Q sin y—R2R3cosy fiS'i
- MQ\/L!Ü,S— R2R3 sm r ^ }
- L’on remarquera que la valeur de ^ définie par l’égalitc (17) seia toujours voisine de
- l’unité en pratique ; elle lui sera en général supérieure, le coefficient £,r étant inférieur à 1 et les résistances R2, R» étant faibles.
- Revenons à l’équation ^=0; ordonnée par rapport à a elle se présente sous la forme
- a’ç'Muz, sin Y sin (Y + <?„,) — a j ç' — Ç') M V sin> Y + z, cos (?u + Y) + z.Z, cos (T„, — oM)
- + M<4 if (»’ — cos Y = o (i9)
- en désignant par -, l’impédance apparente du stator au démarrage telle que
- c, cos o,d = R, H- (1 — <j) L,£i sin y cos y ,
- i, sin L,Ü [cosaY + o sin*y],
- par v la vitesse à laquelle le couple s’annule pour la marche sans excitation extérieure (a= o), vitesse dont la valeur est donnée par la formule (i3), et en posant enfin
- Z2=\/RÎ+Lp.
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- 1H
- Résolue par rapport à û, l’équation (19) donne des valeurs de la forme — Bihy/B* —flACÏ
- aA
- La discussion de ces valeurs est très intéressante ; pour la préciser, nous distinguerons deux cas :
- 1. Moteur avec enroulement statorique uniformément réparti. — L’égalité ^ peut être alors regardée comme vérifiée sensiblement, de telle sorte que le coelficient B se réduit à
- --- Zl P^“C0S (?!'*'+'ï)+Z2 COS(f«--
- En supposant les résistances ohmiques faibles
- (d’où Z, = Z, = L,ü, Y = - ,u - £) ('),
- et en remarquant que d’après (i3) la vitesse v est approximaLivement égale à^» l’on peut écrire '*
- B ~ ÜL,c( [w2 — v-] X --
- c’est-à-dire que le terme B a et le terme C sont toujours de même signe. Cela posé, le tableau ci-dessous résume toute la discussion:
- 1° «,<!> d’où B<o et C < 0 : une valeur positive pour
- 2° M = » B = o C = o : a = 0 racine double
- 3° B>0 C > 0 : pas de valeur positive pou
- Les racines négatives doivent être rejetées pratiquement parce qu’elles conduiraient pour des vitesses plus faibles à un couple négatif. Ainsi donc pour un moteur avec enroulement statorique uniformément réparti, la vitesse à vide la plus élevée réalisable pratiquement se confond sensiblement avec la vitesse v étudiée précédemment.
- II. Moteur avec enroulement statorique non réparti uniformément. — Dans ce cas l’inégalité E y> assurera en général à B le signe négatif pour toute valeur de w (*) de telle sorte que
- l’on obtient le tableau :
- 1“ ta < « d’où B < 0 et C<o; une valeur positive pour c ï —
- 21* w = î’ d’où C — 0 : les racines sont ! a = 0
- L— B
- “a
- 3“ 0>y d’où B < 0 C>o: deux valeurs positives pou ir a —
- La racine a = 0 trouvée pour a) = v co: rrespond au cas de^ la marche en moteur asvnchroi
- ordinaire; quant à l’autre racine a — — elle est positive et tend vers zéro lorsque le rapport ~ tend vers l’unité.
- («) Le signe = veu 0 Pour de faibles
- qu’il suffit de vérifier l’inégalité
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- II esttrès intéressant de remarquer que pour co >u, il existe deux excitations a procurant la môme vitesse à vide; pour w = ce , a = cc , la quantité B2 — 4AC restant en général positive pour toute valeur de œ.
- Nous arrêterons là, pour l’instant, cette discussion de l’équation (19), quitte à y revenir ultérieurement, et avant de passer à l’étude de la marche en charge, nous formulerons la remarque suivante, qui présente un grand intérêt pour cette étude.
- Principe de la superposition des régimes appliqués au moteur shunt compensé monophasée — Revenons aux équations (5) ; en posant
- (50 '
- (5*)
- Or, le courant I( n’est autre chose que le courant statorique dans le cas de la marche en moteur asynchrone ordinaire sans excitation extérieure (a = o); nous pouvons par suite regarder le courant 1, comme la résultante du courant L[ correspondant à la marche sans excitation et d’un autre courant IJ proportionnel au coefficient a.
- Ce théorème s’étend également au couple, si l’on remarque que le dénominateur â>2 est indépendant du coefficient a ; l’on a donc
- C = C'-hC"
- si l’on désigne par C' le couple correspondant à la marche sans excitation extérieure et par C" un couple additionnel qui s’évanouit en même temps que a.
- Du système (5') l’on tire la relation
- (20)
- Or, le courant I{ suit une loi connue que l'on déterminera par exemple à l’aide du diagramme circulaire du moteur monophasé asynchrone, applicable immédiatement ainsi que nous l’avons déjà fait observer; la relation (20) permettra dès lors de calculer la grandeur et la phase de Iïpour chaque valeur de I(.
- La figure 2 traduit graphiquement cette égalité (20) ; l’on en tire très facilement les relations entre quantités réelles :
- j,/___________________aMdi;' sin y________________^
- v/(Rs + -gR,Sin.Y)VL^(I-5^Sin.ï)i'
- = angle de décalage entre Ji et Ii =r — — y — y
- en posant
- -U,
- v — —-i z;z; — zz;
- l’on peut écrire
- * = arctg-
- 1
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- Supposons, par exemple, que le moteur tourne à la vitesse w = — ; les expressions précédentes deviennent :
- _ aMQ t/
- ,‘~Ra-+-Rs 1
- A cette vitesse les courants R et R sont donc très approximativement en opposition, et si l’on règle l’excitation de telle sorte que l’égalité
- flMQ = Ra—f-R3
- soit satisfaite, le courant résultant R sera nul. L’on retombe ainsi sur la condition (18) pour le cas pratique où les résistances ohmiques sont faibles. Si maintenant le moteur ralentit ( w < l’angle y et par suite l’angle tendent rapidement vers — ; le courant Iï est alors en avance de -- sur le courant R, décalé lui-même en arrière par rapport à la tension U, du réseau, eLl’on conçoit ainsi que le courant résultant R puisse être en phase avec IR (coso == i).
- Par cette construction l’on entrevoit aussi immédiatement l’avantage obtenu éventuellement ' en soumettant, le rotor à une tension U2=æL, non plus en phase avec Uj, mais décalée d’un certain angle constant a avec cette dernière. Cela revient à dire que le coefficient a est une
- quantité complexe de la forme a' ^tg a — ; l’on pourra donc faire subir au vecteur
- — flZ'gR et par conséquent au courant R telle rotation a que l’on voudra, ce qui permettra un réglage facile de la marche sans déphasage (cos<p1 = i).
- La considération des couples partiels C' et Cf conduit également à des résultats intéressants. Le couple C" est donné par l’égalité
- B a — A a-C -----------’
- A et B étant les coefficients déjà envisagés dans l’étude de la marche ù vide, et 2) le dénominateur de la formule (7)(l). L’on en conclut que pour une vitesse donnée, le couple C" est maximum pour l’excitation
- 2 A
- (!) Voir YEclairage Électrique du a février 1907, p. 102 el i53.
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- Cette valeur sera élevée en général, le coefficient A étant faible. Bien entendu, si a étant positif, B se trouve être négatif, le couple C" est négatif et d’autant plus énergique que fl est plus élevé.
- Au démarrage le couple C' est nul et le couple Cd se réduit à Cd.
- S(9ia-?W)U?
- ",z2
- O»)
- résultat qui peut être obtenu directement.
- D’après (ai), le couple de démarrage Cd peut atteindre une valeur notable si a est suffisamment grand ; en pratique, l’on peut se contenter de l’approximation
- C _
- ~ aï,. Iidl2
- Pour le démarrage, M. Latour a proposé de transformer le moteur shunt soit en moteur à répulsion, les balais étant décalés dans le sens de rotation et l’excitation étant coupée (R2 = co ), soit encore, plus récemment, en moteur série compense, les balais B,B, étant alors connectés en série avec le stator. Dans ce dernier cas le couple obtenu est :
- ____MU,
- («rLi + L3)s Q*'
- (»o
- Il est plus élevé que Cd si l’inégalité
- est satisfaite, ce qui aura lieu en général; le courant total pris au réseau sera en même temps diminué par ce procédé de démarrage.
- L’étude du couple et des courants en vitesse se poursuivrait sans grande difficulté au moyen de la même méthode, mais pour les besoins de la pratique, l’on peut se contenter de l’approximation suivante qui permet une solution purement graphique du problème.
- Si nous nous reportons aux équations (5) et (7), il nous sera facile de vérifier que le lieu polaire du courant b n’est pas un cercle en toute rigueur, à l’exception du cas particulier où a — o, cas particulier qui correspond, ainsi que nous l’avons déjà signalé, au fonctionnement en moteur asynchrone ordinaire. Toutefois, si l’on examine les équations en question, l’on reconnaît que le résultat obtenu dans le cas général (fl=^o) est dû à la présence au numérateur de deux termes
- «^MDsiny et a^MQcosv
- fonctions de la vitesse angulaire « et non du carré de cette vitesse. Dès lors, tant que l’on ne s’éloignera pas de la marche à vide, c’est-à-dire tant que le glissement en charge par rapport à cette dernière restera faible (l), l’on pourra, sans erreur trop grande, remplacer dans les deux termes ci-dessus o> par celte vitesse à vide, ce qui revient à les supposer sensiblement constants.
- L’expression complexe de I, pourra ainsi se mettre sous la forme
- S, S', T, T' étant des quantités complexes constantes.
- C’est dire que le lieu polaire du courant I, sera approximativement un cercle.
- (A suivre.) ' J. Bethenod.
- bien étudié.
- (i) Et ce sera le
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- revüé d’électricité
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- L’USINE HYDRO-ÉLECTRIQUE DE SAINT-CÉZAIRE SUR LA SIAGNE.
- Électrique du littoral méditerranée x. destinée principalement à fournir > uême temps venir en aide aux: deu
- vient de mettre <
- rd-ouestde Gr
- essai ut e l’énergie à la région de Ma réseaux du Var et des Alpe
- e, utilis'
- chute de la Siagn Thiey, près du village de St-Vallier
- La Société Énergie usine deSooo ctievau seilic et pouvant en i Maritimes.
- Cette usine, située à i5 kilomètres de 35o mètres environ de hauteur.
- Le Siagne, qui prend sa source dans la montag est une petite rivière de 4o kilomètres environ qui se jette dans la mer dans le golfe de la Na-poule près de Cannes, et qui coule en torrent sur plus de la moitié de sa longueur dans une vallée profonde et sauvage. Son débit à l’étiage est de i. 5oo litres environ, il atteint d’une façon moyenne 2 5oo litres et quelquefois lx ooo litres par seconde.
- L’usine a été construite à .6 kilomètres du village de St-Cézairc (fig. i) auquel elle est reliée par le chemin de Mons que la Société a fait élargir et prolonger et qui débouche en tunnel sur le terre-plein de l’usine.
- La Société des grands travaux de Marseille a été chargée de la construction du barrage, du canal d’amenée et du réservoir d’accumulation.
- La construction de l’usine, du canal de fuite, du bassin compensateur, ainèi que l’installation des conduites forcées ont été confiées à MM. Giroz et Loncheux, ingénieurs-constructeurs à Paris, qui ont demandé leur concours aux maisons Bouchoyer et Yieliet, et Neyret et Brenier de Grenoble.
- Enfin la compagnie Thomson-Houston a été chargée de la fourniture et de l’installation .de tout le matériel mécanique et électrique. Par son intermédiaire, les turbines ont été fournies par la maison Escher-Wyss de Zurich.
- II
- L’usine est installée sur la rive gauche de la rivière, à quelques mètres en amont du barrage construit pour la dérivation des eaux nécessaires à l’alimentation de la ville de Cannes.
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- La proximité de ce barrage a du reste créé une sujétion importante en obligeant à construire à la sortie du canal de fuite un vaste réservoir compensateur, d’une capacité de nooo mètres cubes, de façon que, pendant les périodes d’étiagc, le remplissage du bassin d'accumulation ne puisse apporter un trouble dans l’alimentation du canal de Cannes, dont le débit normal de 1 ooo litres environ par seconde doit être assuré constamment.
- La prise d’eau de l’usine est située à 900 mètres environ en amont du pont d’Eseragnoles, au centre d'un cirque de montngues formé de hautes falaises calcaires et à Boo mètres du point de jonction de deux sources très abondantes.
- Le barrage est formé d’un mur en maçonnerie de 20 mètres de longueur solidement assis sur un massif de béton et protégé par des enrochements naturels et des blocs de béton.
- L’eau, en passant par-dessus un mur de déversoir, pénètre d’abord dans une chambre d’eau maçonnée avec radier de béton et munie d’un orifice et d’une vanne de vidange ; puis elle entre dans le canal par une vanne de réglage après avoir traversé une grille qui arrête tous les débris pouvant avoir été entraînés par la rivière. Enfin un déversoir, qui rejette les eaux dans un pertuis do chasse, maintient la constance du plan d’eau dans cette chambre.
- A 200 mètres plus loin environ, l’eau pénètre dans un bassin de décantation creusé dans le coteau formant la berge de la rivière. Ce bassin établi sur un radier de Fi 2 — Les conduites forcées béton est muni également d’un déversoir et d’une vanne
- de vidange. De plus un canal de dérivation construit latéralement permet d’envoyer l'eau directement dans le canal d’amenée sans passer par le bassin de décantation.
- Le canal d’amenée, qui relie ce bassin au réservoir d’accumulation situé au-dessus de l'usine, a une longueur de 7 3oo mètres. Il traverse d’abord des terrains peu résistants, qui ont nécessité en plusieurs endroits l’établissement d’un radier en ciment armé, puis il est taillé ensuite, partie à ciel ouvert et partie en tunnel dans une roche assez compacte, le plus souvent calcaire avec quelques affleurements de grès bigarré du terrain de tria s.,Sa section est de im,i5 X im,25 ; sa pente de 2mm,3 par mètre ; son débit maximum de 3ooo litres par seconde.
- Le tracé de ce canal a demandé la construction de quelques ouvrages d’art, en particulier celle d’un siphon de 60 mètres de hauteur pour la traversée d’un ravin. Ce siphon d’une longueur de 3oo mètres est formé d'un tuyau en tôle d’acier de im,25 de diamètre, reposant à sa partie inférieure sur un viaduc en maçonnerie.
- En un autre endroit, où des glissements étaient à craindre, le canal a été formé sur une' centaine de mètres de longueur par une bâche métallique reposant sur des massifs de maçonnerie.
- Dans les parties à ciel ouvert, le canal a été recouvert soit d’une petite voûte en maçonnerie soit de dalles en ciment armé.
- Une vanne placée à l’entrée du grand siphon permet d’isoler les deux moitiés du canal peudant les nettoyages et une vanne de vidange a été placée en bas de ce siphon.
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- Le canal d'amenée aboutit à un vaste réservoir d’accumulation de iiooo mètres cubes, établi sur une plate-forme rocheuse dont le radier et la paroi du côté de la montagne sont recouverts d’une couche de béton de 20 centimètres d’épaisseur, tandis que, du côté de la vallée, la paroi est formée d’un mur de maçonnerie de (im,6o de hauteur.
- A l’entrée du réservoir, il a été établi un déversoir permettant de rejeter à la Siao-ne, par un canal creusé complètement dans le roc, le trop plein des eaux et d'éviter tout débordement de bassin.
- Du réservoir d’accumulation partent les deux conduites forcées de 893 mètres de longueur pour une hauteur de chute de 35o mètres. Elles sont en tôle d’acier Martin extra-doux et peuvent débiter 1 5oo litres par seconde.
- Leur diamètre est de om,Q2 sur. 43o mètres et de om,83 sur /i63 mètres. L’épaisseur des tôles varie de 4 à 22 millimètres. Eu charge statique le travail en pleine tôle ne dépasse pas 6 kilogrammes et atteint 6k,goo en cas de surpression de t5 °/0.
- Les tuyaux sont à double et triple rivure longitudinale el simple rivure transversale. Ils sont construits par grande et petite virole et matés extérieurement.
- Les premiers joints employés étaient en cuivre rouge; ils ont été remplacés par la suite par des joints en plomb.
- Avant la tête amont et dans le réservoir se trouve une grille de a^ôo de hauteur et de 4*,5o de longueur, formée de barreaux de 70/7 espacés de 3o millimètres d’axe en axe et destinée à arrêter les corps flottants.
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- Chacune des conduites est fermée par une vanne étanche de im,20 d’ouverture.
- Ces vannes sont formées d'un tablier en fonte de forme convexe renforcé par des nervures extérieures et intérieures, se déplaçant dans une tubulure également en fonte scellée dans le mur de retenue dans la chambre d’eau.
- Le mouvement de manœuvre des vannes'se fait actuellement par deux crics à crémaillère actionnés chacun par un attelage d’engrenages: cette installation doit être modifiée par la suite et remplacée par une commande électrique par moteurs continus pouvant être actionnés à distance de l’usine même par une ligne aérienne comprenant deux câbles, la conduite forcée servant de retour commun pour les deux moteurs. Une batterie d’accumulateurs a été prévue pour celte commande.
- Enfin, une dérivation formée d’un tuyau de im,25 de diamètre, munie d’un robinet-vanne, permet de faire passer l’eau directement du canal d’amenéc dans les conduites, sans traverser le réservoir d’accumulation en cas de nettoyage ou de réparation de ce bassin.
- Les conduites reposent librement sur dos massifs de maçonnerie ou des chevalets métalliques. Le collecteur seul est ancré par une série de colliers scellés dans le roc ou dans des massifs de béton.
- Du collecteur, partent les conduites d’alimentation des turbines comprenant 5 tuyaux de om,/ioo de diamètre pour les grandes turbines et 2 tuyaux de om,i5o pour les excitatrices : ces conduites portent chacune une vanne de vidange à leur partie inférieure.
- Enfin sur ce même collecteur sont encore placés deux robinets-vannes permettant de séparer complètement les deux conduites en cas de réparation de l’une d'elles.
- Le canal de fuite en maçonnerie de béton peut communiquer par un système de deux vannes, soit à un déversoir rejetant directement les eaux à la rivière, soit à un bassin taillé dans le rocher destiné, dans le cas d’arrêt de l’usine, à servir, comme on l’a dit, de réservoir au canal d’alimentation de la ville de Cannes, pendant le temps nécessaire à l’eau de la rivière pour venir de la prise sur la Siagne au barrage de ce canal, soit une heure et demie environ.
- 111
- L’usine comprend deux grands bâtiments accolés, l’un formant un vaste hall dans lequel sont installées les machines génératrices, l'autre ayant 3 étages et renfermant au rez-de-chaussée les transformateurs-élévateurs, et aux deux étages supérieurs les barres-omnibus et les départs des lignes.
- Les machines génératrices comprennent 4 groupes en service, une place est réservée pour l’installation éventuelle d’une cinquième unité semblable aux autres pour laquelle la 'tuyauterie, comme on l’a vu, est déjà placée.
- Chaque groupe est formé d’une turbine à axe horizontal tournant à 875 tours accouplée directement à un alternateur.
- Les turbines, construites par la maison Eseher Wyss, sont du système Pelton avec roue à augets rapportés; elles sont actionnées par un jet envoyé par un distributeur conique spé*-eial commandé par le régulateur. Leur puissance nominale est de 2 5oo chevaux.
- L’appareil de réglage est du modèle spécial à la maison Escher-Wyss avec régulateur automatique de vitesse à servo-moteur hydraulique et régulateur de pression pour éviter les coups de bélier dans la canalisation. 11 peut être actionné soit à la main soit au moyen d’un petit moteur électrique commandé directement du tableau.
- Chaque turbine est accouplée àl’alternateur correspondant par l’intermédiaire d’un volant de fonte de 4 tonnes formant demi-manchon d’accouplement rigide.
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- Les k alternateurs (fig. 4) sont du type à induit fixe et inducteur tournant ; leur puissance est de i 5oo kilovolts-ampèros, et ils peuvent débiter à la vitesse de 370 T. M. et à la fréquence de 20 périodes, des courants triphasés à la tension normale de service de 10 5oo volts et pouvant atteindre nooo volts entre phases.
- L'induit connecté en étoile avec centre à la terre porte 72 encoches, avec 3 encoches par pôle et par phase et 12 bobines par phase.
- L’inducteur est formé de 8 bobines réunies en série enroulées avec des lames de cuivre placées sur champ.
- Le courant d’excitation est fourni par deux groupes formés chacun d’une petite turbine da type Pelton à axe horizontal de i!So chevaux actionnant par un accouplement élastique et isolant une dynamo compound à courant continu de 80 kilowatts tournant à la vitesse de 900 tours
- L’excitation des alternateurs est effectuée sous la tension moyenne de 115 volts ; le courant d’excitation à pleine charge est de 118 ampères pour cos® = 0,80 et chaque dynamo est suffisante pour assurer l’excitation des 5 alternateurs fonctionnant simultanément.
- Enfin, un régulateur de potentiel, système Thury, permet d’obtenir automatiquement une tension constante sur les barres-omnibus.
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- Sur le même socle que chaque excitatrice est montée une dynamo shunt à courant continu à xio volts d’une puissance de 3o kilowatts pour les services accessoires de l’usine.
- De plus, une batterie d’accumulateurs avec survolteur est installée dans un petit local voisin de l’usine; elle est destinée à la commande à distance des vannes de tête des conduites forcées etincidemment peut assurer quelque temps l’excitation des alternateurs.
- Un dispositif intéressant des groupes générateurs tient au mode de graissage des paliers des turbines et des alternateurs. Ce graissage se fait automatiquement par circulation d’huile. Une petite pompe centrifuge mue électriquement prend l’huile dans un réservoir spécial, la distribue dans les paliers puis la ramène au réservoir après l’avoir fait circuler dans un serpentin plongeant dans l’eau du canal do fuite où elle se refroidit.
- Au rez-de-chaussée du bâtiment attenant à la salle des machines sont disposés les transformateurs statiques élévateurs de tension d’une puissance de 760 kilowatts, au nombre de 9, réunis par groupes de 3.
- Ces transformateurs sont du type à circulation d’eau et à bain d’huile; ils permettent, quand ils sont connectés en étoile, d’élever la tension de xi 000 à 3oooo volts entre phases.
- Leur circuit de refroidissement comprend deux pompes centrifuges (dont une de réserve) commandées électriquement, qui aspirent l'eau directement dans le canal de fuite, puis la refoulent dans un collecteur spécial portant 9 tubulures reliées aux entrées d’eau des transformateurs et munies chacune d’un robinet et d’un tube-indicateur en verre. Les tuyaux d’évacuation sont également réunis à un second collecteur qui déverse l’eau dans le canal de fuite.
- La vitesse des moteurs des pompes est réglée par un panneau, unique pour les doux pompes, portant un rhéostat de démarrage et un rhéostat de champ.
- Sur chaque transformateur est installé un thermomètre relié électriquement à un tableau avertisseur spécial, installé près du tableau de distribution, et qui déclanche automatiquement un voyant commandant une sonnerie lorsque la température de l’huile des cuves s’élève d’une façon anormale.
- IV
- Le tableau de distribution, installé sur une passerelle contre un des murs de pignon de la salle des machines, comprend xi panneaux répartis de la façon suivante (fig. 5).
- 1 panneau pour les 2 dynamos auxiliaires.
- 1 panneau pour les 2 excitatrices.
- 5 panneaux pour les 5 alternateurs (l’un d’eux étant installé dans l’attente éventuelle d’un cinquième groupe).
- 1 panneau de couplage des barres-omnibus à 11 000 volts avec synchroniseur Lincoln.
- 3 panneaux de transformateurs dont deux sont également affectés aux départs de lignes à 3o 000 volts.
- 3 panneaux de départ de lignes à xxooo volts.
- Tout le courant arrivant au tableau de distribution est du courant continu à 110 volts, tension de service de l’usine: aucun courant à haute tension n’arrive donc au voisinage des appareils de ce Lablcau et c’est là une des particularités intéressantes de l’installation.
- Chaque ampèremètre est branché sur le secondaire d’un transformateur de courant à air; chaque voltmètre sur le secondaire d’un transformateur à huile.
- Chaque panneau d’alternateur comprend un voltmètre, un ampèremètre, un compteur et
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- un indicateur de facteur de puissance. Les panneaux de départ de lignes portent un voltmètre et 3 ampèremètres.
- Enfin, les interrupteurs (fig. 6) sont d’un modèle spécial que nous allons décrire.
- Chaque fil de la ligne triphasée est connectée à la partie inférieure d’une cuve cylindrique verticale en bronze remplie d’huile, puis le fil quitte l’appareil par le fond d’une cuve identique placée à côté d.e la précédente.
- Fig. 5. — Vue d’ensemble du tableau de distribution.
- Deux tiges métalliques, reliées à une barre conductrice horizontale, peuvent se mouvoir simultanément dans le sens vertical et pénétrer chacune dans un orifice placé à la partie inférieure de chaque cuve et dans lequel se trouve un contact à ressorts permettant d'établir la parfaite continuité du circuit.
- L'ensemble des deux Liges est relié à une barre de bois spécialement isolé, commandée elle-même par un levier mii par un système articulé dont le mouvement de relèvement brusque,, correspondant à la rupture du circuit, est produit, comme on va le voir, par la détente de forts ressorts, tandis que le mouvement plus lent d’abaissement est donné par un petit moteur électrique spécial de a chevaux environ. Le même dispositif est du reste adopté parallèlement pour chacun des 3 fils de ligne et le mouvement d’ouverture ou de fermeture s’opère simultanément par la même action mécanique.
- Le moteur, à excitation série, commande par l’intermédiaire d’un embrayage magnétique et d’un train d'engrenages un arbre A (fig. 7) relié par une manivelle M et la bielle B au sommet d’un parallélogramme articulé PQRS.
- Le côté QR de ce parallélogramme tourne autour de l’axe O fixé au bâti, le côté RS représente le levier de commande de la barre de bois CD de l’interrupteur, enfin le sommet P tourne autour du point fixe O', tel que la tige O'Pr^PQ.
- L’organisation de l’ensemble est telle que le déplacement vertical de la tige CD nécessaire
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- au fonctionnement de l’interrupteur correspond à une demi-révolution de l’axe A et à un mouvement de 6o° du point P.
- Dans ces conditions, ou démontre que, pour des longueurs convenables des différents leviers, le point S décrit un arc d’ellipse ayaut comme axe la verticale du point C : ce point décrit par suite une ligne droite, c’est ce qu’il fallait obtenir.
- Fig. C. — Enseralilc d’un interrupteur à huile.
- Le mouvement de fermeture de l’interrupteur est ainsi produit par la rotation de l’arbre A relié au moteur électrique.
- Le relèvement brusque de toutlc système est obtenu au contraire par la détente de deux puissants ressorts, enroulés autour de l’arbre passant par le sommet R du parallélogramme, dont une extrémité est fixée au bras OR et l’autre à l’arbre lui-même.
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- La disposition des leviers est telle que la manivelle M tourne ses positions extrêmes étant dans le prolongement de la bielle B ; mais pour que le mouvement d’ouverture soit possible indépendamment de l’action du moteur, une des roues du train d’engrenages reliant l'arbre A à l’embrayage magnétique est formée d’une couronne dentée dans laquelle tourne une roue que la couronne peut entraîner, grâce à des coins à ressorts, mais qui ne peut elle-même entraîner cette couronne.
- Les limites de la course du système sont d’ailleurs obtenues par deux butées, fixées sur une des roues du train d’engrenages, qui viennent appuyer sur un levier commandé par un électro-aimant de mise en marche.
- Enfin l’arbre À porte 3 cames dont nous allons voir l’utilisation en étudiant le fonctionnement de l'ensemble sur le schéma du montage électrique donné par la figure 8.
- i° Fermeture de l’interrupteur. — La commande de l’interrupteur se fait directement par un petit commutateur C à deux
- ; toujours dans le même sens,
- r-VWW
- directions d et d\ dont le point commun a est constamment relié au pôle(—) de la s<
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- T. tl. — N° 17.
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- Au momen! où l’interrupteur est ouvert, la première came de l’arbre A maintient la fermeture du contact i.
- Le circuit est le suivant :
- Barre (+) — Électro de mise en marche E — contact. — Lampe témoin de couleur verte L — a—- Barre ( ).
- La lampe témoin L jouant le rôle de résistance sur l’électro E, cet électro ne fonctionne pas.
- En fermant le commutateur C sur le plot d, la lampe L étant mise hors circuit l’électro E attire son armature, fermant le courant sur le moteur etlibérant le système.
- Tout, le système démarre, la 2® came de l’arbre A établit le contact 3 tandis que le contact 1 ainsi que celui de l’éleeLro E se relèvent et la lampe verte s’éteint.
- On laisse alors retomber le commutateur C.
- Le mouvement continuant, la 2e came relève le contact 3 qui coupe le circuit du moteur, la 31' came de l’arbre A établit le contact 2, la lampe rouge s’allume.
- 20 Ouverture de l'interrupteur. — En mettant le commutateur sur le plot à!, l’électro E libère tout le système qui se relève brusquement sous l’influence des ressorts, le jeu des contacts étant tout à fait analogue à ce qui a été dit précédemment.
- Indépendamment de ces mouvements de commande à la main, l’interrupteur est muni d’un appareil de déclanchement automatique, comprenant deux relais à maxima dont les bobines sont en série sur les secondaires de deux transformateurs de courant branchés sur le circuit triphasé qui ferme l’interrupteur.
- En cas de surcharge sur l’une quelconque des phases du circuit triphasé, le relai ferme le courant dans l’électro E, comme il est facile de s’eu rendre compte sur le schéma, et l’interrupteur se relève brusquement, coupant ainsi le circuit.
- V
- Les barres-omnibus forment deux groupes, l’un à 10000, l’autre à 3oooo volts.
- Les barres à 10 000 volts sont installées au Ier étage du bâtiment des transformateurs ; elles forment elles-mêmes deux séries de barres pouvant. débiLer isolément ou être couplées en parallèle.
- Elles sont constituées par de longues barres de cuivre placées horizontalement les unes au-dessus des autres et séparés entre elles par des cloisons en ciment armé. Chaque série peut être sectionnée en trois parties, comme l’indique le schéma général del’usine (fig.q), par des interrupteurs à couteaux montés sur socle en marbre et qui permettent d’alimenter les différentes lignes par des alternateurs quelconques.
- Indépendamment des interrupteurs à huile, dont nous avons parlé plus haut, les barres-omnibus peuvent être isolées de chaque circuit par un double jeu d’interrupteurs tripolaires à couteaux montes sur marbre, placés au-dessus du dispositif supportant les barres.
- Les barres à 3oooo volts sont installées au 2e ctage du môme bâtiment; elles sont également constituées par de larges barres de cuivre placées de champ sur le sol les unes à côté des autres, séparées par des cloisons isolantes en briques et recouvertes de dalles en ciment
- 2 jeux d’interrupteurs tripolaires à couteaux (Qg. 9) permettent de les sectionner en 3 groupes suivant les besoins d’alimentation des lignes à 3o 000 volts.
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- Comme pour les groupes à ioooo, des couLeaux montés sur marbre séparent les barres-omnibus à 3oooo des transformateurs et des lignes.
- A A
- j L i U
- F'!oooo yoLtrrcftX^seVT^SsforlnrtXs to"de^lo^wJ dV^lon^ !2f li^Tdc Maille ;
- f-3, lignes monophasées de Mons-Celhan et SyinC-Vallier ; Lj, lignes de Grasse.
- VI
- Les départs de lignes (fig. io) sont au nombre de 7, savoir :
- 2 lignes triphasées à 3oooo volts.
- 2 lignes triphasées à 10000 volts.
- 3 lignes monophasées à 10000 volts.
- Sur chaque ligne sont placés des jeux de parafoudres Wirst(') à étincelles multiples et résistances en carborundum ; de plus, sur les lignps monophasées, on a installé des para- ‘ foudres à cornes avec résistances liquides.
- Comme nous l’avons dit au début de cet article, l’usine de la Siagne a spécialement pour but de fournir du courant à la région de Marseille pour laquelle une deuxième usine de
- (0 Voir l'Eclair
- sptembre 1906.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — No 17.
- i4ooo chevaux est dès maintenant en construction à la Brillannc-Villeneuve sur la Durance.
- Indépendamment de cette région, l’usine est organisée pour fournir du courant soit à la région de Toulon déjà alimentée par l’usine de 2000 chevaux à Entraygues sur l’Argens, soit à la région de Nice et de Cannes qui reçoit déjà du courant des usines hydro-électriques du Loup et du Var.
- Les deux lignes à 3oooo volts sont, destinées aux réseaux du Var et des Bouchcs-du-Bhône.
- La première section de 48 kilomètres de longueur aboutit au poste de sectionnement d’Enlraygues d’où partent 2 lignes, l’une de 60 kilomètres vers Toulon, l'autre de 110 kilomètres vers Marseille en passant par les postes de Saint-Maximin et d’Allaueh.
- Les deux lignes triphaséesà 10000 volts réunissent l’usine au poste de sectionnement de Grasse déjà réuni à l’usine du Loup et tète do lignes pour les réseaux de Nice et de Cannes.
- Enfin les 3 lignes monophasées sont destinées à l’éclairage des 3 villages de Mons, Cellian et Saint-Vcllier.
- Régis Fhilley.
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- 27 Avril 1907.
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- 127
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- La théorie moderne de la conductibilité électrique (suite) (J). — J.-J. Thomson. — Electrkal Engineering.
- Cette théorie permet une explication facile de l'effet Peltier et de l’effet Thomson des forces éleetromotrices dans les métaux inégalement chauffés. Jusqu’ici tous les phénomènes mentionnés par l’auteur confirment la théorie. Mais l’auteur indique un phénomène qui, d’après lui, doit exiger une modification de cette théorie. Si tous les corpuscules sont en équilibre de température avec le métal et si l’on augmente la température de celui-ci, on élève en memç temps la température des corpuscules, de sorte qu’il faut une certaine quantité d’énergie pour élever la température de ceux-ci. Il y a donc une certaine chaleur spécifique correspondant aux corpuscules eux-mêmes. Pour que la théorie s’applique, il faut supposer que le nombre de corpuscules dans le métal est tel que la quantité de chaleur nécessaire pour élever les corpuscules à une température quelconque est beaucoup plus grande que la quantité de chaleur réelle nécessaire pour élever le métal à la même température. Cela est fondé sur certaines expériences faites récemment par Rubens et Hagen sur la conductibilité des métaux sous l’action de forces électriques alternatives de grande fréquence telles que celles que l’on , rencontre, par exemple, dans les ondes lumineuses. Ces expérimentateurs ont opéré avec des ondes de très grande longueur, en formant deux groupes dont l’un avait une longueur d’onde moyenne de 25 y et l’autre une longueur d’onde moyenne de 4 [x. Ils ont trouvé que la conductibilité du métal pour les ondes lumineuses, si l’on peut appeler lumineuses de telles ondes de 25 y de lougueur, est exactement la même que pour un courant continu : pour les ondes de 4 |x, elle différait d’environ 20 °/0. D’après la façon dont on détermine
- et 20avril 1907, p. ai et y4-
- la conductibilité, on peut voir que cette expression. est vraie seulement quand la force électrique agit pratiquement dans une direction pendant un temps suffisamment long en comparaison de l’intervalle entre deux collisions. Si la force électrique va et vient, en alternant un grand nombre de fois entre une collision et la suivante la vitesse réelle communiquée au corpuscule est beaucoup plus faible et la conductibilité est beaucoup moindre. 11 n’est pas difficile de calculer l’effet de cette rapide inversion des forces sur la conductibilité. L’auteur a trouvé que, si les forces sont alternatives, et si l'intervalle t entre une collision et la suivante a une valeur supérieure au quart du temps de la période de vibration de la lumière, la conductibilité effective est réduite de moitié. Rubens a trouvé que la conductibilité pour des ondes de 4 y de longueur d’ondes a une valeur d’environ 20 % plus faible que la conductibilité normale; l’intervalle entre deux collisions était inférieur au quart de la période de vibration des ondes lumineuses de 4 y. de longueur d’onde, ou inférieur à 3,3 X io~,s. On voit d’après cette expression que, si l’on veut réduire le temps, eu conservant une valeur donnée clc la conductibilité, il faut augmenter le nombre de corpuscules par unité de volume. Si le temps est très court, il faut que le nombre de corpuscules soit très considérable. L’auteur considère le cas de l’argent et cherche le nombre de corpuscules nécessaire par centimètre cube pour obteuir la conductibilité observée. Pour l’argent, le nombre est de 1,8. i62i par centimètre cube. Il faut ce nombre de corpuscules par centimètre cube pour donner, dans le temps correspondant, la conductibilité propre de l’argent. Chaque corpuscule possède, h une température quelconque, une énergie cinétique : pour augmenter de un degré la température, il faut fournir à chaque corpuscule une quantité d’énergie « ou, à tout l’ensemble des corpuscules, une quantité d’énergie 1,8 . io34 fois plus grande. Or « a pour valeur environ i,5 . io~15 : il faut doue 1,8. i,5 . io8 ergs, ou 7 calories en-
- C) Eclairage. Electrique, t. LI, 6.
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- viron pour élever de i degré centigrade un centimètre cube d’argent, si l'on considère les atomes du métal seuls. La quantité réelle est d’environ-o,6 calorie : il y a donc une contradiction entre le résultat de la théorie sous cette forme et les résultats expérimentaux obtenus pour la chaleur spécifique. L’auteur indique qu’il n’est pas facile de concilier cette théorie avec les résultats expérimentaux. D’après- la conductibilité observée, il doit y avoir un grand nombre de corpuscules si l’on s’en rapporte aux expériences de Rubens et de Hagen assignant une limite au temps qui s’écoule entre deux collisions. L’auteur pense que la difficulté provient de l’hypothèse que les corpuscules existent à l’état libre dans le métal pendant un temps suffisamment long pour avoir le temps d’atteindre l’état d’équilibre avec le métal. Il pense qu’en réalité, les choses sont un peu différentes, que le corpuscule, au lieu de se déplacer, est arraché de l'atome par l’action d’un voisin et saute pratiquement en ligne droite de l’un à l’autre. Sans doute c’est par l’action entre les atomes d’un métal que ces corpuscules sont produits car, si l’on considère, par exemple, du mercure à l’état de vapeur, le nombre de corpuscules par molécule de mercure à l’état de vapeur est infinitésimal en comparaison du nombre qui devrait exister pour expliquer la conductibilité du mercure à l’état liquide. C’est l’effet d’un atome sur l’autre qui donne naissance à ces corpuscules.
- La modification que l’auteur croit nécessaire d’introduire dans cette théorie consiste à supposer que la force électrique, au lieu d’agir sur les corpuscules après que ceux-ci ont quitté leurs atomes, agit en réalité sur les atomes avant que les corpuscules en soient séparés. Au lieu d’atomes agissant les uns sur les autres, on peut considérer un système de doublets électriques agissant les uns sur les autres, et le corpuscule passant de l’un dans l’autre. Si tous les doublets sont pêle-mêle dans le métal, il y a autant de corpuscules qui se déplacent dans un sens que de corpuscules se déplaçant dans l’autre sens; il n'y a pas de transport dans le métal. Mais, sous l’action d’une force électrique, ces doublets sont polarisés et s’alignent, d’après l’ancienne façon de voir de Grotthus et l’ancienne théorie de l’électrolyse. Si l’on suppose par exemple que, dans la chaîne ainsi formée, les extrémités négatives se dirigent d’un côté et les extrémités
- positives de l’autre côté, on a un transport. L’auteur pense que la modification nécessaire consiste à supposer que, quand une force électrique agit sur le métal, son effet est d’ordonner jusqu’à un certain point ces atomes ou doublets qui agissent les uns sur les autres de telle sorte que, quand ceux ci déchargent leurs corpuscules de l’uu à l’autre, ces corpuscules se déplacent dans une direction déterminée. L’auteur suppose que ces doublets se rangent d’eux-mêmes comme les doublets dans un gaz. On sait, d’après la loi de la théorie cinétique des gaz, quelestle nombre de ceux-ci qui doivent s’orienter dans une direction sous l’action d’un champ extérieur. Soit d la longueur du doublet et e la charge; si-celui-ci fait un angle 9 avec la direction de la force électrique, l’énergie potentielle est XedcosQ. On peut trouver facilement la valeur moyenne de cos 9. Si l’on suppose que l’on puisse appliquer au métal la même loi qu’aux gaz, on trouve que la conductibilité électrique c a pour valeur
- 2 p . b . d . e% . n
- 9 «0
- en appelant p le nombre de décharges d’un de ces doublets par seconde, b la distance entre la composante positive et la composante négative, d la distance entre les centres de doublets adjacents, e la charge, n le nombre de doublets par unité de volume ; x9 a la même signification que précédemment. En ce qui concerne la conductibilité calorifique, l’auteur suppose que le corpuscule, lorsqu’il quitte une partie chaude du métal, possède une énergie cinétique plus grande que lorsqu’il quitte une partie froide : le transport de corpuscules du métal chaud vers le métal froid entraîne donc avec lui de la chaleur, et la conductibilité calorifique se trouve ainsi réalisée. En admettant que le corpuscule ait une énergie cinétique x9, on a :
- Le rapport delà conductibilité calorifique à la conductibilité électrique a pour valeur
- i—ifi i
- c~ 3 xs9 d'
- Le rapport des deux effets d’après ces deux théories a donc pour valeur
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- en appelant b la distance entre les centres et d la longueur de l’un des corpuscules. Si les corpuscules sont très rapprochés,‘lu valeur de (b/d) est faible et voisine de l’unité; le (acteur a doue pour valeur (8/9) seulement. La différence dons la valeur du rapport de la conductibilité calorifique à la conductibilité électrique est donc d’environ 12 % et l'on ne peut pas dire que la concor- . dance entre la théorie et L’expérience dans l'un ou l’autre cas soit suffisamment bonne pour prou-ver que l'une des théories rend mieux compte des laits que l’autre. L’auteur a étudiéde la même manière la radiation; le résultat est le même ne précédemment, sauf que le facteur (b/d) apparaît : l’auteur ne pense pas que la différence soit assez grande pour pouvoir être déterminée par l’une des expériences existantes.
- En concluant, l’auteur mentionne un point que cette théorie permet d’élucider. L’effet de Hall présente toujours une difficulté importante en ce qui concerne la couduction de l’électricité dans les inétaux. Avec la première forme de la théorie, on peut expliquer l’effet de Hall, mais seulement dans une direction. Les particules négatives, placées dans un champ magnétique, sout poussées dans un sens ou dans l’autre perpendiculairement à Ja direction dans laquelle elles se déplacent, et donnent ainsi naissance au courant électrique perpendiculaire au courant primitif, qui constitue l’effet de Hall. On a observé que l’effet de Hall change de signe pour différents métaux : c’est un phénomène très complexe, car non seulement il change de signe pour différents métaux, mais aussi il change souvent de signe pour un même métal, si l’on modifie l’intensité des forces magnétiques. II existe certains métaux dans lesquels l’effet de Hall a un certain signe pour de faibles forces magnétiques et le signe opposé pour des forces magnétiques de valeur élevée.
- L’auteur examine comment le champ magnétique peut produire un tel eflet s’il agit seulement sur les molécules avant l’échange de corpuscules et non après et explique le phénomène par une hypothèse habile dans laquelle il admet que les molécules, placées dans un champ magnétique, agissent comme des gyroscopes.
- R. V.
- Essai d’une thèoiie de la phosphorescence et de la fluorescence. — J. de Kowalski. — .le<z-
- Les idées de J.-J. Thomson, sur la production de la lumière sous l’influence des décharges électriques, ont amené l’auteur a esquisser la théorie suivante sur la phosphorescence et la fluorescence ; théorie qui permet de coordonner les deux phénomènes en leur donnant une cause
- M. J.-J. Thomson suppose qu’un groupement corpusculaire faisant partie d'un atome, produit de la lumière, au moment où son énergie interne dépasse une certaine valeur minimum d’énergie, valeur qu’il appelle énergie critique.
- Cette valeur peut être atteinte soit par élévation de la température du milieu (moyen peu économique), soit par l’introduction dans le sein du système corpusculaire de nouveaux élcc-’
- Eu appliquant cette manière de voir à la phosphorescence, nous admettons que chaque corps phosphorescent est composé de deux genres distincts de système corpusculaire, que nous appelons système électronngcne et luminophore.
- Un système électronogène a la propriété d’expulser, sous l’influence d'une énergie extérieure (par exemple la lumière), des électrons. La production des rayons secondaires dans les corps serait due à la présence de groupements élec-tronogènes.
- Les expériences de MM. Lenard, Elster et Geitel, Sir William Ramsay, Dr Spencer, Sagnac et d’antres démontrent que la quantité des électrons émis sous l’action de la lumière varie beaucoup selon les différents corps et selon la qualité de la lumière employée. La vitesse des électrons expulsés varie aussi. Nous sommes donc forcés d’admettre que les systèmes corpusculaires sont éleetronogènes à un degrc très différeut.
- Un système luminophore est un système corpusculaire dont l'énergie intérieure est très proche de l’énergie critique. Il suffit donc qu’il absorbe une quantité d’électrons relativement petite, pour qu’il devienne lumineux. 11 pourra, dams certains cas, absorber une quantité d’éléc-trons telle que son énergie intérieure dé passe, môme notablement, la valeur critique de J.-J. Thomson. II est certain que le lumino-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LL — N° 17.
- phore n’absorbera les électrons qui le traversent, qu’à condition que leur vitesse soit en un certain rapport avec son énergie et sa structure. Chaque luminophore peut être aussi électronogène à un
- Chaque atome peut renfermer un ou plusieurs luminophores, mais chaque luminophore ne produit qu’uue lumière ayant un spectre déterminé.
- Le mécanisme de la phosphorescence et de la fluorescence s'explique dans celte hypothèse de
- le manier quantit
- ante : la lu
- étant intimemer rayons seconde
- tique de l’cnerj bientôt dépass' Dans le cas
- que celui-ci d« corps phosphe trous par le lu restera Jumine quantité sulîiss d’énergie pour
- Le principe teur, voire la systèmes corpi rescents et fli faits expérimet
- Pour la phoi de MM. Leni Waentig, qui c phorescence a et contact den dissolvant et n joue le rôle de empbjés comi grande facult<
- lion des électrons dans les sys-électronogènes. Ces derniers t liés avec les luminophores, les y pénétrer, pourvu
- du luminophore sera luira de la lumière lorescents, ecs élec-d’une façon durable : sent le luminophore ux. Dans le cas des bsorption des élec-produit, et celui-ci qu’il ait expulsé une ns et rayonné assez > valeur de l’énergie critique.
- le la théorie de I’î
- de
- de
- les corps phospho-
- ae la pho 1 présence
- dai
- est le métal ac s possèdent il
- ;tif qu
- probable que systèmes éleeti
- M. Kauffmnn
- gamqu
- a de -
- La théorie de l’auteur relation, confirmée plein
- secon-
- qui contiennent des
- •nts, les travaux de tution des corps or-rment également- la
- permet de trouver une ement par 1 expérience,
- entre l’intensité de la phosphorescence et le
- Le développement mathématique conduit, comme première approximation, à la formule suivante pour l’intensité de la phosphorescence:
- I = Àe-«*—B,
- où les constantes A, a, B sont des fonctions de la température.
- Cette formule correspond aussi, à la signification des constantes près, -à la formule de M. M. Becquerel.
- Le spectre d’extinction découvert par E. Becquerel et étudié par M. IL Becquerel s’expliquerait, d’après la théorie de l’auteur, par les considérations suivantes : Des expériences sur rkmisation produite par des corps exposés à la lumière nous ont appris qu'il existe des régions du spectre qui possèdent la propriété d'excitcr des rayons secondaires h un degré plus élevé que d’autres régions.
- Si donc le luminophore du corps phosphorescent augmente les propriétés électrogéniques dans les régions ultra-rouges du spectre, l’excitation du corps phosphorescent par le spectre accélérera l’émission des électrons du lumino phore. Ainsi sou énergie descendra vite au-dessous de l’énergie critique.
- D’après la théorie de l’auteur, la phosphorescence produite par des rayons cathodiques, découverte par Sir William Crookes et étudiée récemment par M. Urbain, sérail un phénomène assez complexe. Elle est due en partie aux électrons provenant directement des rayons cathodiques et traversant le luminophore ainsi qu’à ceux qui sont émis par les rayons secondaires. Un raisonnement analogue à celui que M. J.-J. Thomson a donné pour l’explication des deux spectres de l’argon permet également d’expliquer certaines particularités des expériences de M. Urbain, notamment les différences de spectres phosphorescents de l’europium dilué soit dans la chaux, soit dans la gadoline.
- Il est aussi facile de voir qu’en général un atome qui peut contenir quelques luminophores distincts peut présenter des spectres différents dans un même diluant.
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- REVUE D’ELECTRICITE
- 131
- génération et transformation
- États de fonctionnement instables de machines à courant continu. — K.-W. Wagner. — Elektrolecltnhche Zeitschrift, 28 mars 1907.
- Depuis l’emploi des pôles de commutation, on a observé souvent sur les moteurs munis de ces pôles des phénomènes pendulaires. Plusieurs explications de ces phénomènes ont été données par différents expérimentateurs (*) : l’explication donnée par Sieberl(2) semble être celle qui correspond le mieux aux faits physiques. L’importance de la question a déterminé l’auteur à faire les expériences suivantes. Dans ces expériences, il s’est proposé de déterminer les conditions de stabilité d^I’état de fonctionnement d’un moteur à courant continu. On verra que le moteur à courant continu, que l’on considérait jusqu’alors comme une machine toujours stable, peut, dans certaines circonstances, devenir instable.
- Soient :
- D le couple invariable que doit surmonter le
- P sa différence de potentiel invariable;
- E la f. é. m. induite dans le moteur;
- J le courant absorbé par l’induit ;
- Q la vitesse angulaire de l’induit ;
- t le temps ;
- '!• le llux magnétique d’un pôle : le flux doit être calculé sur un pas polaire entier depuis un balai jusqu’au balai voisin de signe contraire, de sorte que, s’il existe des pôles de commutation, leur llux est compris dans le flux total;
- 6 le moment d’inertie des masses tournantes;
- L le coefficient de self-induction du circuit constitué par l’earoulemeut de l’induit et l’enroulement du pôle de commutation;
- w la résistance ohmique de ce circuiL ;
- Z le nombre de conducteurs induits en série dans une branche;
- p le nombre de paires de pôles;
- c, k, kif ni, q, r, s des coefficients invariables, dont la signification sera indiquée dans la suite.
- L’auteur se limite d’abord au cas simple où le flux magnétique n’est pas modifié par les ampère-tours du courant induit. Celte hypothèse est pratiquement remplie dans les machines ordinaires, tant que la ligne de jonction des balais
- (*)Brcslaner, Pohl, Éclairage Kieetrique, t. XLVIII et XUX, 1erseptembre 190O. p. 392 et ainovembre 1906. p. 3o6.
- 0 Éclairage Électrique, t. XLVII, 3o juin irjotï, p. 492.
- est perpendiculaire à l’axe des pôles principaux. Dans ce cas, le courant induit produit seulement une modification de la répartition du champ, tandis que le flux total ne varie pas sensiblement. Si l’on pose pour abréger :
- on peut établir les relations suivantes pour l’étal de fonctionnement stationnaire du rno-
- 1° Le couple transmis à l’induit a pour valeur, d’après la loi fondamentale de réleclrodynu-
- c.$.J.
- A. l’état stationnaire, les couples moteur et résistant se font équilibre, et l’on a :
- D = <«- (O
- 2° On a, d’après la loi fondamentale de l’induction électromagnétique, pour la force électromotrice engendrée dans l’induit, l’expres-
- e = c.i.d. (,")
- 3° Finalement, ou a, d’après la loi d’Ohm appliquée au circuit de l’induit :
- P = E-h»J (iw)
- On suppose que, pour une cause extérieure quelconque,telle qu’une petite variation de tension 011 de charge, les grandeurs Q, J et E présentent de petits écarts t,j, i et e par rapport à leurs valeurs définies par le système d’équations (1). On a alors, au lieu de ccs équations, trois équations plus générales, applicables à chaque état d’équilibre.
- i° D’après la loi fondamentale de d’Alembert, les couples moteurs sont encore en équilibre avec le couple résistant, si l’on compte comme couple résistant le couple d’aeeélératation 0(diùjdt). On a donc
- D + o^ = £"I.(J + ,> (V)
- 2° La loi de l’induction donne :
- E + e = c<J>(£2 + tû). (2")
- 3° Par suite de la variation du courant induit, il se produit une force électromotrice de self-induction L(dijd/'). La troisième équation a donc pour valeur
- p = E + e + «v (J + 0 + L (di,’dt). (2")
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. U. — N° 17.
- Dans ces équations, £>, J et E ont les valeurs invariables définies par les équations (i) : w, i et e sont fonctions du temps. Le problème consiste à exprimer explicitement cette fonction du temps. Si les écarts disparaissent quand le temps croit, l’état de fonctionnement est stable : si au contraire les écarts vont en s’accentuant quand le temps augmente, l’état de fonctionnement est instable. Dans le premier cas, l’état stationnaire se rétablit peu à peu : dans le second cas, il ne se rétablit plus.
- Des équations (i) et (2), on tire :
- De ces équations différentielles du premier ordre qui représentent la variation dans le temps des trois grandeurs w, i, e, on peut déduire pour chaque grandeur une équation différentielle linéaire du deuxième ordre. Ces équations sont
- La solution générale des opérations est la sui-
- i = Bjît"+ ~J- (5)
- e — ClSC* 1 f^H-C^-S' )
- (£ = 2,71828. . .)
- 2L
- V 4L* «L
- Parmi les six constantes d’intégration AI; A2, Bj, B2, Cj , C3 de l’équation (5), toutes ne peuvent pas être choisies arbitrairement, mais certaines d’entre elles sont liées par les équations (3). Pour résoudre la question de la stabilité de l’état de fonctionnement, il n’est pas nécessaire d’appliquer la solution générale donnée par
- (6)
- (7)
- l’équation (5) en s'appuyant sur les conditions limites correspondant à un cas déterminé.
- Pour les phénomènes physiques représentés par l’équation (5), il est important de savoir si js prend une valeur numérique réelle ou imaginaire. Si £ est réel, on voit, d’après les équations (6) et (7), que (a + (5) et (2 — £) sont des valeurs négatives. Les fontions + W et diminuent
- donc quand le temps croît et s’approchent de la valeur zéro. Il en est de même pour w, i et e, c’est-à-dire que les écarts possibles de Lî, J et E disparaissent peu à peu, ce phénomène se produisant apériodiquement. L’état de fonctionnement du moteur est stable.
- Si, au contraire, £ est imaginaire et si l’on
- 2 =p,
- ' j représentant le symbole y/ — i,on peut, d’après la règle de Moivre, mettre les équations (5) sous la forme suivante :
- 1,1 = As*‘siii(v( + 9) )
- , = Be-si„(v, + 4) ’ (8)
- e=Cs-'Sin(.t+T). )
- On voit, d’après ces équations, que r.i, i et e s’annulent quand le temps augmente, d’après la même loi que la déviation d’un pendule oscillant amorti. Les valeurs de £3, J et E correspondant à l’état de fonctionnement stationnaire se rétablissent peu à peu d’elles-mêmes. Les faits expérimentaux montrent que le moteur à courant continu est forcément stable tant que la réaction du courant induit sur le flux total est négligeable.
- On peut laisser de côté cette hypothèse, et admettre que le flux total subit une variation proportionnelle au courant, cette variation pouvant être positive ou négative. C’est le cas de tout moteur shunt ordinaire et surtout des moteurs munis de pôles de commutation, dès que la ligne de jonction des balais est inclinée sur l’axe des pôles principaux. I/hypothèse que 1a variation du champ est proportionnelle à l’intensité du courant induit, entraîne avec elle l’hypothèse que la réluctance magnétique du circuit suivi par les lignes de force est invariable. Cela n’est pas toujours le cas; cette hypothèse est néanmoins la plus simple et donne, en général, des résultats utilisables. Dans les moteurs à fer très saturé, auxquels elle est inapplicable, ou s’approche
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- d’ailleurs du cas précédent, où le champ reste pratiquement invariable.
- On pose alors :
- <I> = <I>0-j-wJ. (q)
- Pour l'ctat stationnaire de fonctionnement du moteur, on a alors les équations :
- D = c(<ï>0 + /zzJ)J \
- F.=C(.ï.0+mJ)Ü (l«)
- P = E -f- tvJ. )
- Soient à nouveau, à un instant donné, les écarts e delà vitesse angulaire, du courant induit et de la force électromotrice induite, par rapport à leurs valeurs O, J, E : les équations suivantes doivent alors être remplies :
- D--HE) — ;=c('î'0-4“ffîJ “HO
- E -f- e = c (<I>Ü H- mi -f- mi) (Q -+- œ)
- P = E -f- e -f- w (J —f— i) -|— L (dijdt).
- O)
- On considère w, z et e, ainsi que leurs différentielles en fonction du temps, comme « petites grandeurs » et l’on néglige les carrés et les produits de ces grandeurs. Pour l’étude de Instabilité cette méthode est admissible. Elle suppose uniquement que les valeurs initiales w0, z‘0, e„ de u, i, e sont aussi de petites grandeurs. Une diminution de (o, i et e quand le temps croît, caractérise à nouveau l’état stable ; un accroissement de ces grandeurs caractérise l’état instable. Si l’on pose pour abréger :
- •c(4>„ + ™,l)=r ) c($0 + B!J)=» (io)
- cü/n = q ]
- et si l’on envisage l’équation (ia), d’après l’équation (2a) :
- dt
- — e = wi-+ L (dijdt).
- \
- (3a)
- De ces équations, on déduit, pour les variables indépendantes io, e et i des équations différentielles linéaires du second ordre de lu forme sui-
- , w-\-q ùoj | rs
- 7F-~h L ' dt ' 0L1
- (ia.)
- De même pour i et e.
- Les équations (4) et (4a) concordent, aux va-
- leurs des coefficients près. L’équation(5)est donc aussi l’intégrale générale de l’équation (4„), si
- (6a)
- -V
- (“ülCzi
- 4L2 0L
- (7«)
- Le signe de q pouvant être positif ou négatif d’après (o) et (io), a peut, contrairement au cas précédemment considéré, présenter des valeurs positives ou négatives. C’est sur cette possibilité que réside la différence existant entre le cas dont il s’agit et le cas précédent. L’auteur étudie successivement les différents cas particuliers:
- i°« est un nombre négatif; £ est réel. Les facteurs (a-J-jJ) et (a — £) sont négatifs. Ce cas a été traité plus haut et correspond à une disparition des écarts w, i et e quand le temps croît d’après la loi exponentielle
- L’état de fonctionnement est stable;
- 2° a est un nombre positif; |3 est réel: a est positif quand q est- négatif et est pins grand que iv en valeur numérique. On verra plus loin quand ce cas-se produit. Les termes (a+Ê) et (a — 3) sont alors tous deux positifs. Les écarts o>, i et e vont en croissant quand le temps croît, d’après la loi exponentielle
- L’état de fonctionnement est instable ;
- 3° a est négatif; 3 est imaginaire
- Ce cas a aussi été étudié plus haut. Les écarts w, i et e vont en diminuant d’après la loi des oscillations amorties
- a£-i(sin(vZ-+-?)
- L’état de fonctionnement est stable ;
- 4U x est positif ; (3 est imaginaire. La loi de variation dans le temps des écarts existant initialement est la suivante :
- Les écarts effectuent des oscillations dont les amplitudes croissent avec le temps d’après une loi exponentielle. L’état de fonctionnement est instable ;
- 5° * a une valeur nulle; J est imaginaire. La variation dans le temps des écarts «o, i et e suit
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- une loi sinusoïdale simple
- a sin (y + ç).
- Le moteur effectue des oscillations propres non amorties, qui se superposent à l’état de fonctionnement stationnaire. L’état de fonctionnement pourrait être désigné sous le nom de pseudostable.
- (A suivre.) B. L.
- Glissement, couple et pertes dans le stator du moteur monophasé. — A. Thomàlen. — Elek-
- L’auteur a déjà montré (1) que le lieu géométrique du vecteur du courant primaire est aussi un cercle pour le moteur monophasé : dans cette étude, il avait négligé les pertes dans le stator. Le cercle passait par l’origine G des coordonnées, et son diamètre GPS était déduit d’une façon particulièrement simple du point de court-circuit P. (fig. i). Dans ce qui suit, l’auteur conserve
- Fig:, i.
- les mêmesnotations que dans l’étude précédente. La ligne de jonction des deux points P, et P2, pour lesquels le glissement atteint la valeur totale de 200 l'/„, coupait l’axe des ordonnées à la hauteur b = r . C, r étant le rayon du cercle GF et C la tangente de l’angle GFP:. Le coefficient directeur de la droite P2P, avait pour valeur m. Les rayons OP, = ix et OP2 = i2, réduits d’une façon correspondante, représentaient le courant i dans chaque phase des excitations tournantes. En prenant G comme origine du système de coordonnées, on avait entre les coordonnées des points P, et P.2 les relations suivantes :
- ri | T = —'«<’)
- C) Eclairage Electrique, t. XLYI, 6, i3 et uo janvier iyoO, p. 28, 69 et ioà.
- . C2
- jr,= m.xt+l,
- )\ — m ,x,-j-b.
- On en déduit Véquation
- Tilt = nCx,x, + bm(xl + x,) -+- IC .u, en introduisant les valeurs dex,x2 et (x. -t-x*):
- Wi = -Tl—(3»‘C + C*). (a)
- l trouve alors :
- ___2wC-}-C2
- Soit s le glissement relatif, 1
- 0)
- i l’équation :
- Le glissement étant de 200 °/0 pour les deux excitations ensemble, on a l’équation :
- n introduisant la valeur trouvée po
- rCn/x,):
- x% G
- on en déduit l’équation:
- . X% C2
- ou, avec l’aide de l’équation (6) :
- 2s — = rj./nC -f- CA
- Si l’on multiplie eette équation par — 1 et si l’on ajoute i de part et d’autre, il vient :
- (1—<)*=i—amC — C*. (c)
- On a trouvé, dans l’étude precedente:
- ___ k%.v — f*y
- — a-rx H- (2 abr — t'Pti)y
- a = GO,
- k% = (Ch — iabr~\- 2brl,
- /3 = a-r — ar- — ab--\- 2b~r.
- Si l’on pose arbitrairement
- OA 0 = 0
- on obtient la valeur suivante :
- 2rf+a)g —(rft—rf—rfC«+2CV
- — d-x+Cd^ — d)r
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- En introduisant cette valeur dans l’équation (c), on trouve :
- VJ____d2 -f- C- (d — -if g: — Çr
- v1 s' A* A____a _
- Les coordonnées du contour M de GP8 étaient, d’après l’étude précédente :
- a. r ' dr
- a (“->)
- C(d-2)r
- " 2 («-'•)' =>(<*-!)
- Il en résulte, en appelant p le rayon du cercle
- GP8
- - P* ~h~ ^ — 2)^
- L’équation en (i — sf prend donc la forn
- (I_s)î=^._ï^Si>
- u, après quelques transformations:
- -O —C/)
- 0-*)’=-
- -‘Ly
- i appelant P- le point de
- GB étant égale à l’abscisse x du point P, < GA == CB — AB = x ~ C
- Une perpendiculaire en A sur GO coupe le diamètre GPS au point E. Ou a alors, d’après la ligure u :
- GE = 2- GA = ? (x = C . r).
- /' P
- On abaisse, d’autre part, la perpendiculaire PII sur le diamètre du cercle GJ\. En appelant y l’ordonnée du point P, on a :
- BK=ïg-
- P
- GH = r GK = r.^H-i^
- ation (e) prend alors la forme
- (l-.)>=G*. .
- ^ ' GH
- (f)
- Le facteur (i -—s), multiplié par la vitesse de rotation au synchronisme, représente la vitesse de rotation en marche. Le diagramme donne donc, sans aucun calcul, le carré de la vitesse de rotation. Un diagramme auxiliaire donne directement le carré de lu vitesse de rotation.
- (A suivre.) B. L.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- & RADIOTÉLÉGRAPHIE
- Sur les phénomènes de résonance dans le cas des transformateurs à circuit magnétique ouveit et leur utilité dans la production de fortes étincelles électriques. — G.-A. Hemsa-lech et C. Tissot.' — Académie des Sciences.
- Ou sait que, lorsqu’un circuit pourvu de capacité et de self-induction est parcouru par un courant alternatif, il se produit des effets de résonance quand LCw2 = x. Généralement, on tâche d’éviter ce régime de résonance à cause de ses effets désastreux de surtension sur l’isolement des circuits et appareils mis enjeu. Mais il y a certains cas dans lesquels il y a grand avantage à établir la résonance et l’un de ces cas se présente dans la production des étincelles électriques à l’aide des courants alternatifs, Quoique beaucoup de physiciens se soient servis de transformateurs à courant alternatif pour la production des étincelles électriques, il semble qu’aucun n’a insisté suffisamment sur l’avantage du régime résonant. Les auteurs croient donc utile de signaler les quelques observations qu'ils ont eu l’occasion de faire à l’aide d’un Iransfor-
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- mateur à circuit magnétique ouvert, analogue à celui construit par Rowland en 1887 et employé aussi par MM. Crew et Baker, Exner et Haschek etEder et Valenta dans leurs recherches spectroscopiques.
- L’appareil que l'un des auteurs a construit au laboratoire des recherches physiques à la Sorbonne consiste en trois parties démontables : le primaire, enroulé sur un tube de carton renfermant un noyau en fil de fer et deux bobines indépendantes enroulées sur des galettes de bois, constituant le secondaire ; ces deux bobines sont glissées sur le primaire et leurs enroule--ments réunis à la couche intérieure. Ainsi l'isolement entre le primaire et le secondaire peut être très faible, même nul. Le rapport de transformation est de 180. Le secondaire est relié aux armatures d’un condensateur à plaques, a capacité variable (eapaeilé de chaque plaque : 0,001 i5 microfarad). Lue bobine de self à self-induction variable est insérée dans le circuit du primaire. L’introduction de cette bobine de self est indispensable pour obtenir des étincelles bien disruptives et sans superposition d’un arc comme l’a montré M. d’Arsonval. Mais elle a encore une autre importance car elle permet de faire varier le nombre d’étincelles par seconde sans modifier aucunement les conditions de résonance ; ainsi avec une période de !\i dans le primaire, on peut, pour une longueur d’étincelle donnée, réduire le nombre des décharges du condensateur jusqu’à une et même moins par seconde, en augmentant la self-induclion.
- Les étincelles ainsi produites sont aussi disruptives que celles obtenues par une machine statique. Cette action de la bobine de self se manifeste presque uniquement pendant le régime de résonance.
- Avec une plaque du condensateur, le transformateur donne une étincelle longue de 8 millimètres entre boules de enivre de 2 centimètres de diamètre, ce qui correspond à 11 âoo volts. En augmentant la capacité, la longueur de l’étincelle augmente et le régime de résonance s'établit avec 10 plaques, donnant une étincelle de i3 millimètres, c’est-à-dire 37 3oo volts ; le courant dans le primaire est de 22 ampères sous no volts. Les auteurs auraient pu pousser le potentiel plus loin, mais ils craignaient d’en-clommager le condensateur.
- Lorsqu’on fait éclater la décharge de 10 pla-
- ques eondensatriecs entre des électrodes de forme conique de 5 millimètres à 8 millimètres de diamètre, forme et grandeur employées généralement en spectroscopie, on obtient des étincelles condensées très nourries de plus de 4 centimètres de longueur ; et comme dans la plupart des cas on n’a besoin que d’étincelles de 10 millimètres de long environ, il suffit de fournir un très faible courant au primaire.
- Le débit clans le secondaire était de o*mp-,23 avec 20 ampères dans le primaire pour le régime de résonance ; hors de ce régime, le débit est faible; ainsi, avec 4 plaques condensatrices nous obtenions dans le secondaire avec 16 am-
- Pour faire varier la capacité en maintenant un régime de résonance, on peut, comme l’indique la théorie, faire varier la self-induction du secondaire ou la fréquence du courant dans le primaire. Nous avons vérifié expérimentalement le premier point ; en intercalant entre le secondaire de notre transformateur elle condensateur secondaire une bobine dé Rochefort, le régime de résonance (étincelle longue) fut rétabli en réduisant la capacité à une seule plaque conden-satrice.
- Un transformateur du type décrit paraît susceptible de rendre des services réels non seulement à la spectroscopie, mais aussi à la télégraphie sans fil, où la résonance des differents circuits est de première importance. Dans cet appareil à circuit magnétique ouvert et à fer non saturé, l’établissement de la résonance ne dépend pratiquement que de la valeur de la self-induction du secondaire. Il devient alors extrêmement facile d’établir à priori un appareil satisfaisant à des conditions d’accord données.
- Pour pouvoir tirer tout l’avantage d’un tel appareil en spectroscopie, où il est souvent nécessaire de faire varier la capacité, il suffirait de choisir la self-induction du secondaire telle que la résonance s’établirait avec une certaine capacité maximum et d’avoir une self-induction variable ou une série de bobines de self, que l’on intercalerait au fur et à mesure qu’on diminue la capacité.
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- ÉCLAIRAGE
- Mesure de la, valeur instantanée des intensités lumineuses de lampes à courant alternatif- — J- Sahulka. — Elektrotechnik uitd Maschi-
- nenbaa, 17 mars 1907.
- I/auteur a employé une méthode permettant de déterminer la valeur instantanée des intensités lumineuses de lampes à incandescence à courant alternatif. Dans cette méthode, on détermine, au moyen d’un disque à contact de Joubcrt, la courbe de résistance de la lampe, c’est-à-dire la courbe suivaut laquelle la résistance de la lampe varie pendant une demi-période, et l’on mesure les intentes lumineuses en photométrant la lampe alimentée par une source de courant continu. A chaque valeur de la résistance correspond un certain état d’incandescence du
- neuse. 11 suffit de régler le courant continu progressivement de façon à obtenir différentes valeurs de la résistance et do mesurer, par comparaison avec une lampe étalon, l’intensité lumineuse produite : les valeurs obtenues donnent la courbe des intensités lumineuses correspondant à la courbe de résistance.
- Le dispositif expérimental employé pur l’auteur pour tracer la courbe de résistance est indiqué schématiquement par la figure 1. La mesure de la résistance do la lampe étudiée F. est effectuée au moyen d’un pont de Wheats-tone, la lampe étant traversée par un courant alternatif. Entre les conducteurs d’amenée du courant sont disposées, d’une part la lampe L et une petite résistance wi, d’autre part une résis-
- tance d’égalisation W et une résistance w2. Le courant alternatif est réglé au moyen d’une résistance progressivement variable R de telle façon que l’éclat de la lampe L ait une valeur normale. La résistance R doit absorber seulement une faible différence de potentiel, sans quoi les variations du courant et de l’intensité lumineuse de la lampe.seraient diminuées. Pendant la durée de l’essai, la tension aux bornes de la lampe doit être maintenue^onstante : on peut y arriver au moyen de la résistance R en maintenant constante la différence de potentiel entre les conducteurs. Un voltmètre V sert à contrôler la valeur de la tension. Comme galvanomètre (1, on emploie un galvanomètre à miroir sensible du type Desprez. On intercale dans la branche du galvanomètre un disque à contacts de Joubert entraîné par un moteur synchrone, fl faut, commeponr la détermination des courbes de courant et de tension intercaler avant le galvanomètre* une résistance de valeur élevée, et placer en shunt, pour pouvoir modifié la sensibilité, une résistance de Ayrton. En >utro il faut placer un condensateur K en pariiJèle avec le galvanomètre. Pour chaque positionnes pajais du disque à contacts C, la différence 1e potentiel, le courant dans la lampe et la résisLnce
- celle-ci présentent des valeurs instantanéestéter-minées. La différence de potentiel des conde,sa_ teurs sert directement de source de courant pc>ir le pont de Wheatstone. 11 suffit de modifier L résistance d’égalisation W, de telle façon que le galvanomètre ne soit plus parcouru par aucun courant : la résistance de la lampe ,v a alors pour valeur W(w.'i/n>2)- On déplace graduellement le balai du disque à contacts C et l’on répète chaque fois la mesure de la résistance pour obtenir la courbe de résistance de la lampe. Des mesures photométriques effectuées au moven de courant continu, on déduit la courbe d’intensité lumineuse correspondant à la courbe de résis-
- Outre la courbe de résistance, l’auteur a déterminé en même temps la courbe du courant de la lampe. Il est possible ainsi d’obtenir la courbe d’hystérésis lumineuse, c’esl-ù-dire la courbe représentant la variation de l’intensité lumineuse de la lampe en fonction de l’intensité du courant, pour le fonctionnement sur courant alternatif. Dans ce but, l’auteur a disposé dans la br.anche du galvanomètre un commutateur U au
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- moyen duquel le disque à contacts et le galvanomètre peuvent être connectés comme il convient pour la mesure de résistance, tandis que, pour l’autre position, la différence de potentiel aux bornes de la résistance u’2 peut être mesurée : cette différence de potentiel correspond à la valeur instantanée du courant qui traverse la lampe. Pour chaque position des balais du disque a contacts G, on a mesuré directement l’une après l’autre' les valeurs instantanées de la résistance et du courant.
- Les valeurs qui suivent ont été obtenues sur une lampe Osmin de la Compagnie Westinghouse produisant une intensité lumineuse de 5o,<j bougies pour une tension normale de no volts; celte lampe consommait .58,2 watts. Pendant l’essai sur courant alternatif, la lampe a fonctionné sur une différence de potentiel d’environ Ii6,5 volts que l’or a maintenu aussi constante que possible. Le &it que la lampe fonctionnait sous une tensbu aussi élevée n’a aucune influence sur b forme de la courbe tracée. Le courant ernr1*1111!® au réseau municipal, avait une fréquerce de 5o périodes par seconde. Les résistance- comparaison avaient les valeurs suivante' : »i='0 ohms; «>1= 100 ohms. La lampe «vait donc pour résistance «' = (i/io)W. Pend,Qt niesure de la valeur instantanée de [a jvsistance, ou avait placé le shunt de Ayrton g)i’ la sensibilité i et on avait intercalé avant le galvanomètre une résistance de ôoooo ohms : pendant la mesure de la valeur instantanée de l’intensité de courant, on avait choisi une sensibilité do (i/ioo) et une résistance en série de tooooo ohms. Le condensateur K avait une capacité de i microfarad.
- Les tableau I indique les valeurs obtenues pendant la mesure à courant alternatif. Dans la première colonne sont indiqués les angles auxquels était calé le dispositif à contacts C. La deuxième colonne contient les valeurs correspondantes de la résistance w de la lampe exprimée en ohms. La troisième colonne indique les déviations du galvanomètre en centimètres, observées pendant la mesure des valeurs instantanées du courant ; ces valeurs sont proportionnelles aux valeurs instantanées du courant et traversent la lampe. Dans la quatrième colonne sont données les valeurs du produit iri; ces valeurs sont proportionnelles aux valeurs instantanées de la différence de potentiel existant aux bornes de la
- lampe. La dernière colonne indique les intensités lumineuses correspondant aux valeurs w en bougies; ces valeurs sont obtenues par interpolation des valeurs du tableau IL Pour déterminer la forme de courbe de l’intensité lumineuse, la détermination des valeurs i et e ne serait pas nécessaire.
- TABLEAU I
- RÉSISTANCE VALEUR
- ^7 ’ 1 68,7 73,9
- 0,5370
- 0,5490
- RÉSISTANCE
- Le tableau II se rapporte aux mesures photométriques : la lampe était alimentée par du courant continu, dont on modifiait progressivement l’intensité. Des valeurs de la différence de potentiel aux bornes de la lampe, on déduit par division les valeurs de la résistance, indiquées dans la troisième colonne du tableau. Pour les mesures photométriques, on employait comme lampe de comparaison une lampe de
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- fnême type que la lampe étudiée, c’est-à-dire une lampe Osmin dont la différence de potentiel aux bornes était maintenue constante ; l’intensité lumineuse correspondant à cette différence de potentiel avait été déterminée probablement par comparaison avec une lampe étalon.
- Les résultats expérimentaux montrent que, sur courant alternatif, la résistance de la larnpe ji’a varié qu’entre 209,6 et 2i4 ohms, soit de 2ix °!0 par rapport à la valeur moyenne : par contre, l’intensité lumineuse a varié de a3 °j0 par rapport à sa valeur moyenne. Cette variation dépend évidemment de la construction du filament de la lampe et de ses propriétés : elle dépend aussi de la fréquence du courant alternatif et de la différence de potentiel sous laquelle fonctionne la lampe : finalement, elle doit être plus forte pour des lampes à filaments tins que pour des lampes à gros filaments.
- La figure 2 donne des courbes de courant, de tension et de résistance de la lampe, tracées d’après les valeurs contenues dans le tableau I.
- Comme abscisses, on a porté les angles de déplacement du contact à l'échelle de 1 division = i5® ; pour les ordonnées des courbes iv, î, e, on a pris des échelles où une division représente 1 ohm, une unité et 20 unités. Les origines des courbes e et i doivent coïncider exactement, puisqu’il ne se produit aucune f- é. m. dans la larnpe. La forme des courbes montre que, dans les branches ascendantes, la
- différence des valeurs e et i est un peu plus petite que dans les branches descendantes. Cela provient de ce que la résistance de la lampe n’est pas constante pendant une demi-période et qu’il en résulte une distorsion de la forme de courbe du courant. Pondant la diminution de la différence de potentiel, la lampe se trouve dans un état d’incandescence plus poussé que pendant l'augmentation de la différence de potentiel. Cet état d'incandescence plus poussé correspond à une résistance plus élevée, les valeurs de i doivent être un peu plus faibles pendant la diminution de e. Les lampes à filament de carbone doivent présenter la propriété opposée, parce que Pur résistance diminue quand l'incandescence augmente. La courbe de résistance w est tracée de telle façon sur la figure 2 que l’axe des abscisses corresponde à la résistance de 209 ohms. La f*>rme de la courbe iv montre combien le maximum *t le minimum de la valeur de w est déplacé vis-.-vis des valeurs maxima et nulle des courbes e et \ Le maximum et le minimum delà courbe w correspondent à la plus faible intensité lumineuse de'a lampe.
- Sur la figure 3 sont tracées deux courbes d’hystérésis de la lampe. La courbe étroite a été obtenue en portant en abscisses les valeurs instantanées de l’intensité de courant i et en ordonnées les valeurs correspondantes de la différence de potentiel e : dans la figure, on a conservé les échelles précédentes. La branche inférieure de la courbe correspond à l’augmentation du courant. La branche supérieure correspond à la diminution du courant; elle provient
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- de la variation de résistance de la lampe dans chaque demi-période. A la demi-période négative correspond un cycle d’hystérésis absolument égal du côté opposé à l’origine dans le troisième quadrant du système de coordonnées. Malgré la distorsion de la courbe de courant, on ne peut pas parler d’un déphasage entre le courant et la différence de potentiel correspondant à la lampe, car il ne se produit jamais de force électromotrice dans la lampe, l'action delà self-induction étant négligeable. Par suite, le produit des valeurs efficaces du courant et de la différence de potentiel doit être exactement égal à l’énergie consommée. La distorsion que présente la courbe de courant est due k la variation de la résistance ohmique de la lampe. Une courbe analogue a été trouvée par Simoa pour des lampes k arc.
- La deuxième courbe L tracée sur la figure 3, représente la courte d’hystérésis des intensités lumineuses correspondant k la lampe Osmin étudiée dans 1^ conditions indiquées. Comme échelle des inensités lumineuses, ou a pris une division poif 2 bougies : l’axe des abscisses correspondk une intensité lumineuse de 66 bougies He^er- La courbe s’étend à peu près symétrilnetnen^ du côté négatif de l’axe des ordonnes dans le deuxième quadrant du système (Je ,coordonnée s. La branche inférieure de la corbe correspond à l’augmentation d’intensité f!t courant. On voit, d’après la forme de la courbe, qu’au moment où le courant est nul, l’intensité lumineuse est a peu près égale à la valeur moyenne de l’intensité lumineuse de la lampe. Quand l’intensité de courant augmente, l’intensité lumineuse décroît et atteint la valeur minima seulement quand l'intensité de courant a atteint environ jb °j0 de l’intensité maxima. Ce décalage important du minimum de l’intensité lumineuse peut être expliqué par le fait que, pendant l’intervalle de temps écoulé, l'intensité de courant est faible et la perte de chaleur est beaucoup plus grande que la chaleur produite par le courant. À proximité du minimum de l’intensité lumineuse, la courbe est très aplatie, parce qu’à ce moment la chaleur produite et la chaleur dégagée ont la même valeur. Au moment où l’intensité du courant atteint la valeur maxima, l’intensité lumineuse de la lampe étudiée est encore plus faible qu’au moment où le courant s’annule. Le maximum de l’intensité
- lumineuse se produit avec un fort retard pendant la diminution du courant. La courbe passe ensuite de l’autre côté de l’axe des ordonnées et est symétrique. Pour la lampe k arc, on doit trouver de la même façon une courbe d’hystérésis qui, toutefois, doit être dissymétrique quand on détermine l’intensité lumineuse de la lampe dans une direction inclinée par rapport à l’horizontale. La courbe des intensités lumineuses d’une lampe à arc alimentée par du courant alternatif ne peut pas être déterminée de la même manière par la détermination de la courbe de résistance et la mesure de l’intensité lumineuse correspondante en employant une source de courant continu.
- Pour déterminer la courbe d’intensité lumineuse d'une lampe k courant alternatif, on peut opérer de la façon suivante. On cale sur l’axe d’une machine k courant alternatif un disque muni de fentes radiales correspondant aux distances polaires. Derrière ces fentes est disposée la lampe à incandescence : les fentes sont assez larges pour que Je filament de la lampe soit entièrement visible k travers elles. Pendant la rotation du disque, les rayons lumineux de la lampe ne peuvent parvenir sur l’écran photométrique que pendant des intervalles de temps déterminés. Après chaque mesure, on tourne le disque d'un certain angle sur l’arbre de la machine k courant alternatif et l’on recommence la mesure. Cette méthode présente deux inconvénients : d’une part, à cause de la largeur des fentes radiales, on mesure non pas l’intensité lumineuse correspondant k une phase déterminée, mais seulement la valeur moyenne de l’intensité lumineuse correspondant k un large intervalle. En second lieu, on n’obtient pas directement l’intensité lumineuse, mais seulement la forme de courbe de l’intensité lumineuse. Cet appareil ne pourrait pas non plus être employé pour l’étude d’une lampe k arc k globe opale, c’est-à-dire d’un foyer de grandes dimensions.
- E. B.
- Sur la, détermination de l’intensité lumineuse horizontale moyenne de lampes à incandescence (suite). — F. Uppenborn(1). — EUktro-technische Zeitschrift, 21 février 1907.
- L’influence de la variation de forme est mar-
- (‘) Éclairage Électrique, t. LI, 3o mars 1
- 1907, p. 46o.
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- quée par le fait que, pour la raison pour laquelle l’intensité horizontale moyenne est diminuée quand la vitesse de rotation augmente, l’intensité lumineuse dans la direction de l’axe vertical doit être accrue. Pour mettre ce fait en évidence, fauteur a repris la lampe III, sur laquelle on avait trouvé l’erreur maxima, et l’a placée à nouveau dans le support tournant, qui, dans ce cas, était disposé horizontalement, de façon que l’axe de rotation coïncidât avec l’axe du photomètre, photométrée immobile dans cette position, la lampe a donné une intensité lumineuse de i4 bougies ; quand le support était mis en rotation par un électromoteur, l’intensité lumineuse s’élevait à i5,i bougies; l’erreur commise atteignait donc 7,85 %. Cette expérience montre nettement l’influence d’une variation de forme du filament. Dans la méthode de rotation sous sa forme la plus simple, les erreurs objectives résultant de la déformation du filament doivent croître avec la vitesse de rotation, et les erreurs subjectives résultant du papillotement que produit un mauvais centrage doivent diminuer avec la vitesse de rotation. Les deux conditions se contre-balançant pour la vitesse de rotation la plus favorable, il s’agit de trouver une vitesse de rotation pour laquelle les deux erreurs s’équilibrent autant que possible.
- L’auteur a choisi une série de lampes de no ou 120 volts et de 16 bougies provenant des sociétés : l’A. E. G., Bergmann, Philipps, Pintsch, et Siemens et Halske. Après avoir fait brûler ces lampes pendant 5o heures pour obtenir une intensité lumineuse constante, l’auteur les a placées successivement dans le support tournant et les aphotométrées pour différentes vitesses de rotation. Le supporttournant était établi de telle façon que son axe de rotation coïncidât avec l’axe photométrique. De cette façon, l’auteur a trouvé pour chaque lampe la valeur de l’intensité lumineuse pour differentes vitesses. On aurait pu s’attendre à ce que, pour des mêmes lampes d’une même fabrique et pour une même vitesse de rotation, les erreurs par rapport à la valeur trouvée pour une vitesse nulle fussent à peu près égales. En réalité, il n’en est pas ainsi, comme le montrent les chiffres du tableau VI relatif aux lampes k no volts et à 220 volts. On voit que, d’une façon générale, les résultats obtenus sur des lampes a 220 volts sont plus mauvais que ceux relatifs aux lampes à no volts. Les lampes
- de Siemens et Halske font exception, mais les lampes à 110 volts de cette marque présentent de fortes erreurs même à de faibles vitesses de rotation. L’irrégularité constatée pour les différentes lampes ressort nettement du fait que, dans certains cas, les erreurs sont négatives. En ce qui concerne la vitesse de rotation la plus favorable, on peut seulement dire que, dans la plupart des lampes, les erreurs commencent à devenir importantes des que la vitesse de 180 tours par minute est sensiblement dépassée.
- TABLEAU VI
- Tandis que les erreurs objectives peuvent être très importantes dans certaines circonstances, les erreurs subjectives produites par le papillotement sont tout à fait peu importantes par des vitesses relativement élevées, comme l’a montré l’essai suivant. Deux lampes de même type de 110 volts et 16 bougies furent placées, l’une bien centrée, l’autre mal centrée, dans le support tournant dont l’axe était vertical au-dessus de l’origine du banc photométrique. L’erreur moyenne de 20 mesures a été faible.
- Pour employer la méthode de rotation on peut opérer de la façon suivante. On choisit, pour chaque type de lampes à essayer, une lampe étalon de meme type dont l’intensité horizontale moyenne a été exactement déterminée par une mesure directe. La lampe étalon est alors placée
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- dans le support tournant et sert à étalonner une lampe intermédiaire. Ensuite, on plane dans le support tournant les lampes à étudier et on les photomètre par rapport à la lampe étalon intermédiaire. Cette méthode suppose que le coefficient dù à la déformation est le même pour la lampe étalon et pour la lampe étudiée. Les mesures ont montré que les résultats obtenus sont satisfaisants. Cinq lampes de l’À. F. G., de 220 volts et 32 bougies, qui avaient déjà fonctionné pendant un temps assez long, furent pholométrées d’abord par la méthode de la mesure directe, puis par la méthode de rotation à 180 tours par minute. Les erreurs commises dans cette seconde mesure sont faibles, comme le montrent les chiffres du tableau VII.
- tapleau vil
- Tans la première ligne de ce tableau, les er-rjrs sont faibles : les filaments des lampes étaient .ncrés par deux supports et se déformaient peu. Dans la deuxième ligne, on voit des erreurs plus importantes : les erreurs trouvées avec la lampe étalon n° 5 sont intermédiaires entre les deux groupes d’erreurs précédentes. On voit, d’après ces chiffres, que la méthode de rotation peut être appliquée de cette façon, mais il ne faut pas oublier que cette méthode est applicable si l’on doit comparer entre elles des lampes dont la déformation n’est pas la même. L'auteur a fait, dans ces dernières conditions, une série d’essais sur 8 lampes de différentes provenances. Les lampes 3 et 5 étaient de 3a bougies et avaient un filament long, sans ancrage ; la lampe n° 4 était une lampe de a5 bougies de même provenance munie d’un support d’ancrage. Tandis que, sur la lampe n° 4, aucune erreur de déformation n’était sensible, l’erreur de déformation atteignait 4'6 % pour la lampe n° 3 et 5,3 0j0 pour la lampe n° 5. En employant alors la lampe n° 5 comme lampe étalon, on trouva pour la lampe
- n°3 un écart de 0,7 °/0 dans l’intensité lumineuse, et pour la lampe n° 4 un écart de 6,3 °/„parrap-port à la valeur indiquée. On voit que, bien que les filaments des lampes 3 et 5 présentassent une déformation beaucoup plus graude que le filament de la lampe 4, le résultat de la mesure est beaucoup meilleur pour la lampe 3 <]ue pour la lampe 4, parce que, dans ce cas, les déformations du filament de la lampe étalon et de la lampe essayée étaient à peu près équivalentes.
- La méthode de rotation, même sous sa forme améliorée, ne doit être employée qu’avec précaution et doit être limitée aux types de lampes dans lesquelles la déformation prévue du filament est faible. Cela est, en général, le cas des lampes de l’À. E. G. qui sont presque toutes munies de supports d’ancrage.
- On a pensé à combiner la méthode de rotation avec la méthode des miroirs d’angle afin de réduire autant que possible l’erreur relative à chacune de ces méthodes. Si l’on fait tourner la lampe devant un miroir d’angle, Lceil perçoit à chaque instant la somme des intensités lumineuses dans trois directions différentes. On obtient à peu près la même diminution du papillo-tement que si l’on triplait la vitesse, ce que l’on ne pourrait faire à cause de la déformation considérable du filament. Mais cette méthode présente forcément la même cause d’erreur que la méthode des miroirs d’angle. L’exactitude de cette dernière dépend, comme l’on sait, de ce que la lampe étalon et la lampe à essayer présentent la même répartition lumineuse.
- Pour étudier cette nouvelle méthode, l’auteur a fait les essais suivants. On choisit quatre lampes dont les filaments avaient été reconnus peu déformables. Les lampes 1 et 2 de 110 et u5 volts étaient de provenances différentes ; leurs filaments avaient une boucle et étaient ancrés par un support. Les deux autres lampes, de 220 volts, avaient des filaments à trois boucles soutenus par un seul ancrage. Pour les quatre lampes, on détermina d'abord exactement l’intensité horizontale moyenne, puis on la plaça dans le support tournant derrière lequel était disposé un miroir d’angle. La mesure était faite avec une lampe intermédiaire. De la valeur réelle de l’intensité horizontale moyenne et delà valeur trouvée dans la mesure avec le miroir, on déduisait un facteur de proportionnalité le «facteur du système de miroirs». On doit multiplier
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- par ce facteur l'intensité lumineuse trouvée pour obtenir l’intensité horizontale moyenne vraie. Les valeurs ainsi obtenues pour Je facteur du système sont indiquées par le tableau VIII.
- TABLEAU VI1Ï
- Facteurs du système, le support étant immobile.
- lampe intensité INTENSITÉ F ACTEUK *
- .6,. 43,5 0,370 - 1,47
- I9’° 5o,9 0,373 — 0,67
- 18,8 49.1 o,383 -1- 2,00
- i7,5 40,5 0,376 -h 0,13
- M r>yenne. . 0,3755 J 1,07
- Comme on le voit, les facteurs du système n’ont pas la même valeur : les plus grands écarts A trouvés par rapport à la valeur moyenne atteignent 2 °/0, c’est-à-dire sont bien supérieurs à la limite d’exactitude des mesures photométriques. D’après ce qui précède, ces écarts proviennent principalement des différences dans la forme des filaments. Ensuite, on fit tourner le support tournant à la vitesse de 180 tours par minute et l’on refit les mêmes mesures. On trouva ainsi les valeurs suivantes du facteur de rcduc-
- TABLEAU IX
- Facteurs du système, le support étant mis eu rotation.
- INTENSITÉ INTENSITÉ “ÿïïfisF"
- 16,1 43,5 o,37o ±0
- >9.0 5ü,5 0,376 -ho.8
- 4 17,5 40,6 0,37a — 0,3
- M 0,373
- Il est remarquable que les intensités lumineuses obtenues en photométrant devant le mi-rmr ont à peu de chose près la même valeur, que le support tourne ou non. La lampe n® 3 fait seule exception. 11 semble, d’après ces résultats,
- que l’on peut déterminer avec une exactitude suffisante l'intensité horizontale moyenne d’après la somme des intensités lumineuses des trois directions, indépendamment de la position du plan du filament. Le fait que la position de ce plan ne joue pas un rôle important est mis en évidence par le fait que, pendant la rotation, il ne se produit presque aucun papillotement. Des expériences postérieures ont montré que, sans miroirs, les lampes 3 et 4 donnaient Heu à un fort papillotement.
- Finalement, on fit une mesure sans miroir en faisant tourner les lampes à la vitesse de 180 tours par minute, et l’on troviva les chiffres du tableau X.
- TABLEAU X
- Les erreurs dues à la déformation dufil&vien^ sont, comme l’on voit, assez considérables, uen que les lampes eussent été choisies soigneus. ment. Le papillotement était plus marqué, poui les quatre lampes, sans miroir qu’avec miroir ; pour les lampes 3 et 4, il était tel que le réglage était presque impossible.
- Les expériences ont confirmé que, par la méthode de rotation employée avec un miroir, le papillotement est considérablement réduit, et ont montré que les facteurs du système ont à peu près la même valeur quand le support tourne ou quand il est immobile. L’exactitude que l’on peut obtenir d'après le facteur de réduction est déterminée par les considérations suivantes: si l’on fait tourner une lampe d’abord sans miroir puis avec miroir, on peut encore désigner sous le nom de facteur de réduction le rapport des deux chiffres. Lé facteur du système doit avoir la même valeur -——— pour toutes les lampes,
- quel que soit leur type, en appelant a le coefficient de réflexion supposé le même pour les deux miroirs. Les lampes étaient soumises, en outre,
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- avec et sans miroir, à la même déformation du filament, l’erreur due à la déformation reste sans influence sur les résultats de cet étalonnage. Si l’on détermine ce facteur du système pour les quatre lampes, et si l’on calcule les écarts A par rapport à la valeur moyenne, on trouve les résultats suivants :
- , L’écart moyen pa‘ rapport à la vitesse moyenne est de 0,5°/,: Exactitude de la détermination est donc d’une p'andeur de l’ordre de celle que l’on doit attende d’une mesure photométrique.
- E. B.
- gur j’ nergie lumineuse et calorifique des lampe? ® incandescence. — J. Russner. — Elek-trotechve unt* Maschinenbau, io mars 1907.
- j auteur a employé une méthode indiquée par çumsehl pour déterminer l’énergie lumineuse t calorifique de lampes à incandescence. Dans cette méthode, on plonge la lampe dans de l’eau pour absorber les rayons calorifiques. Les résultats obtenus par Grimsehl n’étaient pas exacts parce que cet auteur employait de minces couches d’eau qui ne pouvaient absorber la totalité des rayons calorifiques obscurs. 11 n’est pas possible
- d’employer des couches liquides suffisamment épaisses pour absorber tous les rayons calorifiques. L’auteur a résolu le problème en se servant d’un liquide qui absorbe mieux les rayons obscurs que l’eau, de l’oxydule de fer ammoniacal, ou du sulfate de fer et ammoniacal. On plaçait une lampe à incandescence dans une solution à 3o °/0 de cette substance, en disposant à côté d clle un thermomètre et un agitateur. Pour faire l’essai, 00 introduisait d’abord le récipient dans de l’eau froide et on l’amenait à la température initiale voulue : ensuite on faisait passer le courant dans la lampe, et on notait le temps. A partir de ce moment, on maintenait constante l’intensité du courant dans la lampe, puis, au bout d’un certain temps, on déterminait l’échaufïement. Dans cet essai, les rayons lumineux seuls traversent la solution et la paroi de verre. Pour transformer ceux-ci également en chaleur, on recouvrait d’un côté la lampe de papier d’élain noirci avec du vernis à l’alcool, et on renouvelait l’essai. La différence entre les valeurs de la radiation ainsi trouvées donne, exprimée en pour cent, la proportion de radiation lumineuse dans la radiation totale.
- L’auteur a étudiéde cette façon plusieurstypes de lampes électriques à incandescence et atrouvé les résultats suivants :
- Pour des lampes à filament de carbone, la radiation lumineuse est o,6î °/0 de la radiation totale ; dans une lampe au tantale, elle atteint 2,2 °/y de la radiation totale; dans la lampe à osmium, elle s’élève à 2,3 °/0, et, dans la lampe osram, à 2,46 °/0• Comme on le voit, cette méthode donne des résultats très intéressants.
- E. B.
- Le Gé>
- : J.-B. Nouet.
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- Samedi 4 Mai 1907.
- 14* Année. — N' 18.
- L’Éclairage É1
- h 13*803*!
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ÉNERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l'Institut. — A. BLONDEL,, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’École des Ponts et Chaussées. — Éric GÉRARD, Directeur de l’Institu, Électrotechnique Monte-fiore. —M. LEBLANC, Professeurs l’École des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbome, Membre-de l’Institut. — D. MONNIER, Professeur à l’École centrale des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l'Institut. — A. WITZ, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille, Membre Corr1 le l’Institut.
- DE LA MESURE DE LA RÉSISTANCE D UNE PILE EN CIRCUIT TERME, PAR LA MÉTHODE DE MANCE (AU PONT DE WUEATSTONE)
- On sait en quoi consiste le principe de cette mesure : on dispose la pile dont on veut éva luer la résistance : P, sur l’un des bras du pont
- de Wheatstone (fîg. i); trois résistances bien ré- ‘ B______________
- glées : r, R, R' étant intercalées sur les autres bras ; un galvanomètre à miroir G sensible, avec une résistance R/t assez grande pour qu’il ne reçoive qu’un courant très faible (ne faisant pas sortir le spot lumineux de la règle de Poggen-dorfï) sur l’une des diagonales ; un fil conducteur de résistance négligeable, pourvu d’une clef de court-circuit K, sur l’autre diagonale.
- Le réglage est fait quand, la clef K étant ouverte ou fermée, la déviation du galvanomètre demeure la même.
- (U est nécessaire de disposer aussi une clef de court-circuit sur le circuit de la pile P, afin de ne pas laisser celle-ci se polariser pendant les opérations de réglage : ce qui pourrait rendre les lectures difficiles.)
- On indique, dans tous les traités de mesures électriques, que, lorsque l’équilibre du galva-
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- fournit la résistance
- «
- nomètre a été obtenu, la relation ordinaire du pont de Wheatston cherchée:
- p = ,x|.
- Il est intéressant de rechercher comment cette relation peut être justifiée par le jeu des résistances employées. Pour démontrer la formule (i), on peut adopter l’une ou l’autre des deux voies suivantes :
- a) Ou bien, calculer l’intensité dans le circuit du galvanomètre, quand la clef K est au contact, et écrire qu elle est indépendante de la résistance du fil qui comprend cette clef. On arrive ainsi à formuler plusieurs hypothèses, parmi lesquelles la relation (i) ci-dessus ; mais alors cette relation : F = rX^-> constitue une condition suffisante, mais non nécessaire pour la solution du problème.
- b) Ou bien: on calcule l’intensité dans le circuit du galvanomètre quand K est ouverte, puis quand K. est fermée, et on écrit que ces deux intensités sont égales. Cette manière d’opérer nous semble plus rigoureuse et présente Vavantage de suivre de plus près les deux manipulations eft'ectcées pour le réglage. Cette méthode de calcul n’étant pas développée, à notre connaissance, dans les traités de mesures, nous allons l’exposer ici : elle pourra peut-être familiariser davantage avec cette méthode de mesure, la plus commode en ce qui concerne les pilapolarisables. Nous montrerons ensuite, à l’aide d’un exemple, comment il faut l’appliquerpour arriver à un bon résultat.
- Considéronf'Successivement les deux phases de la manipulation:
- i° La clef <e court-circuit K est ouverte : on abaisse la clef S de la pile ; l’intensité I du courant qui nat dans le circuit total, se partage en: i suivant le galvanomètre, % suivant la portion du circuit (fig. i). Soit : g, la résistance d’ensemble du galvanomètre G et de son rhéc^t RA. La loi d’Olnn nous donne, dans le circuit fermé BPÀGOR (15 = f. é. m. de la pile': E = ï (P-f-r)-f~ ig.
- Lt* lois de Kirchhoff fournissent pour i, la relation connue : î=Ix-
- E='eifiJÎ(p+')+'»=1[l
- (R + R'
- R+R' 'R + R' + y +)(P + r)+y(R+RT|
- «
- 2° La clef de court-circuit K est fermée : la clef S de la pile, qui avait été ouverte tout
- B<K,D
- cuit comme le montre la figure
- aussitôt après la lecture de la déviation S fournie par la règle du galvanomètre (pour éviter la polarisation), est abaissée, en même temps que la clef K ; supposons que la même déviation 3 soit lue au galvanomètre (nous indiquerons plus loin comment on arrive pratiquement à ce résultat). Dans ces conditions, le fil BKD étant de résistance négligeable, les deux points B et D sont placés au même potentiel, très sensi-blement; on peut donc, dans cette deuxième partie de la manipulation, représenter le cir-Nous allons calculer la nouvelle intensité i. dans le
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- galvanomètre, et nous éerix*ous qu’elle est égale à la précédente i. (On conçoit aisément que la nouvelle disposition des résistances modifie l’intensité fournie par la pile). Soient : I', 4> i'u i'I, 4, les intensités dans les portions : BA, AG, CrB, CRB, AR'B. La loi d’Ohm nous donne, dans le circuit fermé BACB :
- E = I'P+*\ÿ + *îr.
- Les lois de Kirchholf nous permettent d’écrire, d’autre part:
- Circuit OBRC : *1'r = iTR Circuit AGCrRR'A: îjÿ.+ tir — 4R/==o.
- On a, d’ailleurs: 1' = i$—I—4 -}- il = 4 H- 4 et ïi = —J— zj.
- On tire, de ces formules, pour exprimer 4 en fonction de E et des résistances:
- 1 remplaçant dans la formule
- , g(R + r) + n>-1 = . r(R + r)Çy+R') + It.-1 ll'(R + r) J R'(R + r) J
- + PH-J + 7
- PRr 1 ~R'(R + r)J'
- D’o
- is
- i+v + <j +
- Rr
- + ;
- PRr
- sJ+ir£; + î
- R + r R'(R + r)
- Or, pour que : 4 = i, il faut, les numérateurs étant égaux, que l’o PRr _ /P + r\
- R + i- 1 R'(R + r) —'+\R + R7? t ceci, quelle que soit ta résistance g ; ou bien :
- rp_ P —r~l Rr PRr_____
- ÿ|_R' fi+R'J fi+r R'(R + r)
- Ce qui n’aura lieu qu'à la condition:
- P P + r „ -, PR —rll
- i même temps que :
- IV R+R'
- PRr
- PV (R H- R') R ’
- R-f-r R'(R + r)
- RrÇR' + P)
- R'CR-t-'O
- r(PR — rR')_ . R'(R + »-) L
- (3)
- égalité vérifiée en même temps que:
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- La condition: est donc nécessaire pour que l’on ait: ù = î, dans les conditions où
- l’on opère (même déviation du galvanomètre); c’est la relation du pont de Wheatstone. Enfin, cette condition est suffisante; car, si l’on fait: P = ^-> dans les dénominateurs de
- i et de
- obtient après substitution, pour tous les
- MV
- Pi
- R '
- d<
- l’expression :
- Application pratique de cette méthode. — Soit à évaluer la résistance d'une pile Leclanché dont le liquide actif est une solution aqueuse saturée de chlorure d’ammonium.
- La résistance additionnelle au galvanomètre est prise égale à 20000 ohms, pour n’avoir pas une déviation en dehors de la règle. —Nous prenons (fig. 1) : r= 1 ohm ; R = 3 ohms ; etnous essayons: R' = 4 ohms; avec S au contact, le galvanomètre Desprezd’Arsonval donne, sur la règle transparente: ^=177 millimètres ; en abaissant S et K simultanément, on a: 32=i84 millimètres: la résistance R' est donc trop forte ; nous prenons 3 ohms, et nous obtenons : Si = 169 millimètres ; puis : S2= 172 (R; est toujours trop forte) ; nous essayons : R' = 3 ohms et demi (boîte d’ohms Ducretet allant de — d’ohm à 10000 ohms); nous avons: g, — 165 ; S2 = 165 ; le réglage est obtenu. On a donc : P = rx^ = i ohmx -$~= o0hI">83.
- Recommençant l’expérience avec: R = 6 ohms; nous obtenons encore le réglage pour: IV = 5 ohms (correspondant à : = 3a = 187 millimètres) ; d’où : P — 1 ohm x 0°',m,83,
- résultat identique au précédent.
- Mais la polarisation de cette pile étant rapide, il faut faire rapidement les lectures, surtout quand S et K sont au contact (la résistance d’ensemble diminuant, et l’intensité fournie parla pile augmentant, la polarisation augmente vite) : on abaisse donc les clefs S et K ensemble, tout juste le temps de constater la position maxinia du spot, qui rétrograde aussitôt: dans ces conditions, on obtient toujours deux ou trois résultats concordants, si les mesures sont rapides et suffisamment rapprochées.
- Malgré toutes ces précautions, la polarisation est encore assez active, pour donner, dans une nouvelle mesure ultérieure, avec des résistances un peu plus lorles (pour R et IV) une résistance légèrement augmentée ; ainsi la même pile nous donne, peu après, pour l’équilibre du galvanomètre : R = 10 ohms ; R' = 9 ohms ; d’où : P = o0hm,9o.
- Nota. — Il faut noter que le résultat fourni par une mesure directe est très voisin du précédent.
- En fermant notre pile Leclanché sur une résistance extérieure (étalonnée): R, relevant l'intensité I fournie, mesurant la f. é. m. à circuit ouvert E (méthode d’opposition), nous avons obtenu: E=ivolt,47; l = oampûre,37Ô ; R = 3 ohms; d’où pour la résistance intérieure de la
- pile :
- ^11*22 _3 =
- 3 = 3,92 —3 = 0,92 ohm.
- Seulement la pile demeurant, dans ce cas, plus longtemps en circuit, sur une faible résistance, se polarise plus vite que dans la méthode précédente ; et une deuxième lecture de I et R, fournirait un nombre plus considérable.
- Pour toutes ces raisons, nous estimons que la méthode dupont de Wheatstone est celle que l’on doit adopter de préférence.
- H. Pécheüx.
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- L’USINE HYDRO-ÉLECTRIQUE DE LIVET
- L’usine hydro-électrique de Livet est établie dans l'Isère, à quelque distance de la ville de Grenoble. Elle utilise une chute d’eaii de la Romanche, affluent du Rrac. Sur une longueur d’une vingtaine de kilomètres environ, la Romanche présente une pente rapide, avec un débit important. Pendant une grande partie de l’année, ce débit atteint environ 3o mètres cubes; sa plus petite valeur, en hiver, est de 8 mètres cubes environ.Unbarrage dérive l'eau dans un canal souterrain de 2 kilomètres de longueur ayant une section d’une dizaine de mètres carrés : ce canal débouche dans une chambre d’eau, d’où partent les conduites forcées qui alimentent l’usine. La hauteur de chute utilisée est normalement de 6o mètres et peut descendre à 53 mèlres.
- Primitivement, l’usine de Livet, appartenant à la Société électrochimique de la Romanche, était destinée à la fabrication du carbure de calcium : elle était équipée pour cela avec cinq groupes de iooo kilowatts produisant du courant alternatif sous ^5 volts et deux groupes d’excitation de ioo kilowatts. L’énergie électrique fournie par ces générateurs est actuellement employée pour la fabrication de l’aluminium et le traitement de quelques autres métaux. Dans la suite, on a adjoint à l’usine primitive une nouvelle installation destinée à fournir l’énergie électrique nécessaire à la ville de Grenoble r cette nouvelle installation a été mise récemment en service et présente des particularités intéressantes qui méritent une rapide description.
- La nouvelle installation comprend trois groupes électrogènes établis pour fournir chacun une puissance de a5oo chevaux sous une chute de 53 mètres et de 3ooo chevaux sous la hauteur de chute normale de 6o mètres. Ces groupes sont desservis par deux excitatrices de 180 chevaux. L’énergie électrique est produite sous forme de courants triphasés i 3 5oo volts : la tension de ces courants est élevée à 26000 volts ou à 32 5oo volts pour la transmission.
- La prise d’eau qui dessert l’usine totale est située à deux kilomètres en amont de Livet Elle comprend un déversoir latéral établi sur la rive gauche de la Romanche et muni d’une grille de garde ; le débit est de 20 mètres cubes par seconde. Une chambre d’eau, située contre le déversoir, communique avec un canal souterrain de dérivation : cette chambre d'eau comporte une grande vanne de prise servant pour régler l’admission. Après le déversoir est établi un pertuis de chasse à trois vannes.
- La digue de retenue a la forme d'un arc de cercle de 60 mètres de rayon et de 3o mètres de développement : elle comprend trois arceaux formant voussoirs, qui s’appuient sur des piliers de 10 X 3 mètres. Le canal souterrain est creusé dans le rocher et est à peu près cylindrique: son diamètre est de 3m,75. Le revêtement est en béton de ciment. Ce canal aboutit à deux chambres d’eau qui dominent de 60 mètres l'usine de Livet. L'une de ces chambres, pourvue d’une vanne de chasse et d’une grille de garde, sert pour la décantation; elle est munie d’un déversoir par lequel passe l'excèdent d’eau : l’autre chambre sert pour l’alimentation de la conduite forcée et est reliée à la précédente par trois vannes.
- La conduite forcée, placée dans un puits vertical de 3 mètres de diamètre, part du fond de la chambre d’alimentation : elle est en acier doux de 5 à i5 millimètres d’épaisseur suivant les tronçons, son diamètre est de 2m,oo ; l’effort maximum supporté par le métal ne dépasse
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — ffa 18.
- pas \ kilogrammes par millimètre carré. Une conduite horizontale, raccordée à la conduite verticale, relie les deux usines hvdro-électriques et porte les prises d’eau des turbines.
- Les turbines hydrauliques ont été fournies par la maison A et 11. Bouvier : leur vitesse de rotation est de 370 tours par minute ; elles sont du type Francis à réaction et aspiration, à aubade symétrique, de façon à équilibrer les réactions longitudinales sur l’arbre. L’admission se fait par en dessous dans une chambre en forme de spirale, amenant progressivement et sans contraction l'eau sur le distributeur de la turbine. Ce distributeur est composé d’une série de, languettes en acier oscillant autour de leur axe et commandées simultanément au moyen d’un cercle en acier actionne par les servo-moleurs de vannage. La figure 1
- donne une vue d’une turbine complète et la figure 2 montre le détail de celte turbine ; la figure 3 montre la roue mobile.
- Chaque turbine de 2 5oo chevaux absorbe à pleine charge 5 000 litres par seconde et est alimentée par un conduit de im,(io de diamètre muni d’une vanne. Le poids du volant calé sur l’arbre est de 8 tonnes. Ce volant est fretté au moyen d’un bandage en acier sans soudure capable de résister à l’action de la force centrifuge à la vitesse d’emballement. Au poids du volant s’ajoute celui de l’inducteur de l’alternateur, accouplé avec la partie tournante ; l’ensemble est caractérisé par un produit PV = 8 5oo par cheval au minimum. Pour une variation totale de la charge, les variations de vitesse ne dépassent pas 5 à 6%. Le rendement propre des turbines est de 78°/0 à pleine charge, 7Ô0à trois quarts de charge et 70 °/„ à demi-charge.
- Le réglage de la vitesse est assuré par le régulateur central de précision, système H. Bouvier, dont la description a déjà été donnée en détail (*). Deux de ces régulateurs ont été in-
- (l) Eclairage Electrique, t. XLVI, i3 janvier 1906, p. 5o.
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- stalles à l’usine de Livet : en temps normal, un seul d’entre eux est en fonctionnement et l’autre sert de réserve. Chacun de ces régulateurs est entraîné par un moteur synchrone de 3o à 35 chevaux, à 200 volts et y5o tours par minute; il peut actionner simultanément les trois turbines. A chaque régulateur est adjoint un transformateur 3 5oo/aoo volts alimentant le moteur synchrone.
- Outre le réglage par régulateur central, chaque turbine est munie d’une commande à la main et d’un régulateur de pression prévu pour parer aux coups de bélier que pourraient produire dans la conduite des fermetures brusques du vannage. Au moment où une telle
- fermeture se produit, le régulateur de pression ouvre automatiquement un orifice qui maintient constant le débit de la conduite. Pour ne pas dépenser inutilement de l’eau, le régulateur referme ensuite progressivement l’orifice avec une vitesse assez faible pour n’occasionner aucune suppression dans la conduite forcée.
- L’appareil se compose en principe d’une soupape cylindrique a- (fig. /i), qui se meut dans un cylindre percé d’orifices 0; la chambre c est en communication avec la conduite d’eau forcée ch, le tuvau t se rend au bief d’aval. La tige t de la soupape est reliée par l’intermédiaire de la bielle i à un levier l ; ce levier porte une articulation à chacune de ses extrémités. L’extrémité n est reliée par l'intermédiaire de la bielle i à une manivelle p calée sur l’arbre a qui actionne le vannage de la turbine ; l’autre extrémité n du levier est reliée à la tige d’un piston h qui peut se mouvoir dans le cylindre r. Le piston k est muni d’une soupape à ressort 2, le cylindre r est rempli d’un liquide tel que huile ou glycérine et la partie inférieure du cylindre communique avec la partie supérieure de ce même cylindre par une pe-
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- tite conduite g ht présentant en k une partie rétrécie pouvant être plus ou moins obturée par le pointeau p ; ce pointeau suit le mouvement de la tige t, par l’intermédiaire de la pièce rigide vx.
- Le fonctionnement est le suivant :
- Supposons que le vannage vienne à se fermer brusquement d’une quantité déterminée correspondant à un certain déplacement angulaire de l’arbre a tournant dans le sens de la flèche f. La soupape 3 reste appliquée sur son siège, le piston k ne pouvant descendre qu’avec une vitesse relativement lente, il en résulte que i'.articulation n va s’élever, la tige t suivra le mouvement et par conséquent la soupape s démasquera les orifices o d’une certaine quantité, livrant ainsi passage à un volume d’eau sensiblement égal à celui qui vient
- d’être enlevé au moteur. Lorsque le vannage de la turbine est arrivé dans la position qu’il doit occuper, l’arbre a ne tournant plus, l'articulation n reste immobile, mais alors, le poids de la soupape $ et le poids du piston k agissent sur le levier et celui-ci s’abaisse avec une vitesse qui va en diminuant progressivement, au fur et à mesure que le pointeau p, en descendant, obstrue davantage la section de l’orifice h. Il résulte de ce qui précède que la soupape s reterme lentementles orifices o, avec une vitesse d’autant plus faible qu’on se rapproche davantage de la fermeture complète de ces orifices.
- Si l'arbre a vient à tourner dans le sens de la flèche e correspondant à l’ouverture du vannage de la turbine et si la soupape s se trouve complètement fermée, le levier l, prenant son point d'appui en a, soulève le piston k dont le mouvement n’oppose qu’une très légère résistance, étant donné que la soupape zse décolle de son siège et offre ainsi pour le passage du liquide une très grande section. Si la soupape s n’est pas complètement fermée au moment où se produit l’ouverture du vannage, elle se refermera tout d’abord, ce qui a pour
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- avantage d’atténuer, dans la mesure du possible, la production, du coup de bélier négatif; ce n’est qu'une fois la soupape s complètement fermée que le levier l oscille autourdu point «et soulève le piston /«. Le régulateur dépréssion n’oppose donc aucune résistance, lorsque l’ouverture du vannage se produit, quelle que soit la position du piston k.
- Les principaux avantages de ce dispositif sont les suivants :
- La soupape s fonctionne d’une façon certaine grâce à laliaison rigide existant entre elle et je mouvement de vannage de la turbine.
- La vitesse de fermeture de la soupapes est d’autant plus faible qu’on se rapproche de la fermeture complète, ce qui empêche complètement la production d’un choc, lorsque la soupape s vient reposer sur son siège.
- Lorsqu’une fermeture rapide du vannage vient à se produire, l’appareil est toujours prêt à donner son effet utile, quelles que soient les positions occupées par le. piston k et la soupape s. Soit qu’il y ait un seul déplacement du vannage, soit qu’il y ait plusieurs déplacements successifs, la compensation du débit est toujours obtenue et aucune suppression ne peut se produire dans la conduite forcée.
- En plus du régulateur de vitesse, on a adjoint à chaque turbine, par mesure de sécurité, un déclanchc.uv automatique qui ferme complètement le vannage si, par suite d'accident imprévu, la vitesse dépasse une valeur déterminée. Ce déelancheur est formé d’un taehymètre qui agit, en cas d’emballement, sur un robinet du servo-moteur.
- Les turbines hydrauliques sont reliées aux alternateurs par des accouplements élastiques, du système Bouvier, à courroie de cuir. Chaque accouplement comprend deux plateaux munis de goujons : un dispositif de protection empêche les projections de la courroie en cas de rupture, et préserve le personnel contre tout accident. La figure 5 donne une vue des
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- loi
- trois groupes électrogènes principaux: on voit au premier plan, à droite, le régulateur central dont il a été question. Au dernier plan, on aperçoit le second régulateur central qui sert de réserve.
- Les trois alternateurs accouplés aux turbines de a 5o’o chevaux ont été fournis par la Société Browq-Boveri : ils ont 16 pôles et produisent des courants triphasés à la fréquence de 5o périodes par seconde en tournant à la vitesse de 375 tours par minute. L’inducteur tournant porte des bobines en bande de cuivre enroulée sur champ. Les phases de l’induit sont groupées en étoile. La tension des courants triphasés est comprise entre 3 5oo volts et /j 35o volts ; la puissance apparente est de 2 5oo kilovolts-ampères pour un facteur de puissance de 0,7.
- Les alternateurs ont les constantes suivantes :.
- Puissance absorbée.......................
- Vitesse de rotation......................
- Différence de potentiel aux bornes. . . .
- Intensité de courant.....................
- Fréquence................................
- Diamètre d’aiésage de l’induit ûxe. .
- Entrefer simple..........................
- Nombre d'encoches sur l’induit...........
- Type d’encoches..........................
- Dimensions des encoches..................
- Diamètre de l’inducteur tournant.
- Nombre de pôles inducteurs...............
- Enroulements inducteurs..................
- Nombre de tours d’enroulement par bobine.
- 2 5oo chevaux.
- 3 5oo à 4 35o volts.
- 4.12 ampères à 3 5oo volts pour cos ÿ = 0,7.
- 5o périodes par seconde.
- i3 mm.
- .9e
- mi fermées.
- 28x68 mm.
- 2 174 mm.
- 16
- cuivre plat de 2,3 X 35 mm. 80 tours.
- L’ensemble d’un alternateur est supporté par une plaque en fonte d’une seule pièce rectangulaire à angles arrondis. Deux paliers, fixés sur cette plaque, supportent un arbre de 220 millimètres de diamètre sur lequel est claveté l’inducteur. Ces paliers sont munis d’une circulation d’eau et pourvus de coussinets à rotule. La carcasse de l’induit est en deux parties : la partie inférieure repose par deux semelles sur la plaque de fondation ; la partie supérieure est boulonnée sur la première.
- Ces alternateurs présentent sur l’induit une disposition un peu particulière, destinée à permettre d’élever de 20% la tension à pleine charge. Chaque bobine de l’induit comprend normalement sept spires ; une huitième spire, faisant partie d’un enroulement supplémentaire, peut être mise en circuit par la manœuvre d’un commutateur spécial. A ce moment, la tension de l’alternateur augmente d’un septième (i5°/0 environ) de la valeur primitive. La variation de tension complémentaire est obtenue par variation du courant d’excitation. Avec sept bobines, on peut faire varier par l’excitation la tension de 3 5oo à 3 800 volts ; avec huit bobines, on peut la faire varier de 3 85o à 4 35o volts. Les alternateurs ont un rendement garanti de 95% et 92% à pleine charge et à demi-charge pour un facteur de puissance égale à l’unité et un rendement garanti de g4 °/0 et 91 °/0 pour w f — 0,7. Ces chiffres ont été dépassés dans les essais. La chute de tension à pleine charge est de 7 °/0 pour un facteur de puissance égal à l’unité et 18% pour un facteur de puissance égal à 0,7.
- L’équipement électrique de l’usine de Livct est complété par deux excitatrices de 180 che-vaux entraînées par des petites turbines Bouvier à libre déviation, à distribution symétrique, réglable par un tiroir circulaire équilibré : la distribution est faite par deux groupes de
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- Fig. 5. — Vue des
- de Livet.
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- T. LI. — N® 18.
- directrices diamétralement opposées qui équilibrent les efforts sur l’axe. Des éjeeteurs assurent l'échappement de l’eau. Le systeme.de réglage, de ces groupes est identique à ce,lui des groupes principaux ; un régulateur central Bouvier règle simultanément le servomoteur de chacune des turbines d’excitation.La figure 6 montre les deux groupes d’excitation avec leur régulateur central placé entre eux. Comme on le voit, la liaison entre les turbines et les machines électriques est encore assurée par des accouplements élastiques à courroie de cuir : ces groupes ne sont pas munis de volants. La vitesse de rotation est de 600 tours par minute : la tension du courant continu servant à l’excitation est de i5o volts.
- Les constantes relatives aux deux excitatrices sont les suivantes':
- Puissance absorbée. . . 180 chevaux.
- Vitesse de rotation........................................600 tours par minute.
- Différence de potentiel aux bornes.........................îôo volts.
- Intensité du courant.......................................800 ampères.
- Diamètre d’alésage des inducteurs........................fifia mm.
- Nombre de pôles............................................. 6
- Type de pôles inducteurs................................en acier coule, rapportés
- Nombre de tours de fil par bobine inductrice............800
- Diamètre du fil......................................... 2mm,8
- Valeur de l’entrefer simple............................. 6 min.
- Nombre d’encoches sur l’induit............................. 90
- Dimensions des encoches................................. 10,’> X 3t> mm.
- Type d?enroulernent.....................................tambour parallèle.
- Nombre de conducteurs induits..............................56o
- .Section des conducteurs................................ 3x >3mm.
- .Nombre de lames du collecteur.............................180
- Les rendements des excitatrices, constatés aux essais, ont les valeurs suivantes : 92,9 n/r à pleine charge et 89,6 °/0 à demi-charge. Les rendements garantis étaient de 91 % <>1 88%.
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- La tension des courants triphasés produits par les alternateurs est élevée de 3 5oo à 26000 volts (ou de 435o à 32 000 volts) pour la transmission de l’énergie électrique à la ville de Grenoble. Cette transformation est effectuée par trois transformateurs Brown-Boveri de
- Fig. 7. — Vue des noy
- 2 5oo kilovolts-ampères, du type triphasé à trois noyaux successifs. La figure 7 représente les noyaux et les enroulements d’un de ces transformateurs: tout cet ensemble est plongé dans un bain d’huile contenu dans une cuve en tôle et refroidi par une circulation d’eau qui parcourt des tubes formant un serpentin (nettement visibles sur la figure 7).
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- T. II. — N» 18.
- Les constantes des transformateurs sont les suivantes :
- Rapport de ti*ansformation..........................
- Capacité............................................
- Fréquence...........................................
- Hauteur des noyaux..................................
- Distance d’axe en axe des noyaux. ..................
- Enroulement primaire (3 5oo volts)..................
- Section du conducteur primaire......................
- Enroulement secondaire (26000 volts)................
- Section des conducteurs secondaires.................
- 3 5oo/a6 000 ou 4 3oo/3a 5oo 2 5oo K. Y. A.
- 5o périodes par seconde. 64o mru.
- &4o mm.
- 45 spires.
- 11X25 mm.
- 342 spires.
- 3 x i3 mm.
- Les culasses et les noyaux.de ces appareils sont en trois pièces. Le serrage de la carcasse est effectué par des boulons qui s’appuient sur de fortes barres transversales reposant elles-mêmes sur les culasses par l’intermédiaire de semelles de fontes et de carton d’amiante. Chaque noyau porte l'enroulement à 3 5oo volts d’une phase, un manchon isolant qui entoure complètement cet enroulement, et enfin l’enroulement à 26000 volts de la même phase. Les enroulements primaires intérieurs sont maintenus en place par des pièces de bois qui les empêchent de se déformer. Un cadre en fer, établi au-dessus des bobines du transformateur, porte les serpentins en cuivre qui servent au refroidissement (nettementvisiblessurlafîgurey). Ces serpentins sont parcourus par un courant d’eau fourni par dos filtres, dont le débit s’élève à 5o litres environ par minute. Les bornes de sortie des enroulements sont supportées par des tubes en porcelaine fixés à des traverses isolantes, que supporte le cadre du serpentin.
- Les transformateurs sont munis de roulettes en fonte qui permettent le déplacement des appareils : ils sont placés sur un socle de maçonnerie parallèle à une petite voie sur laquelle peut se déplacer un chariot dont le tablier arrive au niveau du socle.
- Les rendements des transformateurs de 2 5oo K. V. A. ont les valeurs suivantes :
- 1 8 ~r- brbr =0“
- s» 97-*1 97 07-5® 97’5 96,55 96.3
- Les chutes de tension quand on passe de la marche ù vide à la pleine charge ont les va eurs suivantes :
- los e6,si‘
- 0,45 2 % i,5
- Ces transformateurs ont pu fournir sans inconvénient des tensions de 4oooo et de 5oooo volts pendant les essais de la ligne à haute tension.
- (A suivre.)
- J. Reyval.
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- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur la constitution de l’atome et la loi de Coulomb. — H. Pellat. — Académie des Sciences, 8 avril 1907.
- En étudiant la constitution de l'atome Fauteur a établi que, pour concilier, avec les radiations émises réellement, la théorie d’aprcs laquelle un atome serait constituépar nue nuée de corpuscules gravitant autour d’un centre, sous l’influence d’une force électrique, les radiations lumineuses émises par l’atome ayant pour périodes les périodes mêmes de révolution des corpuscules, il fallait supposer, soit que l’atome n’a pas une forme sphérique et se rapproche beaucoup d’un disque, soit que la loi do Coulomb cesse d’ôtre applicable aux distances intra-atomiques. L’auteur examine maintenant si la forme aplatie d’un atome est conciliable avec la stabilité de l’édifice.
- Deux genres de forces agissent sur undescorpuscules en mouvement dans l’atome :i°dcs forces dues à l’action qu’exercent sur lui les charges positives et négatives qui existent dans le reste de l’atome, co.s forces étant les memes que si les vitesses des corpuscules étaient nulles; nous les appellerons les forces électrostatiques, et nous admettrons qu’elles obéissent aux lois de Coulomb ; 2n des forces électromagnétiques dues à ce que les corpuscules étant animés de grandes vitesses agissent les uns sur les autres comme des éléments de courants. Mais ces dernières forces sont négligeables vis-à-vis des premières ; un calcul, trop long pour être reproduit ici, montre, en effet, que le rapport de la force électromagnétique à la force électrostatique qu’exerce un corpuscule sur un autre est inférieur au rap-
- lant par v et v les vitesses des
- deux corpuscules et par V la vitesse de la lumière ; or, v et v' n’atteignent pas ro’, tandis que V est égal à 3 . ioi0 ; ce rapport est donc inférieur à 10-5.
- On n’a donc qu’à considérer les forces électrostatiques.
- Supposons un atome plat, c’est-à-dire un atome dans lequel les orbites des corpuscules sont peu
- inclinées les uns sur les autres. Prenons comme plan des XY un plan moyen pour la position des orbites, de façon que les divers corpuscules soient, au moins au début, peu écartés de ce plan. Considérons le corpuscule A dont l’orbite est la plus inclinée sur XY ; si les autres corpuscules n’existaient pas, c’cst-à-dire s’il était soumis à Faction seule do la charge positive placée au centre O de l'atome, il décrirait une ellipse dont O serait un des foyers, et les maximums de sa distance z au plan des XY repasseraient périodiquement par les mêmes valeurs. Mais les autres corpuscules en agissant produisent sur A une force qui tend à l’écarter du plan des XY ; les maximums des distances z au plan des XY iront donc en croissant, jusqu’à ce que la trajectoire de A soit devenue à peu près symétrique par rapport à XY, c’est-à-dire jusqu’à ce qu’elle passe, ou à peu près, par l’axe OZ.
- Considérons ensuite le corpuscule B, qui, après A, a sa trajectoire la plus inclinée surXY. Le même raisonnement nous mont?eque sa trajectoire fera un angle de plus en plus grand avec XY, jusqu’à ce que l’action de A vienne limiter cette augmentation d’inclinaison. Et ainsi de suite pour les autres corpuscules : les forces répulsives qu’ils exercent entre eux tendent à les éparpiller de façon que leurs trajectoires s écartent de plus en plus les unes des autres.
- Un atome plat ne peut pas être stable, la forme stable de l’atome, est voisine d’une forme sphérique.
- Il résulte que la loi de Coulomb doit cesser d’être exacte aux très petites distances de l’ordre des distances inlra atomiques ; la force attractive doit augmenter moins rapidement que l’inverse du carré de la distance ou la force répulsive plus rapidement.
- Charge spécifique et vitesse des rayons cathodiques produits par les rayons Rôntgen. - A. Bestelmeyer. — Annalen derphysik, 110 3, X907.
- Quand des rayons Rontgen tombent sur un corps, particulièrement un métal lourd, une nouvelle radiation prend naissance au point d’impact des rayons Rontgen : cette radiation est
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T, LI. — 18.
- composée en partie de rayons Rontgcn, el en partie de rayons cathodiques. Pour ces derniers, Dorn a mesuré la vitesse en supposant que la niasse spécifique (e/ji) était la même que celle trouvée daus d'autres cas. Quelque vraisemblable que fut, a priori, cette hypothèse, elle n’a jamais été confirmée : cependant les rayons cathodiques ainsi produits permettent la détermination de (e/p.) dans des conditions très rigoureuses.
- L’auteur a employé la méthode expérimentale suivante : Parmi les rayons cathodiques primitivement diffus, qui se propagent dans toutes les directions et avec des vitesses différentes, on séparait, par l’action d’une force électrique et d’une force magnétique, un faisceau de vitesse à peu près uniforme, se déplaçant à peu près dans un plan ; puis on fixait photographiquement le rayon de courbure de ce faisceau dans un champ magnétique connu.
- L’appareil à rayons cathodiques était placé dans une enveloppe à laiton de 8 centimètres de diamètre reliée à la pompe à mercure. Par une fenêtre en aluminium de o’nra,i d’épaisseur, les rayons Rontgen tombaient sur une t6le de pla-
- tine d’où partait îa radiation diffuse. Les deux plaques du condensateur étaient séparées par une lame de verre de ocm,o58 d’épaisseur. L’appareil était placé au milieu d’une bobine rectangulaire comprenant une couche de fil de cuivre de 3min,5 de diamètre bien isolé. Au point correspondant à la fenêtre d’aluminium, les fils de cuivre étaient remplacés par des bandes de cuivre de 5 millimètres de largeur et de imm,3 de hauteur. La hauteur de la bobine totale était de 76cm,78; le nombre de tours de fils était de 179 ; le nombre moyen de tours par centimètre était de 2,33. Aux milieux des quatre côtés, le nombre de tours déterminé par différentes mesures, avait les valeurs suivantes :
- 2,3i ; 2,32 ; 2,345 ; 2,35 : moyenne 2,33 tours par centimètre. D’après les chiffres trouvés pour les grands côtés de la bobine, on a pris une moyenne de 2,35 tours par centimètre. Par le champ en un point de la section moyenne d’une bobine rectangulaire, on obtient une expression compliquée qui, pour les points d’une ligne médiane parallèle à l’une des paires de côtés, se réduit à l’expression :
- H = 4* [arc ig
- M'et+Ü+e».
- mj.
- iVil±Ü±iS
- , «,!
- mi vVl H-1'1 ~h p!
- f \/poH-pc
- dans laquelle les lettres ont les significations suivantes :
- distance verticale du point considéré aux côtés de la bobine ;
- (, demi-longueur de la bobine; p0 ) distauce du point considéré aux angles de p2 \ la section rectangulaire ;
- iy courant par unité de longueur de la bo-
- D’après cette formule, on obtient, pour 2,35 tours par centimètre, pour le centre de la bobine : H =2,8911',
- en appelant ï le courant dans la bobine en ampères. Dans une bobine infiniment longue de même nombre de tours, le champ aurait une valeur de 2 °/0 supérieure :
- 11= 2,953jv.
- La valeur calculée de l’intensité du champ a été prise égale à
- H — 2,8921'.
- Cette valeur doit être augmentée ou diminuée de la valeur de l’intensité verticale du magnétisme terrestre. Les expériences servant à déter-miner(e/V) étant toujours effectuées pour faire avec inversion de la direction du champ, il est inutile de connaître l’intensité verticale. Le courant dans la bobine a été pris de o,3 ampère plus lourd quand le champ était opposé au champ terrestre, ce qui correspondait à une intensité verticale de o,43 : pour le calcul on employait simplement la valeur moyenne du cou-
- Soient F le champ électrique et IÏ le champ magnétique. Ces deux champs avaient les directions convenables pour exercer des forces opposées sur les électrons qui se déplaçaient entre les
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- plaques du coudensateur. Si Ton néglige le petit angle entre la trajectoire d’un tel électron et le plan du condensateur, la force totale exercée sur cet électron a pour valeur
- eF — sali
- en appelant u la composante horizontale de vitesse. Pour un électron dont la composante de vitesse est u = (F/H), la force extérieure est nulle et la trajectoire entre les plaques est rectiligne. Si l’on supprime l’action du champ électrique, le champ magnétique agit seul, et la trajectoire s’incurve avec un rayon :
- _ =
- 0 sH £ H5
- Si, au contraire, la valeur de u diffère de la valeur du quotient (F/H), l'électron se déplace entre les plaques du condensateur suivant une trajectoire de rayon
- r = P L_
- 1 £ IIM — F
- Si l’on compare la trajectoire d’un tel électron avec celle d’un autre, qui pénètre dans le champ électrique et le quitte aux mêmes points, mais dont la composante de vitesse est u = (F/H), on voit, si la différence des vitesses , est faible et si le rayon est grand au delà de faction du champ électrique, que les trajectoires des deux électrons se coupent à une distance égale à la longueur du condensateur. Dans ces conditions, un faisceau de rayons cathodiques se comporte, au point où est située la plaque photographique, comme si tous les électrons avaient la vitesse u = (P/II). Dans ces considérations, on ne tieut pas compte de la variation de la masse électrique.
- On peut déterminer par un calcul numérique jusqu’à quel point les hypothèses faites sont applicables aux expériences dont il s’agit. Pour reproduire ce calcul, fauteur indique quelques-uns des résultats auxquels on arrive. La plus grande courbure est présentée par les trajectoires des électrons qui partent des deux bords de l’une des plaques du condensateur et atteignent le milieu do l’autre plaque. Le rayon d’une telle trajectoire est de 96 centimètres. A. ces trajectoires correspondent les vitesses extrêmes que l’on peut observer.
- vit,..,. .1, - 9.5%, -ii %
- la valeur de F/TT de H_i5,5 -M9>5
- de U valeur de (F/H) de moinÏdÏ + i
- valeur de (F/11) de x
- Le point d’impact sur la plaque photographique s'écarte, pour différentes sortes de rayons, du milieu du point d’impact du faisceau avec la vitesse (F/H).
- Ces calculs reposent aussi sur les hypothèses que, dans les rayons cathodiqies primitivement diffus, l’intensité photographique des rayons est proportionnelle à (duju) pour les vitesses comprises entre u et (u-^dri) et que les variations de (s/;j.) peuvent être négligées dans les limites des conditions expérimentales dont il s’agit.
- Des expériences faites sur le spectre magnétique des rayons cathodiques ont montré que la répartition de la vitesse dans les rayons cathodiques produits par les rayons Rontgen est sensiblement indépendante de l’intensité de la radiation primaire, mais varie, par contre, avee la dureté du tube; dans les tubes très durs, le maximum d'intensité est déplacé dans la direction des rayons cathodiques qui présentent la plus grande vitesse.
- L’auteur a fait quatre séries d’expériences doubles pour déterminer la valeur de (e/p,)- Les résultats obtenus dans ces mesures sont indiqués par le tableau I.
- En considérant les valeurs r, on voit que l’image est toujours plus fortement déviée, de 0,010 à o"iq,,oi5, vers la gauche que vers la droite. Ces écarts sont nettement marqués dans tontes les séries d’expériences, et il ne peut être question d’une erreur de mesure : cette dissymétrie est vraisemblablement due à une petite dissymétrie de l'appareil. Pour la détermination de la valeur
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- absolue de s/jjl, ces irrégularités n’inlerviennent pas par suite de leur faible valeur.
- TABLEAU I
- Des chiffres du tableau 1, on peut déduire les valeurs de F et II indiquées sur le tableau II. La charge spécifique peut être calculée au moyen de l’équation
- s F "" rlL
- où l’on a :
- r 6,65" ^ y
- ° V 2
- Comme on le voit, la valeur trouvée pour efy. est extrêmement petite en comparaison des valeurs trouvées dans les mesures connues. En extrapolant jusqu’à la vitesse O, on trouve 1,71 à 1,73. 10’. Cette valeur est de 8 à g °j0 plus petite que celle calculée d’après le chiffre de Kaufmann et de S. Simon (1,88. to"). L’appareil employé n’était pas, comme 011 l’a vu, un appareil de précision ; malgré tout, d’après les dimensions de la bobine et d’après la détermination de la distance des plaques du condensateur, il est facile de voir que la valeur obtenue peut être incertaine à 1 ou 2 °/0 près, mais certainement pas à 8 ou 9 "/„ près.
- La variation de la valeur de (e/pt.) est nettement visible sur le tableau précédent : les chiffres de la deuxième ligne de ce tableau sont sujets à caution, car la déviation avait une valeur différente. L’auteur a calculé, d’après les trois théories d'Abraham, de Lorcntz et de Bucherer, la valeur de pour la vitesse nulle d’après les chiffres des trois autres ligues du tableau, a pris la valeur unique relative à chaque théorie et en a déduit inversement la valeur de (s/;j.) pour les vitesses considérées. Ces valeurs sont indiquées par le tableau III.
- TABLEAU III
- La vitesse, rapportée à la vitesse de la lumière comme unité, est calculée d’après l’équation :
- en appelant 3 un facteur de connection qui tient compte de la réduction à la composante moyenne horizontale de vitesse et de la composante de vitesse vetticale : on a tenu compte de ce facteur dans le calcul en élevant de 0,8 °j0 la valeur du rapport (F/Hr), de sorte que la connection totale a été prise égale à ï,8 % par une déviation de 2cm,2 et à 2,3 % pour une déviation de iem,8.
- 1 3,883
- 3 4,3x3
- 3 1,793
- 4 5,o3g
- 4I97 i,644
- 3i>33 j 1,697 53,07 i,643
- 1,346g
- 1,3270
- 1,1951
- 1,3232
- On voit, d’après les chiffres de ce tableau, que les valeurs observées sont comprises entre les valeurs relatées d’après la théorie d'Abraham et de Lorentz. Les écarts sont un peu plus grands si l’on emploie la formule de Bucherer. Malgré tout, ils ne sont pas suffisants pour que l’on puisse en tirer une conclusion certaine.
- Kaufmann a trouvé, dans ses expériences extrêmement précises, sur la variation de s/;j, avec la vitesse, que la théorie de Lorentz ne peut pas être amenée en concordance avec les résultats expérimentaux. Kaufmann indique, pour (s/[A>)i les valeurs suivantes :
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- 163
- pour les rayons cathodiques...1,878 . ioT
- pour les rayons J3 : d’après Abraham. . 1,823
- — : d'après Lorentz. . . 1,660
- — : d'après Bucherer. . 1,808
- La valeur 1,72. io: trouvée par l’auteur est très voisine de la valeur calculée d’après la théorie de Lorentz ; on pourrait donc admettre à première vue que la concordance de la formule de Lorentz avec les valeurs observées est la meilleure. Mais un examen plus approfondi montre qu’il n’en est pas précisément ainsi.
- Les conclusions de cetle étude sont les sui-
- i° La vitesse des rayons cathodiques produits par des rayons Rontgen est remarquablement indépendante de l’intensité des rayons Rontgen, et augmente avec la dureté du tube;
- 2° La valeur de la charge spécifique des électrons (î/V-o) à la vitesse O a été trouvée sensiblement plus petite que le chiffre de Simon : sa valeur, déduite des expériences de l’auteur, est de
- 3" La variation de (e/p.) avec la vitesse est nettement marquée par les résultats expérimentaux, mais ceux-ci ne permettent pas de trancher en faveur de l’une ou l’autre des trois théories ;
- 4° L’introduction de la valeur trouvée pour e/p,„ dans les calculs de Kaufmann augmente les écarts de la courbe mesurée : il n’est pas possible de tirer une conclusion certaine en faveur de l’une ou l'autre des trois théories ;
- 5° La méthode des champs croisés présente sur la méthode des champs parallèles les avantages suivants :
- plus grande intensité ;
- plus faible écartement des plaques du condensateur, d’où résulte une détermination plus exacte du champ électrique ; faibles tensions ;
- l’état initial du condensateur n’intervient pas dans le calcul; l'état final n'intervient quë faiblement pour une disposition convenable;
- la courbure de la trajectoire peut être choisie indépendamment de l’écart des plaques du condensateur ;
- les constantes de l’appareil n’interviennent que dans le calcul de‘(s/[jiô) et de g, mais pas dans le calcul de <ï>(£). Les conditions sont favorables pour une mesure exacte des dimensions des plaques.
- B. L.
- Sur la décharge de l’électricité négative
- - F.
- L’auteur a fait une série d’expériences pour comparer la dispersion négative produite par le calcium chauffé avec celle produite par le platine et par la chaux. La snéthode employée était la suivante : la dispersion négative d’une bande de platine, chauffée par un courant électrique, était étudiée en premier. La température de la bande était indiquée par un couple thermo-électrique en fils de platine et de platine allié à 10 % de rhodium, et la dispersion était mesurée au moyen d’un galvanomètre d’Arsonval très sensible. Sans modifier l’appareil, on couvrait la cathode avec du calcium métallique par sublimation d’un fil de calcium échauffé par un courant électrique et placé dans le tube à décharge h proximité de la cathode. La dispersion négative de la cathode recouverte de calcium était déterminée à différentes températures. Un peu d’oxygène pur était alorsiutroduit dans l’appareil, et le calcium placé sur la cathode était transformé en chaux. L excès d’oxygène était enlevé, et l’on mesurait à nouve<u la dispersion négative. Finalement, on introduisait de l’hydrogène dans l’appareil, et on observait l’effet de ce gaz sur la décharge.
- Les résultats obtenus par l’auteur pnivent être résumés de la façon suivante :
- i° Les expériences avec une cathode de platine ont montré que la dispersion négative du platine dans l’hélium ou l’argon à de faibles pressions est pratiquement la môme que dans l’air ou dans l’oxygène. La variation de la dispersion négative par centimètre carré avec Ja température de la cathode peut être exprimée par une équation de la forme établie par O. Richardson et par H.-A. Wilson
- en appelant r le couraut en ampères, 0 la température absolue, Q et A des constantes ;
- 20 La dispersion négative du calcium est beaucoup plus grande que celle du platine à la même température. Comme pour le platine, la variation de la dispersion avec la température peut être exprimée par l’équation précédente, mais les valeurs des dispersions négatives du calcium aux différentes températures ne concordent pas aussi exactement avec les valeurs calculées
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- L’ECLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 18.
- d’après cette équation que dans le cas du platine. Cela est dû probablement aux plus grandes difficultés expérimentales que l’on rencontre dans l’emploi du calcium ;
- 3° En oxydant le calcium pour le transformer en chaux, on constate un accroissement énorme de la dispersion négative, la dispersion relative à une cathode en chaux à 95o° étant environ la même que la dispersion relative au calcium a i 4oo°. La variation de la dispersion négative de la chaux avec la température n’est pas constante, mais diminue lentement quand la température augmente ;
- 4" La dispersion négative de la chaux dans l’hydrogène est beaucoup plus grande que celle trouvée dans l’air ou l’hélium.
- Le calcium étant beaucoup plus électro-positif que le platine, on devait s’attendre à ce que la dispersion négative du calcium fût plus grande que celle du calcium à la même température. On devait s’attendre aussi à ce que la dispersion négative du calcium fut plus grande que celle de la chaux dans des conditions semblables: dans le cas de la chaux, on devait s’attendre à ce que la présence de l’atome électro-négatif d’oxygène dans la molécule agisse comme une force d'attraction susceptible de retenir le corpuscule qui tend à s’échapper. Les expériences ont montré qu’au contraire, la dispersion relative à la cûaux est plus grande que celle relative au calcium. 11 est intéressant de noter que les oxydes métalliques qui donnent les plus grandes émissions de corpuscules négatifs, quand ils sont chauffés sont les terres négatives, et ce sont ausii celles-ci qui présentent le plus fortement la propriété d’incandescence quand elles sont enauffées à des températures élevées. II n est pas impossible qu’il existe une relation quelconque entre ces deux phénomènes.
- R. V.
- Sur les oscillations d’ordre supérieur (harmoniques) dans l’étincelle électrique. — G.-A. Hemsalecll. — Académie des Sciences, 8 avril 1907.
- Dans sa théorie de la décharge d’un condensateur, KirchhofF a établi une formule qui prévoit une série d’oscillations de périodes décroissantes. Plusieurs physiciens, notamment J-ceher, Rubens, Lamotte et Drude, ont cherché, par des
- méthodes indirectes, à étudier expérimentalement ces oscillations d’ordre supérieur. Mais, jusqu’à présent, on n’a pas réussi à démontrer leur existence dans une étincelle électrique placée dans le circuit de décharge d’un condensateur. L’auteur a obtenu quelques résultats à l’aide d’une méthode employée jadis par M. Schuster et lui-même dans leurs recherches sur l’étincelle électrique.
- Cette méthode consiste à projeter l’image de l’étincelle sur la fente d’un collimateur, la direction de l’étincelle étant parallèle à la fente. Ensuite l’image de la fente est projetée sur une pellicule photographique lixée sur la périphérie d’une poulie qu’on fait tourner avec une vitesse suffisante pour pouvoir séparer les unes des autres les oscillations dans la décharge.
- L'étincelle était produite par la décharge d’un condensateur (capacité, variable de 0,0037 à o,oa3 mierofarad, à travers une self-induction variable de 0,0029 à o,o36 henry) et éclatait entre des boules de magnésium de 8 millimètres à 10 millimètres de diamètre. La distance explosive variait de 3 millimètres à 5 millimètres.
- L’examen des photographies obtenues de cette manière a révélé la présence de stries très marquées et équidistantes dans chacune des oscillations d’une même décharge. Ces stries sont surtout bien développées dans la première et la deuxième oscillation. La variation de la capacité des électrodes ne changeait en rien ni l’aspect, ni la distance entre ces stries. Donc, ces stries ne sont pas dues à des intermittences qui auraient pu se produire par l’intermédiaire de la capacité des électrodes. Il était alors permis d’avancer l’hypothèse que ces stries représentent, en réalité, des oscillations d’ordre supérieur ou même des harmoniques de l’oscillation fondamentale. Les mesures des photographies m’ont confirmé dans .cette hypothèse : les intervalles entre les stries correspondent à des fréquences qui repré-senlentdes multiples de la fréquence des oscillations fondamentales.
- La première oscillation de chaque décharge contient l’harmonique le moins élevé, tandis que les harmoniques d’ordre plus élevé sont développés dans les oscillations ultérieures.
- Le tableau contient quelques-uns des résultats numériques que l’auteur a obtenus :
- On remarque que les nombres qui expriment le rapport entre l’harmonique et l’oscillation
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- fondamentale sont tous un peu plus grands que le nombre entier.
- Comme l’indiquent les photographies obtenues par l’auteur, les harmoniques sont surtout marqués dans la première oscillation. Or, l’auteur a constaté antérieurement que la première oscillation est très riche en vapeur métallique et que sa quantité diminue avec les oscillations suivantes. Il est donc manifeste que les harmoniques sont sinon uniquement, du moins engrande partie la cause de la luminosité de la vapeur métallique dans l’étincelle. En outre, la séparation des harmoniques en stries indépendantes prouve que la vapeur reste lumineuse seulement pendant le passage du courant dû à l’harmonique. Dans les autres oscillations où la vapeur métallique est moins abondante, les harmoniques prennent leur chemin à travers l’air ionisé et, comme il n’a pas été possible de les séparer avec la même vitesse de la pellicule photographique, on doit supposer que l’air reste lumineux même après le passage du courant électrique. L’existence des harmoniques dans ces oscillations est toutefois démontrée par lu présence des stries courtes au voisinage immédiat de l’électrode. L’aspect de ces stries nous rappelle celui des raies courtes dans le spectre sans que nous puissions pour le moment démontrer une relation entre ces deux phénomènes.
- L’auteur a obtenu aussi les harmoniques avec des électrodes en fer, cadmium et cuivre.
- II résulte de ces expériences que le phénomène de l’étincelle électrique est beaucoup plus complexe qu’on ne le supposait jusqu’à présent.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Glissement, couple et pertes dans le stator du moteur monophasé (suite) (>). — A. Thomâlen — ElektroterÀnische Zeitschrift, 28 février 1907.
- La figure 2 permet aussi de déterminer le couple.
- Soient :
- e la différence de potentiel aux bornes du
- Ei la force contre-électromotrice pour une phase de l’excitation tournant dans le bon sens.
- E2 la force électromotricede l'excitation tournant à contresens.
- 4 le courant à vide, le rotor étant ouvert.
- 41 le courant à vide pour lè;'diagramme de l’excitation tournant dans le bon sens.
- 4s le courant à vide pour l'excitation tournant à contresens.
- 5 le nombre détours d’enroulement du stator.
- On a d’après l’étude précédente de l’auteur
- E, = ——
- De même, on a évidemment :
- Le courant i joue, dans les diagrammes de l’excitation tournant dans le bon sens, le même rôle que les courants 4 et r2 dans le diagramme tracé avec le courant à vide i0. On a donc l’équa-
- Les équations pour E, et E2 prennent la forme suivante :
- (') Éclaira,je Électrique, t. XL,
- avril 1907, p. i3$.
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-
- m
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — No is.
- E,
- C*/4)
- On trouve de même les composantes wattées des courants dans les diagrammes des excitations tournantes : elles ont pour valeur:
- 7,070 r,m-
- La puissance transmise au rotor a donc pour valeur, pour une phase de l'excitation tournant dans le bon sens :
- (O'ofo;
- et pour une phase de l’excitation tournant à contresens :
- Pour obtenir, pour, chaque excitation tournante, la puissance totale transmise au rotor, il faut multiplier la puissance pour une phase par la fréquence (t:5/2^- Ifexcitation tournant dans le bon sens transmet alors au rotor la puissance
- Md = K 2 ^ ( rA —yjT)
- D’après l’étude précédente de l’auteur, la résultante J de ï, et i2 est donnée par l’équation
- Le couple a donc pour valeur
- L’ordonnée du courant watté i est
- v —ZîLttléï
- Jx J2
- On a donc les égalités :
- Üv?+jv7)' = *‘s!-
- En retranchant l’égalité,
- 4rij>vM= 'va*' Js
- n obtient l’équation suivante :
- Ov
- ~ *' (fi—-
- De même, f excitation tournant à contresens transmet au rotor la puissance :
- Les couples en kilogrammes pour les excitations individuelles sont obtenus en divisant les puissances transmises par la vitesse angulaire 2îî(//p) et en divisant par 9,81. On obtient
- M/\ 9,81 1 posant l’égalité
- K =
- _pe___
- V-9.8i
- on obtient les équations :
- = K • 2y\ •
- Mdî = K a/j-4-
- Le couple du moteur est la différence des couples individuels. On obtient donc pour ce couple la valeur :
- Le courant primaire Jt ayant, d’après les hypothèses laites, une valeur double de celle du courant watté i et la môme phase que celui-ci, on a, pour l’ordonnée y de l’extrémité de J! :
- J»=J'74
- ?=W
- on obtient donc l’équation
- On a, dans l’étude précédente de l’auteur, en posant
- b = rC et a rd h = - * — [(</ - i)1 + (mi + C>].
- En outre, d’après l’équation (<?), on a :
- ,(2mC -+- C2) yij2=zr^ *
- ou, en divisant l’une par l’autre des deux dernières équations :
- a/wÇ + C8
- J2 (d—1 )2 H— Qwf/ —|— C)â
- on en déduit l’équation :
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- 167
- Ovl— y^ïf = —
- \ri______(s'»C + C1 Ji_ ~|
- L (d—i)a (jnd -\- C)2J
- D’après l’équation (c), on a :
- 2«2C-f-C2= i —(i —s)2
- ou, en tenant compte de l’équation (f) :
- a»c + c« = i-£R.
- GII
- En transformant, on obtient (fig. 2) :
- GII —GE EU
- ami G2 =------------—-----
- GU GII
- D’autre part on a, d’après l’équation (d):
- md H- G d •
- C (d? — W+3).r —(d-— d -— r/C3~f-2C3)y
- — rf*r-MC(a — d)r
- On en déduit
- md+ C = (d— .) -HL'tr2)* — ±_.
- - J — dx — Çjr(d—a)
- En se servant des équations :
- (g)
- m
- 2(d~,)
- q 7(d=i)'r'
- on obtient l’équation :
- md-hC = (d— L).-3x~Py , G) —px — qy
- On a alors :
- (d— i)2 H- (jnd-\-~ C)2
- d où l’on déduit :
- (d— i)5 + (jud~\~ C)2
- _ (d — i)1 {p1 + f) Q* +/*) n-.
- Cp-' + Vf U' U
- L’équation du cercle pour le moteur monophasé est :
- X1 H-J3 — 2px — 2<jy = o, ou px -h qy = Æ
- On en déduit l’équation :
- (d~iy-+(md+cy =
- Si l’on pose en outre :
- />* + ?*= p*
- et si l’on tient compte que, d’après la figure 2 ^ + = GP2 = GH . GPg = GM . 2p,
- on obtient :
- (d - O’ + 0«d + C)- = ^=^-p
- En sc servant de l’équation /q on peut mettre l’équation (g) sous la forme :
- Cd~
- Le couple, déduit, de la dernière équation donnant M(/, a pour valeur:
- M„= K
- Eli . J»
- _(<*—OaÜ>*-H73)-4 1 H-J2
- 0*-Os.*p' ^
- La vitesse de rotation a pour valeur :
- La vitesse angulaire est : et la puissance mécanique en watts a pour va-
- P = 9,8i
- En utilisant le facteur K précédemment introduit, rm a :
- (*-*)•
- V (d~ O’
- En appelant yn la part du courant watté qui intervient pour la puissance mécanique, on a .
- J» =
- ‘ y — 7
- eii . j?
- (A-)'
- Si l’on divise par l’ordonncc y, on obtient le rendement du moteur en négligeant la résistance du stator.
- (A suivre.) B. L.
- Etats de fonctionnement instables de machines à courant continu (suite) ('), — K. W. Wagner. — Elektrotechnische Zeitschrift, 28 mars 1907.
- Après avoir montré mathématiquement la possibilité de différents états de fonctionnement,
- (*) Eclairage Electrique, l. LI, 27 avril 1907, p. i3x.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 48.
- l’auteur étudie les possibilités physiques de leur production C’est le signe de « qui détermine la stabilité dé l’état de fonctionnement. On a vu que le signe négatif était lié au. fonctionnement stable et le signe positif au fonctionnement instable. D’après l’équation (6a), on a :
- = tvH-7
- a p.L
- La valeur de L étant toujours positive, la condition de stabilité est la .suivante :
- w’ + <7> o- (il)
- La production d’oscillations est lice h des valeurs imaginaires dé [b D’après l'équation (7o),
- festin
- 4L-
- nnaire, quand on a
- r, ^ ((V + ?)3
- OL" 4LS
- OL
- quand on a l’inégalité :
- I, 7>(lv + ?)a6
- k>'s
- (i2)
- L’auteur met les équations (11) et (12) sous une autre (mue qui permet de reconnaître plus facilement la signification physique. Le courant induit J produit dans une résistance w une chute ohmique de tension égale à une certaine fraction de la différence de potentiel aux bornes ou, ce qui revient pratiquement au même, de la f. é. m. E :
- (vJ=jtE. (i3)
- En tenant compte de l’équation (ia) on trouve : |r^e(<I>o + mJ)Q ,
- J ' •
- La variation de champ m] peut être supposée égale a une certaine fraction du flux principal
- = (i4)
- d’où l’on tire
- En outre, on a, d’après les équations (10) et
- w-
- /j = cüm = —A-, ;
- On a donc l’équation :
- k. + 7 = ?*29 (* + **, + *,). (x5)
- Comme k et *t sont toujours inférieurs à 0,1, on peut généralement négliger **,, et l’on obtient approximativement :
- , ___/ t \ t \ ? - \
- + ? = (I„)
- On a trouvé (équation 11), que pour les états instables, on a :
- w + ?< o.
- Comme +, c, LT, J et k ont, dans toutes les circonstances, des valeurs positives, cela n’est possible que quand kl est. négatif et est numériquement plus grand que fc. On voit donc que le foiiclionnementinstablese produit quand le courant induit affaiblit le flux total et quand l’affaiblissement relatif est plus grand que la chute de tension ohmique dans le circuit de l’induit. La relation (12)
- L>j>7"?)*6,
- qui exprime la condition pour qu’il puisse se produire des oscillations, peut être aussi sous une forme plus commode si l’on tient compte des équations (10), (i/Q et (i5). On a :
- r —: cd>0 (1 -f- 2*,) ,
- » = C4.0(1+*1),
- O’ + 7 = C‘I>0 -y- (* **, -f- *‘t) .
- En outre, on a très approximativement :
- (r-h 2*0(1 H-*0=H-3**;
- d’où l’on déduit :
- L ^ 0Ü; (* + **i + *1)1
- ^ 4J2 i-f-3*,
- U< > i 00' (t±Jɱ±M‘. _J___ . (,6)
- On voit donc que, pour que les oscillations puissent se produire, il faut que l’énergie magnétique du champ lié au courant induit soit supérieure h une fraction déterminée de l’énergie de mouvement des masses tournantes. Cette fraction dépend delà chute de tension ohmique relative dans le circuit de l’induit et de la variation relative du champ principal produite par le courant induit.
- Comme conclusion des considérations théoriques, l’auteur jette encore un coup d’œil sur les valeurs relatives de l’énergie dans les phénomè-
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- nés indiqués. [I part des équations (2a). Les valeurs de w et de J ne dépendant pas du temps, on doit poser
- dt. dt
- ài^djl 4-0 dt dt
- Si l’onintroduitces valeurs, si l’on multiplie la première équation par (Q + <o) et si l’on tient compte des deux autres équations, on obtient :
- U (Ü + m) dt H- 0 (Q f»)rf(fi + <>)
- — P (J -4- i) dt -— te (J H - i)2 dt — L (J +1) d (.1 - j- i). (17)
- Mais on a l’équation :
- 0 (D -f- co) d (Q -+- oi) — à (' ^ 0 (tl j- (ii)3 J •
- L(j + 0rf(J + 0 = ''(*-L(H-0J)-
- En introduisant ces valeurs on donne à l’équation (17) la forme :
- D (Q -h w) dt + d (~ 0 (Q ü»)*')
- q- d L ( J q- ï’)2 j q- w (J q-1)2 dt=P (.ï q- f) dt. (i 8)
- Pour l’élément de temps dt, les symboles ont les significations suivantes :
- D(Qq-io)(/?, travail mécanique fourni ; d (/-1- 0 (Qq-w)aj, accroissement de l’énergie de mouvement des masses tournantes;
- d^-1 L (jq-*)a), accroissement de l'énergie
- magnétique du champ lié à l’induit; w(3q-i)2dt, chaleur Joule produite ; p(Jq_/)^ énergie électromagnétique empruntée au réseau.
- L’équation (18) exprime la loi fondamentale de la conservation de l’énergie appliquée au cas particulier dout il s’agit. S’il existe des oscillations, l’équation (18) a la signification suivante :
- Le réseau fournit une puissance électromagnétique variable P(Jq-ï) et le moteur produit une puissance mécanique variable D(Q+uj). Le moment de la plus grande absorption de puissance ne concorde pas avec le moment de la plus grande restitution de puissance par le moteur, car, d’après (3a), il existe un déphasage entre
- i et «a, i étant déphasé en avant de qo0 pour l’état pseudo-stable, de plus de go° pour l’état de fonctionnement stable, et de-moins de gou pour l’état de fonctionnement instable. Aux instants ou la puissance absorbée est supérieure à la puissance restituée, cet excédent est dissipé sous forme d’énergie magnétique et d’énergie de mouvement, et est utilisé à nouveau quand la puissance restituée dépasse la puissance absorbée. L’inertie des masses en mouvement et la self-induction du circuit de l’induit forment des réservoirs d’énergie. Ces transformations supplémentaires de l’énergie entraînent un supplément de pertes.
- Dans ce qui suit, l’auteur applique à un exemple technique les formules déduites théoriquement. Ce calcul ne peut d’ailleurs donner qu’une idée approximative dci conditions réelles car, pour plus de simplicité, l’auteur a fait un certain nombre de simphficat.ons, telles que celle qui consisle à ne pas tenir compte de la saturation du fer. il en résulte que les formules indiquent bien l’existence des phénomènes considérés, mais non les conditions nuiné’iques exactes. Le moteur tétrapolaire à pôles de commutation dont il s’agit, répond aux constantes mirantes :
- J — 20 ampères = 2,5 c. g. s.
- <T>0 = fi. iosc.g. s. c = a67
- Ci = i36 par seconde 0 = i,i73 . icé gcm'î iv = o,512 ohm = o,512 . io° c. g. s.
- On déduit de ces grandeurs :
- — 0ÛS —— i,i73 . ior’ , i36' — t,oq . iolCl ergs.
- L’auteur considère d’abord le cas où les balais se trouvent dans la position médiane, de sorte que le flux total n’est pas influencé par le courant induit. On a
- a) Les pôles auxiliaires ne sont pas excités.
- Des dimensions de la machine et des données relatives à l’enroulemeut, ou déduit le coefficient de self-induction L approximativement. Sa va-
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-
-
- L'ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. LI. — N° 18.
- leur, dans le cas considéré, est :
- L = 8,9 . 10" c. g. s.
- On calcule alors l'énergie magnétique pour le courant normal de pleine intensité (t/a)LJ2= 2,78 108 ergs.
- dilations
- ur de (i/2)L32
- -I0Q2:
- : ,09. ioll> = 9,:
- faut, d’après (16), qui soit supérieure à 0,0682*
- 4
- c’est le cas . L’ctat de fonctionnement est cependant stable puisque l’inégalité (11) est remplie, car q a une valeur nulle (équation (10) et (iA) ; les oscillations sont amorties, et le (acteur d’amortissement a pour valeur:
- o,5r
- 2L
- • 8,9 .
- i,88 par
- ride.
- L’amplitude des oscillations va donc en diminuant de la e2'88’ partie au bout d’une seconde, soit, en chiffres roids, de (1/18)K de la valeur initiale; pendant li 3* seconde, elle diminue de (1 /i8)s ou (i/3a4> de 1:1 valeur initiale, etc.
- 4) Les pôles mxiliaires sont excités par le courant d’exeit--ti°n total. Le coefficient de self-
- nduetion L e* plus petit, de l’induit des pôles nuxilia l’opposé l'u« de l’autre. On avait
- agissent
- (1/2) LJ3= i,38 ros ergs.
- La cmddion pour la production d’oscillations est encore remplie dans ce cas : l’état de fonc-tion*ement est stable ; les oscillations sont anorties. Le facteur d’amortissement a pourva-l«jr
- __ 0,5x2 . 10^ „ t^g par secon(|e_
- On voit que l’amplitude des oscillations a diminué à (r/332) de sa valeur au bout d’une seconde.
- c) Les pôles de commutation sont complètement enlevés. Le coefficient de self-induction L peut être évalue approximativement à ro7 c. g. s.
- L = io‘c.g. s.
- On a alors pour l’énergie électromagnétique :
- (1/2) LJ2 = 3,12 . xo7 ergs.
- Dans ce cas encore, il se produit des oscilla-
- tions, mais elles sont très fortement amorties. La résistance ohmique amortissante a pour valeur 0,39 ohm, parce que la résistance ohmique de l’enroulement des pôles auxiliaires est suppri-
- . On i
- ~ = = 19,5 par seconde.
- Cela correspond à une diminution de l’amplitude à (1/7 . ios) de la valeur initiale au bout
- d’u
- L’auteur suppose ensuite que les balais sont déplacés, pour une excitation totale des pôles de commutation, assez loin de la ligne médiane vers l’arrière pour qu’un affaiblissement de 6 % du flux total se produise. On a alors :
- A-, — — 0,06.
- On a alors :
- - kkx -h 4, =
- (5,85 — fi,oo — o,35)
- pour la production d’oscillations
- . (k H- kki -+- À-,)2 1
- 4(i+34j)
- ©Üs,
- 1
- 4.0,82
- >09
- Cette
- T. > 2>66. 10' 0. g., xondition est remplie.
- La valeur de l’expression
- * + **,4-*, = _ o,< étant négative, l’état de fonction stable :
- ± = b,8-
- lL±Mi.±Ai- ___________
- "" o,058a
- =: — 0,498 par seconde, 'amplitude des oscillations sa valeur initiale au bout avait supposé un aflaiblis-1 peu inférieur à 6 °[u, de
- 11 en résulte que s’élève à près de 1,6: de 1 seconde. Si Lot sement du champ ir façon à avoir la condition
- k-hkkt-hk^o,
- on aurait obtenu l’état de fonctionnement pseudostable, pour lequel le moteur, écarté de l’état d’équilibre, présente un mouvement pendulaire continu d’amplitude constante.
- Comme le montre cet exemple, les oscillations
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- 4 Mai 1907.
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- sont fortement amorties dans les états de fonctionnement stables des moteurs de construction ordinaire : c’est la raison pour laquelle on peut les négliger en pratique.
- B. L.
- TRANSMISSION & DISTRIBUTION
- dans laquelle fut F sont des fonctions tout à fait
- arbitraires d’arguments (x~\-aC) et (x____________at)
- forme la solution la plus générale de Iequation différentielle. En différenciant l’équation (2) en t et en .r, on obtient des équations pour la vitesse : v = (dujdC) de la section de la baguette et pour la variation: y =—(dujdx) de la den-
- Sur les oscillations à haute tension et de grande fréquence dans les réseaux de distribution a courant continu. — R. Hiecke. — Elek-trotechnische Zeitschrift, 11 avril 1907.
- L’auteur revient sur une étude de C. Feld-mann et J Herzog sur les oscillations de haute tension et de grande fréquence dans les réseaux à courant continu Q, dont les résultats ne lui semblent pas rigoureux.
- Comme on le verra dans la suite, ce n'est que dans des cas très particuliers et exceptionnels qu’il peut se produire, dans les câbles à un conducteur revêtus d’une armure de fer, tels que ceux employés daus les réseaux à courant continu, des surtensions dangereuses dues à des oscillations électriques.
- L’auteur développe d’abord l’étude des phénomènes oscillatoires dans un circuit pourvu de self-induction et de capacité réparties uniformément. Pour cela, il fait provisoirement abstraction de l’amortissement, comme on a coutume de le faire dans la théorie des oscillations longitudinales dans des baguettes élastiques qui se comportent d’une façon analogue aux oscillations électriques dans les câbles. Les oscillations longitudinales dans les baguettes ont été étudiées en détail depuis longtemps. Elles répondent à l’équation différentielle connue :
- (0
- dans laquelle u désigne le déplacement longitudinal d’uncsectioD de la baguette et x2 = (E/D), le quotient du module d’élasticité par la densité. Cette équation différentielle a été résolue de deux façons differentes : par Bernouilli, d’une part, au moyen de séries trigonométriques, et ensuite par d’Alcmbert au moyen de fonctions arbitraires. Ce dernier a trouvé que l’équatiou :
- u=f(x+a,) + F(*-«0, (s)
- C1) Eclairage Electrique, t. XLIX, 10 et 17 nov. 1906, pages 229 et 26a.
- (3)
- <=-fx=~f^+a^-¥'^-aty o)
- On déduit de la façon connue, la valeur de a
- a~ V'E/D; (5)
- c’est la vitesse avec laquelle l’onde sc propage de part et d’autre. Pour l’application dont il s’agit, il y a lieu de remarquer que, non seulement la grandeur u, mais encore toutes ses dérivées et aussi e et y, satisfont à l’équation différentielle (1). Finalement,on tirede la définition de v et de y la relation :
- qui présente de l’importance pour l’analogie avec les oscillations électriques.
- Les fonctions f(x-Fat) et F\x—ai) doivent être choisies, quand on les applique à un cas particulier, de telle façon que, au tenps t — o, elles représentent l état initial de la L*>gaette et en outre, répondent à la condition que. en certains points de la baguette, la vitesse sejt toujours nulle. Un exemple applicable au^i au problème électrique est présenté par le cès où une baguette se déplace d’une façon continue suivant la direction de son axe avec la vitesse^ et est fixée brusquement à ses extrémités a> temps t— o. 11 se forme alors une onde stationnaire qui, par suite de l’état initial symétrique e0= constante et y„= o doit présenter une allure symétrique. L’hypothèse de deux trains d’ondes identiques opposés de forme I et 11 (fig. 1) pour les deux fonctions f! et F' au temps t = o satisfait à toutes les exigences. Si l’on déplace le premier train d’ondes de at dans le sens négatif, et le deuxième de at dans le sens positif des axes, les nouvelles positions représentent les fonctions/^#-|- ai) et F(a: — at).
- En les introduisant dans les formules (3) et
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- 172
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 18.
- (4) ou en opérant graphiquement (fig. I, III à VII) on obtient toutes les phases de p et, de y.
- Fig. t.
- Les figures donnent aussi une idée de la fréquence de Fonde. Le phénomène se répète quand les deux trains d’ondes ont parcouru chacun deux longueurs de baguette. Cela a lieu dans le temps (2//a) = T. Le nombre d’oscillations complètes par seconds a pour valeur,
- (7)
- D'après les équrtions et les figures, on voit que la valeur maximr de v est obtenue par multiplication de la valeur maxima de y par le facteur a.
- L’auteur passe ensuite au problème électrique. On suppose £uc, dans un circuit ouvert avec capacité et inductance uniformément répartie, mais sans aucune influence amortissante, il se produit une pertifbation de l’équilibre électrique. Soit L Findurtance et C la capacité par unité de longueur -h1 circuit. Soient q la charge statique par udté de longueur (densité linéaire), i la valeur nstantanée du courant existant en un point du-’âble, e la valeur instantanée de la tension. O’ a les équations suivantes :
- di dx
- (9)
- Comme l’<
- e —?/C, il ™
- J dq di
- C dx dt
- (IO)
- Eu différenciant la première équation la deuxième en x, on obtient l’équation :
- d\
- df CLrf.r2
- et
- En posant y i/CL = a, on obtient, le cas d'ondes mécaniques, Féquatio
- d~q____ a d'q
- dt- dx*
- (i2)
- Il pourrait sembler qu’il existe une analogie entre q et u. Il n’en est rien. Le facteur q correspond bien plutét à la grandeur mécanique y, et i à la grandeur mécanique e. Les équations pour i et q sont les suivantes:
- * = •/’ (*-»-«) —«p'(* — <«) (i3)
- q = —/ (x-^-aî) — F'(# — ai). (l4) On voit à nouveau que la valeur maxima de i est a fois plus grande que la valeur maxima de q et que l’on a :
- J = flQ :
- Q_
- ych
- Avec l'aide de l’équation E = Q/C, duit la relation suivante :
- LJ5____CE2
- (:5)
- i dé-
- qui représente le principe de la conservation de l’cncrgie.
- On suppose que Fonde électrique est engendrée par la rupture brusque d’un courant continu traversant un conducteur. A l’état initial, i est constant le long de tout le circuit et q — o : c’est le cas traité plus haut de la baguette oscillante. L’équation (i) représente donc aussi les phases d’oscillation d’une perturbation électrique, si l’on introduit les symboles i et q au lieu de c et y.
- La fréquence et la vitesse de propagation sont données, pour les oscillations mécaniques, par les équations (5) et (7) : l’équation pour la vitesse de propagation a est maintenant la suivante:
- Les relations ainsi déduites ne représentent que des conditions idéales, en ce que l’amortissement des oscillations produit par la résistance du circuit ainsique par l’hystérésis magnétique et par les courants de Foucault dans les circuits voisins na pas été envisagé. L’introduction de ce facteur dans les équations amènerait une complication importante et inutile pour le but que s’est proposé Fauteur.
- (u
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- On sait que toute onde peut être décomposée Rn une onde fondamentale et en harmoniques supérieures : d’autre part, les oscillations électriques sont amorties d'autant plus vite que leur fréquence est plus grande. Cela est vrai non seulement pour l’amortissement dû aux courants de Foucault, mais aussi pour l’amortissement dû à la résistance ohmique. Dans ces conditions, les harmoniques supérieurs disparaissent très rapidement, et il ne reste à considérer que l’oscillation fondamentale,
- (A suivre.) R- V.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- & RADIOTÉLÉGRAPHIE
- Sur le transmetteur Marconi agissant dans une seule direction. — K. Uller. — Physikalische Zeitschrift, avril 1907.
- La relation entre la radiation et l’azimuth, signalée dernièrement par Marconi (J) pour des transmetteurs à anteunc coudée horizontale et verticale, a donné lien à quelques explications. Fleming s’est proposé d’étudier analytiquement la relation entre la forme de radiation et le rapport des deux fonctions de l'antenne Q: il a conclu de cette étude que les résultats expérimentaux concordent bien avec les résultats théoriques. L’auteur pense qu’il y a là une erreur et expose sa façon de voir sur la question.
- L’exactitude de la forme d’étalement dans la direction horizontale, que Marconi a représentée par des diagrammes polaires pour un oscillateur placé à proximité du sol, n’est pas douteuse. Fleming l’a vérifiée expérimentalement pour de courtes longueurs d’ondes et de faibles distances. Le champ au-dessus du sol à une distance d’environ deux longueurs d’ondes est donc plus intense dans la direction principale (direction de l’extrémité libre) que dans la direction opposée.
- En outre, cette différence est plus, grande quand l’extrémité libre du transmetteur est plus basse que le coude. Enfin, la radiation dans un plan horizontal diminue sensiblement dans chaque direction quand le rapport du coude de 1 antenne augmente, les autres conditions res-
- (1) Eclairage Electrique, t. XLVII, -j juin iyoG, p. 355,
- O1) Eclairage Electrique, t. XLVIII, 18 août 1906, p. 270; t- L, 26 janvier et 2 fév. 1907, p. xii et i75.
- tent les mêmes. Ces trois faits constituent, à l’avis de l’auteur, une preuve contre l’hypothèse que le sol agit comme un corps métallique vis-à-vis des ondes électromagnétiques. E11 effet, s’il se comportait ainsi, la disposition de Marconi se comporterait comme l’oscillateur en U de la figure 1, dont le champ est connu à proximité de l’antenne, dans ses propriétés essentielles. Ce champ se comporte différemment de celui du transmetteur Marconi ; au point, de vue du premier fait, il se comporte d’une façon exactement opposée.
- On peut se représenter les itna^s des lignes de force de l’oscillateur dans son voisinage immédiat en étudiant les modification; que doivent subir les images des lignes de Lrce d’un oscillateur rectiligne, qu’a tracé Hack, qiand 011 courbe l’oscillateur. On obtient ainsi en coupe l’image tracée sur la figure 1 relative au moment où se détachent les lignes de force. L’inte>sitc des charges augmente depuis les ventres de clivant F vers les nœuds de courant A et B. L»s extrémités des lignes de force se déplacent de i ou B vers E, où elles se réunissent ; elles se ferment et sont détachées de l’oscillateur par les lignes de force suivantes qui les poussent. Il est évident que la polarisation diélectrique est plus grande du côté concave que du côté convexe. A quelque distance, on peut le prouver par le calcul sans grande difficulté. Les résultats de Fleming sont entachés d’une erreur de signe ; c’est pourquoi cet auteur arrive à une conclusion opposée. En changeant dans scs formules cos 0 en — cos 0, on obtient des résultats exacts.
- Le sol ne se comporte certainement pas
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 18.
- comme un miroir métallique, même pas approximativement : il doit se comporter comme un milieu présentant la propriété d’absorber le champ- Il est certain qu’une partie de l’énergie du champ est aussi absorbée. Si l’on suppose ce milieu homogène jusqu’à de grandes profondeurs, ce qui n’est pas exact en réalité, oh peut expliquer les trois faits observés.
- A la surface de la terre, la radiation possède une composante dans la terre, et les lignes de force électriques s’inclinent dans l’air d’une façon correspondante. Si l’on part du cas limite de conductibilité métallique du milieu au-dessous de l’horizontale, en supposant la conductibilité diminuée et les propriétés diélectriques augmentées, on obtient une image des lignes de force dans l’air analogue à celle que représente la figure 2.
- Avec la forme de propagation indiquée, l’inclinaison des lignes de force dans l’air par rapport à î’horizontdc doit être plus faible que du côté concave or le champ est beaucoup plus intense. Si l’extrémité libre du transmetteur est abaissée au-d'ssous de la hauteur du coude, il est possible oie, dans l’air, la radiation dans la direction horizontale soit plus .intense du côté convexe que du côté concave, contrairement au casfepiésenté par la figure i. Plus est grand le x'ipport du coude, rapport de la partie horizon-tde à la partie verticale do l’oscillateur, plus doit être grande, dans des conditions identiques, l’action absorbante de la terre. Cela concorde avec le troisième fait d’observation.
- R. V.
- Appareil pour la production d’ondes électromagnétiques. — J. Sahulka. — Elehtroteçbnik
- L’auteur a imaginé, depuis igo4. un appareil pour la production et la transmission d’ondes électromagnétiques. Cet appareil, représenté schématiquement par la figure i, produit des ondes
- amorties, mais les trains d’ondes engendrées se succèdent très rapidement, contrairement à ce qui a lieu dans les appareils ordinaires, où de longs intervalles séparent l’émission de trains d’ondes successifs. La tension d’alimentation peut atteindre quelques millions de volts, ce qui est avantageux.
- Le principe de l’appareil est le suivant. Une roue deutée portant un grand nombre de dents est mise en rotation rapide par un moteur électrique. Sur cette roue dentée et sur une bague qui lui est connectée frottent deux balais reliés d’une part à une source de courant continu ou alternatif, cl d’autre part k un circuit oscillant ; la bobine de ce circuit est accouplée directement ou inductivement à une antenne et à la terre. Chaque fois que le balai de la roue dentée passe sur une encoche, le condensateur du circuit oscillant se charge; chaque fois que le balai passe surunedentle condensateur sedccharge en donnant naissance k un courant oscillant. Pour affaiblir les étincelles qui prennent naissance aux points de contact, on place le condensateur en parallèle avec eux. Le nombre de trains d’ondes produits par seconde, estégal au nombre des dents qui viennent en contact par seconde avec le balai. Si la roue dentée a deux mètres de circonférence et fait 25 tours par seconde, on obtient ioooo ruptures par seconde.
- La disposition de l’appareil est représentée par la figure i. Sur un axe commun sont calées deux roues dentées de mêmes dimensions reliées chacune k une bague de contact et isolées l’une de l'autre. Les encoches de ces roues sont plus
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- larges que les dents, et celles-ci sont disposées de telle façon que les dents de l’une des roues correspondent aux encoches de l’autre : sur la figure, on a hachuré les dents de la deuxième roue. L’un des pôles de la source de courant est relié à un balai Bn qui glisse sur les deux roues ; l’autre pôle est relié à deux condensateurs CjC., de même capacité dont les deuxièmes armatures sont connectées aux balais B,B3 qui glissent sur les bagues des deux roues. Un quatrième balai B. frotte encore sur les roues dentées; c’est sur ce balai et au pôle de la source de courant relié aux condensateurs qu’est branché la bobine du circuit oscillant accouplée directement ou inductivement avec l’antenne A et la terre K. Les balais BSBV sont décalés d’une dent ou d’un nombre impair de dents l’un par rapport à l’autre-: chacun de ces deux balais peut être remplacé par deux balais séparés reliés ensemble et frottant chacun sur une roue dentée.
- Pendant la rotation des roues dentées, il y a alternativement un condensateur qui se charge, pendant que l’autre sc décharge dans le circuit oscillant. Toute l’énergie fournie par la source de courant est utilisée» dans ce circuit oscillant. La fréquence de chaque train d’ondes ne dépend évidemment que des constantes du circuit oscillant. On peut obtenir, en employant les chiffres indiqués ci-dessus, une fréquence de 10000 par seconde : si, dans le cas d’une transmission téléphonique, on compte 10 lettres par seconde, il y a i ooo trains d’ondes par lettre. Dans le transmetteur que représente la ligure i, il ne peut se produire aucune étincelle aux points de rupture car, au moment où le balai de décharge B,, quitte une dent, le conducteur situé dans le circuit de charge est chargé, et il n'y a plus de courant de charge. Il ne peut se produire aux dents que des courants do fermeture qui, même pour une dif-. férence de potentiel de plus de i ooo volts, n’ont qu’une très courte durée. Pour éviter complètement la production d’étincelles de fermeture, on peut, quand la source de courant donne une différence de potentiel élevée, disposer dans les circuits de charge et de décharge, comme l’indique la figure, de petits éclateurs formés de sphères métalliques dans l’huile.
- Quand on veut employer cet appareil aux transmissions télégraphiques, il faut introduire dans le circuit de charge une clé. On peut se servir d’une source de courant continu ou de cou-
- rant alternatif. Quand on veut réaliser une transmission téléphonique, il faut employer comme source de courant une machine à courant continu. Les ondes émanant du transmetteur doivent être modifiées d’une façon correspondant aux courants téléphoniques. Comme récepteur, on peut employer tout détecteur d’ondes téléphoniques influencé par l’énergie totale des ondes incidentes, par exemple un récepteur téléphonique avec un détecteur de Schlômilch. Pour la téléphonie sans fil, il est nécessaire de posséder un transmetteur produisant des ondes aussi continues que possible et un dispositif permettant de modifier l’intensité des ondes émises conformément à l’intensité des courants téléphoniques. L’auteur a d’abord songé à employer pour cela des montages dans lesquels les courants téléphoniques agissent par induction sur le circuit oscillant. Plus tard, il a pensé à intercaler directement dans le circuit oscillant un microphone ordinaire. II ne peuL être qjestion pour cela que du circuit de l’anteunc, car, dans le circuit oscillant primaire, l'intensité ou courant est trop grande. I,'action doit être d’au'ant meilleure que le microphone est placé plus près de la prise de terre de l’antenne, parce qu’il j a là un centre de courant. Puur que le courant de faute fréquence qui traverse l’antenne n’e?erce pas sur les trains du microphone une actim de cohérence, l’auteur a employé le dispositif que représente la figure i : le fil de terre de l’antenne contient un tube à vide : le courant dans ce tube est soumis à l’action d’un électro-aimant parcouru par les courants téléphoniques. Le «ircuit du microphone M est établi, dans ce cas, comme les circuits ordinaires de microphone. L’électro-airnant qui agit sur le courant dans le tube peut avantageusement avoir la forme d’un fer àchevd entre les branches duquel est placé le tube à vide : le novau doit être feuilleté.
- ' R. V.
- Sur la production des oscillations entretenues. — M. Reithoffer. —Elektrotechnische Zeitschrift,
- 4 avril 1907.
- Différentes explications ont été données en particulier par Benischke et par Ruhmer (') sur le fonctionnement ries appareils du genre Poul-sen servant à la production d’oscillations entre-
- 0 Eclairage Electrique, tome XLTX, aa décembre tgoG
- p. 474.
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- tenues. Ces deux auteurs ont envisagé surtout l’action qu’exerce le champ magnétique sur l’arc électrique. A la suite d’une série d’expériences, faites avec de tels dispositifs, l’auteur ne partage pas du tout cette manière de voir. Il a trouvé, au contraire, que la base de la méthode de Poul-sen repose sur l'excitation oscillante de Duddell et que le champ magnétique joue un rôle tout différent de la production d’oscillations.
- Un condensateur relié à une source de courant ne se charge pas simplement d’une façon apériodique si les conditions de résistances permettent la production d’une oscillation
- al' \/Ch
- La charge s’effectue d’après la loi d’une oscillation amortie. Soit OA = e0 (fig. i) la tension de
- charge : la tension aux bornes du condensateur suit la courbe e et le courant de charge est représenté par !a courbe i. Par suite de la résistance du circuit, l’oscillation est amortie et décroît peu à peu, jusqu’à ce que le condensateur atteigne h tension finale ea. Cela n’est vrai que tant que la tension de charge reste constante. Dans le dispositif de Duddell, il n’en est pas ainsi, les courantsdu condensateur passent cnmaje.ure parLie à travers l’arc, surtout quand le circuit d’alimentation contient une bobine de self-induction ; ils se superposent au courant continu dans l’arc et la tension de charge du condensateur, égale à la différence de potentiel aux bornes de l’arc, cesse d’être constante : elle varie avec l’intensité du courant.
- Quand Je courant du condensateur est positif, la tension aux bornes de l’arc croît ; quand le courant du condensateur est négatif, elle décroît. Ces variations de tension renforcent les oscillations naturelles du condensateur jusqu’à un certain point, limité par réchauffement. Sur
- la ligure i, les oscillations de la tension de l’arc et les accroissements du courant oscillant qui en résultent sont représentés par les courbes en pointillé (e'0 et P).
- Si le condensateur est mis en circuit progressivement, au moyen d’une résistance dont la valeur est diminuée peu à peu, par exemple, le premier choc du courant de charge est supprimé. Mais de petites ruptures d’équilibre dans l’arc produisent des oscillations du condensateur qui, en traversant l’arc, produisent dans celui-ci des oscillations de tension qui accroissent peu à peu l’amplitude des oscillations du condensateur. C’est une sorte d’auto-excitation.
- Ce phénomène peut être comparé, au point de vue mécanique, avec le cas d’un poids suspendu à un ressort, mais le caractère d’auto-exeitation n’existe pas dans cet exemple mécanique.
- Tant qu’il ne s’agit pas d’oscillations par trop rapides, le dispositif de Duddell permet d’atteindre le but cherché : pour les oscillations très rapides, la tension aux bornes de l’arc suit mal les variations du courant, parce que la température, du pont de vapeurs incandescentes ne peut pas prendre pa?’t à des variations aussi rapides. On n’y parvient que dans l’arc à hydrogène de Poulseu dans lequel la chaleur est rapidement dissipée : ou peut parfaitement produire aveecct arc des oscillations de grande fréquence sans employer d’électro-aimant ni d’électrode en cuivre. En se servant d’nn champ magnétique, on réalise une amélioration en ce que la différence de potentiel aux bornes de l’arc est augmentée et l’énergie des oscillations est accrue. D’autre part, le champ magnétique chasse l’arc, et diminue ainsi les surfaces d’attache de celui-ci avec les électrodes, ce qui facilite l’influence du refroidisse-
- D’après l’explication du Dr Benischke, on devrait pouvoir produire des oscillations de haute fréquence par la seule action du champ magnétique sur l’arc sans aucun circuit oscillaut placé en dérivation.
- R. V.
- ÉLECTROCHIMIE
- Chutes de tension aux électrodes d'aluminium. — G. Schulze. —Annalen der Physik, n° 3, 1907.
- Cette étude de l’auteur est la suite des expériences faites par lui sur le fonctionnement des
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- 177
- •modes en aluminium Q. Dans celles-ci, il a\ait suppose que la chute de tension importante présentée par les anodes en aluminium est produite par une pellicule gazeuse très mince (oxygène) qui se forme directement sur la surface de l’aluminium sous l'influence du courant, en même temps qu’une pellicule poreuse plus épaisse et plus solide. Pour avoir une idée de l’épaisseur de la couche gazeuse ainsi formée, l'auteur a mesuré la capacité en fonction de la tension d’après la méthode absolue de Maxwell-Thomson au moyen d’un interrupteur tournant. Il a trouvé que la relation entre la capacité de la couche gazeuse et la tension maxima était la même pour tous les électrolytes et était indépendante de la durée de l’action précédente, pourvu que l’élément fût complètement formé. Les épaisseurs avaient été déduites des capacités en supposant une constante diélectrique s = i. Cette dernière relation montre que l’épaisseur de la pellicule gazeuse croît d’abord à peu près proportionnellement à la tension, puis plus tard un peu plus vite. On a choisi la valeur i pour la constante diélectrique, parce qu’il s'agissait beaucoup plus de valeurs relatives que de valeurs absolues.
- L’auteur a fait de nouvelles expériences sur la constante diélectrique et sur l’épaisseur de la pellicule gazeuse. Il a d’abord vérifié l’hypothèse ttrr. i. La constante diélectrique de l’oxygène, qui constitue la pellicule gazeuse, n’a pas encore été déterminée expérimentalement. Pour les gaz, dont la constante diélectrique a été exactement déterminée, on a trouvé que la loi de Maxwell £z=«2 était vérifiée (ti désignant l’indice de réfraction). Cette équation donne, pour l’oxygène à la pression de 760 millimètres et à la température de o° :
- s = n-— 1 ,ooo546.
- En outre (5 — 1) est proportionnel à la densité, et l’on a pour l’oxygène :
- £_ ! -0-ooo546
- en posant 0=1 pour le volume relatif à la pression de 760 millimètres. Si donc la pellicule gazeuse devait avoir une grande densité, il faudrait qu’elle présente une constante diélectrique sensiblement différente de Trinité.
- Quand la pellicule gazeuse est soumise à la tension, elle se trouve soumise à une pression
- C) Eclairage Electrique, tome L, 16 février 1907, p. a5i.
- électrostatique, dont la grandeur peut être facilement déterminée. Pour le condensateur dont le diélectrique est constitué par la pellicule gu-zeuse, la distance dos deux armatures (aluminium-électrolyte) est négligeable vis-à-vis de leur surface, et Ton a, pour la force d’attraction électrostatique mutuelle, la formule
- dvi
- 0)
- en appelaut s la constante diélectrique, V la différence clc potentiel en unités électrostatiques, f la surface (en centimètres carrés), a la dislance en centimètres. De plus, la capacité d’un tel condensateur est, en unités électrostatiques:
- 0)
- tenant compte de l’équation (1), xpression :
- - dynes.
- obtient
- En effectuant le calcul en unités électromagnétiques, on trouve par centimètre carré de surface :
- K = -——latmosphères,
- en évaluant V en volts, et C en mnrofarads. La pellicule gazeuse se trouve soumise à des pressions élevées, qui peuvent atteindre L5oo atmosphères environ pour une très faible épaisseur de pellicule et qui tombent à 1 5oo atmosphères pour une tension maxima de 5oo volts quxnd on perd £ = I,
- hors de la cessation de cette pression, 01. devait s’attendre à une expansion violente de la pellicule gazeuse. En effet, si Ton abaisse p*r exemple de 4oo volts à 4 volts la différence dt potentiel d’un élément formé à 4oo volts, la pression électrostatique tombe de 2 100 atmosphères à 0,21 atmosphère. A cette variation de pression correspond pour une pression d’air de 760 millimètres, un accroissement de volume et d’épaisseur égal à 4oo fois le volume et l’épais seur primitifs.
- On peut déterminer cette expansion de la pellicule gazeuse due à l’abaissement de la pression électrostatique en mesurant la capacité de la pellicule gazeuse d’abord sous l’action de la tension maxima, puis sous l’action d’une tension aussi faible que possible (2 volts). Comme
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LL — N° 18.
- moyenne de plusieurs mesures faites sur un élément à (NH4)2CO., formé à 80 volts, l’auteur a obtenu les chiffres suivants :
- T.a capacité semble donc réellement diminuer, c’est-a-dire que la pellicule semble augmenter d’épaisseur. Mais cette augmentation est à peine sensible, et il ne peut être question d’une expansion de plusieurs centaines de fois. Mais dans, cette méthode, le condensateur est eourl-circuité pendant chaque période, et cela semble très désavantageux quand i/ s’agit d’étudier son fonctionnement sous tension. C’est pourquoi l’auteur a employé la méthode de comparaison de deux condensateurs dans le pont alimenté par du courant alternatif. Le? résultats obtenus ont été les
- lu fréqueneeélait de 435 périodes par seconde. Aa«c les résistances indiquées en série, on obtenait dans le galvanomètre un minimum net, facilement réglable. Après chaque mesure, l’élément était remplacé par un condensateur à mica de capacité analogue. On voit que, non seulement la capacité ne diminue pas quand on abaisse la tension, mais qu’elle augmente même légèrement. Finalement, on trouve d’après la méthode absolue, des capacités plus élevées que d’après la méthode de comparaison avec une capacité connue, en employant du courant ondulé.
- Puisque la pellicule gazeuse ne subit pas d’expansion quand on abaisse la tension, on peut supposer que la pellicule poreuse maintient la pellicule gazeuse dans un état de densité élevée, de même que le charbon de bois poreux retient
- différents gaz. Il est évident que l’adjonction ou la suppression de quelques milliers d’atmosphères de pression électrostatique ne peut pas modifier beaucoup la densité d’ungaz quand celui-ci possède initialement une densité correspondant à une pression de plusieurs milliers d’atmosphères.
- On peut, en s’appuyant sur cette hypothèse, déterminer à peu près la valeur de la constante diélectrique a. En combinant l’équation
- ____ ____0,000540
- avec les valeurs trouvées par Amagatpour le volume relatif de l’oxygène à haute pression, on trouve les chiffres suivants ;
- VOLUME nELA.HK
- 3.
- 1800
- i2i|6
- i ,ooo546
- r,3o3
- 1,378
- Pour l’oxygène liquide, on a trouvé e ~ i,465.
- On voit que la valeur de s ne varie que très peu aux hautes pressions. Pour le calcul de l’épaisseur de la pellicule gazeuse d’après la capacité, l’auteur a pris le chiffre s = i,4 et le chiffre e = 1.
- La détermination de l’épaisseur de la couche montre que cette épaisseur doit être très faible et qu’il existe dans cette couche une très forte chute de tension. Cette chute de tension atteint au début 8200 volts par micron (8,2 millions de volts par millimètre) pour e = 1,4 ou 11 5oo volts par micron pour e= 1. Pour une épaisseur de 100 ^.[x, la chute de potentiel est encore de 4 5oo ou 6 3oo volts par micron.
- Ces expériences montrent que, pour de très faibles distances entre électrodes, la tension explosive est directement proportionnelle à l’écartement des électrodes et est indépendante de la nature et de la pression du gaz interposé, et qu’il ne se produit pas de phénomène de décharge. Au contraire, la chute de tension dépend de la constitution des électrodes.
- Les conclusions de l’auteur sont les suivantes:
- i° La couche qui se produit sur les anodes d’aluminium est une pellicule très .mince d’oxy-
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- 4 Mai 1907.
- REVUE D'ÉLECTRICITÉ
- 179
- gène et peut être soumise à une pression électrostatique de plusieurs milliers d’atmosphères ;
- 2° La constante diélectrique de la couche active a pour valeur 1,4 environ ;
- 3® Les épaisseurs absolues de la pellicule peuvent être calculées en partant de la valeur delà constante diélectrique ;
- !\° Les chutes de tension maxima dans-la pellicule gazeuse ont pour valeur 8200 volts par micron dans la direction active, pour une épaisseur de pellicule très faible, et encore de 4 5oo volts par micron pour une épaisseur de 100 ;j.;a ;
- 5° La chute de tension anormalement élevée dans la direction active et la chute de tension normale dans la direction inactive peuvent être expliquées par le fait que le transport de l’électricité à travers de très minces pellicules gazeuses a lieu avec l’aide d'électrons libres négatifs, qui ne peuvent exister pour la direction inverse parce que l’électrolvte (cathode) 110 contient pas d’ions libres négatifs, de sorte que les ions électrolytiques négatifs doivent prendre la place des électrons. Mais ils exigent une chute de tension beaucoup plus élevée pour traverser la pellicule gazeuse que les électrons négatifs libres. E. B.
- MESURES
- Nouveau galvanomètre. — J.-F.-A.Wertheim-Salomonson. — Physikaiische Zeitschrift, i:T avril 1907.
- Einthoven a décrit récemment un nouveau galvanomètre extrêmement sensible dans lequel un fil fin en quartz argenté est tendu dans un champ magnétique. La flexion du fil due au pas sage du courant est observée au moyen d’un microscope. Le Pr Place a construit, à titre d’expérience, un appareil dans lequel le champ magnétique était produit, non pas par un aimant ou un électro-aimant, mais par deux fils parallèles traversés par le courant. Le fil mince métallique présentait également une déviation par suite de l’attraction ou de la répulsion électrodynamique exercée par les deux fils parallèles.
- Ce principe ayant paru extrêmement intéressant à l’auteur, celui-ci a fait établir lin appareil de ce genre. Sur une base munie de vis de réglage, est disposée une colonne portant un microscope horizontal. La colonne peut être déplacée micrométriquement par côté. La - base porte aussi un cadre rigide dans lequel peut être
- placé le support du fil vertical, que l’on peut déplacer micrométriquement vers l'avant ou vers l’arrière. Le cadre est muni do chaque côté d’une glissière réglable micrométriquement. Chaque glissière porte une tige verticale en ébonite que l’on peut faire tourner micrométriquement autour d un axe parallèle au microscope. La tige d’ébonite est pourvue, à chacune de ses extrémités, d’une borne sur laquelle est tendu un fil de cuivre d’environ 1 millimètre de diamètre. Le fil fin est placé entre les deux fils de cuivre rectilignes de 1 millimètre de diamètre et à mi-distance entre ceux-ci. Le support du fil fin est muni d’un dispositif micrométrique pour la tension du fil.
- Le galvanomètre peut être employé de la façon
- i° Comme galvanomètre. — Les deux bornes supérieures des deux fils inducteurs sont reliées par une tresse de cuivre. Ou fait passer par la borne intérieure un courant de 1 à 20 ampères. Alors quand un faible courant traverse le fil fin, celui-ci s’incurve, et la déviition peut être mesurée soit avec un microscope muni d’un oculaire micrométrique, soit pa- projection sur un écran. Si inversement on fait passer dans le fil un faible courant d’intensité connue, on peut mesurer un courant de forte intensité traversant les fils inducteurs : pour cela, ceu^-ci peuvent être groupés en parallèle et l’on peit aller jusqu’à une intensité de courant de 4<J ampères;
- 2° Comme électrodynamomètre. — L’extré-mitc du fil fin est reliée à l’une des bornes inférieures et le même courant traverse er série les fils inducteurs et le fil intermédiaire ;
- 3® Comme wattmètre. — Le courant priiuipal
- traverse les fils inducteurs : un courant déijvé traverse le fil fin, muni d’une résistance suïî-
- 4° Comme électromètre. — Les deux fils conducteurs ne sont plus reliés ensemble : chacun d’eux correspond h une paire de quadrants tandis que le fil intermédiaire forme l'aiguille. Tous les montages employés avec les électromètres à aiguille sont possibles.
- Les avantages du nouveau galvanomètre sont nombreux.
- Pour la comparaison, le mieux est d’exprimer la sensibilité comme galvanomètre par rapport au galvanomètre d’Einthoven.
- Soit H l’intensité de champ dans ce dernier, /la longueur du fil et fie couvant qui le traverse:
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- 180 L'KCLAlRAGE
- la force transversale subie par ce dernier a pour valeur : K = H^i.
- Dans l’appareil de Place, le champ est formé par les deux fils parallèles, Pour une distance z entre le fil intermédiaire et les axes des fils inducteurs et un courant J dans ceux-ci, le champ magnétique a pour valeur : ^
- Dans le galvanomètre d’Einthoven,l'intensité de champ maxima est d'environ 20000 c. g. s. Dans le nouveau galvanomètre, J peut au maximum atteindre 20 ampères = 2 webers, et 5 peut avoir pour valeur un peu moins d’un millimètre. Cela correspond à l’intensité de champ suivante : jq _ 80 unités c. g. s.
- L’appareil d’Einthoven est donc environ 200 fois plus sensible que i’appareil de Place, pour le même fil. La sensibilité atteinte dans l’appareil d'Einthoven s’e'levant a xo-11 ampère, d’après cet auteur, on doit compter, dans l’appareil de Place, sur une sensibilité de 2,0. io-y.
- Comme électroc’ynamomètre, un courar,t d’aviron 2 10 ampère donne une déviation facilement mesurable. Ce chiffre est facilement dépassé avec plusieurs autres électrodynamomètres, mais il s’agit là d’un appareil entièrement dépourvu d’inouction et de capacité extrêmement faible et î ce qu’il semble, du seul appareil de ce genre complètement dépourvu d’induction.
- L’empioi de cet appareil comme wattmètre offre d* grands avantages. La sensibilité est, en tous «as, beaucoup plus grande que celle des wattnètres à miroir et, en outre, l’appareil ne pré»ente ni capacité, ni self-induction. On peut l’onployer pour de grands déphasages et il est t'ès facile de mesurer avec lui par exemple la consommation d’énergie d’un condensateur ou d’une bobine de self-induction dans un circuit à courant alternatif.
- Comme électromètre, la sensibilité est très satisfaisante. L’auteur a trouvé qu’avec un fil de Wollastcn de 3 y. de diamètre, un volt donne une déviation de 1 millimètre pour un grossissement de 200 fois — avec le montage îdiostatique, la durée d’établissement était de 0,12 seconde. Si l’on détend le fil de façon que la durée d’établissement atteigne 2 secondes, une différence de potentiel de 0,25 volt donne une déviation de 1 millimètre. Si au contraire on le tend de façon
- ELECTRIQUE î. LL — i8.
- à réaliser la plus courte durée d’établissement possible avec l’amortissement critique, une différence de potentiel de 3 volts donne une déviation de 1 millimètre. Dans ce cas, la sensibilité peut encore être doublée si l’on approche les fils inducteurs à omm,2 du fil intermédiaire. Avec le montage a aiguille, on peut, avec une durée d’établissement de 0,016 seconde seulement et avec une charge auxiliaire de xoo volts déceler une différence de potentiel de 0,1 volt. On peut encore augmenter la sensibilité en augmentant la longueur du fil intermédiaire. La force déviante est proportionnelle à la longueur. Si les fils inducteurs et le fil intermédiaire ont une longueur n fois plus grande, la force déviante est n fois plus grande. Pour nue même tension, un fil n fois plus long subit une déviation n fois plus grande sous l’effet de la même force déviante. La sensibilité est donc n- fois plus grande.
- Dans l’appareil de l’auteur, le fil intermédiaire a une longueur de 11 centimètres. Cette longueur pourrait être portée facilement à 4o ou 5o centimètres. Mais l’appareil perdrait ainsi l’une de ses propriétés les plus précieuses. Le grand avantage qu’il présente réside, en effet, dans la très courte durée d’établissement. Celle-ci ne peut être acquise qu’au prix d’une diminution de sensibilité. L’amortissement est presque exclusivement dû à l’amortissement de l’air. L’amortissement électromagnétique est négligeable vis-à-vis de l’amortissement de l’air, pour de faibles champs magnétiques. La plus grande sensibilité est obtenue avec un fil très fin en quartz argenté. Un tel fil donne de meilleurs résultats qu’un fil de même diamètre entièrement métallique. Un fil de quartz de 10 \x par exemple donhe une sensibilité environ 100 fois plus grande qu’un fil de platine de meme diamètre. Pour réaliser un oscillographe, il faut que la durée d’oscillation soit très courte, et, pour cela, on doit employer des fils de quartz argentés minces et très courts, de diamètre inférieur à 1 [a. Il ue faut pas rechercher, dans ce cas, le maximum de sensibilité. On pourrait peut être obtenir do meilleurs résultats en employant des fils d’aluminium de plus gros diamètre, o“m,o3 environ, plongés dans un liquide visqueux amortissant. On pourrait aussi diminuer sensiblement la longueur du fil. Un tel appareil pourrait peut-être rendre des services importants en pratique, bien que sa sensibilité soit très faible. E. B.
- Le Gérant: J.-B. Noubt.
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- Tome LI. Samedi 11 Mai 1907. 14* Année. — N* 19,
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ÉNERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D'ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’instilut. — A. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’École des Ponts et Chaussées. — Éric GÉRARD, Directeur de l’Institut Électroteclmiquc Monte-fîore. — M. LEBLANC, Professeur à l’École des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorjtonne, Membre de l’Institut. — D. MONNIER, Professeur h l’École centrale des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille, Membre fW de l’Institut.
- SUR LE DIMENSIONNEMENT DES MOTEURS MONOPHASÉS A COLLECTEUR
- Sous <:c: même titre a déjà été publiée (‘) une étude dans laquelle l’on déterminait les proportions des moteurs de manière à rendre maxima le facteur de puissance en vitesse et le couple de démarrage par kilovolt-ampère absorbé.
- La présente note a pour but la résolution du problème suivant: obtenir le minimum de pertes pour un couple de démarrage donné.C’est là également un point de vue fort intéressant surtout pour les applications à la traction.
- Prenons d’abord, pour fixer les idées, le cas du moteur série à compensation par conduction (fîg.i); un tel moteur est le siège des pertes suivantes :
- a) Les pertes Wi par effet Joule dans l’enroule-
- ment d’excitation S; elles sont proportionnelles au carré des ampère-tours d’excitation pour une carcasse de moteur donnée, c’est-à-dire au carré du flux excitateur si te moteur n’est pas saturé, Fig. i.
- ce qui est encore le cas normal.
- b) Les pertes par effet Joule dans les enroulements R et S'; le rapport des ampère-tours
- (l) Voir Y Éclairage Électrique des
- î décembre 1905, pages
- H 3si.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. Ll. — N» lâ.
- de ces deux enroulements étant réglé uniquement par la dispersion, l’on peut dire que (es pertes précédentes sont proportionnelles au carré des ampère-tours roloriques Ar.
- c) Les perles dans le fer par hystérésis et courants de Foucault ; elles comprennent deux catégories : i° les pertes Fj ducs au flux 4> ; ce sont en général de beaucoup les plus importantes ; l’on peut admettre, dans une première approximation, qu’elles sont proportionnelles à <î>% bien que cela ne soit pas tout à fait exact pourles pertes par hystérésis ; les perles Fâ dues aux flux de fuites produits par les enroulements R et S' et traversant plus ou moins partiellement la carcasse magnétique du moteur. Avec la meme approximation, on peut les considérer comme sensiblement proportionnelles aux carrés de ccs flux do'fuites, c’est-à-dire, en répétant le raisonnement du paragraphe^, au carré dos ampère-tours roîoriques
- A,.
- d) Les pertes dues au passage du courant I de la ligne à travers les balais et le collecteur ; pour un courant donné elles ne dépendent que de la surface frottante et sont indépendantes des constautes des enroulements.
- e) Les pertes dues aux courants de court-circuit produits sous les balais par le flux alternatif <î>; elles sont, d’une part, proportionnelle à <ï>2, d’autre part, au carré du nombre de spires par bobine courl-cimiitée. Pour un certain sectionnement du collecteur, ce nombre de spires est proportionnel aux ampère-Lours Aret les pertes envisagées sont linalement proportionnelles au produit A2r ‘F2, c’est-à-dire sont constantes pour un couple C donne ; en effet le couple C peut s’écrire
- C = KAr4>,
- K étant une constante ne dépendant que des dimensions de la carcasse magnétique.
- En résumé, bous voyons que les pertes totales au démarrage dans un moteur série ordinaire se décoreposent pour un courant et une fréquence donnés, en perles constantes d) et e), perles proportionnelles au carré du flux <I> (Wt et F,), pertes proportionnelles au carré des ampère-tours rotoriques A,(’)(W* et F5).
- Il s’en suit que pour un couple donné les pertes totales seront minima lorsque les pertes en <I*2 seront égales aux perles en A®. Cela se traduit algébriquement par l’équation :
- / Wq + F^Wa+Fa. (!)
- Si w désigne la somme des pertes dans le cuivre des enroulements, F celle des pertes dans le fer, l’égalité précédente peut s’écrire
- F = aFa = W— AV,
- Sous cette forme, l’on voit clairement qi dans le cuivre, si l’inégalité’ :
- =w(—$)
- ; les'pertes dans le fer
- !<W,
- ^ W
- •vont inférieures aux pertes
- est satisfaite, ce qui nous parait être le cas général. Toutefois la différence entre W et F ne
- • F, io W i5
- semble jamais se trouver excessive ; par exemple pour-=2 =-------et^ * =------> l’on a
- 1' ioo \V ioo
- F = o,875W.
- it pronc
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- vons supposé le courant I donné s le (lux <I> et
- l’avance et
- Dans les calculs ci-dessus, nous avons en somme pris comme variabl le nombre de spires du rotor. L’on peut également prendre comme variable le flux d> et le courant rotorique, mais alors les pertes d) varient comme le carré du courant I„ et les pertes e) comme le carré du flux <I> ; il en résulte que si l’on désigne ces pertes respectivement par p, et la condition d’échauflement total minimum pour un couple donne devient :
- W, -h b1! -hjOi = Wi H- F* + .
- Or, M. Marins Latour a démontré (J) que, pour obtenir réchauffement minimum du collecteur au démarrage, l'on doit chercher à réaliser l’égalité pL =p2 ; l’on retombe dans ce cas sur l’égalité (i).
- Il est à remarquer enfin que l’on pourra toujours, pour un certain courant I pris au réseau, amener momentanément au démarrage le flux inducteur d> et le courant rotorique à avoir les valeurs relatives convenables à la réalisation des conditions ci-dessus, même lorsque ces valeurs ne correspondraient pas an meilleur dimensionnement pour la marche normale; il suffirait pour cela d’utiliser un transformateur Wintcr-Eichberg ou de shunter l’excitation par une bobinede self-induction.
- Si l’on passe maintenant au moteur série à compensation par induction, au moteur à répulsion et au moteur Latour (fig. 2, 3 et 4), les raisonnements précédents s’appliqueront encore intégralement et l’on aboutira aux mêmes conclusions. Il convient seulement de remarquer que dans le dernier moteur, les rôles du stator et du rotor sont intervertis.
- J. Bethenod.
- (,') Voir YÉclairage Électrique, du 7 jaDvier 1905, page 5.
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- T. II. — N° 19.
- VIBRATION ORDINAIRE SINUSOÏDALE ET VIBRATION IONIQUE
- L’élude qui a été faite précédemment du mécanisme de la vibration ionique (Q montre la différence profonde qui distingue ce mode de vibration de celui des vibrations ordinaires: mouvements pendulaires, vibrations sonores ou lumineuses. 11 est intéressant de s’arrêter un moment à l’étude de cette différence pour en bien L'expérience même permettait de prévoir celte différ ment à ce qui se passe pour les vibrations sonores ou luminen
- les caractères saillants, on remarque que, contraire-jamais constaté
- de phénomènes de réflexion, et notamment de réflexion totale, ni d’interférence proprement
- : phénomènes de pseudo-réfraction î fait que le courant suit le chemin le is, suit le fond de la vallée.
- dite, dans la transmission du courant électrique. Quanta de l’électricité, ils s’expliquent, avons-nous vu, par c< moins résistant comme le cours d’eau, par ses méandres,
- On sait, que dans la vibration sonore ou lumineuse, on suppose un centre d’attraction Actif, et une attraction directement proportionnelle à la distance. Dans les mouvements pendulaires, ce centre d'attraction s’éloigne à l’infini, et le champ d'attraction devient uniforme et d’intensité constante: malgré la non-similitude apparente des deux cas, mais conformément à l’analogie, absolue que l’on y constate en considérant le déplacement du centre d’attraction à l’infini, comme nous l’avons fait ci-dessus, on arrive, on le sait, à l’établissement des mômes équations pour le mouvement vibratoire dans l’un et l’autre cas.
- Dans la vibration ionique, au contraire, soumise à la loi de Coulomb, il y a changement brusque du signa de la force, inversement proportionnelle au carré de la distance, au moment où l’ion touche l’électrode, et où sa charge électrique même change par suite de signe,
- en prenant celui de l’électrode. A l’attraction succède alors brusquement la répulsion, avec des valeurs absolues égales en fonction de la distance.
- On a vu précédemment comment cet. ion, ayant ainsi acquis une charge électrique contraire à su charge normale, s’unissait alors à un ion de même nature chimique mais de charge normale, en donnant naissance à une molécule neutre, libérée ainsi au voisinage immédiat, de l’électrode, et non en un point quelconque de l'électrolyte : la notion de valence atomique, et le mode de production des liaisons entre les atomes dans la molécule ont en même temps nettement apparu.
- Ainsi, dans la [vibration ordinaire, l’attraction est directement proportionnelle à la distance et il n’y a jamais répulsion; dans la vibration ionique, l’attraction, puis la répulsion sont inversement proportionnelles aux carrés des distances. Les deux figures suivantes (i) et (a) font bien ressortir aux yeux cette différence profonde.
- r VÉclairage Hlectriqut
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- En considérant l’allure delà force d’attraction et de répulsion dans la vibration ionique en fonction de la distance, on conçoit qu’il a été possible de „ néo-liger l’influence sourde des ions voisins sur l’ion attiré par l’électrode, dans le cas où on supposerait tous ces ions immobiles, alors d’ailleurs qu’il est bien plus logique d’admettre qu’au moment où l’ion tête de file se rapproche de l’électrode, toute la file d’ions se tend comme un fil élastique.
- Ouoi qu’il en soit, on aurait en tenant compte de l’influence de l’ion voisin dans la file d’ions (fig. 3) :
- f— ^ Xq'X (~ — ’
- Or, l’allure asymptotique de la courbe (figure a) montre que pour des valeurs de x relativement grandes et voisines de s, espace interionique, la force est pratiquement constante, alors que pour des valeurs faibles de x, la force prend des valeurs relativement considérables et croissant même jusqu’à l’infini en valeur absolue au moment du contact et du changement de signe. On peut donc parfaitement négliger l’influence de l’ion voisin dans la première partie de l’attraction et de la répulsion, celle de l’électrode dans la seconde partie du phénomène, d’autant mieux que cet ion voisin n’est pas invariablement fixé dans l’espace, mais que toute la file d’ions se trouve tendue comme un fil élastique qumd les ions tètes de file s’approchent des électrodes.
- La figure 3 donne, en fonction de l’élongation, l’allure de la force dattraetion de l’ion tète de file vers l'électrode, puis de sa force de répulsion de l’électrode c\ d’attraction par l’ion voisin après le premier renversement de l’orientation des ions, et au Moment qui précède immédiatement la libération d’une molécule neutre, par suite de la saturation des charges électriques contraires des deux ions de même nature chimique. Cette figure dorme en même temps la loi de variation des vitesses en fonction de l’élongation.
- On suppose dans cette figure que l’ion immédiatement voisin de l’ion tète de file reste immobile: en réalité, ces deux ions doivent se précipiter l’un vers l’autre dans ta seconde partie du phénomène, au moment de la formation de la molécule libre, et ainsi la distance à l'électrode de leur point de rencontre doit être inférieure à 2e. II suffit donc de transporter par la pensée à cette distance, qu’il ne paraît pas intéressant do chercher à déterminer, la seconde asymptote à la courbe figurée ici à un écartement de 2s de l’électrode.
- En résumé, pour la vibration ordinaire, pendulaire, sonore on lumineuse, soumise à la loi d’attraction :
- f=~ «xi,
- on a les deux relations bien connues qui s’en déduisent:
- Élongation = x = — b x cos ~
- Vitesse = v=~-dt
- T
- L’élongation et la vitesse sont représentées par des sinusoïdes en fonction du temps. La vitesse de vibration passe par un maximum fini, au milieu de chaque période simple, et s’annule au moment du changement de signe.
- Pour la vibration ionique, régiq par la loi d-e Coulomb> c’est-à-dire pour, laquelle on a’:
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- on a trouvé les deux relations correspondantes^), qui se déduisent de l'application de cette loi d’attraction, pour la vitesse v et l’élongation x:
- Pxacz= constante v2xx - constante
- Raccordement des cubiques
- Il est facile de voir d'après ces relations, et les figures qui les interprètent, les conséquences suivantes :
- La vitesse de vibration passe par un minimum fini vers le milieu de la vibration et change de signe en passant par l'infini.
- En pratique, x en tendant vers zéro, ne devient pas nul, mais prend une valeur finie très petite, au moment du contact de deux ions de rayons respectifs r et r' en général.
- La vitesse v ne passe donc pas en réalité par l'infini, mais par une valeur très grande, toujours avec changement de signe immédiatement après, par suite du changement de nature des charges électriques.
- (i) Éclairage Électrique, t. XLVIII, n» 39, rgo6, p. 87.
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- Nous nous proposons de reprendre prochainement l’établissement de la formule de la T
- résistivité électrique :p = /(2xT = ^-, en introduisant ces valeurs r et r’ des rayons des ions, dont la présence interprétée dans la formule vient donner une idée très curieuse, et d’ailleurs facilement concevable, dé la densité moyenne réelle de courant, pendant la vibration même des ions.
- L’élongation x est reliée au temps t par une cubique :
- — = constante. t*
- La vitesse v est reliée à l'élongation x par une cubique :
- x x ~ constante,
- et au temps t par une courbe du 4me degré : *
- v3 X t = constante,
- obtenue en éliminant x entre les deux relations de la vitesse en fonction de l’élongation, et de celle-ci en fonction du temps.
- Les figures 4 et 5 représentent respectivement l’allure de l’élongation et celle de la vitesse en fonction du temps, comparativement dans la vibration ionique et dans la vibration ordinaire.
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- Pour la vibration ionique, et dans la représentation de la première période de vibra-T T
- tion Je t =— — à t = -|--r, le tracé donne la partie de courbe correspondant à l’appîica-’ 4 A
- tion de la relation analytique à l’électrode, et à l’ion tète de file ; de t à le tracé
- tête de file après son contact avec l’électrode et sa répulsion par celle-ci, à partir du moment de l’attraction prédominante par l'ion de la file immédiatement voisin, et jusqu’après le retour de la file d’ions à l’ctat initial, après la mise en liberté d’une molécule à chaque électrode et l’ionisation nouvelle de l’électrolyte, régénérant les deux ions disparus à l’une et à l’autre électrode, et les replaçant dans la file d’ions dans l’orientation voulue et déterminée par le signe des charges électriques.
- Ces figures sont suffisamment éloquentes par elles-mêmes, surtout par le rapprochement des courbes représentant l’allure sinusoïdale de l’élongation et de la vitesse en fonction du
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- temps dans la vibration ordinaire, pour qu’il soit inutile d’insister davantage sur ce sujet. U suffira seulement de noter l’interprétation du sens positif on négatif de la vitesse.
- Quand l’ion s’approche de l’électrode, l’élongation x décroît pendant que croît le dx . ,.
- temps et est négatif ; quand, au contraire, l’ion s’éloigne de l’électrode, l’élongation x
- croît pendant que croît également le temps t> et ~ est positif. Comme cette différentielle
- représente justement la vitesse, on voit ainsi très facilement que le caractère négatif ou posi-tifde la vitesse signifie tout simplement que l’ions’approche ous’éloigne de l’électrode, avec la valeur absolue de la fonction comme vitesse réelle.
- On remarquera par le simple examen des relations données plus haut, et sans qu’il soit besoin de la développer autrement, l’influence de la masse de l’ion (Al), de la valeur constante de sa charge électrique (g), et du milieu diélectrique où sc produit la vibration ionique /vâ étant la constante d’attraction de la loi de Coulomb, et K le pouvoir inducteur
- V/K
- spécifique du diélectrique considéré). Il convient cependant de noter le fait que la charge électrique q prise parles ions et qui est constante pour un diélectrique donné varie proportionnellement avec le pouvoir inducteur spécifique du diélectrique, ainsi qu’on l’a vu dans une étude précédente (‘), ce qui permettrait au besoin d’éliminer ce’te charge q et de la remplacer par sa valeur en fonction de la constante du diélectrique.
- Il était intéressant de rapprocher ainsi la vibration ordinaire sinusoïdale de la vibration ionique nouvellement mise en évidence, et de bien marquer la différence profonde qui existe entre ces deux modes de vibration.
- Georges Rosset.
- L’USINE HYDRO-ÉLECTRIQUE DE RIVET (fin)().
- Le tableau de distribution de l’usine génératrice de Livet a été étudié d’une façon toute particulière par la Société Brown Boveri et mérite une description détaillée.
- La liaison entre les alternateurs et les transformateurs est effectuée aux moyen de barres collectrices formant une boucle ; la Uaisou entré les transformateurs et Les départs des lignes est assurée par un système de barres simples. La boucle pertneL d’obtenir plus d’indépendance dans les connexions ; on peut alimenter un transformateur quelconque par un générateur quelconque. Le système à barres séparées offre l’avantage de permettre l’emploi d’ampèremèlres totalisateurs ; ce système est réalisé si l’on ouvre les deux extrémités de la boucle. Enfin la boucle est divisée en plusieurs sections reliées les unes aux autres par des connexions amovibles; en cas de nécessité, on peut isoler une section pour y travailler, sans pour cela interrompre le service de l’usine.
- L'emploi d’une boucle sur la haute tension (26 000 volts) aurait occupé trop de place ; c’est pourquoi on a eu recours à un jeu de barres simples pour la haute tension.
- Les câbles à 3 5oo volts qui partent des six bornes de chaque alternateur aboutissentà un
- (l) Éclairage Électrique, l. XLVI1T, n° Sa, iqo6, p. 201.
- O Éclairage Électrique, t. Ll, 4 mai, 19Q7, p. 149
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- commutateur tripolaire dont il a déjà été question et qui permet de mettre en circuit 7 ou 8 bobines par phase suivant la tension que l’on veut obtenir : dans sa position neutre, ce commutateur est ouvert et l’induit de l'alternateur est isolé. l)u commutateur partent trois câbles qui aboutissent à des coupe-circuits fusibles à tubes de porcelaine reliés à un disjoncteur automatique à rupture dans l'huile. Les conducteurs de jonction entre ce disjoncteur tripolaire et les barres des tableaux passent par une connexion amovible tripolaire placée immédiatement avant les barres collectrices et pouvant être manœuvrée sous tension, mais non en charge ; cette connexion permet de mettre hors circuit tous les câbles et appareils correspondant à un générateur.
- Deux des phases sont munies d’un transformateur d’intensité : l’un de ces appareils alimente un ampèremètre et un relais à déclanchement automatique du disjoncteur; l’autre transformateur d’intensité est relié au second pôle du relais. Un transformateur de mesure est relié à un voltmètre indiquant les tensions de l’alternateur correspondant et à un dispositif de synchronisationcoinprcnant un voltmètre de mise on phase et deux lampes de phase. En outre, les barres générales portent un transformateur général de synchronisation dont le secondaire est connecté, lors d’un couplage, avec le secondaire du transformateur de mesure de l’alternateur à coupler et avec l’appareil de synchronisation correspondant.
- Les interrupteurs Brown Boveri sont à ruptures multiples dans l’huile et sont commandés à distance par des draines et des poulies de reuvoi. En temps normal, l’appareil est maintenu fermé par un ergot fixé aurVarbre et appuyé sur un levier qui peut être soulevé pour le déclanchement, soit à la main, soitpar un électro-aimant à courant continu dont le circuit est fermé au moyei d’un bouton de contact ou au mojœn d’un relais automatique à action différée. Le courant continu servant à alimenter ces électro-aimants est fourni par des excitatrices. Le déclenchement à la main est effectué au moyen d’un cordon de tirage fixé à un bouton logé au centre de la roue de manœuvre de l’interrupteur.
- Les relais à action différée sont du type connu Brown Bovéri, déjà décrit avec suffisamment de détails (’). Ce s relais comprennent chacun un noyau de tôles de fer doux en forme de C et un disque mince en aluminium tournant entre les branches du noyau. Celui-ci estexcilé par une bobine reliée au secondaire d’un transformateur d’intensité. Lin champ tournant est produit grâce à la présence de bagues de court-circuit placées sur les extrémités des branches do noyau ; le disque tend à tourner sous l’effet de ce champ. Quand la rolaLion du disque a lieu, un fil muni d’un poids s’enroule sur l’arbre du disque ; à bout de course, ce poids ferme le circuit de l’électro-aimant de déclanchement. On peut régler, en modifiant la valeur du poids, l’intensité du courant pour laquelle le disjoncteur automatique fonctionne ; pour régler le temps qui s’écoule depuis le moment où se produit la surcharge K le moment où s’opère l’ouverture du circuit, on modifie la longueur du fil.
- Entre les barres collectrices des générateurs et les barres collectrices des transformateurs sont placés trois conducteurs de jonction sur lesquels sont intercalés des transformateurs d’intensité alimentant les ampèremètres. Entre la boucle et chacun des transformateurs sont disposés: un interrupteur tripolaire pouvant fonctionner sous tension mais non en charge, un disjoncteur automalique à rupture dans l’huile, deux transformateurs d’intensité alimentant un ampèremètre et un relais à action différée. Les panneaux des transformateurs contiennent en outre des dêchargeurs Wiirst limitant la tension et protégeant le côté à 3 5oo volts contre toute élévation de tension possible. Les transformateurs sont munis de six bornes secondaires à 26 000 volts, une à chaque extrémité de chaque phase. Ces bornes
- (1) Éclairage Êleclriyue, tome XLTX, ->.!\ nov. 1906, p. 294.
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- sont reliées à un commutateur qui permet de connecter les enroulements secondaires en triangle (i5ooo volts) ou en*étoile (26000 volts). Le commutateur est relié à un coupe-circuit fusible à cornes, au delà duquel est disposée une pièce de connexion amovible permettant d’effectuer la jonction avec les barres collectrices. Celles-ci comprennent trois conducteurs sectionnes en trois tronçons reliés à une ligne de-départ au moyen de connexions amovibles et d’un interrupteur tripolaire automatique à rupture dans l’huile.
- Les appareils et les machines sont protégés par un jeu de transformateurs Würst formés chacun de 29 boîtes de 7 rouleaux : quatre bobines de ^self-induction arrêtent les oscillations de grande fréquence qui prennent naissance lors d'une décharge atmosphérique ; des parafûiidres Würst sont placés en dérivation sur ces bobines et forment limiteurs de tension.
- Un indicateur de terre est relié aux barres collectrices à 26000 volts. Il est formé de trois transformateurs monophasés qui abaissent la tension à 17.S volts. Les enroulements primaires sont groupés en étoile, et le point neutre peut être relié à la terre par un interrupteur unipolaire ; les secondaires alimentent des lampes à incandescence et peuvent être reliés à un voltmètre. Quand l'isolement est équivalent sur les trois phases, les trois transformateurs travaillent sous la môme tension de (a6ooo/\/3) ou x5ooo volts,-le voltmètre indique (173/^3) volts et les lampes sont rouges. Quand une terre se produit sur une phase, la lampe du transformateur correspondant s’eteint, tandis que les autres sont très brillantes : le voltmètre marque 178 volts entre ces phases.
- L’excitation des alternateurs de 2 5oo chevaux est réglée individuellement au moyen de résistances: les rhéostats employés permettent de couper l'excitation .après avoir affaibli rinlensilé du courant d'excitation à sa valeur miiiima et mis les enroulements inducteurs en court-circuit. Chaque alternateur est muni d'un ampèremètre d’cxcihtion en série avec son circuit inducteur. Les rhéostats des trois générateurs peuvent être enclanchés ensemble et actionnés par une roue de manœuvre unique. Les deux excitatrices sont reliées, par des interrupteurs, à un jeu de barres d’excitation sur lesquelles est prisaussile courant destiné à assurer certains services de l’usine. Ces excitatrices sont munies chacune d’un ampèremètre et d’un voltmètre.
- Au rez-de-chaussée, entre la salle des machines et la salle des transformateurs, sont disposés, dans un local, les panneaux des alternateurs, les barres collectrices à 3 5oovolts, les panneaux primaires de transformateurs et le panneau des deux excitatrices. Les deux transformateurs abaisseurs de tension, qui desservent les moteurs synchrones des régulateurs et qui sont branchés sur les barres à 3 5oo volts, sont disposés à l’extrémité de ce local. Les coupe-circuils et les commutateurs des alternateurs sont établis dans un sous-sol qui est situé auprès des générateurs. Les colonnes de commande d,e ces commutateurs sont disposées à proximité des alternateurs.
- Au premier étage, au-dessus du local à basse tension, sont établis les tableaux de commande avec appareils de mesure, relais, rhéostats d’excitation, etc. (lig- 8). En arrière de ces tableaux de commande est aménagé un local spécial à haute tension, contenant les appareils et connexions à 26000 volts. Les parafoudres et les départs des lignes sont placés dans un étage supérieur.
- En ce qui concerne les dispositions de détail des différentes parties du tableau, il n’est pas sans intérêt de décrire brièvement les solutions adoptées. Les appareils à 3 000 volts relatifs à chaque générateur (interrupteur, transformateur de courant, limiteur de tension) sont établis sur des supports en fer profilé séparés les uns des autres par des cloisons en ciment armé, comme l’indique la figure p. Les cellules ainsi formées sont adossées entre les murs de la salle des machines et de la salle des transformateurs. Une cellule supplé-
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- mentaire contient les interrupteurs des deux excitatrices et les shunts des ampèremètres. Les barres collectrices en boucle, disposées parallèlement aux* panneaux d’alternateurs et aux panneaux de transformateurs, sont supportées par une cloison établie au milieu du local.
- Les appareils à 26000 volts sont aussi logés dans des cellules, mais celles-ci soûl plus grandes et sont disposées entre le sol du premier otage et un plancher intermédiaire. Deux couloirs traversent la salle à haute tension ; l’un deux est ménagé entre les cellules qui contiennent les commutateurs et les connexions amovibles reliant les conducteurs, les barres collectrices et les transformateurs ; le second couloir passe le long des cellules contenant les barres collectrices. Les conducteurs qui sortent des interrupteurs à haute tension aboutissent aux coupe-circuits à cornes disposés sur le plancher intermédiaire ; de là, ils rejoignent leseonnexions amoviblesqui effectuent la liaison avec les barres collectrices. Les tiges qui servent de pièces de connexion amovibles peuvent être manœnvrées au moyen d’une tige isolante et sont placées dans des niches spéciales. Les fusibles des coupe-circuits peuvent être facilement remplacés sous tension. A col effet, ces appareils sont disposés juste au-dessus d’un couloir : les fusibles sont portés par des isolateurs montés sur une plaque commune aux trois phases et sont insérés dans les phases correspondantes au moyen des contacts à ressorts. La plaque est maintenue en place par une charnière, et une serrure : quand on la rabat vers le couloir, après avoir ouvert la serrure, on isole les fusibles du reste du circuit.
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- Les interrupteurs à haute tension sont du même type que les interrupteurs à 3 5oo volts, mais avec une commande un peu différente. La poulie entraînée par la chaîne est folle sur l’arbre de l’interrupteur à 26000 volts et porte une rainure circulaire ; une seconde poulie, calée sur l’arbre de l’interrupteur est munie d’un goujon qui peut glisser dans la rainure de la poulie folle ; celte dernière n’entraîric l’arbre que quand l’ergot est à bout de course dans
- Fig. 9. —Vue des appareils placés en sous-sol de chaque fableau de commande (Brown- Boveri).
- la rainure. Quand l’interrupteur est fermé, on fait tourner la roue de manœuvre en sens diverse jusqu’à ce que le goujon vienne buter à l’autre extrémité de la rainure. Au momeï-t du déclanchement, la poulie fixe revient en arrière en déplaçant avec clic le goujon qui glisse dans la rainure sans entraîner la chaîne ni la roue de manœuvre. Si, après la fermeture de l’interrupteur, on oublie de ramener en arrière le cône de manœuvre, l’interrupteur s’ouvre néanmoins au moment du déclanchement, mais la rupture est un peu moins rapide.
- Le départ des lignes s'effectue dans une tourelle attenant à l’étage supérieur des locaux réunis au tableau de distribution. Cette tourelle est formée d’une charpente en fer revêtue de tôles. La partie qui fait face à Grenoble est fermée par des vitres épaisses percées de trous pour le passage des fils. En sortant des parafoudres, les conducteurs montent dans la
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- tourelle où ils sont, ancrés à des isolateurs de ligne : ensuite;, ils traversent chacun un long tube de verre incliné de haut en bas vers l’intérieur pour empêcher toute infiltration d’eau. Les isolateurs d’ancrage de la ligne sont fixés sur de solides traverses en chêne supportées par une console extérieure. La traction du fil de ligne est supportée entièrement par ces isolateurs,
- La ligne aérienne à haute tension a une longueurd'environ 38 kilomètres ; la région qu’elle traverse est très accidentée. Cette ligne est double et comprend deux groupes de trois conducteurs de 8 millimètres de diamètre en cuivre mi-dur. Une troisième ligne, supportée
- par les mêmes poteaux que les deux premières, abotitit à Seeh/lienne seulement. Les poteaux sont en ciment armé système Dussaugey : ils sont composés d’une âme en sapin enveloppée de l'ers ronds disposés longitudinalement et, d’un treillis de fil de fer, le tout n<?yé dans une couche de béton de ciment. Les traverses en chêne qui supportent les isolateurs sont fixées aux poteaux au moyen de colliers en fer galvanisé dont la partie centrale plate enserre le poteau lundis que les deux extrémités filetées traversent le bois et sont serrées au moyen d’écrous placés sur des rondelles. Dans les angles, les poteaux sont jumelés au moyen de croisillons enfer ou d'cnîretoises et de tirants. Dans les portions delà ligne qui longent des parois rocheuses, les conducteurs sont supportés par des potelets en ciment armé fixés sur des consoles en fer. Toute la ligne a été essayée à /îoooo volts entre conducteurs et terre et à 5o ooo volts entre conducteurs.
- A Grenoble, la ligne à haute tension aboutit à la porte de Malifaud, où une sons-station abaisse à 5 ooo volts la tension des courants triphasés. De là, un réseau secondaire distribue
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- l’énergie électrique à differents postes de transformateurs. La sous-station contient des transformateurs des tableaux d’arrivée et des tableaux de départ. La disposition des appareils et des connexions à haute tension est analogue à celle qui a été adoptée à l’usine génératrice de Livet. La figure io donne une vue du tableau de distribution, avec les tables de manœuvre et les cellules en ciment armé. A leur entrée dans la sous-station, les conducteurs de la ligne aérienne sont reliés à un groupe de parafoudres Würst disposés au deuxième étage, puis aboutissent aux interrupteurs placés sur un plancher intermédiaire : de là ils traversent des transformateurs d’intensité et rejoignent les barres collectrices à hauto tension qui sont reliées aux primaires des transformateurs. En face des cellules où sont logées les barres collectrices, sont disposées les tables de manœuvre (fig. 10) portant chacune trois ampèremètres, le volant de commande des interrupteurs et les relais tripolaires à action différée. Par suite de l’absence de courant continu dans la sous-station, on a employé des électro-aimants d’un modèle spécial fonctionnant sur courants triphasés. Le novau de l’électro-aimant de chaque interrupteur porte trois enroulements alimentés par les transformateurs d’intensité embrochés sur les conducteurs de ligne. Le circuit de chacun de ces enroulements est fermé, comme dans le système à courant continu par un contact à ressort contre Lequel bute le poids du relais quand l’intensité de courant dépasse la valeur pour laquelle le disque d’aluminium entre en rotation.
- Les transformateurs sont établis pour un rapport de transformation de a43oo/5ooo volts. Les enroulements à basse tension aboutissent à une quatrième borne qui permet de relier le point neutre aux wallmèlres enregistreurs.
- Jean Reyval.
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Surle rôle et la nature de la décharge initiale (trait de feu) dans l’étincelle électrique. — G.-A. Hemsalech. — Académie des Sciences, a5 mars
- L’augmentation de la self-induction du circuit de décharge d’un condensateur est accompagnée de changements très marqués dans l’aspect et le spectre d’une étincelle placée dans ce circuit^). A partir d’une certainevaleur de la self-mduction, les raies de l’air, dues à la décharge initiale, disparaissent complètement.
- Sans self-inducLion, le trait de feu est très lumineux par rapport aux oscillations qui suivent et une grande partie de l’énergie mise en jeu dans la décharge est nécessaire pour sa production. L’iiitervalle entre la décharge initiale et la première oscillation est toujours un peu plus
- (*) Voir Eclairage Electrique, tome XX, 26 août 1899, p. il8 et tome XXVil, 4 mai 1901, p. 191 et 19a.
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- grand que les intervalles entre les, oscillations
- mêmes, comme l’a montré M. Tissot'f1). L’amortissement des oscillations est considérable et l’on ne peut que difficilement en obtenir plus d’une dizaine dans une même décharge..
- Mais si, en augmentant la self-induction, on dépasse un certain point critique, le caractère de la décharge initiale change brusquement : elle devient très faible et une quantité minime d’énergie suffit pour sa production, de sorte qie presque toute l’énergie de la décharge du condensateur est mise à profit.
- Les oscillations deviennent alors très énergiques ; l’amortissement est beaucoup moins grand que dans le cas précédent et l’on peut facilement obtenir de 3o à 4o oscillations dans une meme décharge. L’intervalle qui sépare la décharge initiale de la première oscillation est maintenant infiniment plus petit que l’intervalle
- (*) Tissot. — Thèse de Doctorat. Paris, 1905, p. 77-80.
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- entre deux oscillations successives et, si l’on continue à augmenter la seU’-induction, cet intervalle ainsi que l’éclat de la décharge initiale restent constants et seules les oscillations sont influencées. L’intervalle entre la décharge initiale et la première oscillation est de moins de iO_i‘ seconde.
- En se servant de la méthode photographique^) (pellicule mobile) et de celle du courant d’air, l'auteur a constaté que la valeur de la self-induction qui correspond au point critique est voisine de 0,001 henry. Elle semble être indépendante de la capacité et de la longueur de l'étincelle (comprise entre i millimètre et 8 millimètres).
- Pour rechercher l’origine de la décharge initiale obtenue au delà du point critique, l'auteur a fait l’expérience suivante: un condensateur C d’une capacité variable de 0,001 à 0,02 micro-farad se décharge à travers une self-induction (variable de o,ooi à o,o4 henry) et donne lieu à une étincelle entre Us électrodes d’un écla-
- L’n petit coudensaterr c, en dérivation sur les électrodes permet de frire varier la capacité de ces dernières. L’examen des étincelles obtenues ainsi entre les boules de l’éclateur a montré que la décharge initiale est uniquement, mais sensiblement influencée par le petit condensateur c ; son éclat augmente considérablement avec l’augmentation de la capacité de c, mais il est indépendant de la capacité du condensateur principal G et de la self-induction du circuit. Quant aux oscillations, on constate une légère diminution d’éclat avec l’augmentation de la capacité de c provenant évidemment de ce qu’une partie àe l’énergie de la décharge est absorbée par le petit condensateur c. Mais la fréquence d’oscillation n’est aucunement influencée par la capacité de c, même en augmentant cette dernière jusqu’à o,ooo3 microfarad. Celle expérience montre que la décharge initiale obtenue dans les conditions énumérées est une étincelle produite par la décharge des électrodes seules et que son caractère dépend uniquement de la capacité de cette dernière.
- T.a self-induction du circuit de décharge d’un condensateur est donc la cause déterminante de deux phénomènes bien distincts que M. Ilemsa-
- (‘1 Hemsalech. — These de Doctorat, Paris, iqoi, p. i5.
- lcch appelle respectivement Vétincelle de capacité et l’étincelle de self induction.
- Il résulte de ce qui précède que dans le cas de l’étincelle de capacité, la décharge initiale constitue la première décharge du condensateur; tandis que dans le cas de self-induction, la décharge initiale est constituée par une étincelle produite par la décharge des électrodes de la capacité desquelles elle dépend et elle sert uniquement à préparer le passage aux oscillations de la décharge du condensateur.
- Sur le rapport des activités du radium et du thorium, mesurées par leur radiation y. — A.-S. Eve. — PhysiküUsche Zeitschrift, xp1, avril 1907.
- Les travaux récents de Boltwood et de Dadou-rian ont prouvé que, par les procédés chimiques employés pour la préparation des sels de thorium existant dans le commerce, on sépare environ la moitié du radiothorium existant dans les minéraux radioactifs. Ce fait a été établi par ces deux observateurs indépendamment l'un de l’autre, l’un d’eux ayant mesuré l’activité a des minéraux et des sels, et l’autre l’activité de leurs émanations. L’auteur s’est proposé d’étudier les points suivants :
- i° La détermination du rapport entre les activités y du radium et du fhorium, quand les deux se trouvent en équilibre radioactif.
- 2° La détermination des proportions dans lesquelles le radiothorium se trouve dans la thoria-nite ou dans le nitrate de thorium, en mesurant la radiation y.
- Dans une étude précédente, l’auteur a prouvé que les rayons y du radium el du thorium sont absorbés exactement dans la même proportion quand ils traversent du plomb, tandis que les rayons y de l’uranium sont beaucoup plus facilement absorbes. Dans la même étude, l’auteur a déterminé le rapport entre les activités y du radium el du thorium, mais le thorium n’était pas en équilibre radioactif. Enfin, on a prouvé que la radiation y du radium en équilibre provient exclusivement du radium C. Pour le thorium, on sait que les rayons y proviennent du thorium C. Laradiationy du thorium C, qui, naturellement, est un produit de décomposition du radiothorium, peut donc servir de mesure pour la quantité de radiothorium existante. On devait donc s’attendre à ce que la radiation y d’un minerai de
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- thorium ou d’un sel de thorium fût proportionnelle à la quantité de radiothorium contenue. Les résultats des mesures faites sur les rayons y. devaient donc coucorder avec ceux des mesures faites sur les rayons x et sur l’émanation.
- Dans ses expériences, l’auteur a mesuré de la façon ordinaire la radiation y au moyen d’un électromètre. Il a comparé entre elles les substances
- i° Bromure de radium. Cette préparation équivalait à om®r,25 en comparaison d’une préparation normale de S™5',69 de bromure de radium donnant par gramme, d’après les expériences de Rutherford, une action calorifique de no calories-gramme par heure ;
- 2° Thorianitc de Ceylau : 454 grammes contenaient ii °/0 d’uraue et 79 °/0 de ThO2 ;
- 3° Nitrate de thorium. Cette préparation, provenant de Limer et Amend, contenait 47°/0 de
- ThO2.
- Les activités de ces trois substances, mesurées d’après la radiatiou y, étaient dans les rap-
- P°rtS 1 i8,5
- 2 8,34
- 3 i,38.
- Ces chiffres sont des moyennes de plusieurs observations faites dans différentes conditions d’expériences.
- Activités spécifiques.
- i° L’activité du bromure de radium était, dans les conditions de l’expérience, de i8,5/o,25 par milligramme ou 79000 par gramme ;
- 2" L’activité spécifique du thorium dans la thorianite exige quelques indications complémentaires. Parmi les 454 grammes de thorianite employés, 36o grammes consistent en ThO2 et 5o grammes en uranc. La radiation y de l’urane seul peut être négligée car, avec les épaisseurs de plomb employées, elle ne peut pas exercer une action suffisante. Une certaine quantité de radium était associée avec l’urane, dans le rapport déterminé par Rutherford et Boltwood. Les 5o grammes d’uvane étaient associés avec 5o . 3,8 . in-7 grammes de radium ou l’équivalent de 3,3 . io~5 gramme de bromure de radium. Mais or"gr,25 de radium avaient, d’après les mesures à l’électroscope, une activitéde 18,5, et le radium existant dans la thorianite aurait pro-
- duitunedéviationde(i8,5/o,25) 3,3.io“2= 2,47 divisions par minute. Si l’on retranche cette va-
- leur de l’activité totale de la thorianite, c’est-à-dire de 8,34, on obtient une activité de 5,87 que l’on doit attribuer au thorium et à tous ses produits. L’activité spéeiliquo est donc de 5,87/360 = o,01.63 ;
- 3° Une analyse du nitrate de thorium a indiqué la présence de 47 % de ThO2. Par suite, 2i3 grammes de ThO2 avaient une activité de i,38, ou une activité spécifique de o,oo65.
- Les activités spécifiques indiquées dépendent de l’électroscope employé, de l’épaisseur do la couche de plomb et de la distance des substances à l’électroscope. Le rapport mutuel des activités spécifiques est indépendant des conditions expérimentales, abstraction faite d’une petite correction due au fait que les substances ne pouvaient pas être concentrées eu un point.
- On peut déduire les résultats suivants :
- n) Le thorium et ses produits dans la thoria-nite sont plus fortemeat actifs que le thorium et ses produits dans le nitrate de thorium, et cela dans la proportion de o,oi63 à o,oo65 ou de
- 4) Le bromure de radium à l’état d’équilibre radioactif est plus fortement actif qu’une même masse de ThO2 à l’état d'équilibre radioactif, et cela dans le rapport de 74000 à o,oi63 ou de
- Donc le radium est 6,9.106 fois plus actif que le thorium, quand ces deux corps se trouvent en état d’équilibre radioactif, si l’on mesure leur activité d’après les rayons y.
- Dans une étude précédente, l’auteur a indiqué qu'un kilogramme de nitrate de thorium du commerce peut donner une unité commede pour les mesures de radiation y. Cette indication était mauvaise, puisque, comme l’ont montré dt nouvelles expériences, le radiothorium irait en croissant dans une telle unité, et l’activité de l’inité varierait dans des proportions inconnues. 4a seule façon de réaliser des comparaisons sembl* être de s’en rapporter à une préparation normale fondue de bromure de radium de poids connu et de pureté connue.
- B. L.
- Recherches expérimentales sur les diélectriques solides. —J. Malclès.— Académie des Sciences.
- Le phénomène de la charge et de la décharge lentes des condensateurs était considéré jusqu’ici
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- comme se manifestant à des degrés divers pour tous les diélectriques solides. On verra, par ce qui suit, que la paraffine anglaise du commerce, fusible vers 720, présente une stabilité diélectrique parfaite, c’est-à-dire n’indique ni surcharge ni résidu, et que cette propriété peut être très utilement appliquée à l’étude des diélectriques ordinaires.
- I.e disque de paraffine est interposé entre les plateaux AB, ab d’un condensateur plan. L’armature ab, munie d’un anneau de garde pq est reliée à l’une des paires de quadrants d'un électro-mètre Curie. L’armature AB est chargée au po-tentiel -h V d’une batterie d’accumulateurs fermée sur une forte résistance dont le milieu est au sol. L’cffel sur l’éleetromètre est compensé par un condensateur cylindrique h capacité variable Cc, dont l’une des armatures C, chargée à —V, peut se -iéplaeer de quantités connues dans la directioa de l’axe. Un double contact permet de charger ou de décharger, au même instant, les deux condensateurs.
- Si les deux capacités ne subissent, au cours du temps, aucune varistion, on peut régler leur équilibre de manière que la charge ou la décharge instantanée des deux, condensateurs en opposition ne produise aucun effet sur l’électro-mèfre. M. Malclès a effectué ce réglage avec l’air, puis avec la paraffine. Cette substance était d’abord interposée entre les armatures du condensateur de manière à adhérer parfaitement aux surfaces AB, ab. Ensuite, elle fut légèrement crevsée sur les deux faces afin de supprimer h contact avec les plateaux, tout au moins dans la région du champ sensible à l’éiec-tromèt’e. L’opération fut faite jusqu’à 6 ooq volts, l’épaifscur du diélectrique étant de 20 millimètres. Dans tous les cas l’équilibre a pu être réalisé d’une manière rigoureuse et maintenu ensuite indéfiniment. On peut en conclure que la paraffine se comporte, dans les conditions indiquées, comme un diélectrique parfait.
- Cc* fait suggéra à l’auteur l’idée d’étudier les autres diélectriques au sein de la paraffine. Il éliminait ainsi les causes perturbatrices très complexes que l’on rencontre lorsqu’une couche d’air sépare un diélectrique quelconque des plateaux du condensateur. Ses observations ont porté sur l’ébonite, le verre, le mica. Sur la figure 1 on voit le diélectrique mn noyé dans la paraffine et soumis à l’action du champ.
- Soit à mesurer l’effet de la charge lente. Les armatures AB, ab étant d’abord au potentiel o, on porte AB au potentiel +Y, puis l’on isole aussitôt après le secteur de l’éleetromètre relié à ab. S’il y a charge lente, l’image se déplace.
- Fig. 1.
- On note les déviations dé minute en minute. Après un temps 1, 1 heure au maximum, on ramène au potentiel o d’abord ab, puis AB, et l’on isole à nouveau l’éleetromètre. Les déviations observées donnent, dans ce cas, les valeurs de la décharge lente. Quand l’image sort de l’échelle, on a recours à la capacité variable pour compenser et mesurer de minute en minute les effets de la surcharge et du résidu.
- Les courbes de la figure 2 donnent l’allure du phénomème pour deux disques d’ébonite de 12 millimètres* et de 6 millimètres d’épaisseur. Ces courbes, construites en portant en abscisses les minutes et en ordonnées les déviations de l’éleetromètre sc rapportent aussi bien à la charge qu’à la décharge lentes.
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- La lecture 268 millimètres (fig. 2) faite après 10 minutes de surcharge avec l’ébonite de 12 millimètres et pour V = 35o, indique un accroissement de capacité égal à de la capacité totale
- du condensateur plan. D’après les courbes, on voit que les déviations, extrêmement rapides au début, s’amortissent très vite. Après un temps très long, ces déviations, quoique très faibles, sont encore appréciables. Enfiu les valeurs de la charge et de la décharge lente, au temps /, sont proportionnelles aux voltages.
- Ainsi, avec un diélectrique solide, tel que le verre, l’ébonite, le mica, n’adhérant pas aux armatures d’un condensateur et à l’abri, par conséquent, des eJTets de pénétration et de conductibilité, on observe encore une surcharge et un résidu. L’auteur pense que les variations de la capacité, observées dans ce cas, peuvent s’expliquer par l’existence de charges des deux signes h l’intérieur du diélectrique et une mobilité particulière de ces charges sous Faction du champ.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Largeur des pôles de commutation, pas des dents et largeur des balais. — F. Pelikan. —
- Ëlektrolecknik und Maschinenbau, 3r mars 1907.
- Les différentes méthodes proposées pour le calcul des machines à pôles de commutation ont principalement pour but de déterminer l’induction dans l’entrefer et le flux produit par les pôles de commutation. O11 a prêté, an contraire, peu d’attention au rapport de la largeur des pôles auxiliaires, de la division des dents et de la largeur des balais, bien qu’un choix convenable de ces grandeurs soit extrêmement important pour un bon fonctionnement de ces machines.
- L’auteur étudie la relation et la détermination de ces grandeurs. Pour cela, il est d’abord nécessaire de suivre la répartition des lignes de force dans la zone de commutation. Le flux produit par les conducteurs court-circuités d’une encoche a, à un instant considéré, la valeur :
- =10
- en appelant i l’intensité du courant, w le nombre de tours des bobines court-circuilées et la
- perméabilité magnétique. En remplaçant \x par sa valeur, on obtient l’expression :
- où q désigne la section, l la longueur et g la perméabilité spécifique d’un filet de lignes de force.
- Le flux des conducteurs court-circuités dépend donc, non seulement de l’intensité du courant, mais aussi de la perméabilité spécifique et des dimensions des tubes de force. Pendant le temps T de la commutation, le flux «b,. varie de -f- «b ù—'K- A cette variation du flux correspond une tension de réactance :
- E, =
- L’adjonction de pôles de commutation dans la zone de commutation a pour but d’abaisser cette f. é. m. à une valeur convenable. La durée de la commutation étant considérée comme donnée, on peut affaiblir la tension de réactance simplement en affaiblissant le flux de réactance 4^. Pour cela, il faut diminuer la valeur de la perméabilité magnétique 11..
- Les conditions de commutation sont beaucoup plus nettement visibles si l’on remonte à la forme des lignes de force que si l’on considère les forces éleetromotrices : c’est pourquoi l’auteur adopte celle façon de faire.
- La machine choisie comme exemple possède quatre conducteurs par encoche ; deux conducteurs de l’encoche viennent success’vement en court-circuit. Les jonctions des conducteurs avec les lames de collecteur sont tracées sur lafignre 1.
- Le balai couvre à peu près trois lames. A l’instant auquel est relatif la figure 1, le conducteur a de l’encoche b entre en court-circuit et il se produit un champ qui traverse l’encoche dans
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- une direction opposée au sens de rotation. Dans îa dent voisine c, il peut circuler librement, tandis que dans la dent d, il est confiné presque entièrement sur les bords de la dent par le flux qui traverse celle-ci en sens opposé. La figure donne en même temps une explication du fait connu que, pour obtenir une bonne commutation, il faut saturer autant que possible les dents. Le nombre de lignes de force qui traversent l’encoche (flux <T',: de l’équation i) est sensiblement plus élevé que dans le cas d’une machine à pôles de commutation (fig. a).
- Dans cc cas, la dent c est le siège d’un flux provenant du pôle de commutation et dirigé on sens contraire du flux des bobines eourt-circui-tées (pour parler plus exactement, une force contre-magnétomotrice est opposée aux ampère-tours des bobines court-circuitées). Le champ qui traverse l’encoche diminue donc d’intensité par suite de la perméabilité spécifique plus petite de ses tuies de force qui sont chassés du fer très perméable et sont obligés de passer par l’air, de très fitble perméabilité. Le phénomène se traduit far une diminution de la tension de réactance existant entre les lames e et f. Si les balais de cette machine étalent plus étroits, la dent c pourrait pénétrer plus avant sous le pôle de commutation, ce qui amènerait une augmentation de l’induction due au flux de commutation au
- Quand l'induit sc déplace, le deuxième conducteur vient aussi en court-circuit, et finalement, quand l’encoche a atteint le milieu du pôle de commutation, le flux de ce pôle pénètre des deux côtés de l’encoche. En même temps, si l’on suppose une commutation rectiligne, le courant de commutation s’annule. La rotation continuant, le courant s’inverse ; l’un des conducteurs
- sort du court-circuit et finalement, à l’instant auquel est relative la figure 3, le deuxième conducteur sort aussi du court-circuit. Les deux côtés de l’encoche sont placés sous des pôles de môme nom. Le flux de réactance a une direction inverse de celle qu’il avait au commencement du court-circuit; dans la dent de gauche (fig. 3), il
- passe un flux de môme direction et dans la dent de droite, un flux de direction opposée. Dans la dent de gauche, il peut donc s’étaler, tandis que, dans la dent de droite, il est fortement affaibli. On voit facilement que, en l’absence du pôle de commutation, il se formerait un flux de réactance intense. Comparativement, les conditions sont plus mauvaises dans le cas de la ligure 3 que dans le cas de la figure 2, ce qui explique la plus grande sensibilité aux étincelles du bord extrême du balai. On peut obtenir une amélioration de la commutation en disposant dans la zone de commutation un aimant on fer a cheval (à la dent h doit être opposé un pôle sud), mais, on serait conduit à diminuer considérablement le rapport de l’arc polaire au pas polaire, ce qui rend une telle forme inutilisable en pratique. L’action du champ de l’induit est aussi visible sur les figures i a 3. Les conducteurs situés sous le pôle sud (fig. 2) sont parcourus par des courants de même direction que les conducteurs de la dent figurée. Leur champ a donc la même direction, c’est-à-dire qu’il suit la ligne ponctuée. De même le champ de l’induit sous le pôle nord (fig. 3) a la direction figurée en pointillé (fig. 3), car les courants ont une direction opposée. Ces lignes de force agissent h l’encontre des lignes de torce du pôle de commutation ; le champ de l’induit ne peut donc pas agir d’une façon complète à cause de la force magnétomotriee oppo-
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- sée des pôles de commutation, mais il produit simplement une distorsion du champ principal en dehors de la zoné de commutation.
- Les considérations précédentes sont rendues plus claires par l’exemple suivant. Si un conducteur fermé pénètre dans un circuit magnétique, il est le siège d’une force magnétomotrice induite ; il en est de même quand le conducteur sort du champ, sauf que la f. é. m. induite aune direction opposée. Quand les conducteurs eourt-circuités A et B (iig. 2) pénètrent dans le circuit magnétique DËF, ils sont le siège d’une f. é. m. induite qui agit b l’opposé de la tension deréac-tarfee. De même, quand les conducteurs sortent du circuit magnétique (lig. 3). II en résulte que les pôles de commutation ne peuvent agir que si leur flux se ferme a travers les pôles voisins. D’une façon générale, les pôles de commutation doivent être placés en un point quelconque du circuit des bobines court-circuitées de telle façon que, au début du court-circuit, la bobine court-circuitée pénètre dans le circuit magnétique du pôle do commutation et quitte celui-ci à la fin du court-circuit. C’est là une condition, qui. malgré sa simplicité, n'est pas réalisée dans les machines à pôles de commutation de construction ordinaire.
- Analytiquement, on peut exprimer de la façon suivante la relation entre la largeur des balais, la division des dents et la longueur des lames du collecteur pour un enroulement diamétral. Soient b la longueur d’un balai projetée sur la périphérie de l’induit, K le nombre de lames du collecteur, Z le nombre d’encoches, t, le pas des. lames, projetés sur la périphérie de l’induit, bw la largeur des pôles de commutation dans la direction périphérique, b. la largeur des dents à la périphérie, r, la longueurdes encoches, x = x/b2 le rapport entre la largeur de la dent située sous le pôle au début du court-circuit à la largeur totale de la dent (fig. 2). Sa valeur est comprise entre o,3 et 1. Si l’on a :
- je <C.b. il vient a< 1
- *>K — *>1.
- Plus on suppose a grand, meilleure est la commutation. Dans certains cas, par exemple quand on veut obtenir une action de compoun-dage, on peut prendre a > 1. D’une façon générale, on doit prendre a=i. On a:
- B. L.
- Étude de la dispersion magnétique dans les moteurs d’induction. — A. Baker et J.-T.
- Irwin. — The Electricien, mars 1907.
- Il y a toujours une certaine incertitude sur la valeur que l’on doit attribuer au coefficient de dispersion dans les projets de moteurs d’induction, même quand on tient compte des considérations de Behn-Eschenbourg. Les expériences des auteurs ont été entreprises en vue de vérifier les résultats obtenus par Bchn-Eschenbourg par nue méthode entièrement differente et d’arriver, si cela est possible, à séparer les différentes composantes dont dépend le facteur de dispersion.
- Dans un moteur d’induciion ordinaire, il est impossible de modifier l’entrefer sans modifier l’ouverture des encoches et, évidemment, sans modifier les conditions dont dépend la dispersion magnétique. Pour surmonter cute difficulté, l’auteur a employé un moteur ou transformateur d’expérience dont les sommets des chnls étaient dans un plan dans le stator et dan: le rotor, c’est-à-dire un appareil analogue à un moteur bipolaire développé sur un plan. L’entrobr pouvait être réglé à volonté. Pour pouvoir mesurer la dispersion entre les encoches, on aval disposé les enroulements du stator et du roto en deux portions ; les conducteurs placés au fend de l’encoche jusqu’à mi-hauteur étaient isohs des conducteurs placés à la partie supérieure d*. l’encoche. Bien que cet appareil fût en réalité un transformateur, on -peut l’envisager comme un moteur muni d’un stator et d’un rotor. Ce. moteur était établi en triphasé, et était excité par une commutatrice produisant pratiquement une onde sinusoïdale. Le côté continu était alimenté par du courant à 2Ô0 volts ; la tension alternative était de 122 volts. On sait que le facteur de dispersion varie avec la forme de courbe de f. é. m. : il était donc nécessaire de faire des
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- expériences dans des conditions bien détermi-
- I.es notations employées par l’auteur sont les mêmes que celles de Behn-Eschenbourg : elles ont les significations suivantes :
- Fn f. é. m. par phase par pôle.
- f fréquence.
- S entrefer en centimètres.
- b longueur axiale du noyau en centimètres.
- T pas polaire.
- y ouverture moyenne des encoches en centi-
- n nombre de conducteurs par phase.
- n nombre de conducteurs par encoche.
- X moyenne du nombre d’encoches primaires et secondaires par pas polaire.
- B inductiou maxima dans l’entrefer.
- d* flux principal.
- <ï>(, <ï>,! flux de dispersion, flux de l’encoehe.
- Ds profondeur de l’encoche.
- W largeur de l’encoclie.
- C, courant magnétisant.
- Ct- courant de pleine charge.
- a facteur de dispersion.
- Les extrémités de toutes les phases étaient reliées à un tableau vissé aux plaques extérieures. Il est évident que, dans l’enroulement d’un moteur triphasé développé à plat comme celui dont il s’agit, les bobines ne sont pas symétriques les unes par rapport aux autres, et les fils formant les connexions terminales des trois phases doivent se fouper au centre. Les connexions extrêmes de la phase centrale étaient recourbées vers l’arrière : ce dispositif offre l’inconvénient que les longueurs de fil n’élaient pas les mêmes pour Ijs trois phases ; évidemment, la self-in-ductim des différentes phases avait des valeurs légè-emcnt différentes, et l’induction mutuelle ent'e les phases variait beaucoup d’après la disposition des connexions terminales. On prenait frand soin que l’entrefer eût exactement la même valeur sur toute lu surface. Les variations d’entrefer n’étaient jamais supérieures à o“,m,o5. Quand on employait la connexion en triangle et une tension de 122 volts, l’induction maxima dans l’entrefer avait les valeurs suivantes :
- Fréquence.......... 3o 4o 5o
- Induction maxima. . . 7900 5 900 4 jiio
- Les constantes du moteur étaient les sui-
- Nomhre d’eucocJics par pas polaire ct par pha«e.. .......
- Nombre de conducteurs par pôle ct par phase.........................
- Profondeur — . .
- Ouverture d’une encoche en cent. Largeur des dents en centimètres. Épaisseur de fer au-dessus de l’en-
- (m début).....................
- Pas polaire en centimètres. . .
- 4 5
- 60
- o,o9 0,08,
- o,1397
- 6
- L’auteur donne d’abord quelques considérations théoriques. La dispersion entre les encoches peut être exprimable, et, s’il en est ainsi, il y a lieu d’ajouter un terme à la formule de Behn-Eschenbourg
- = L_ +
- N2 X.N.T b
- Cette formule donne généralement des valeurs trop basses, ainsique l’ont montré des expériences faites sur 33 moteurs où l’écart atteignait en moyenne 23,4 %• Dans cette formule, le coefficient d’enroulement ou de zigzag semble aussi trop faible : Hobart a signalé que dans beaucoup de cas, on pourrait le doubler et prendre 6/N2. D’après ce qui suit, on verra que la meilleure valeur est environ 4/3 de la valeur de Behn-Eschenbourg, c’est-à-dire que le coefficient est /S/N*.
- En ce qui concerne la dispersion des encoches, on peut supposer, particulièrement dans les machines à basse tension de faible puissance, que les conducteurs sont également distribués dans la profondeur de l’encoche. Dans ce cas, la force magnétomotrice dans l’encoche varie directement comme la distance au fond de l’encoche, et, la réluctarice étant pratiquement celle de l’encoche elle-même, l’induction varie de zéro au fond à un maximum au sommet de l’encoche. Soient nt le nombre de conducteurs par enco-
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- che, N le nombre d'eneoohcs par pas polaire, <î>( la dispersion totale dans l’encoche.
- La force éleclromotrice totale engendrée par le flux de dispersion dans une encoche a pour valeur :
- M.10 '•
- Pour vérifier expérimentalement cette valeur, on disposa les conducteurs en deux moitiés dans les encoches, comme cela est indiqué plus haut, et ou observait la différence des tensions dans les deux moitiés quand le même courant alternatif les traversait toutes deux en série. La f. é. m. engendrée par le flux qui coupe la moitié supérieure, a pour valeur :
- 4.4 •/•
- 3®, 5 4 •#-
- [.a f. é. m. engendrée par le flux qui coupe la moitié inférieure a pour valeur
- ' + 4.4 f'n-' 71 é
- La différence de tension entre les deux moitiés [ue Ton peut observer expérimentalement est :
- -4'4/v-1
- 4r.n
- Dans une machine.triphasée, la f. é. m. totale de dispersion par pas polaire a pour valeur :
- tro *• (0
- La f. é. m. totale engendrée par phase dans \ moteur triphasé, par pas polaire est :
- 2,22 --B -r.f. n.6li— 10-'
- 9 ' 3
- r_LCaN.'k
- leur
- 3. m_2,22(l)
- rapport de la f. é. m. due a la dispersion f. é. m. due au flux principal a pour va-
- |\ ' :|N,
- _____ = 3B____________ry
- ^ T . W, (3/9) ' ' I W . \
- en appelant 0 l’entrefer équivalent.
- Puisque, en négligeant les autres dispersion-s
- on voit qu'elle a pour valeur les (3/8) de lu tension totale engendrée par la dispersion de l’en-
- L’expérience a donné comme résultat, pour la différence de tension entre le sommet et le fond de l’encoche, 0,9 fois ou o,83 fois la valeur calculée de cette manière.
- La force magnétomolriee due à un courant magnétisant C„ dans les enroulements a pour
- c„v/;„,.
- On a, pour l’induction et pour le flux total par encoche, les valeurs suivantes :
- induction maxima —
- W.
- flux total par encoche = 1 Ds. h.
- f-a f. c. m. totale do dispersion par encoche
- Ediarer8. _ I ' — M Etc. L "
- Elîisnft,,_______ Ds5
- Elot. — 7,2 T . W,.NS— **'
- (2)
- en appelant o-s? la portiou du coefficient tota* de dispersion due à la dispersion des lignes de force à travers l’encoche.
- Si la tension est élevée et le débit de la machine faible, les conducteurs, au lien d’ètre uniformément distribués sur la profondeur de l’encoche, sont plutôt répartis comme un faisceau de conducteurs concentré au milieu de l’encoche. Dans ce cas, on peut voir facilement que
- —
- ff‘,_ ' 1 ° Ws. N . ï
- Dans le cas d’un conducteur par encoche, on
- ^-3.6-W
- W,NT
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- En ce qui concerne le coefficient de dispersion en zigzag ou coefficient d’enroulement, il est très difficile d’obtenir "une expression mathématique. On a pu en effectuer la dclefmina-tion expérimentale sur différents moteurs. Le Dr Bchn-Eschenbourg a pu en donner une expression après avoir observé la variation du facteur de dispersion en modifiant le nombre de pôles d'un moteur, et en modifiant le nombre d'encochcs par pas polaire sur le même moteur, tontes les autres dimensions restant les mêmes.
- II est très facile de vpîr quel peut être le rapport de la dispersion en zigzag moyenne à la dispersion en zigzag totale en considérant une dent du rotor à cheval sur une encoche du stator et en supposant que le rotor et le stator ont le même nombre de dents. Soit w la longueur d'une dent. Quand la dent du rotor est à cheval sur l’encoche du stator, le flux de dispersion a pour valeur :
- <ï>, = K-----ï------— — .
- Si la dent du rotor se déplace d’une quantité x, le flux de dispersion a pour valeur'
- K =--------—1--------------= .
- La dispersion moyenne quand le rotor se déplace d’âne quantité (w'/a) est :
- ue rapport de la dispersion moyenne à la dispersion maxima a pour valeur
- On voit donc que, dans ce cas simple, où l’on suppose que les encoches du rotor et du stator ont une ouverture faible en comparaison de la largeur d’une dent, le rapport a pour valeur deux tiers, et non un demi, comme l’a supposé Behn-Eschenbourg. Le rapport de (2/3) à (1/2) est (4/3): donc,'on peut remplacer le terme 3/N3 par le terme 4N2 dans la formule de Behn-Eschenbourg.
- Si les considérations théoriques qui précèdent
- sont vérifiées par l’expérience, on doit avoir pour le coefficient de dispersion, la formule:
- 5 = N*+x7îTt+T+T7N.w.'
- En prenant, comme exemple, la machine décrite ci-dessus ayant ocm,i4 d’entrefer, on a trouvé comme valeur du facteur moyen de dispersion, pour des courants triphasés à 120 volts et 6o périodes, le chiffre de o,o4“7-
- (A suivre.) R- R.
- Glissement, couple et pertes dans le stator du moteur monophasé (jtn) (»). — A. Thomâlen.
- — Elektrotechnischc Zeitschrift.
- Lieu géométrique de l’extrémité du vecteur de courant primaire en tenant compte de la résistance du stator. — Soit J le courant réel du stator, tel qu’on l’obtient en tenant compte delà
- résistance du stator/et soit w la résistance. La f. é. m. E relative à cet état de fonctionnement est inférieure de la quantité J/ à la différence de potentiel aux bornes e. Le courant à vide OF
- (1) Eclairage Électrique, t. U, 37 avril et h mai 190;.
- p. x3/| et i65.
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- est plus petit, dans le rapport (Ejet), que le courant à vide iç — OF relatif au cas où l’on n’envi-sacre pas la résistance du s ta Loi* (fig. 3). On trace de la façon ordinaire, le diagramme d’ileyland avec le diamètre F'G'. On trouve ainsi en s’appuyant sur la relation
- tgfs. = 0/c)
- le point de court-circuit et le cercle monophasé pour cet état de fonctionnement avec le centre P' et le rayon p,. Soit a l’angle de OG' avec l’axe des abscisses. On prend OD égal à (e/n') et l’on porte en D l’angle a. Le côté de cet angle coupe au point P' le cercle de centre p On a alors en OP'D, abstraction faite de l’échelle, le triangle des tensions pour le stator, OD étant proportionnel à la différence de potentiel primaire aux bornes et 0?' = ]' proportionnel a la chute de tension primaire. Le vecteur DP', perpendiculaire à OG', représente la force contre-électromotrice primaire.
- On trace alors les triangles OG'G et OF'F semblables au triangle OP'D et l’on trace sur le diamètre GF le cercle de Heylaud, sur lequel on détermine comme précédemment le point P7, avec l’aide de la même valeur de Bfl. Ce point de court-circuit donne, de la façon connue, un cercle monophasé de centre M et de rayon p. On prend le point O comme origine des coordonnées, et l’on compte les abscisses de la droite vers la gauche. L’abscisse du centre M a pour
- et son ordonnée a pour valeur q. D’après le diagramme, p et pj sont entre eux comme OD et DP'. Le cercle de centre M est donc le cercle monophasé sans perte dans le stator.
- Pour déterminer le- lieu géométrique du point P', il faut établir l’équation du centre Pj pour exprimer les coordonnées du centre et du rayon p, en fonction des coordonnées du point P'. Soient alors :
- x y' les coordonnées du point P'
- — Pi
- o l’angle entre OM et l’axe des abscisses.
- on déduit :
- OM
- ou, puisque l’on a l’égalité:
- OM =
- il vient pour OA la valeur:
- On trouve de même :
- I\À_ ^
- OM e
- PtA = .
- e cos S
- En introduisant les valeurs trouvées par OA et P,A dans les équations de.rt et yx, on obtient les valeurs :
- y, =r t. tg B — ÿj-dï . tg3 + £^.
- En posant l’égalité:
- et en séparant (i/e), on trouve :
- !h = j O <] + x't. w — ÿ .qw).
- . Finalement, le rayon p, est donné par la foiv mule :
- p- e2
- D’après la loi du cosinus, on a pour E2 dans le triangle OP'D, l’équation :
- En traçant PjÀ perpendiculaire à OM, on trouve facilement :
- x1 = OA . cos S — PiA . sin S, yi = OA .sin î -f- P, A . cos 5.
- De la similitude des triangles OP'D et MP40
- —2J' —COS?.
- On pose aie
- J'2 — ^/2-4-y!i
- J cos 9 = y :
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- T. LI. — N« 19.
- et l’on obtient l’équation :
- F/’ = e!-f- (.r 2 -h y'-) — zy'e . w.
- On trouve pour pt la valeur :
- pî = -^ !>* + (*'*-h y'*) h-3 — sey'w]. (m)
- On est donc parvenu ainsi à exprimer les grandeurs de x,, j, et en fonction de x' et y'. I/équation du cercle de centre Pt est la suivante :
- *'2 -h y- — 2xlx' — ay,y' -f- x\ + y\ = p?.
- En utilisant les équations précédentes pour .rj et ü/i, on trouve:
- Pour représenter le cercle d’un façon purement graphique en tenant compte de la résistance du stator, on divise le deuxième membre de l’équation de <ja et l’on obtient:
- 1,1 e- + leqw + (»’—p'w*
- Î+C‘q
- ,v q’~ e- H-l eqw + tHf' — p'V*
- en se servant de l’équation de /?0, on obtient l’équation :
- =—41 e’“'+e’w'—eia’ (*”+»'’)] •
- De même, on obtient l’équation:
- A + yl= i[«<(! + eY
- -t (V5 + (is + f) — ieij (!» + f) »]• Kn introduisant ces valeurs, ainsi que la valeur de p®," dans l’équation du cercle, et en multipliant par e2, on obtient l’équation :
- — cpv (x“ + y'’)] + «V + «y . +(x,t+y!‘)(f+q-)iv' — + w
- = pV + O'* + y'*) pV — aep’w . y'].
- En ordonnant et en posant
- ?l — f=in
- on obtient finalement l’équatiou:
- (V2 -f- ÿ'2) (e* -f- 2eqw -h t-wz — ;;V2) — 2e2to'
- - a (oVy + — epHv) y> _
- C’est là l’équation d’un cercle ayant pour coordonnées du centre :
- j-zequ
- eJ -f- -j- t-wl — p-w
- Le rayon p0 est donné par l’équation :
- ptt = —---... « P e f -------f-^o-
- e^-h^n’ + ïV2 —/Av2
- En introduisant les valeurs calculées pour et on obtient :
- Po
- ------9. — +?
- On en déduit un procédé graphique très simple pour trouver le lieu géométrique de l’extrémité du vecteur de courant primaire. D’après la dernière équation, il suffit de prolonger l’ordonnée q du centre M vers le bas et de relier le point K au point D. Le centre M„ du cercle cherché est situé sur la ligne de jonction
- K.D.
- Si l'on trace (fig. 4) le rayon OP de telle façon qu’il forme avec OP' l’angle a sus-mentionné, OP joue, dans le cercle de centre M, le même rôle que le rayon OP' de la figure 3 dans le cercle de centre P,. On a donc :
- OP' pt E
- OP p fi
- 11 en résulte que les triangles OP'P (fig. 4) et DP'O (6g. 3) sont semblables. L’angle OPP' est égal à l’angle c’est-à-dire que les points P et P' correspondants sont situés sur un demi-cercle passant par O avec le centre sur l’axe des abscisses.
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- Les considérations précédentes s’appliquent aussi aux points A et G où l'axe des abscisses coupe le cercle tracé dans le cas où la résistance du stator n’est pas considérée. Ces états de fonctionnement peuvent être réalisés en entraînant le moteur au delà du synchronisme. Le déphasage entre la Lension et l’intensité de courant est de yo0, c’est-à-dire que la puissance transmise électriquement au rotor est nulle. Toute la puissance électrique absorbée est transformée en chaleur Joule dans le stator. Cela signifie que la différence de potentiel aux bornes est l’hypothé-nuse d’un triangle rectangle dont l’un des côtés représente la chute de tension primaire. Les points À0 et G0 qui correspondent aux points A et G sont donc situés sur un demi-cercle décrit sur le diamètre OD =(<?/«')(fig. b). D’autre part,
- d après les considérations précédentes, le point A0 est situé sur un demi-cercle décrit sur le diamètre OA, et G0 est situé sur un demi-cercle décrit sur le diamètre OG. Il en résulte que le point A0 est situé sur la ligne de jonction DA et le point G0 sur la ligne de jonction DG. La position des points A0 et G0 peut donc être déterminée graphiquement avec une grande facilité.
- Le cercle cherché passant par ces deux points, son centre est le point d’intersection de la per pendiculaire élevée au milieu de ÀqG,, avec la ligne de jonction KD.
- Il est remarquable que, au freinage, la différence essentielle entre le moteur monophasé et le moteur triphasé disparaisse. Le point de court-circuit du cercle d’Ossanna tracé en tenant compte de la résistance du rotor est le même que le point de court-circuit du cercle monophasé en tenant compte de la résistance du stator.
- Il faut mentionner que, pour les valeurs pratiques de la résistance du stator, le point D atteint une hauteur telle que l’on ne peut plus tracer le diagramme. On peut tourner cette difficulté en traçant de K une droite présentant vers la droite une inclinaison
- 0?)A
- Mais le point d’intersection de cette droite avec la perpendiculaire au milieu de A0Gn n’est pas assez net, pour les valeurs pratiques des résistances du stator et du rotor. Il est alors meilleur de déterminer par le calcul la grandeur
- Glissement, couple, rendement et fadeur de puissance en tenant compte de la résistance du stator. — On utilise à nouveau un cercle auxiliaire passant par O, qui coupe en P le cercle relatif au cas où la résistance du stator n’intervient pas, et en P7 le cercle, relatif au cas où la résistance du stator entre en ligne de compte. En diminuant tous les vecteurs du diagramme sans résistance dans le rapport de OP à OP, c’est-à-dire dans le rapport de J' à J, on obtient le diagramme avec le centre P, de la figuie 3. Dans les deux diagrammes, le rapport GE/GII a la même valeur. On détermine le glissement avec l’aide du point P (fig. 4) d’après l’équation :
- (i — s)3 = GE/GH.
- Pour obtenir le couple pour le diagramme diminué, il faut multiplier d’abord le facteur K, qui contient la tension, par le rapport (J'/J,). En outre, il faut multiplier par ce rapport les valeurs y et J, qui figurent dans l’équation (i). Le couple, en tenant compte de la résistance du stator, a pour valeur :
- “ a;
- (rf-r)s
- 3_2
- Jï
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- L’ÉCLAÏRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — 19.
- _______EU
- V y Jî
- i, ou a la proportir
- y x
- ou, les points P et P’ étant sur un cercle qui passe par l'origine :
- m __ x'_ __ P
- y X Jf
- De même, on a, par suite de l’égalité des trois angles cp de la figure 4, la proportion :
- .n_y_
- y . j,
- on tient compte de ccs valeurs de tri* et trouve pour le couple la valeur :
- Md—K
- v/;
- eu
- '(*-0a“V" '
- Delà même façon qu’au deuxième paragraphe, on trouve, pour la portion de la composante wattée du courant primaire, qui reste pour la puissance mécanique après soustraction des pertes dans le stator et le rotor :
- Cette grandeur, divisée par l’ordonnée du cercle, donne le rendement. Si, d’autre part, on la retranche de l'ordonnée du cercle, on obtient la portion du courant watté qui, multipliée par la tension e, donne les pertes dans le stator et le rotor. Les pertes dans le stator onl finalement pour valeur J'V. Or, d’après la figure L comme
- OP' représente le courant du stator. Sur une perpendiculaire passant par P ', on porte, à partir de l’axe des abscisses, la valeur de (i — s). Celle-ci donne directement une mesure de la vitesse de rotation. En outre, la différence entre une horizontale correspondant à (i—s)" i et la courbe qui représente (i —s) donne 1» valeur s du glissement. De môme, on porte sur une perpendiculaire abaissée de P'vers le bas lava-
- (A— )’ 2p
- à l’échelle des ampères, et. l’on obtient ainsi la courbe Md. Désordonnées de cette courbe, rnul-
- Pe
- 9,81’
- donnent les valeurs du couple.
- Enfin la grandeur ya qui, multipliée par e, donne la puissance mécanique, est portée à partir du cercle du diagramme sur une perpendiculaire abaissée de P' vers le bas et donne ainsi la courbe des pertes totales. Les ordonnées de cette courbe, multipliées par e, donnent la somme des pertes dans le stator et dans le rotor, tandis que le rapport de j„ à l’ordonnée du cercle y' donne le rendement n. Il est bon d’utiliser cette relation pour vérifier l’exactitude du diagramme.
- On peut tracer aussi les pertes dans le stator. Les deux courbes sont presque exactement des droites. Les différences de leurs ordonnées, multipliées par e, donnent les pertes dans le rotor. Le facteur de puissance est déterminé de la façon ordinaire.
- B. L.
- TRANSMISSION & DISTRIBUTION
- OD = e(w, e _ ____.T'_
- j7=»y
- on a pour J/!w la valeur:
- Les pertes dans le rotor sont alors données par la différence entre les pertes totales et les pertes dans le stator.
- Soit P’ un point du cercle du diagramme établi en tenant compte de la résistance du stator ;
- Sur la compensation de l’inégale répartition du courant dans les conducteurs parcourus par un courant alternatif (fin) Dolezalek
- et H.-G. Mbller. — Annale» <1er Phrsik, n» 3, 1907.
- Pour vérifier la théorie par des mesures, l’au-Leur a essayé d’abord un eûble. Les dimensions de celui-ci étaient les suivantes : 3o mètres de longueur; i3mrn, ù de diamètre ; 46 fils de cuivre de imm,5 de diamètre répartis en couches de 8,16
- C) Éclairage Électrique, lome LL, au avril I907, page 101,
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- el 22 fils torsades sur un conducteur central ; distances des couches au conducteur central, mesurées de centre en centr'e d’un fil, a“M,6, 4mm>3 et 6mm,i : en prévisionde tensions transversales, on avait isolé les différentes couches les unes des autres, au [moyen débandés enroulées. T.es bobines correspondantes étaient en fil de cuivre recouvert d’une tresse. Le réglage de la self-induction des bobines était effectué au moyen de tubes contenant du fer réduit. La self-induction était calculée d’après la formule L = (w’/»S)-.
- La section de la couche figurant dans cette expression était donnée par l'expression pratique suivante :
- :tion totale
- nombre de fils dans la couche nombre de fils total
- La formule pour f mode suivante :
- avait al
- l _N n 7 R* r~
- en appelant / la longueur, Rie rayon du câble, r le rayon de la couche, N le nombre total de lits, n le nombre de fils par couche. Pour le câble d’essai dont il s’agit, nn avait :
- /N __ 3ooo.4? _ r - ,
- 2ll‘— 2 . (0,6,y''"'' ~ 1,U **'"*
- I.1= i52 4oo(°’“6Ï=1284 cm.
- r.,= l52 4oO (*rnp
- ifi '
- La— i5a/ioo — aO?7! cm.
- Un conducteur de cuivre de mêmes dimensions avait exigé, pour une longueur de io kilomètres, des bobines dont la plus grosse aurait eu pour self-induction 0,891 millihenrys, c’est-à-dire des bobines d’un petit nombre de tours de fil.
- La résistance des bobines avait été choisie •très petile et égalisée de telle façon que les résistances des différentes bobines fussent entre elles comme les couches correspondantes. L’emploi de godets à mercure permettait de mettre rapidement on circuit ou hors circuit les bobi-nes> de sorte que l’on pouvait faire les mesures
- sur un câble compensé et sur un câble non compensé. Pour mesurer l’effet superficiel,- on me-plovait un pont dans lequel on pouvait modifier la self-induction et la résistance. Le pont était d’abord alimenté' par du courant alternatif à I25û alternances par seconde et, en déplaçant deux contacts, on réalisait l'équilibre indiqué par le silence du téléphone. Ensuite, on employait une source de courant continu, et l’on remplaçait le téléphone par un galvanomètre. L’augmentation de résistance du côté du câble correspond à l’accroissement de résistance du à l’effet superficiel. Avec la méthode de mesure employée, on pouvait déceler même nn effet superficiel de 5, io-'’ ohm. Les mesures ont montré que 78 % de l’effet superficiel peuvent ctre compensés'par l’emploi de bobines. Il ne restait- pins qu’un accroissement de résistance de
- Pour obtenir des résultats comparatifs plus étendus avec la théorie, on régla la self-induction de la plus grosse bobine en déplaçant le noyau de fer, et l’on fit un réglage pour obtenir le maximum de compensation, en s’appuyant sur une série de mesures de l’effet superficiel. La self-induction a atteint 2 58o centimètres, tandis que le calcul indiquait une valeur d’environ 3 % plus élevée, 2674 centimètres. Les mesures ont, en somme, donné une bonne confirmation de la théorie.
- On ne peut pas compter, même théoriquement, sur une compensation complète de l’effet superficiel, car le cas idéal pris pour base du calcul d’une section pleine homogène n’est jamais rempli en pratique. En outre, des tensions transver-' sales produisent des courants de capacité entre les différentes couches isolées les unes des autres. Mais on peut montrer que les perturbations ainsi causées sont forcément faibles. La compensation obtenue de l’effet superficiel réalise un nouveau progrès pour la possibilité d’emploi des courants do grande fréquence.
- Les groupes de bobines ont la propriété de compenser l’effet superficiel même quand on augmente d’une même quantité la self-induction de toutes les bobines, car it ne s’agit que de la différence de la force contre-éleclromotrice dans les différentes couches. On peut donc éliminer l’effet superficiel dans un conducteur en employant les bobines Pupin destinées elles-mêmes à contre balancer Faction nuisible delà capacité.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 19.
- On v arrive en décomposant l’enroulement de ces bobines en autant de parties que le conduc-deur possède de couches, et en dimensionnant les nombres de tours de ces bobines partielles de telle façon que-les différences de self-induction des différentes couches soient égalisées.
- B. L.
- Sur les oscillations à haute tension et de grande fréquence dans les réseaux à courant Continu (suite) f1). — R. Hiecke. — Etckirotechnischu
- Les harmoniques disparaissent très rapidement; et il ne reste plus que l’oscillation fondamentale. Si le phénomène se produit assez rapidement pour que cette simplification ne semble pas admissible, il n’en est pas moins vrai que les pertes d’énergie sont sûrement inferieures à celles que l’on évalue en considérant seulement l’onde fondamentale de même énergie. Ces pertes peuvent être déduites — si l'on néglige ('hystérésis diélectrique — des pertes que produit un courant alternatif ordinaire de valeur maxima J dans le même circuit pour la même fréquence. Le chiffre ainsi calculé correspond alors à la quantité d’énergie que l’on devrait employer pour maintenir invariable à la môme intensité l’onde fondamentale. Si cette quantité d’énergie —calculée pour un quart de période — est beaucoup plus élevée que l’énergie initiale de la perturbation d’équilibre, il ne peut pas arriver qu’elle donne lieu à une oscillation présentant une surtension importante.
- Des oscillations ne peuvent se produire que dans un cas déterminé dans les câbles à courant continu avec un amortissement relativement faible. C’est le cas qu’ont étudié Ilerzog et Feld-
- Un câble de i kilomètre de longueur forme un tel système avec son enveloppe de plomb conductrice continue, reliée â l’âme à une extrémité, parce que l'amortissement très important dû aux courants de Foucault dans l’armure en fer n’existe pas tant que les courants circulant dans Je cuivre et dans le plomb sont égaux et opposés dans chaque section et au même moment. A cette hypothèse correspond une oscillation symétrique; une telle oscillation se produit si, par
- (l) Éclairage Électrique, tome LI, 4 mai 1907, p. 171.
- exemple, le plomb et le cuivre sont reliés, à
- d’une source de courant, et si cette jonction est brusquement rompue, après que l’équilibre ;1 été atteint. L’énergie de cette oscillation, sa fréquence et la quantité d’énergie nécessaire pour compénsor l’amortissement peuvent être calculées. D’après la méthode indiquée, on prend pour bases les constantes indiquées pur Ilerzog etF'eldmann, pour un câble de 5o millimètres carrés, de 1 kilomètre de longueur.
- L = n,o5fi riiillihenry= 0,56 . io3 c. g. s.
- C = 0,620 microfarad = 0,620 10 15 c. g. s.
- B z=3,oi.4 ohms — ff,oi4 . io9c.g.s.
- En admettant uu courant de court-circuit
- on trouve les résultats suivants : r0 Énergie de tout le circuit :
- L32 = o,oôo/i joule = 5,o4 • ios c. g. s.
- 2° La vitesse de propagation est évaluée à w0 ~ 119700 km.
- par Feldmann et Ilerzog : rigoureusement, il faut la multiplier par y/2, ce qui donne 169280 kilomètres. La longueur du circuit est de 2 kilomètres ; la fréquence a donc pour valeur
- N = i = i8s282 = 42320.
- • 2L [\
- 3° Compensation de l’amortissement en un quart de période.
- æ) par résistance ohmique.
- — 0,0080 joule = 8,0 . io4 c. g. s.
- 8N J ’ 5
- 4) par courants de Foucault dans le plomb d’après Ja formule :
- <>, 145 . 10-10, N». II* .P 4N
- ,oo525 joule
- dans laquelle H est l’intensité de champ dans l’enveloppe de plomb et P le poids de l’enveloppe de 1 millimètre d’épaisseur et de ifm.5 de diamètre. L’intensité de champ â la distance 5 de l’axe du câble est calculée d’après la for-mule :
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- Les courants de Foucault dans l’âme de plomb ainsi que l’accroissement do résistance dû à l’elFet superficiel échappent au calcul exact, pour d’aussi hautes fréquences; en tous cas, on peut admettre une valeur double de celle que l’on trouve pour le plomb sous l’influence du courant central seul.
- c) Pertes par courants de Foucault o,oio5 joule = io,5 . io4 c. g. s.
- La compensation totale de l’amortissement est donc 0,0238 joule en 2,38. io5 c. g. s., c’est-à-dire, en un quart de période, plus de la moitié de l’énergie totale initiale de l’oscillation. A ce propos, Herzog et Feldmann ont parlé d’une diminution de résistance due aux courants de Foucault : c’est là une erreur, car les courants de Foucault, qui entraînent une perte d’énergie, agissent comme un supplément d’amortisse-
- L’auteur étudie encore le cas où l’on rompt le courant dans le conducteur en cuivre d’un câble armé à un seul conducteur, sans que l’enveloppe de plomb soit reliée à aucun point à lame de cuivre. Les enveloppes de plomb des différents tronçons juxtaposés de câble sont supposées non reliées ou mal reliées ensemble, de telle façon que l’on puisse négliger le rôle qu’elles jouent dans le phénomène oscillatoire. Soit 2 kilomètres la longueur du câble. L’énergie contenue dans un tel câble réside dans l’armure de fer.L’armure d’un câble de 5o millimètres carrés estgénéralement formée dedeuxcouches do i millimètre d’épaisseur formant un tube de diamètre moyen de 2p'=2nm,4. Le poids total P' de fer d’un câble de 2 kilomètres de longueur est de 23io kilogrammes. L’armure forme un circuit fermé pour les lignes de force, circuit placé dans un champ symétrique d’intensité n=(2j/?')c.g.s:
- Ln admettant une induction maxima B = io ooo dans le fer, correspondant à une perméabilité ;j.= 2000, on trouve comme nombre total de lignes de force dans la section
- $ = i3,33 . j = a[j
- d où l’on déduit la valeur :
- En outre, comme on a :
- <!• = i3,33 . io". J = B . q' = 4 . ios, l’induction admise correspond à un maximum de courant initial
- J = 3oA = 3,oo c. g. s.,
- comme dans le premier exemple. On en déduit les résultats suivants :
- i° L’énergie contenue dans l’armure de fer aimantée sur la longueur totale du câble a pour valeur
- LJ2 = 6o joules = 6o . io7 c. g. s.
- 2° La vitesse de propagation de l’onde est :
- a=^=490Okm-par
- La fréquence a pour valeur :
- 4
- 3° Les pertes dans le for ont été calculées d’après les formules connues :
- Ah ~ 260 . io-10. N . B1,6 watts par kgr.,
- Ap = 0,2 . io~lu. S2. N2. B2 watts par kgr.
- Pour un quart de période, on trouve, pour la longueur du câble, la valeur suivante des pertes par hystérésis :
- ^£-' = 65.io-'“.B1>‘.P'joules.
- Pour les pertes par eouranls’de Foucault:
- A* . P'
- = o,o5 . «()-». 32. X . B2. P'joules.
- Dans ccs formules, 3 désigne l’épais: tôles en millimètres. La compensation d< totales dans le fer exige donc :
- (Afi +A,v)P'
- 4N
- - = 145o joules
- ur des pertes
- '.g. s.
- Vis-à-vis de ces pertes, les pertes dues à la résistance ohmique et aux courants de Foucault dans le cuivre et le plomb, ainsi que l’énergie initiale de l’oscillation, sont tout à fait négligeables.
- Si l’enveloppe de plomb n’est pas interrompue aux jonctions des tronçons successifs, mais forme un conducteur iniuterrompu, les pertes ne peuvent pas être modifiées sensible-
- L = 66,7 millihenrys = 6,67 . 107c. g.
- Si l’on calcule la résistance ohmique qui pro-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. Lï. — N« 19.
- (luisait des pertes (le. même grandeur que l’hvs-térésis et le courant de Foucault, d'après la formule
- (A„ + AF)P' = (RJ7a>
- On trouve R= 16000 ohms. La question ne se pose même pas de savoir si, dans un conducteur de telle résistance, il peut se produire une surtension appréciable.
- Dans ce qui suit, l’auteur désigne sous le nom de « circuit sans amortissement dû au fer » le circuit relatif au premier exemple considéré (Herzog et Fcldmann) et « circuit avec amortissement dû au fer » celui dont il vient d’étre question. On voit que le cas, désigné comme le plus favorable par lierzog et Feldmann, est en réalité le plus défavorable. La jonction métallique de l’enveloppe de plomb favorise la production d’oscillation : si cette jonction est supprimée, /a résistance et l’amortissement ont une valeur beaucoup plus élevée.
- (A suivre.) B. L.
- ÉCLAIRAGE
- L’effet des lampes à faible consommation spécifique sur l’industrie et l'éclairage électriques. — W. Taltow. — The. Electricien, ia avril *9°7-
- L'apparition de lampes consommant i,h watts et même 1 watt par bougie soulève plusieurs questions intéressantes. Il semble douteux que les températures auxquelles fonctionnent ces nouveaux filaments soient beaucoup plus élevées que la température d’un filament de carbone à 3,5 watts par bougie. En fait, les expériences ont montré que les filaments d’osmium fonctionnent a une température plus basse que les filaments de carbone, en consommant 1,5 watts par bougie au lieu de 3,5 watts par bougie. T,es nouvelles lampes ont l’avantage très important de présenter un coefficient de température positif, de sorte qu’elles sont beaucoup moins affectées par les variations de tension que les lampes au carbone.
- La lampe au tantale actuellement répandue sur le marché est établie en deux types, l’un d’environ a5 bougies consommant 1,7 watts par bougie, et l’autre d’environ i4,5 bougies, consommant 2,2 watts par bougie. Ces lampes semblent présenter une durée d’utilisation conve-
- nable sur courant continu, même quand la tension est assez variable : elles sont assez rapidement détruites quand on les fait fonctionner sur courant alternatif.
- La lampe au tungstène présente une consommation spécifique très basse, et fonctionne aussi bien sur les circuits à courant alternatif que sur les circuits à courant continu. Elle présente deux défauts, le premier, de ne pouvoir pas être construite pour une puissance lumineuse inférieure à 32 bougies sur no volts, et le second, de présenter une grande fragilité aux chocs laté-
- L’auteur examine les modifications qu’amènerait l’emploi éventuel de lampes à faible consommation spécifique dans l’établissement d’une nouvelle installation électrique, comprenant l’installation génératrice, les batteries d’accumulateurs et les canalisations. Quand on a à établir un nouveau système d’éclairage, il est nécessaire d’examiner s’il faut employer une tension de tto ou de 220 volts. Le fait que ces nouvelles lampes consomment moins de courant que les lampes à filament de carbone, amène une modification considérable dans la section des conducteurs. Les machines et les dynamos génératrices se trouvent aussi réduites, mais cette économie est peu importante; l’économie réalisée sur la batterie d’accumulateurs est, au contraire, importante et peut atteindre 35 °/n. En ce qui concerne les dépenses annuelles d’exploitation, considérées en dehors de la réduction de capital, il y a une économie considérable de combustible et d'entretien de la batterie : par contre, le renouvellement des lampes représente une somme plus élevée qu’avec des lampes au carbone. 11 est vrai que cette augmentation de dépenses de renouvellement est on partie con-tre-balanece par la longue durée des lampes à filament métallique. Plusieurs lampes à osmium ont présenté des durées de fonctionnement de 4ooo heures, ce qui abaisse les dépenses de renouvellement au même taux qu’avec des lampes à filament de carbone.
- Pour pouvoir faire quelques calculs, l’auteur a supposé qu’nn groupe de lampes de 16 bougies au carbone est remplacé, moitié par des lampes au tantale de i4.5 bougies et moitié par des lampes au tantale de 25 bougies : l’intensité lumineuse totale est ainsi accrue de i3 à 16 °j0. La valeur moyenne de la consommation des lampes
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- au tantale est de 36,5 watts, tandis qu’elle est Je 56 watts pour des lampes au carbone, ce qui correspond à une économie de 35 °/0 sur la consommation totale. Avec des lampes au tungstène de 3a bougies, l’économie serait supérieure.
- Dans le cas où l’énergie électrique est distribuée sous forme de courant continu à 200 volts, comme c’est fréquent en Angleterre, il faut, pour employer les nouvelles lampes les brancher par deux en série, ou bien, lorsqu'il s’agit d’installations importantes, employer un groupe de machines égalisatrices assurant l’égalité de la charge sur deux ponts.
- Dans le cas où l’énergie électrique est distribuée sous forme de courants alternatifs à 200 volts, on peut se servir de lampes au tungstène et employer un transformateur réducteur de tension. On peut encore subdiviser l’installation en deux ponts a ioo volts et employer des bobines égalisatrices pour équilibrer la charge sur les deux ponts. Si la bobine égalisatrice ou auto-transformateur est convenablement établie de façon à éviter autant, que possible toute dispersion magnétique, le réglage obtenu est extrêmement bon. Les pertes dues à la présence du transformateur sont très faibles et la moitié seulement de la charge non équilihrée est obtenue par transformation : le transformateur élaut relativement petit, les pertes à vide sont peu considérables.
- L’auteur a fait des expériences avec une bobine équilibrant une lampe à arc ordinaire : les pertes a vide étaient de 6o watts : la bobine pouvait équilibrer i4 ampères sous ioo volts, ce qui représente environ 4o lampes. En employant dans cette bobine des tètes de nouvelle fabrication en alliage, on abaisserait probablement les pertes à 3o watts. Le déséquilibrage des ponts ne dépassant jamais un tiers de la charge maxïma, un tel transformateur serait capable d’équilibrer une installation de [y2 ampères sous ioo volts à pleine charge, ou 4200 watts avec une perte moyenne de 4o à 5o watts. L’adoption de lampes à filament métallique dans une installation de ce genre conduirait à une économie d’au moins 33 °/0 de l’énergie consommée, et, en même temps, l’intensité lumineuse serait accrue d’une façon importante. L’économie atteindrait quelques i 4oo watts à pleine charge, dont il faut déduire environ 4o watts pour le tranformatcur. Bien entendu, on pour-
- rait employer, au lieu de cette disposition, un transformateur ordinaire dans lequel passerait la totalité du courant, mais les dépensss de première installation seraient plus élevées et les pertes, constantes et variables, seraient beaucoup plus grandes.
- Les applications de lampes Nernst et des petites lampes à arc en vase clos semblent sérieusement menacées par les lampes à filament métallique. Des lampes Osmin de 8o bougies ont été établies pour 200 volts : ces lampes peuvent être employées pour remplacer les installations à trois et cinq lampes en série.
- Au point de vue des usines génératrices, les perfectionnements réalisés sur les lampes à incandescence auront pour effet de réduire d’une façon importante la consommation de plusieurs gros abonnés : la réduction de la consommation sera probablement contre-balancée par une augmentation du nombre de consommateurs et par l’extension de l’éclairage électrique, de sorte que la charge variera peu.
- Mesures de température effectuées sur l’arc au mercure dans une lampe en quartz. — R. Küch et T. Retschinsky, — Anmlen der Physik,
- Dans une précédente étude, les auteurs ont indiqué les résultats d’expériences obtenus par eux sur l’arc au mercure jaillissant dans une lampe en quartz. Ils ont trouvé que la courbe de consommation spécifique présente un maximum et ont expliqué ce phénomène en admettant que, quand la charge de la lampe croît, il se produit une radiation de température à côté de la radiation de luminescence. Il a semblé important de déterminer dans quelles proportions la température moyenne existant dans la colonne lumineuse varie avec la charge électrique de la
- Quelques expériences préliminaires faites avec des filaments fins de charbon, placés perpendiculairement à l’axe de la lampe à l’intérieur de celle-ci, montrèrent, par l’incandescence des filaments, que la température moyenne croît peu à peu avec la charge de la lampe, à partir d’une valeur relativement basse, inférieure à la température de l'incandescence. Ensuite, les auteurs ont employé des thermo-éléments en platine et platine rhodié de oinm,o5 de diamètre de fils,
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- étirés dans des tubes capillaires en quartz de omm,5 de diamètre extérieur environ. Le quartz fondant vers i 4oo°, et les auteurs désirant étendre leurs mesures jusqu'à la température de fusion, ils ont placé le thermo-élément dans l'axe longitudinal du filet incandescent en disposant la soudure environ au milieu de la lampe, à égale distance de l’anode et de la cathode. Différents inconvénients présentés par cette disposition les ont déterminés à placer ensuite à nouveau le thermo-élément perpendiculairement à l’axe du filet incandescent. Pour examiner ce qui sc passait aux soudures des thermo-éléments, on observait. In partie médiane do la lampe au moyen d’un miroir et d’une luuetle.
- TABLEAU 1
- CHARGE DF T,A RAMEE TE t P lî. H STt R_E
- = | =;
- 37,3 37,o 37 9,34 3,i« 3,54 65o 64o 780
- 37 r,;: 7Ia 785
- 37.3 5,3o 73o 8i5 ,82
- 87 5,86 74o 800 780
- 4a,3 a,10 675 795 7I0
- 4s,3 3,io 745 800 Sfio 800 860
- 4a,5 3,8o 83o <jao 890
- 4a, 0 5,f)3 890 980 95o 965
- 5o a.o4 7So 890 835
- 5o,t 5o,3 s’,93 i o65 1 i3o 1 160
- 53,3 a,a5 3,io 890 1 iG5 960
- 55 3,go 1 100 T TQO 1 1C0
- Comme les auteurs l’ont déjà indiqué, la caractéristique électrique de leurs lampes dépend, outre la charge électrique, du refroidissement plus ou moins parfait des électrodes. On peut donc, en modifiant d’une part la charge électrique, et d’autre part le refroidissement des électrodes, obtenir, pour une tension donnée, diffe-
- rentes valeurs de l’intensité de courant et, pour une intensité de courant donnée, différentes valeurs de la tension. Le refroidissement est assuré par un courant d’air dirigé sur les électrodes ; la charge électrique est modifiée par le réglage d’un rhéostat. T.c type de lampes employé par les auteurs peut supporter des intensités de courant comprises entre i,8 et 6 ampères et des tensions comprises entre 3o et 180 volts.
- Les valeurs observées par les auteurs sont indiquées par le tableau I. On voit que, pour une intensité de courant croissante, sous une différence de potentiel constante, la température moyenne du filet incandescent augmente. La pression de la vapeur restant constante, ainsi que l’ont montre les expériences des auteurs, lorsque la tension reste constante et que l’intensité du courant croît, et croissant pour nue intensité constante et une tension croissante, on peut dire que la température moyenne du filet incandescent croît avec l’intensité du courant, la pression restant constante.
- Les auteurs ont étudié ensuite, pour une intensité de courant constante (J\ ampères), la relation entre la température moyenne et la tension (pression). Le tableau II indique les valeurs ob-
- TABLEAU II
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- U Mal 1907.
- REVUE D’KLKCTRIGITÉ
- 215
- On voit d'abord qu'une chute de température se produit de l’intérieur du filet incandescent vers l’extérieur. On voit ensuite que la courbe de température de l'élément moyen est rectiligne. tandis que celle de l’élément supérieur, et encore plus celle de l’élement inférieur, s'aplatissent peu à peu. Cela concorde avec le rétrécissement du filet lumineux quand la tension (pression) augmente. L’élément supérieur et l’élément inférieur se trouvent dans la zone périphérique du filament quand la tension croît. L’inégalité des valeurs relatives a l’élément supérieur et à l’élément inferieur montre que les deux éléments ne se trouvaient pas exactement en des points correspondants du filament. Si l’on considère les valeurs relatives au thermo-élément moyen, on voit que, dans les limites de tension des expériences, la température moyenne du filet incandescent croît toujours avec la tension et atteint 1 700° pour une tension de 60 volts.
- Si l’on admet que, pour des tensions plus élevées, l'augmentation de température suit, la même loi, on trouve, pour une tension de 200 volts, une température de 6000 à 7000". Cependant, les auteurs ont pu porter la tension à une valeur encore plus élevée dans leurs lampes.
- Ces mesures montrent que la température moyenne dans la lampe de l’auteur croit depuis des valeurs relativement basses jusqu’à des valeurs extrêmement élevées : il est donc vraisemblable que, quand on augmente la charge de la lampe, la radiation de température joue un rôle.
- R. V.
- ÉLECTROCHIMIE
- Sur l’èlectrolyse du sol avec formation d’un alliage liquide de sodium et de potassium. — H.Bassett. — The Eleclrician, i'j avril 1907.
- Los distributions d’énergie électrique, dont l’isolement est souvent défectueux, et les rails des installations de traction électrique employés comme conducteurs de retour du courant donnent lieu k des courants de terre qui produisent fréquemment des corrosions des objets métalliques, tels que les tuyaux, placés dans le sol, Dans ces cas, l’objet attaqué agit comme anode, la terre environnante servant d’électrolyte. Dans d’autres cas, l’objet métallique peut agir comme cathode, et il se forme des dépôts alcalins.
- L’auteur cite un cas qui montre l’importance des phénomènes chimiques produits par de tels courants de terre. Un défaut fut découvert, au mois de mars, sur un câble à /jGo volts alimentant un moteur ; l’existence de ce défaut avait été signalée par les commotions reçues par des chevaux. E11 creusant le sol pour atteindre à l’endroit défectueux, on constata que tout ce qui environnait le câble était si chaud qu’on ne pouvait y toucher, bien que le courant fut interrompu depuis une heure et demie. On constata qu’une protubérance s’était formée sur le conducteur, el que la substance dont était constituée cette protubérance était si dure qu’on pouvait à peine la casser an marteau. Cette, protubérance était formée sur le fil négatif; l’isolement du fil positif voisin n’était pas attaqué. La substance formée était grise, très dure, très déliquescente et fortement alcaline. Elle contenait évidemment un métal alcalin libre ; en fait, on trouva, en In brisant, des globules métalliques liquides formées d’un alliage de sodium et de potassium. Quand ces globules arrivaient en contact avec de l’eau, ils s'enflammaient. L’analyse de la substance grise montra que celle-ci consistait principalement en hydroxydes de sodium et de potassium, avec une certaine quantité de métaux libres. Il y avait beaucoup de sable, pas de trace de carbonate, de sulfate, de chlorure, ni aucun autre métal autre que le sodium et le potassium. Une analyse quantitative a donné le résultat suivant :
- KoH 33,87 ;NaoH32,26; K(alliage liquide) 1; Na (alliage liquide) 0,80; silice soluble 4,8o ; sable et terre 26,36; bitume et eau i,4i; total
- La détermination des métaux libres fut faite par la mesure de la quantité d’hydrogène dégagée quand un poids douué de la substance était décomposé par l’eau dans un tube gradué au-dessus de mercure (offr,3i2 de substances donnant 3cmâ,4 d’hydrogène à 190 et 470 milligrammes de pression). Connaissant la quantité totale de potassium el de sodium dans la substance, la quantité d’alliage liquide et sa composition pouvaient être calculées. La composition de l’alliage, calculée d’après l’analyse précédente, était de 55,6 v/a de potassium et 44,4 % sodium. D’après les recherches de Kurnakow, un tel alliage doit être liquide aux températures supérieures «à 70.
- La formation d’alcali par électroiyse des sels
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- 216
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 19.
- dissous dans l’eau superficiel n’est évidemment pas surprenante, mais la quantité formée dans ce cas est étonnante quand on considère combien la quantité de sel de sodium et de potassium présente dans le sol est faible. L’auteur a eu en maiu un morceau de cette substance alcaline pesant tOo grammes; la quantité formée pesait probablement i kilogramme au total. Le bitume voisin du défaut du câble était plus ou moins imprégné d’alcali.
- Si ce défaut n’avait pas été remarqué, comme cela arrive souvent, l’alcali aurait détruit l’isolant du fil positif voisin, et un court-circuit se serait produit. L’alcali avait été formé, évidemment, par le sodium et le potassium libérés en premier lieu, qui avaient réagi sur l’eau. Il avait dû y avoir une grande quantité d’hydrogène libéré. Si ce gaz avait été accumulé et mélangé avec de l’air, une violente explosion aurait pu se produire, simplement sous l’action d’une étincelle engendrée par l’action de l’alliage de sodium et de potassium sur de l’eau. Plusieurs des explosions observées au voisinage de conducteurs électriques ont toutes bienpu provenir ainsi d’une accumulation d’hydrogène formé par I’électro-lyse.
- Il était à peu près certain que l’alcali formé provenait du sol environnant et du sable, mais il était possible qu’il provînt du bitume, et l’on analysa celui-ci. Un échantillon du même bitume donna 33,2 °/„ de cendre: la quantité d’alcali extraite a correspondu a 0,i8 ü/„ de potasse et de 0,87 de soude. Le poids total de bitume enlevé pour la réparation s’élant élevé à 1 200 grammes, il n’aurait pu provenir du bitume que 6i!r,7 d’alcali au maximum. Il est très probable que le bitume n’a pas produit d'alcali du tout, car son aspect n’était pas modifié. Un peu de potasse a pu provenir du bois dans lequel était placé le câble, mais en quantité insignifiante. Dans ces conditions, il est évident que l’alcali n’a pu provenir que du sol environnant.
- Le sable dans lequel le câble était placé, examiné au microscope, consistait uniquement en grains de quartz arrondis et était très pauvre en alcali. L’échantillon de sable étudié contenait
- 0,0/17 °/'o seulement de potasse et 0,016 % de soude. La mince couche du sol superficiel contient un peu plus d’alcalis, qui sont dans les proportions de o,u56 °/o de potasse et o,o55'°/0 de soude.
- Bien que ces quantités soient très faibles, le volume de la terre dont elles peuvent provenir est pratiquement-illimité et l’alcali trouvé autour du départ pouvait provenir d’environ 300 décimètres cubes de sable, soit 900000 grammes, en évaluant à 3 la densité du sable: il aurait pu provenir 63o grammes d’alcali de cette quantité de sable, tandis qu’on a trouvé plus de 65o grammes formés. La même quantité d’alcali peut provenir d’environ 200 décimètres cubes de sol superficiel. Il y a lieu de noter que les proportions relatives des deux alcalis dans le sol superficiel est exactement la même que dans le composé d’un alcali formé autour du défaut. 11 est donc probable que l’alcali accumulé en ce point provenait presque en totalité du soi superficiel, et qu’une très faible portion seulement provenait du sable.
- Dans un autre cas de formation d’alcali, constaté par le Pr Marchant, l'auteur indique que les
- de 42,66 “/« c^e carbonate de potassium et 12,02 °/0 de carbonate de sodium, avec do l’eau et une faible quantité de silice et d’alumine. Les fils négatifs seuls étaient affectés. Le rapport de la potasse à la soude avait une valeur différente de celle trouvée clans le cas du défaut précédent.
- On sait que l’isolement d’un fij positivement chargé tend à s’améliorer, tandis que l’isolement d’un fil négativement chargé tend à se détériorer. Cela est dû au phénomène d’endosmose électrique qui chass? l’humidité du fil positif vers le fil négatif. Cette action peut être observée sur un simple élément électrolytique. Si la cathode est placée dans un vase poreux, le niveau du liquide dans le vase s’élève peu a peu au-dessus du niveau du liquide environnant. La force qui tend à pousser le liquide est proportionnelle à la différence de potentiel entre les deux côtés de la paroi : elle peut être très grande.
- 11. II.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- 3di 1S Mai
- 14* Année. — N* 20.
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ÉNERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France. Membre de l'Institut. — A. BLONDEL, Ingénieur des Pool» et Chaussées, Professeur à l'École des Ponts et Chaussées — Éric GERARD, Directeur de l'Institut Électrotechnique Monte-fiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’École des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. MONNIER, Professeur à l'École centrale des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut- — A. WITZ, Prolesseur b la Faculté libre des Sciences de Lille. Membre Corr> de l'Institut.
- SUR LA DÉCHARGE DES CONDENSATEURS ALIMENTÉS PAR COURANTS ALTERNATIFS ET SUR LE RÉGLAGE DES TRANSFORMATEURS A LA RÉSONANCE
- Depuis quelques années on emploie, en France et à l’étranger, pour la télégraphie sans fil des transformateurs à courant, alternatif alimentant des condensateurs. Dès 1902, le service de la télégraphie mililairo constatait l’avantage d’une certaine capacité, dont j’expliquais alors le rôle par un effet de résonance du [frimaire analogue à l’elfcl Ferranti.
- Cette question a été ensuite l’objet d’un travail étendu de Seibt publié en igo4, dans ce journal; tout dernièrement, dans ce même journal, M. Benischke reprenait la question sous une autre forme équivalente.
- Ce montage des transformateurs avec des condensateurs secondaires en résonance est employé dans la grande station de télégraphie sans til de Nauen, près Berlin, avec transformateurs à circuit magnétique ouvert. Pour les usages de laboratoire, le transformateur à résonance est aussi bien connu et figure sous ce titre dans les catalogues de plusieurs constructeurs spécialistes, par exemple de Koch (à qui l’on en attribue la première application) et Sterzel.
- Mais il ne semble pas que, malgré les travaux précités, la théorie de ce réglage soit encore entièrement comprise, puisqu’on semble exclure la possibilité d’une amplification de la tension par la résonance avec la self-induction primaire. Je me propose au contraire de montrer que le réglage de résonance peut aussi être fait sur le circuit primaire et que la résonance sur le circuit secondaire peut être obtenue aussi bien avec les transformateurs à
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- circuit magnétique fermé additionnés de bobines de self-induction séparées qu’avec les transformeurs à circuit magnétique ouvert.
- On attache aussi trop d’importance à la question de la résonance comme si le but à atteindre était toujours l’augmentation du voilage secondaire ; je désire au contraire montrer que l’intérêt de ce réglage en télégraphie sans fil réside bien plutôt dans le phénomène oscillatoire en régime varié qui se produit quand la période du système complexe est plus ou moins voisine de la période du courant employé pour l’alimenter, sans que la syntonie absolue soit toujours désirable.
- On ne peut, je crois, prendre en considération qu'à titre accessoire le régime permanent dans les applications qui ont pour but de faire jaillir des étincelles périodiques, car chaque étincelle produit une discontinuité qui fait renaître le régime varié, c’est-à-dire apparaître, dans les équations des courants et des tensions, les termes exponentiels, ordinairement absents par suite de leur amortissement rapide.
- liquation du régime varié dans le cas général. — J’examinerai donc directement le problème du régime varié. Appelons et et w2 la force électromotrice primaire et la différence de potentiel aux bornes secondaires, communes avec celles du condensateur; R, et R2 les résistances des circuits primaire et secondaire ; L, etL2 leur self-inductance ; M, l’inductance mutuelle entre les deux circuits ; G, la capacité du condensateur ; w, la vitesse de pulsation de la force électromotrice primaire. Les self-inductances IIt et Ha comprennent non
- seulement les self-inductions des enroulements du transformateur, /, et /2, mais aussi les self-extérieures qu’on peut ajouter en S, et S2 respectivement (fig. 1).
- Les variations des courants des circuits primaire et secondaire sont données par les équations différentielles connues (1) et (2) ; nous y joignons l’équation (3) du courant de charge du condensateur:
- dt dt w
- RÀ 4-L,^ + M^ + «, = u dt dt w
- 4= C^. dt (S)
- En éliminant i2 au moyen de cette dernière équation, nous obtenons les deux équations
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- iS Mai 1907.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 219
- différentielles (4) et (5) contenant seulement comme variables le courant primaire et la tension secondaire.
- CL,^+CR!^-* + u, + M^! = o de dt dt (C
- CM ^ + L, -+- P,,!, = e,. dt8 dt (5)
- Nous posons, pour obtenir l’intégrale générale des équations s ans second membre,
- it = Aest (6)
- 4= Be*( (7)
- en appelant A et B deux constantes inconnues représentant les amplitudes des 2 variables et § un coefficient inconnu, delà forme les deux équations (4) et (5) privées de second membre se ramènent ainsi à la forme (8) et (9).
- B (L,C8* + RaCS + 1) + AMS = 0 (8)
- BMC8* -h A (L,$ + R,) = o. (9)
- L’élimination de A et B est immédiate, et l’équation (10) obtenue détermine 5
- (LaCS2 + R,CS + 1) (LjS + R,) — M!C8» = O (10)
- ou (L.L,— M2)CS3 + (L1R2-4-L2R,)GS24-(Li~f-RlR2C)S + R1 = o. (10 bis)
- Elle est du 3® degré et pourrait être résolue par la méthode de Hudde, mais récriture de la solution est trop compliquée pour se prêter facilement à une discussion; nous pouvons cependant constater que tous les termes ont leu-, s coefficients positifs (*), et que par conséquent nous n’aurons que des racines négatives ou imaginaires ; une racine est réelle négative et donne lieu à une oscillation amortie de la forme U2= PC“‘,f ; les deux autres sont des imaginaires conjuguées à partie réelle négative, qui par leur combinaison représentent un phénomène oscillatoire amorti de la forme (11)
- Ut = Qe—*sin(3*-*) (n)
- en appelant a l’amortissement, (3 la vitesse de pulsation et ? le décalage de phase.
- Nous déterminerons plus loin des valeurs approchées de a et ,3 ; niais nous pouvons, sans même les connaître, tirer des conclusions de la simple forme des équations.
- Le système dans son ensemble est donc susceptible d’une oscillation propre apériodique et d’une oscillation périodique amortie. Physiquement, cela s’explique de la manière la plus simple : l’oscillation apériodique est engendrée par le circuit secondaire et se transmet au primaire par induction mutuelle; le régime apériodique correspond à la courbe d’etablissement du courant dans le circuit primaire, modifiée dans une certaine mesure par la liaison avec le circuit secondaire (2).
- On peut mettre ces faits en évidence très simplement en relevant à l'oscillographe les courbes qui accompagnent une injection brusque de courant dans le circuit primaire, par exemple lorsqu’on relie brusquement ce circuit aux bornes d’un réseau à courant continu à 110 volts. La figure 2 obtenue dans ces conditions montre une courbe d’établissement dans le circuit primaire, qui ne diffère de celle qu’on obtiendrait sans la présence du secondaire
- 0 Car 01 (*) D’aillo tème sensible annulant resi
- toujours L, La > iR dans tout transformateur.
- i quand l'induction mutuelle entre les deux circuits est ainsi très faible t ia même oscillation que s’il était libre ; car l'équation (10), si l'on y cernent la première et la seconde parenthèses, l’oscillation propre du cir
- suppri
- d’ci le s idair
- atroduit dans le sys-t roscillation propre
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- que par la superposition d’une faible oscillalion et par un coefficient d’amortissement un peu modifié; au secondaire apparaissent les oscillations non amorties s’enroulant autour d’une oscillation très amortie. L’amplitude de l’oscillation du courant primaire est rendue très faible ici par l’addition d’une forte self-induction primaire de. protection intercalée pour
- A
- ne pas troubler le réseau primaire par cette fermeture brusque. On remarquera que, dans ces expériences, la fréquence des oscillations va en augmentant pendant l’établissement du courant, par suite de la diminution de la perméabilité et des pertes du fer sous l’influence de la saturation qui augmente au fur et à mesure que le courant primaire va en augmentant. Cela nous montre en passant que le fer complique tous les phénomènes des transformateurs à résonance; mais nous sommes obligés de le négliger d’abord pour ne pas compliquer trop l’analyse.
- Nous attribuerons donc, dans ce qui suit, aux coefficients d’induction M, L1( L2, des valeurs moyennes correspondant à la perméabilité moyenne' du fer des noyaux des transformateurs ou bobines dans les conditions d’emploi.
- Cas d’une étincelle de décharge isolée. — Le cas le plus simple et celui qui répond le mieux au but d’un transformateur « à résonance » est celui où il ne jaillit qu’une étincelle par alternance ou môme à des intervalles encore moins rapprochés. Cela exige que l’écart entre les électrodesde l’exploseur soit réglé de façon que le potentiel explosif dynamique soit peu inférieur à un des maxima successifs par lesquels passe la tension aux bornes du condensateur, Supposons en outre que le terme apériodique soit rendu négligeable, par des motifs qu’on verra plus loin.
- Dans ces conditions le phénomène se présente sous la forme la pins simple: ;une discontinuité brusque de la tension aux bornes secondaires, sans que les bornes primaires aient cessé de recevoir le courant de la source d’énergie. Le circuit de décharge du condensateur étant très court, et pouvant être fait en gros fil, on peut admettre que la décharge oscillante du condensateur s'accomplit en un temps infiniment petit et ne laisse subsister qu'une tension sensiblement nulle, grâce à la faible résistance de cotte étincelle rapide.
- Cette disparition brusque de la tension aux bornes du secondaire (') entraîne une variation brusque de la dérivée du courant secondaire et, comme la self-induction du primaire
- est très grande, les forces électromotrices qui apparaissent ainsi brusquement, —au
- (>) En réalité, au moment où la décharge se termine par amortissement, la tension se trouve un peu plus forte, qu’en court-circuit mais sans que cela change sensiblement le phénomène,
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- secondaire, —au Pr^maire) suffisent à produire cette annulation de la tension aux
- bornes sans que les courants eux-mêmes subissent des variations appréciables pendant le temps de la décharge oscillante.
- Tout sc passe ensuite comme si le secondaire se trouvait bru-squement mis en communication avec le condensateur pour le charger, tandis que les couranLs primaire et secondaire ont conservé les mômes valeurs qu’avant l’étincelle. Il se produit donc un simple phénomène oscillatoire pour la recharge du condensateur, tout à fait analogue à celui que j’ai étudié antérieurement (’) dans les circuits simples formés d’une source alimentant à travers une self-induction un condensateur shunté par un arc ; la seule différence, si l’on néglige le terme apériodique, c’est que la self-induction et la résistance simples sont remplacées par des quantités complexes jouant le même rôle, mais tenant compte des réactions mutuelles entre les circuits primaire et secondaire. On peut donc raisonner de la même manière en employant simplement des coefficients convenables pour représenter ces cléments complexes. .L’équation qui représente la tension pendant le régime varié qui suit l’étincelle est de la forme (ia) «^^sinwf + Qe-^sinO/ —?)=U8-hQe-*sin(3* —î) (ra)
- en appelant lî2 la valeur variable et ât.2 l’amplitude du régime permanent une fois établi à la fréquence du réseau, dont la vitesse de pulsation est représentée par w, Q l’amplitude de l’oscillation dont la vitesse do pulsation 3 est supposée différente de w. On en déduit immédiatement, par (3) et (Y|), les expressions correspondantes des courants
- h — «iGIU costü£+ G v/:d-|-Qe-°‘ cos — «pH— arc tg (i3)
- *=V0m+fc-“CU)%iD [<“ + .= —*8^=^] (U)
- +élcR, («+-Ü’F+7cl, <y + +*]*+[(*>+« (icl;- &]"* s;n f ^.
- AlOd-h^J avec la relation
- tg $ = I-------Q’+I^ÇLa—I-----;___
- a (a2 + 33) CL2-f- i -j~ ~f- 3~) ?‘‘‘2 CR2
- Celle-ci montre en passant, que si R2 est petit et si L2, a, et 3 sont grands, peut être rendu égal à arc tg-^ , pourvu que le numérateur de l’expression ne soit pas nul, c’est-à-
- dire pourvu que (a2-f-3’)CL-2 soit bien supérieur à l’unité. Ce cas se présente en particulier quand la vitesse de pulsation 3 est beaucoup plus grande que celle qui correspondrait à l’oscillation propre du circuit secondaire seul ; ce cas peut se produire quand la liaison entre les deux circuits est assez, parfaite pour que le circuit secondaire réduise par son action mutuelle la self-induction totale du système, comme le montre la figure 3 bis comparée à la figure 3. Les deux courants d’oscillation primaire et secondaire sont sensiblement opposés et décalés de — par rapport à ctt2.
- Au contraire, si l'accouplement est très lâche entre le primaire et le secondaire, de façon
- 0^Bulletin de la Sociélé des Electriciens, août-septembre 190b.
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- que le secondaire puisse osciller
- it
- à peu près librement, avec sa période propre, comme le montre la figure 3, et si l'amortissement est faible, le numérateur est sensiblement nul; le courant primaire tend alors à être en concordance de phase avec la tension aux bornes du condensateur. Cela s'explique facilement parce que q donne lieu à une force électromotricc décalée de ij!\ de période, avec laquelle le courant secondaire est en phase, et la tension aux bornes du condensateur en quadrature.
- On peut d’ailleurs donner au second terme de l’expression du courant primaire une autre forme, en effectuant le calcul de ce terme non plus au moven de l’équation (4), mais au moyen de l’équation (5) dans laquelle on fait et =o. On trouve ainsi (* l) pour le terme périodique amorti de q l’expression
- —MOQfZ^sin(?<_? + i;_arctg@_x)
- y(Iïi—Lf \/2 (i5)
- Le décalage de phase entre le courant primaire et secondaire a donc pour tangente .
- tg*/ =
- gHt
- (x2-b p2) Lj H- xR,
- Fig. 3 éis. — Courbe d’oscillation du cir-
- el s’annule quand la résistance primaire est nulle.
- L’expression (i4) s’applique particulièrement au cas une perturbation est produite dans le système par i variation du courant primaire; et l’expression (x5) au i la perturbation prend sa naissance clans le circuit secondaire.
- Les équations (i3) et (i4) peuvent être mises plus simplement sous la forme
- A)
- !=I3+C\A" + |i*Qe
- -î + x-arctg-!-
- (i3 bis)
- (J) Le calcul se fait simplement en posant
- i, = QW,m(f
- et substituant dans (5) en même temps que l’expression de U2 ; d'o + p MCaQe-“! |^—«ûn^pt—? + * — arotg-^-Hp cos
- _l_ Qe- «!(R| — «L,) sin ^pt — ç — •/_ -h r. — arc I Puis on annule séparément les termes en
- pt — ç + K — arotgAjJ
- BL, cos^pf-?
- Q'[(Rr-«Lt)« -Q' [(R,-*L,)»
- -f- pL,) sin yj = — a ^/a* -t- ^ MC*Q y. - fa' cos y ] = pyV + p* MC*Q
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- 223
- _______*a+ea mc-q
- + W y/;
- 9 — ÿ).
- 04*«)
- (i5 ifs)
- en représentant par I* et ï, les premiers termes (représentant le régime permanent) des seconds membres, et par G le radical qui figure dans le dernier terme de (i4)-Si on désigne par (U2)0 (I^o (I2)0 les valeurs de ndih aussitôt après la décharge, l’amplitude Q et la phase © de l’oscillation se déduisent des équations 12, i3bis en taisant t = o.
- q=(M^u?>
- (>6)
- CQvA»>-HP« =
- CIO. —I»
- 07)
- t„^ SCf(up.-uj
- nî (l,).-Ia-aCL(U0.-U.|
- Q = y/[(u,).- u«p+
- Après la première décharge, supposée infiniment courte, on a sensiblement
- (!.).= I.
- (y.=i,
- et par suite, les équations ci-dessus donnent
- = — -
- (.8)
- 09)
- Q = V/I+|[W>-UJ-
- Plus l’amortissement est faible, plus © se rapproche de— — c’est-à-dire que l'oscillation
- commence par son élongation négative maxima ; et comme sa tangente est horizontale, la tangente à la courbe totale de U2 serait donc sensiblement parallèle à la tangente, à la courbe de régime permanent U2 au moment de la décharge précédente ; c’est ce que paraissent confirmer les relevés à l’oscillographe toutes les fois qu’on considère l’oscillation suivant une décharge isolée ; le régime apériodique ne se fait pas sentir. Par exemple, la figure 6 montre le cas d’une période d’oscillation plus courte que celle du réseau et la figure 4, le cas d’une oscillation à peu près en résonance. Cette propriété de la tangente reparaît pour les décharges suivantes si les courants ont eu le temps de reprendre leurs valeurs de régime permanent; mais cela n’a pas toujours lieu.
- Le terme dù à la variation de courant esL sensiblement nul ; c’est donc surtout la force électromotrice qui existait avant l’étincelle qui détermine l’amplitude et la phase de l’oscillation qui apparaît. Celle-ci se trouve de sens opposé à la tension de régime permanent %! et tend à l’annuler pendant la première période qui suit les décharges ; mais, comme l’oscillation périodique amortie disparaît peu à peu, l’oscillation de régime permanent tend Peu à peu à prédominer. En définitive, tout se passe, grosso modo, comme dans le phéno-
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- T. U, — N° 20.
- mène d'établissement des oscillations forcées au moment ou l’on ferme brusquement le courant sur le circuit primaire, toutes les fois qu’on peut négliger sensiblement le régime
- Fig. !\. - Oscillograrome de la période d'établissement du courant et de son renouvellement après des étincelles Isolées.
- A, intensité du courant dans le circuit primaire ; B, tension aux bornes du condensateur à une échelle réduite 5 fois; C, tension aux bornes du réseau ; à vide la courbe de la tension secondaire aurait une amplitude 5 fois plus petite sur
- apériodique, qui intervient dans les antres problèmes d’une manière plus ou moins intense suivant le moment de la fermeture et suivant l'état d'aimantation antérieure du fer.
- Fig. 5. — Oscillogra
- Pour bien faire comprendre ces phénomènes, je présente des courbes relevées à l’oscillographe pour l’établissement du régime permanent, figure 5, et pour la production des étincelles, figure 6. On voit qu’après chaque étincelle la tension de l’arc va en s’amplifiant jusqu’au moment où jaillit une autre étincelle, quand le potentiel explosif du déflagrateur est atteint. On remarquera que, dans le régime permanent, la tension secondaire est sensiblement décalée d’un i/4 de période par rapport à la tension primaire, comme cela est naturel dans tout circuit contenant self-induction et capacité, et que le courant secondaire
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- teud à se mettre en phase avec le courant primaire, comme cela doit avoir lieu quand un tel
- Fie. (3- — Oscillo|vrammo des décharges isolées obtenu par un transformateur réglé comme ci dessus (fig. 5), quand ou rapproche les boules de l’esploseur. La courbe. A représente ici le courant primaire; B, tension au condensateur; Ç, tension du réseau. Memes échelles que sur la figure P>.
- Intérêt du réglage 'pour obtenir des étincelles actives. —• Ces courbes expliquent nettement l’intérêt que peut présenter le réglage à la résonance et les conditions à remplir pour l’utiliser. Il faut régler le potentiel explosif de manière que l’étincelle ne jaillisse pas à chaque période; on évite ainsi Véchauffement excessif des électrodes, qui donne lieu à do Tare chantant ou à de la décharge fractionnée dont on parlera plus loin. II est désirable aussi, quoique
- non indispensable, que l’arc ne se rallume pas plusieurs fois par alternance. Mais cet effet n’est pas toujours complètement évité même avec le réglage de résonance, comme on le voit à la fin de la bande 7 ; il est alors sans inconvénient pourvu qu’il soit suivi d’un long intervalle sans étincelles. L’effet du réglage de résonance combiné avec le choix d’un potentiel explosif suffisamment élevé (c’est une question de proportionner convenablement le transformateur aux tensions qu’on veut réaliser) est précisément d’empêcher après chaque étincelle le relèvement trop rapide de la tension ; au contraire, lorsque la période propre du système est très courte, l’arc se rallume trop vite pour qu’on évite la décharge fractionnée pendant toute l'alternance. C’est le cas de la ligure 10.
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- Fiç. 8. — Oscillogramme de la t< l’expérience précédente, pour nu
- Dans 3es expériences 7 et 8 on a ajouté une petite self-induction entre l’arc et le condensateur pour montrer nettement les oscillations de décharge disruptive du condensateur; elles sont particulièrement visibles dans l’expérience 8 qui montre la tension aux bornes du condensateur dans ces conditions et met bien en évidence la différence qu’il y a entre ces oscillations de décharge et les grandes oscillations à basse fréquence qui viennent ensuite. C’est à cause de la durée artificiellement prolongée de la décharge disruptive que le courant primaire a le temps de varier un peu pendant celle-ci, tandis qu’il resterait constant si la décharge était instantanée comme dans la figure 6.
- L'activité de l’étincelle, due à sa « raréfaction » (dans le sens do réduction de fréquence), ne provient donc pas d’un phénomène mystérieux. Il
- ------------— n’est pas d’ailleurs nécessaire que la résonance soit
- réalisée au circuit secondaire, puisque ces expériences sont faites avec des périodes secondaires plus courtes et que la résonance est obtenue par L’influence supplémentaire de la self primaire. On peut en outre s’éloigner notablement de la résonance en augmentant la période propre du système sans cesser pour cela complètement de réaliser sensiblement les mêmes avantages, pourvu qu’il y ait au moins des « battements » faisant apparaître des variations lentes d’amplitude dans la tension secondaire. L’intervalle entre les étincelles pourra se trouver ainsi plus réduit. Par exemple, au lieu d’un intervalle de 10 périodes, ou même de 3o ou 4o, comme on peut l’obtenir quand on est à la résonance pure, parce que 1 établissement du régime exige un grand nombre de périodes, on n’aura que 4 ou 5 périodes, ou même moins encore. Mais les battements ont l'avantage d’augmenter beaucoup les variations de l’amplitude puisque le maximum de celle-ci. s’obtient eu ajoutant à l’amplitude du régime permanent celle du régime oscillatoire amorti, qui est de même ordre de grandeur pendant les premières oscillations.
- On peut se rendre compte facilement de ces conditions d’amplification au moyen de la méthode graphique employée pour la représentation des courants alternatifs. Soit (fig. 19) OA l’amplitude constante du régime permanent, AO l’amplitude initiale du régime oscillatoire ; on obtient les valeurs des périodes du régime permanent en projetant OA sur un axe OX qui tourne avec une vitesse angulaire w. La valeur instantanée du régime oscillatoire s’obtiendra de même en projetant sur cet axe la droite AB représentative de l’amplitude de ce dernier, tout en la réduisant en fonction du temps proportionnellement au fadeur e~Kt, et en la faisant tourner dans le sens indiqué par la flèche avec une vitesse —w. L’extrémité B du vecteur d’amplitude du mouvement oscillatoire qui se confond d’abord sensiblement avec O au moment où finit une décharge décrit donc auLour de A une spirale logarithmique d’autant plus développée que l’amortissement esL plus faible et la différence [3 — u plus grande (celle-ci restant toujours assez faible par rapport à m). On peut donc avoir quand ce vecteur vient en AB' par exemple, une amplitude résultante OB' presque double de l’amplitude OA du régime permanent et qui peut môme être plus grande que celle obtenue au régime de la résonance pure.
- En tout cas, on a l’avantage que les élongations après le rallumage vont en croissant très vile, et on peut ainsi obtenir des étincelles rapprochées sans qu’elles cessent d’être franchement actives puisque, après chacune, l’arc ne peut se rallumer immédiatement, faute de ten-
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- sion. Un exemple d’un régime de ce genre est donné par la figure 6 qui met e-n évidence un battement de fréquence environ 3 périodes et amorti au bout de dix périodes environ; ceci indique d’ailleurs un amortissement exagéré; mais- celui-ci, tout en réduisant beaucoup l’amplification de résonance, n’empêche pas l’efficacité de ce réglage par battements.
- Quand on a réglé un transformateur à la résonance par le primaire, il est facile de déterminer des battements de ce genre en agissant sur la self-induction primaire; celle-ci ne joue pas seulement, dans ce cas, un rôle d’impédance pour diminuer l’intensité du courant, mais aussi celui d’un régulateur de syntonie permettant de faire varier le nombre des étincelles.
- On remarquera sur plusieurs des oscillogrammes présentés ici que la courbe de courant en régime permanent s’écarte beaucoup de La forme sinusoïdale (bien que la f. é. m. présente une sinusoïde presque parfaite), et présente des sommets aigus et. de la distorsion : ce sont là des formes caractéristiques de la présence d’un harmonique 3. dû à l’hystércsis des noyaux de fer des transformateurs et bobines employés. Les phénomènes de résonance n’en ont pas été sensiblement modifiés; mais on conçoit que, si cet harmonique 3 était développé davantage, par exemple par une saturation excessive du fer, il pourrait donner lieu dans certains cas à une pseudo-résonance du système.
- Celle-ci paraît cependant peu redoutable à cause
- de l'amortissement considérable qui l’accompagnerait par suite des pertes d'énergie dans le fer qu’elle suppose. Je n’ai pas eu occasion jusqu’ici de la mettre en évidence avec les transformateurs industriels à circuit magnétique fermé.
- Les équations (t4) et (i5) données plus haut permettent de se rendre compte de la relation de phase entre les courants et les tensions dans le terme oscillatoire introduit par la décharge brusque du condensateur du circuit secondaire ; ce terme oscillatoire n’est pas représenté sur les courbes qui n’indiquenl que sa résultante avec le régime permanent, mais si la résonance est établie en régime permanent, il y a sensiblement égalité entre le décalage relatif des courants L et I( du régime permanent et le décalage relatif des courants oscillants du régime temporaire superposé.
- La phase du courant secondaire en vertu de l’équation (3) est. toujours décalée de i/4 de période par rapport à la phase de la tension secondaire ; le courant primaire est à peu près de phase opposée au courant secondaire et c’est pourquoi les épures montrent en général qu’il est en quadrature avec la tension secondaire. Quand la résonance est établie par addition de self sur le primaire, il y a sensiblement concordance de phase, entre la tension du réseau, le courant primaire et le courant secondaire, et décalage de i/4 de période pour la tension du condensateur.
- Si donc ou pouvait régler comme il serait désirable la distance explosive, de manière que l’étincelle jaillit près d’un maximum de la tension secondaire, le condensateur se déchargerait à un moment où il n’y a à peu près pas de courant dans le transformateur. Il est donc inexact de croire que le réglageà la résonance permet do déchargera des intervalles plus ou moins éloignés l’énergie accumulée dans le transformateur ; au contraire, d’après ce qu’on a vu, la décharge est si brusque que les courants dans le transformateur n’ont pas le temps de varier, même quand ils ne sont pas nuis. Dans aucun cas, par conséquent, on ne décharge
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- autre chose que l’énergie accumulée dans le condensateur. Cette énergie ne s’accumule d’ailleurs que d'une manière oscillante puisqu’elle change de signe à chaque alternance pendant le régime préparatoire à l'étincelle. La seule façon rigoureusement exacte de définir le phénomène dû à la résonance, c’est, comme on l’a dit plus haut, de l’interpréter par un simple effet d’amplification progressive de l’énergie échangée entre les selfs et le condensateur jusqu’au moment ou on décharge celui-ci.
- Quant au rôle utile que peut jouer la self-induction en limitant l’énergie d’un court-circuit possible aux bornes du condensateur, il est sensiblement indépendant de la position de la self-induction, qu’elle soit dans le circuit secondaire ou dans le circuit primaire (en tenant compte du coefficient de transformation). Mais l’installation est bien mieux protégée contre un court-circuit aux bornes secondaires du transformateur par l'emploi de la self-induction dans le circuit primaire, et en particulier dans l’alternateur, qui la réalise très économiquement. (A suivre.) - A. Blondkl.
- LA REPARTITION DU COURANT DANS LES ÉLECTRODES
- L’étude qui vient d’être faite de VElectrolyse des mélanges (*) a montré l’importance considérable de la densité de courant et de la tension sur la nature des dépôts électrochimiques obtenus et la nature des ions engagés dans la réaction électrochimique, pour certaines tensions critiques et certaines densités correspondantes de courant. C’est ainsi qu’a été mise en évidence l’existence d’états allotropiques jusqu’à présent insoupçonnés de différents métaux, le plomb, le cuivre, le zinc..., par exemple, et une méthode générale indiquée pour l'obtention et la séparation de ces états allotropiques.
- L’importance primordiale de ces deux facteurs : densité de courant et tension, nous font donc une obligation de faire suivre l’étude de Viïledrolyse des mélanges de celle do la Répartition du, courant dans les électrodes, qui montrera les régions limites de l’éleetrolyse, les dimensions maximu utilisables des électrodes, le moyen d’y faire régner une densité constante de courant (résultat d’une importance considérable dans la pratique), le maximum de cette valeur pour une électrode donnée, etc.
- On verra en même temps l’influence de l'épaisseur et de la conductibilité des électrodes, celle de leur écartement, celle de la résistivité de l’électrolyte; le pouvoir des. pointes et leur rôle sur l’électrode, suivant qu’elle est en voie de dissolution ou de galvanisation, et l’influence générale de la tension et de la densité de courant sur ces phénomènes.
- Nous commencerons celle élude générale parla recherche delà répartition du courant dans une électrode rectangulaire, pour généraliser ensuite la question et passer à toute outre forme d'électrode.
- Électrode rectangulaire. — Soit une électrode de surface rectangulaire, dont le dos et les tranches ont été préalablement vernis, de manière à n’avoir à considérer qu'une surface dont la distance l à l’autre électrode est constante.
- Considérons sur cette électrode un élément de surface situé à une profondeur x dans l’électrolyte.
- ('). L'Éclairage Électrique, t. L. 16 février, 2 et 9 mars 1907, p. 234, 3oi, 339 ; et t. LI, 6 et i3 avril 1907, p. 16 et 49-
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- Écrivons la loi d’Ohm (*), relativement à l’électrolyte, pour cet élément de surface :
- E = f ±Px/x-t,
- expression dans laquelle E représente la différence de potentiel appliquée entre électrodes ;
- la force électromotrice normale de décomposition de l’électrolyte: p, sa résistivité; /, l’écartement des électrodes; S, la section offerte au passage du courant I.
- Le signe ± provient de l’application rationnelle du pi gie, et il est facile de voir que l’on doit prendre le sign extérieure au système (cuve d’électrolyse), le signe — intérieure au système (couple électrochimique').
- La loi d’Ohm. appliquée dans cet esprit à l’élément de
- : la conservation de l’éner-2 —j— lorsque la cause du courant est lorsque la cause du courant est
- surface considéré, donne ici :
- ri = $ — p; X l X ;
- d\
- Xxdx
- expression dans laquelle :
- 7] est la tension en volts existant sur l’élément de surface considéré ;
- ? est la force 6lectromolri.ee normale de décomposition de l’électrolyte ;
- p' est la résistivité de l’électrolyte ;
- l est la distance supposée constante entre les deux électrodes;
- a est la largeur de l’électrode ;
- X X dx est la surface de l’élément considéré ;
- dl est l’intensité du courant qui entre dans l’électrolyte par cet élément de surface.
- En adoptant pour le sens positif de l’axe des x le sens du courant, comme on l’a fait dans les deux cas représentés sur la figure i, il faut, ici faire toujours figurer le signe — seul dans l’expression de la loi d’Ohm. En effet, si l’on a affaire à une cuve d’électrolyse, cas représente en A dans la figure i, le courant I qui continue à descendre dans l’électrode diminue de valeur en même temps que croît x, puisqu’une partie
- d\ de i
- iirant sort de l’électrode. Donc
- est alors négatif, et comme le second terme doit être positif dans ce cas (cuve d’électrolyse) il faut, le faire précéder du signe —. Si, au contraire, on a affaire à un couple électrochimique, cas représenté en B dans la figure i, le courant I qui continue à monter dans l’électrode augmente de valeur en même temps que croît x, puisqu’une partie nouvelle d\ de courant rentre dans l’électrode. Donc ^ est alors positif, et
- comme le second terme doit être négatif dans c faire précéder du signe —.
- L’expression posée ci-dessus est donc tout à fait générale pour sens positif de l’axe des x le sens même du courant.
- (couple électrochimique), il faut bien le cette convention de prendre
- C1)1
- . X.LII, ,8ja,
- i9o5, p.
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- Ecrivons d’autre part la loi d’Ohm relativement à l’électrode pour le courant qui continue à descendre où à monter dans l’électrode suivant que l’on se trouve dans l’un ou l’autre cas.
- On obtient dans les deux cas la même relation :
- , + =
- Xxe
- en négligeant les infiniment petits de second ordre, c’est-à-dire :
- dr. =--------— X I X dx,
- ex'k
- expression dans laquelle : v
- drt est la variation de tension sur l’électrode à une distance x de l’origine pour une variation de distance dx. ;
- p est la résistivité de l’électrode ;
- e est l’épaisseur supposée constante de l’électrode ;
- X est la largeur supposée aussi constante de l’électrode ;
- I est le courant gui continue à descendre ou à monter dans l’électrode, à la parcourir, en un mot, et non le courant déjà sorti ou devant encore entrer dans l’électrode, suivant que l’on se trouve dans l’un ou l’autre cas.
- Remarquons immédiatement, avant d’aller plus loin, que le fait de poser ces deux relations n’exige pas que les paramètres soient constants, comme nous le supposons, et que ces deux équations différentielles sont vraies quelles que soient la forme et la nature de l’électrode.
- Régulière de forme, et homogène de nature, l, X, <?, p,....., ou des paramètres analogues :
- k X D, t. X -y- , ..., seront constants. Irrégulière et non homogène, l, X, e, p, ...., seront
- des fonctions de a: plus ou moins complexes, mais bien déterminées pour une électrode donnée, d’une forme adoptée.
- Mais pour résoudre ces équations, nous supposerons à titre d’exemple qu’il s’agisse d’une électrode rectangulaire, et que tous ces paramètres sont constants.
- Les deux équations ci-dessus peuvent s’écrire :
- Remarquons immédiatement que cette seconde relation nous montre que I est donné en grandeur à une certaine échelle par la valeur absolue du coefficient angulaire de la tangente à la courbe : r, = F (#), en chacun de ses points. — Ne pas perdre de vue que I est le courant, qui continue à parcourir l’électrode, et non celui déjà passe dans l’électrolyte, ou devant encore en venir, suivant que l’on se trouve dans le cas de la cuve d’clectrolyse ou dans celui du couple électrochimique.
- En différenciant par rapport à x la seconde de ces relations, on a :
- <fl=;_o<xxA,
- dx p dx2
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- éliminant ~r entre les deu
- p'x/
- (la largeur constante de l’électrod
- X(,
- t de la relation), et I’t d\ _
- ;X(^-ï)-^ = o
- et comme on peut écrire :
- ?xtxe
- ceLle relation devient : Or, on peuL écrire :
- il en résulte :
- = sX,>.
- ' dr, dx dr, ‘
- expression dans laquelle les
- * X 0î — s) X (ir, = ri x dr,’,
- fiables sont séparées. On obtient,
- l’intégrant :
- k étant une constante d’intégration, ou, en remplaçant r/ par son expression différentielle
- c’est-à-dire :
- | = -|, (r,-f)F-*]T.
- Le signe — seulement en prenant la racine carrée, car ~ est négatif, puisqu’on a :
- 4;=-r^xi,
- c’est-à-dire une quantité négative En séparant les variables, on i
- et, en intégrant :
- [— k -h a (ç — ?)2] * X d f{ = — dx%
- k— < + x____^_L___-
- étant une constante d’intégration.
- L’étude parallèle et simultanée delà cuve d’éleetrolyse et du couple électroehimique ne
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- peut plus se continuer à partir de ce moment, parce que, pour évaluer les constantes d’inté» gration, il y aura lieu de considérer la différence de potentiel E mesurable à la partie supérieure des électrodes, et que celle-ci correspond à x ~ o dans un cas (cuve d’électrolyse), et à x = h dans l’autre cas (couple électrochimique).
- Bornons-nous donc ici à étudier le cas industriellement plus important de la cuve d’élee-trolyse, utilisée dans les nombreuses opérations de raffinage électrochimique, nous réservant de revenir plus tard à l’application du problème au couple électrochimique, donlTétude se calquerait, d’ailleurs sur celle-ci.
- Cas de la cuve d’électrolyse. — Déterminons la valeur des constantes d’intégration k' et k.
- Pour x=o,onaïi0 = E,
- E élanl la tension en volts à la partie supérieure de l'élecLrodé, au point d’immersion dans l’élcclrolyte.
- 11 en résulte que l’on a pour la constante d’intégration k1 :
- # = r—^-4-q(E — pyi 2 et la relation ci-dessus peut s’écrire :
- I \— ^ -h « (E — y)2] 2 [— k H-a (y; — ?)*] 2
- «(E-î) «(*-?)
- Cherchons la valeur de la constante k.
- Nous avons trouvé :
- -[*0i
- ?)2-
- - ?
- xi,
- 1 étant le courant qui continue à descendre dans l’électrode, écrivons que pour x = h (plo gée totale de l’électrode), y; = ii\h (tension en volts à la base de l’électrode) et 1 = o; il i reste plus de courant dans l’électrode.
- On a donc :
- i—i =°,
- \dx/h
- En portant cette valeur de k dans.l’équation précédente, et en remarquant par bon sens que (vjh — ®) est plus1 petit que (rt-—y) et (E — ç) et que l’on a bien affaire à des quantités réelles sous les radicaux, on obtient :
- p:-ty-fc-?yé -[ft-yy-fa,-,»* ç
- (k-t) h-e "v ’
- (E s)a
- Or, pour x h, On a donc :
- Xft\
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- c’est-à-dire :
- Os* — ?) = CE“?)x\/1—jX^!.
- En portant cette valeur de ($,, — y) dans l’équation précédente, elle devient :
- [• ~ $E$ x (.-***)]•-[.- x - ***>]* =v^x*.
- + [' -xC1 -**)]^=V7» X(A-*),
- soit :
- ?)» X {h - - (r, - ,)* + (E - =)' X (i - Ji') = O
- que l’on pont écrire :
- (r___SV = (E ?)" x (1 — a/?-) _ __ y x__(.* ~".aA3) .
- Posons :
- 0s-?) = y )
- L’équation peut alors s’écrire :
- aXj‘Xî'J-?/- + (E — ?)3 X (r — x h1) = o. on a: # = 0, et (r1D— ?) — (E — o)
- on a: x = h, et — ?) = (E— ?)xy/i—x/;2.
- Pour
- x' ~ A,
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- toujours négative pour la partie de courbe (figures 2, 3 et /|) qui va de I = 10 à I = o, montre que la diminution de (r, — ©) est continue, ce que pouvait prévoir le simple bon sens.
- Fig. 4. — 4 L’examen de la dé
- ode (t^ ?),
- 7è-,xCl-?>.
- seconde :
- d\________ p
- dx2 ex\'" dx exX'p'Xl'
- qui ne s’annule pas et dont le signe reste par suite constant, montre qu'il 11'y a pas inflexion de la courbe pendant cette variation, ce qu’il était intéressant de noter.
- Limite de l’élcc.trulysn normale sur rélectrode. — On a trouvé :
- (>i» — ç) = (K — f ) x v' ' — .
- On voit immédiatement que cette expression n’a de réalité que pour :
- rx
- 4<*/-,
- c’est-à-dire
- / p X l X r
- La limite est donnée par l’égalité, c’est-à-dire par :
- A=v/^;x-
- ce moment : (<],, — ^) = o, our,ft=y, c’est la limite de l’élcctrolyse normale.
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- Au delà de ce point, il n'y a plus électrolyse normale, il n’y a donc plus de passage de courant faisant baisser le potentiel sur l’électrode ; alors : rlh = ? partout au-delà sur l’électrode.
- Il est intéressant de noter l’influence des paramètres p'xl et -sur cette position limite.
- L’électrolyse se fera d’autant plus loin sur l’électrode que l’épaisseur de l’électrode sera plus grande, sa conductibilité meilleure d’une part ; —que la distance entre les élec-
- trodes sera plus grande et la résistiviLé de l’électrolyte plus considérable, d’autre part, (p'x/)-
- On voit en même temps que h varie paraboliquement en fonction de p', de l, de <?, et plus qu’hyperbolîquement, suivant une cubique en fonction de p.
- II est, enfin, très important de noter que la tension initiale (E — s), si grande soit-elle, est absolument sans effet sur la limite où s’arrête l’clectrolyse normale sur l’électrode, limite qui en est complètement indépendante.
- (A suivre.) Georges Rossiit.
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur la conductibilité électrique des alliages et la théorie des électrons. — R. Schenck. — Pky-sikalische Zeitschrift, i5 avril 1907.
- C’est un fait connu que l’on ne peut généralement pas calculer la conductibililité électrique des alliages d’après la règle des mélanges en fonction des résistances des métaux constituants. Dans la plupart des systèmes, on trouve de grands écarts et, avant tout, des valeurs très faibles de la conductibilité.
- Pour déterminer les causes de cette diminution de la conductibilité, on a essayé d’édifier certaines théories tenant compte de l’effetPeltier et des courants thermo-électriques qui en résultent et qui donnent naissance à uue résistance apparente. Récemment, W. Gucrtler a publié un travail sur la relation entre la conductibilité électrique et la constitution des alliages. Cette étude conduit aux conclusions suivantes :
- Les alliages qui consistent en mélanges du constituant ont une conductibilité égale à la somme des conductibilités des constituants ;
- 2° Les alliages de métaux qui forment des cristaux mixtes présentent une dinùuution de la conductibilité. Ces derniers présententun intérêt particulier. Il s’agit de solutions métalliques solides, et on doit conclure que la dissolution d’un corps étranger dans un métal abaisse la conductibilité électrique decelui-ci. Avantd’essayer d’ex-
- pliquer celte propriété, l’auteur rappelle quelques autres propriétés des solutions métalliques solides qui dépendent de la concentration. Des expériences ont été faites par Sehulze sur des alliages de plomb et de bismuth ou d’étain et de bismuth : ces expériences ont donné les résul-
- 99’54 99-05 97>l3
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LL — 20.
- On voit nettement, et Schulze attire l’attention sur ce point, que le quotient des conductibilités a une valeur plus élevée pour eus alliages que pour le bismuth pur. Ce phénomène caractérise les solutions métalliques solides, auxquelles appartiennent aussi les alliages de cuivre et de nickel (avec adjonction d autres'corps) employés en électrotechuique. Les valeurs sont indiquées dans le tableau suivant :
- Dans les alliages de cuivre et de nickel, les solutions solides sont possibles dans toutes les proportions : il en est de même des alliages d’or et d’argent. Si l’on représentait graphiquement, pour des alliages, les valeurs du quotient (’kjs) en fonction de la composition cette courbe présenterait un maximum. L’acier (solution de carbure de fer dans le fer) présente toujours des valeurs plus élevées pour (/c/7) que le fer pur.
- 11 résulte, de ce fait général, que la conductibilité calorifique est relativement moins abaissée que la conductibilité électrique dans les métaux dissous.
- Drude a supposé que la conduction de la chaleur et de l’éleetricilé dans les métaux était due à des électrons libres auxquels on peut appliquer une théorie cinétique analogue à celle que l’on applique aux molécules gazeuses. Il a pu déduire théoriquement de ces considérations que le rapport (Æ/t) devait avoir la même valeur pour tous
- L’augmentation de la valeur du quotient pour les solutions métalliques solides peut conduire à l’hypothèse que le nombre de supports de l’énergie cinétique qui prennent part à la conduction calorifique est plus élevé que le nombre de ceux qui prennent part à la conduction électrique ; en d’autres mots que la conductibilité calo-
- rifique est due aux électrons et à une sorte de molécules, tandis que la coiiductibilité'éieetrique est due aux électrons seuls. Les alliages que présentent les phénomènes décrits étant des solutions, au sein desquelles se produisent des phénomènes de diffusion, on peut admettre que ies molécules métalliques se diffusent et prennent part à la conductibilité calorifique, tandis qu’elles ne prennent pas part à la conductibilité électrique. On doit d’ailleurs conclure que les molécules métalliques dissoutes ne subissent pas à l’intérieur de leur dissolvant une dissociation en électrons libres et en ions métalliques positifs.
- ÎS’on seulement le rapport entre les deux conductibilités est modifié, mais les deux conductibilités sont diminuées par le corps dissous. Il s’agit de faire concorder ces faits avec l’hypothèse indiquée plus haut. Considérons d’abord au point de vue purement qualitatif la conduction de l’électricité dans ce système d’électrons et de molécules. Le problème est évidemment analogue à celui du frottement intérieur dans un mélange de deux gaz. La théorie cinétique des gaz a étudié ces questions et a abouti à des résultats très remarquables qui concordent parfaitement avec les résultats expérimentaux. L’expérience et la théorie montrent que le coefficient de frottement d’un gaz est augmenté par l’adjonction d’un second gaz, même quand ce deuxième gaz possède on lui-même un coefficient de frottement beaucoup plus petit que le premier. Gruham a ainsi trouvé que le frottement intérieur de l’acide carbonique ne diminue pas, comme on devraitl’admettrc, par l’adjonction d’un peu d’hydrogène, mais augmente au contraire. Ces résultats ont été confirmés par de nombreuses expériences de Puling.
- Si l’on applique la théorie cinétique au mélange d’électrons et de molécules dont il s’agit, il est facile de comprendre que la présence des molécules augmente le frottement intérieur de tout le système et, par suite, diminue la conductibilité électrique. On aurait donc, dans l’accroissement du frottement intérieur dans les solutions métalliques solides un phénomène analogue à l’accroissement de frottement intérieur dans les mélanges de gaz. La conductibilité calorifique a aussi des valeurs différentes dans un mélange et dans les constituants, car la longueur moyenue du libre parcours d’un gaz est modifiée par la
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- présence d’nn deuxieme. Cela devrait être aussi le cas pour les électrons si, à cAté d’eux, des molécules prennent part à la diffusion.
- Pour le quotient des deux conductibilités, Drude a obtenu une expression dans laquelle les propriétés spécifiques des métaux ne figurent pas. Soit k la conductibilité calorifique et s la conductibilité électrique, ale coefficient de température de l’énergie cinétique par gramme molécule, T la température absolue et e la charge d’un équivalent d’électron ; on a, d’après Drude :
- Cette équation montre que, dans les métaux auxquels la loi de Wiedemann et Franz est rigoureusement applicable, le rapport entre les supports de l'énergie cinétique et les particules chargées est le même. Cette condition est remplie quand les électrons seuls prennent part à la conduction de la chaleur et de l’électricité. Mais si, en outre, des molécules dissoutes prennent part à la conduction de la chaleur, le rapport (£/g) ne peut pas conserver la valeur qu’il possède pour les métaux purs. Le nombre de supports de l’énergie cinétique est plus grand que celui des particules chargées; par suite, la valeur de (kji) doit croître avec la concentration, comme on l’observe réellement. Soit Ne le nombre des équivalents d’électrons en litres et celui des molécules dissoutes. Soit:
- l _ Nf+N;t
- Ne
- Pour obtenir pour les alliages une équation analogue à celle de Drude, il faut poser :
- Pour = o, ccttc formule se transforme en celle de Drude.
- En divisant cette expression par l’équation
- on obtient l’équation :
- tés d’un alliage et du métal pur à la même température on pourrait, avec l’aide de ces équations, calculer le nombre d’électrons par litre si elles rendent réellement compte des conditions véritables. L’auteur fait ce calcul et compare les valeurs obtenues avec celles trouvées par Drude dans ses expériences. Il s’appuie pour cela sur les résultats obtenus par Jaeger et Diessel-horst pour le constantan et le manganèse.
- Pour le constantan (60 Cu, 4o Ni), ccs expérimentateurs ont trouvé :
- Oi
- déduit :
- il 106
- = V "683" ____ /i3io
- “* V 8fia
- 1,289;
- i,233.
- La concentration moléculaire du nickel dissous est déduite de la composition du constantan et de sa densité, égale à 8, 9 environ dans un litre ; il y a donc :
- !6-molécules de nickel dissous. On ;
- Neloo. =
- N,
- 6o,G8_ 0,289" 60,68_ o,233“
- La teneur en électrous de constantan h 180 correspond donc à une solution 210 fois normale et à ioo°, à une solution 260 fois normale. I.e manganin (84 Cu, 4 Ni, 4 Mu) représente une solution beaucoup plus étendue. À 180, on a :
- Si l’on connaît les quotients des conductibili-
- On en déduit la valeur :
- < = ^665
- :,i73
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- Dour une densité de 8,7, on a :
- En comparaison, l’auteur cite les chiffres trouvés par Drude dans ses expériences sur le nombre d'électrons par litre de métal :
- calculée tombe
- eourager les expérimentateurs à chercher si la formule établie est applicable aussi aux solutions métalliques solides étendues.
- Si l’on admet comme rigoureuse la relation établie, on trouverait comme résultat que le nombre d’électrons d’un métal ne subit pas de diminution du fait de la dissolution dans un autre métal, mais que la forte diminution de la conductibilité électrique doit être attribuée à d’autres causes. Ce résultat peut être vérifié expérimentalement de différentes façons.
- O11 peut comparer le pouvoir de réflexion de l’alliage avec celui du métal pur; une modification du nombre d’électrons par suite de la dissolution de faibles quantités d’un autre métal devrait amener une modification des contacts optiques, indice de réfraction et indice d’absorption. C’est cette méthode qu’a employée Drude pour déterminer la cause de la diminution de conductibilité électrique d’un métal.
- Un second moyen consiste h comparer les grandeurs thermo-électriques de l’alliage et du mé-
- tal pur. Jaeger et Diesselhorst ont détermine les forces thermo-électriques du constantan et du manganin vis-à-vis du cuivre. L’une des soudures était maintenue à ou, et l’autre à ioo°; les forces électromotrices observées ont été les suivantes :
- Manganin — cuivre = -+ 57o —
- Les forces therino-électriques sont liées, d’après Drude, aux nombres d’électrons par la formule simple suivante, qui suffit amplement pour obtenir quelques indications : z (microvolts) = 171 (T2—T,) Iognat (N„/N').
- Le pôle positif à la soudure la plus chaude est le métal le plus riche en électrons. On voit d’abord que le constantan possède une plus faible concentration que le cuivre et le manganèse une concentration un peu plus forte que le cuivre. Des chiffres indiqués, on déduit les valeurs :
- Si l’on prend arbitrairement la concentration du cuivre en électrons égale à 100, il en résulte :
- Nf;u/N,,ai,sla,lta., ~ 100/81,8 = ioo/io3.
- On voit que le nombre d’électrons d’un alliage n’a pas besoin d’être plus faible que celui du métal pur. Si I on compare avec les valeurs du rapport des électrons les valeurs du rapport des conductibilités, on a:
- Gcu/ffconslHiitan = 57,2 • IO-4/2,o4 • I04 = 100/3,55
- Ca1/-maneanm = 57,2 . io'/2,378 . io‘= 100/4,16.
- On voit nettement que, des deux facteurs dont dépend laconductibilité,— nombre d’électrons et résistance de frottement, — c’est le dernier seulement qui intervient pour occasionner la forte diminution de conductibilité des solutions métalliques solides. La grande diminution de conductibilité des alliages métalliques doit être attribuée à l'augmentation de la résistance de frottement et, comme on l'a vu ci-dessus, cette augmentation peut être comprise facilement si l’on applique la théorie cinétique des mélanges gazeux à un système composé d’électrons et de molécules.
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- Sur la résistance électrique des alliages. — R. S. Willows. — PhysikaUsche Zeitschrift, ru mars
- Les expériences de Fleming et Dewar et d’autres auteurs ont montré quelles grandes différences il existe entre les propriétés électriques des alliages d’une part, et celles de métaux purs dont sont composés ces alliages d’autre part. Les recherches bien connues de Matthiessen montrent que la résistance d’alliages ne contenant que deux des métaux, tels que le plomb, l’étain, le cadmium ou le zinc peut être calculée d’après celle des composants, quand on connaît les proportions. La résistance spécifique de tous les autres alliages est plus grande que celle qu’indiquerait le calcul reposant sur l'hypothèse que les constituants prennent part à la conduction du courant dans la proportion de leurs volumes. On constate le fait surprenant que l’adjonction d’argent pur (bon conducteur) à l’or (mauvais conducteur) abaisse encore la conductibilité de ce dernier métal. Fleming et Dewar ont montré en outre que la résistance des métaux purs diminue beaucoup quand on s’approche du zéro absolu, tandis que la résisLance d’alliages conserve encore une valeur élevée.
- Lord Rayleigh a cherché à expliquer ces faits par une théorie basée sur les propriétés thermo-électriques d’un mélange de deux métaux. Libe-now a établi plus tard une théorie identique, au point de vue physique, à celle de Rayleigh. La théorie est la suivante : quand de l’électricité passe d’un métal à un autre, il se produit au point de jonction une absorption ou un dégagement de chaleur, d’après l’effet Pelticr. La perturbation d’équilibre de température qui en résulte augmente, jusqu’à ce que la conductibilité calorifique des métaux équilibre l’effet Pelticr, et elle donne naissance, de son côté, «à une force contre-clectromotrice. La différence de température entre les points de jonction successifs est proportionnelle à l’intensité du courant : il on est de meme pour la force contre-électromotrice, qui est proportionnelle à l’intensité du courant. Mais, une telle force contre-électromotrice ne peut pas être distinguée expérimentalement d’une résistance; un alliage aurait donc une résis-tance apparente qui, par sa nature, serait différente de la résistance des métaux purs. Le calcul de Rayleigh montre que la fausse résistance R, calculée par unité de longueur, peut
- être représentée par l’équation.
- R =______?-?»’- ,
- Olp) + x'lp')
- e désignant la force thermo-électrique d’uu thermo-élément pour une différence de température do i° entre les points de jonction, x et x' désignant les conductibilités calorifiques des métaux en ergs, et p et p' les proportions en volumes des deux métaux dans l’alliage. On admet que la température est voisine de o°.
- On remarquera que le nombre n des éléments thermo-électriques existant par unité de longueur ne figure pas dans l’équation précédente. Le nombre d’éléments agissants est augmenté par la subdivision, mais le rendement de chaque élément individuel est diminué. Un alliage à volumes égaux de cuivre et de fer présenterait une fausse résistance, qui s’élèverait à i,5°/0 de la résistance du cuivre : on le voit immédiatement en introduisant dans la formule précédente les valeurs correspondantes.
- Cette équation montre, comme on peut le remarquer en passant, qu’il est toujours possible de choisir les proportions des métaux constituants de telle façon que l’alliage produit ait une résistance maxima. ün a en effet:
- P+P'= 1
- Pour que R soit maximum ou minimum, on doit avoir :
- dKjdt = o
- d’où l’on tire l’égalité :
- /, = 7TfTf,
- Le radical doit être pris avec le signe positif ; si 1 on prenait le signe opposé, p tomberait en dehors des limites o et i. On voit facilement que la valeur trouvée pour p correspond à un maximum pour R.
- lia semblé possible à l'auteur de déceler cette fausse résistance de deux façons, par un moyen direct et par un moyen indirect. L’auteur a fait des expériences avec la méthode directe pour essayer de réparer la résistance vraie de la résis-
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- tance fausse. On suppose qu’un courant traverse un alliage et y produit une force contre-électro-motrice. Si l’on inverse rapidement le sens du courant, cette force contre-électromotricc renforcera au début le passage du courant, et il passera plus de courant dans la deuxième direction que dans la première ou, ce qui revient au môme, il semblera que la résistance est plus petite pour le courant rapidement inversé que pour le courant continu constant. La température des points de jonction s’égalisera très rapidement par suite de la faible distance de ces points et les inversions de courant doivent, pour cette raison, être effectuées très rapidement. L’auteur a employé un courant alternatif pour ses expériences.
- L’alliage à étudier formait l’un des bras d’un pont de Wheatstonc; le bras adjacent comprenait un métal simple, tel que du cuivre ou du plomb. Les résistances étaient d’abord équilibrées pour du courant alternatif, puis pour du
- A côté de la résistance fausse de l’alliage, il faut tenir compte de l’effet superficiel dû à la concentration du courant dans les couches extérieures. Soit R la résistance vraie d'un fil de longueur l pour du courant, continu; la résistance pour des courants alternatifs de fréquence modérée et de forme périodique simple est donnée par la formule :
- [j. désignant la perméabilité et p-=2vf, f étant la fréquence. La forme d’onde du courant employé n’était pas connue, mais le deuxième terme entre parenthèses était rendu petit par l’emploi de fils de faible diamètre. S’il existait quelque effet superficiel, l’expression n’indiquerait que la différence entre celui présenté par le plomb et celui présenté par l’alliage. Pour une seule et môme fréquence, la valeur de ce terme dépend de (7/R), et ce rapport a une valeur maxima pour le métal pur ; l’effet superficiel, pour p.= i. diminuerait donc en apparence la résistance de l’alliage en comparaison du cuivre ou du plomb pris comme base de comparaison.
- Les alliages étudiés par l’auteur sont le laiton, l’Eureka, le platinoïde, le maillechort, le platine iridié, et le platine-argent. La fréquence du courant alternatif, produit au moyen d’un
- interrupteur tournant, était comprise entre ioet 980 par seconde.
- Aux températures de 20° et ioo°, l’auteur n’a pas pu déceler de différence contraire entre la résistance des alliages sur courant alternatif et la résistance sur courant continu.
- Fleming et Dewar ont trouvé, comme on l’a rappelé plus haut, que la résistance d’un métal pur s’abaisse considérablement aux basses températures, tandis que la résistance des alliages varie peu. 11 est possible que, quand la température s’abaisse, la résistance vraie d’un alliage diminue et la résistance fausse devient relativement grande. L’auteur a fait des expériences analogues aux précédentes à la température de l’acide carbonique solide et à la température de l’air liquide : il n’a pas pu constater l’existence d’une résistance fausse.
- D’autres expériences, faites avec une bobine de 20 ohms en maillechort comparée avec une bobine en plomb, ont. donné des résultats négatifs analogues.
- B. L.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Formule empirique pour la détermination de la courbe d’hystèrêais. - E. Müllendorf. —
- Elektrolechnische Zeitschrift, 8 avril 1907.
- Malgré les travaux de nombreux auteurs, on manque encore d’une formule commode pour exprimer le cycle d’hystérésis. Comme il s’agît principalement, dans le phénomène de l’hysté-résis, d’une force magnétisante périodiquement variable, on peut employer pour celle-ci la formule :
- M = M0sinç, (1)
- M indiquant le nombre d’ampère-tours par centimètre de circuit magnétique, M0 la valeur maxima de M ou l’amplitude de l’oscillation supposée sinusoïdale. Si l’on appelle B l'induction et Bu la valeur maxima correspondant à M0, la relation
- H=B„Sin(î-aCoS?) O)
- représente une courbe, de forme analogue a celle du cycle d’hystérésis. La constante a peut être déterminée de telle manière que pour M=o, 9 = 0, B soit égal au segment OVI (fig. 1), ou bien de telle façon que, pour B —o, M soit égal au segment 01.
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- La courbe calculée a <lonc, avec la courbe dessinée, les points V et II ou VI et III ou I et JV communs. En outre, elle présente en V et II
- Fiff. i.
- des points du deuxième genre avec tangentes parallèles à l’axe des abscisses. On pourrait aussi donner à l’équation différentielle de cette courbe,
- B' = V,Bî'=Bi8io(.-^. (3)
- une signification déterminée. Exception est faite pour les minéraux de fer magnétiques et pour certaines sortes de fonte pour lesquelles la formule (2) semble suffire. Si l’on veut*obtenir une concordance satisfaisante avec la plupart des sortes de fer employées en général, il faut faire subir à la formule (2) une petite correction après laquelle elle prend la forme suivante :
- La constante a, est d’abord déterminée d’après la condition que, pour B=o, M ait la valeur OT, et la constante d’après la condition que, pour M = o, B soit égal à OVI. La courbe répondant à la formule (4) a donc avec la courbe de la figure 1, les points I à VI communs ; elle possède aux pointes V et II des tangentes parallèles à OM, et présente en I et IV des points d’inflexion. D'après ces propriétés, on peut considérer que la concordance avec les valeurs observées est satisfaisante; le calcul des courbes déterminées expérimentalement confirme celte concordance.
- On pourrait d’ailleurs obtenir une concor-
- dance analogue en partant de la formule
- B = B„ sin" a cos ç) (5)
- dans laquelle on peut encore déterminer a d après B = oct^—o. La formule exponentielle ne semble pas très avantageuse à cause de la valeur négative pendant une demi-période.
- Dans l’emploi pratique, on trouve pour r. et pour a,-ainsi que pour a, et a„, des fractious positives comprises entre 0,2 et o.H. A la région comprise entre 9 = 0 et ?=r(r:/2) correspond la branche ascendante YI-I-II. A la région comprise entre ç. = (^/a) et ? = z correspond la branche descendante TT-TII ; à la région comprise entre et ^ — (Bz/2') correspond la branche
- descendante II1-IV-V; à la région comprise entre ç=(3t:/2) et?=2r correspond la branche ascendante V-VI. Le travail d’hystérésis peut être représenté au moyen de la formule :
- A = 2B,M„ Tsi° 0 —«.coss),^ (8)
- J "A COS (^«2 c°s ?_)
- Si l’on veut calculer les constantes par la méthode des moindres carrés, on obtient par la méthode, indiquée ci-dessus des valeurs approchées suffisantes pour le but à atteindre.
- La grandeur B0 est indépendante de la phase ç, çiais varie avec l’amplitude du courant alternatif qui produit le flux. Pour tenir compte de cette relation, on peut utiliser la formule indiquée au début. L’induction magnétique B et l’intensité du champ II sont liées par la for-
- m étant un nombre entier positif et le signe de a coïncidant avec celui de H.
- Il ne suffit pas de représenter, dans l'équation (4), la valeur de B„ en fonction de l’amplitude car les constantes at et a2 sont bien indépendantes de la phase, mais ne sont pas indépendantes de l’amplitude de la fréquence.
- Si l’amplitude croît, les segments 01 et OUI de la figure 1 croissent aussi; ils s'approchent tous deux de valeurs finies : pour une amplitude nulle, les points I et III coïncident avec O. Ce dernier cas se produit aussi quand la fréquence croît au delà de toutes limites. Si l’on exprime la force magnétique par la formule :
- M = M0sinw* (8)
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- u étant lié à la fréquence p par la relation :
- M = 2T.p. (9)
- On peut tenir compte de toute variation dans la forme du cycle d’hystérésis en introduisant pour les constantes nt et as de l’équation (4) la
- De cette façon, on obtient l’équation :
- comme expression analytique pour le cycle d’hystérésis en fonction de l’amplitude de M„, de la phase o, et de la fréquence p de la force magnétisante.
- Après détermination des constantes bi et b2 comme valeurs limites pour de grandes amplitudes, on trouve e, et c2, ou leurs valeurs approchées, au moyeu d’une courbe tracée pour une valeur de M„.
- B. L.
- Nouveau type de moteur d’induction. — I.-J. Hunt. — The Electrician, a6 avril 1907. *
- Le moteur décrit par l’auteur possède toutes les caractéristiques du moteur ordinaire d’induction à bagues de contact, mais en diffère par la disposition des enroulements. Ceux-ci sont établis de façon à permettre l’introduction de résistances de démarrage ou de réglage dans les enroulements du stator. La machine est une sorte de moteur eu cascade avec deux champs magnétiques superposés l’un à l’autre sur le même noyau de fer. Le second champ a son origine dans le rotor et il induit des courants secondaires dans les enroulements du stator.
- Le système en cascade est bien connu. L’objection principale qu’on adresse au moteur comprenant deux stators et deux rotors ou un rotor commun réside dans le prix élevé, le faible rendement, le faible facteur de puissance et la faible capacité de surcharge.
- Le nouveau moteur ressemble tout à fait, extérieurement, aux machines ordinaires. Le stator porte un simple enroulement muni de prises de courant connectées en paires à travers des ré-
- sistances pour le démarrage ou pour le réglage rhéostatique de la vitesse et court-circuitées à la vitesse normale. Le rotor est muni d’un enroulement en court-circuit sans bagues de contact, à moins qu’on ne veuille obtenir plusieurs vitesses économiques. Les difficultés principales à surmonter dans l’établissement d’un moteur en cascade sont dues à l’accroissement des pertes Joule et de la dispersion magnétique. Dans des expériences faites sur un moteur bobiné avec deux enroulements statoriques séparés, l’un à huit, et l’autre a quatre pôles, on trouva que la dispersion par ampère-tour par centimètre de longueur du noyau était dans le rapport de 7 à r 1 et 4 suivant que l’on utilisait l’enroulement à huit pôles ou l’enroulement à quatre pôles. Le pas polaire de l’enroulement à quatre pôles était, évidemment, double de celui de l’enroulement à huit pôles. En employant un seul enroulement statorique, on tourne cette difficulté, et les expériences faites sur le même moteur ont montré que les valeurs du facteur de puissance et de la capacité de surcharge sont beaucoup améliorées, bien que le poids de cuivre soit seulement les (2/3) de celui du moteur précédent. Les enroulements statoriques sont bobinés en parallèle et chaque paire de prises de courant relie deux points de l’enroulement entre lesquels il n’y a pas de différence de potentiel « primaire ». La figure 1 représente schématiquement uii enroulement
- S- 1.
- statorique triphasé au primaire et hexaphasé au secondaire. Les conducteurs d’amenée du courant sont connectes aux trois extrémités de l’étoile et à la résistance de démarrage,disposée pour courants diphasés et connectée aux prises AA’, BB', Les autres prises de courant sont reliées à un interrupteur tétrapolaire monté sur la carcasse du moteur et sont court-circuitées quand la machine a atteint sa vitesse normale. Le courant statorique résultant est égal a la somme
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- géométrique des courants primaire et secondaire et sa valeur peut être égale de i ,07 à 1,2 fois la valeur du courant primaire. Pour montrer à quel point sout réduites les pertes Joule dans le stator, l'auteur publie un tableau où l’on voit qu’avec un seul enroulement parallèle, les pertes Joule dans le stator sont de 468 watts, tandis qu’avec deux enroulements séparés, primaire et secondaire, elles ont pour valeur 988 watts.
- En ce qui concerne le rotor, on peut employer différents modes de bobinage. Il est important de réduire autant que possible les pertes Joule dans le rotor, de façon a obtenir un rendement élevé et à réduire la chute de tension entre le primaire et le secondaire de la machine. Le rotor peut être muni de deux enroulements séparés, l’un bobiné pour x pôles et l’autre pour y pôles, les deux enroulements étant interconnectés. Dans ce cas, les courants induits dans l’enroulement h x pôles passent dans les conducteurs à y pôles et produisent le second flux magnétique. L’objection faite plus haut à l’emploi d’uu double enroulement ne s’applique pas au rotor, car la fréquence de courant est la même dans les deux enroulements rotoriques. En fait, les lignes de force de dispersion locales sont dues aux résultantes des courants dans les deux groupes de conducteurs, et, grâce à un dispositif convenable, on peut rendre l’inductance totale des deux enroulements inférieure k la somme des inductances considérées séparément.
- Au lieu de grouper les conducteurs en deux enroulements triphasés séparés, on peut connecter les conducteurs tétrapolaires et les conducteurs bipolaires sous forme d’un enroulement tel que celui représenté par la figure 2. Cette
- disposition réduit la longueur de cuivre néces-
- saire dans les connexions terminales et a le même effet que deux enroulements séparés. Les conducteurs bipolaires sont connectés de façon à former deux enroulements. Chaque conducteur tétrapolaire est connecté, à une extrémité, à un conducteur bipolaire et à l’autre extrémité à une bague de court-circuit. Il y a deux de ces bagues, unek chaque extrémité du rotor. Les connexions à une extrémité du rotor sont seules représentées. Le cercle extérieur représente une des bagues de court-circuit. Le cercle intérieur des petits cercles représente les conducteurs bipolaires; l'autre représente les conducteurs tétrapolaires. On a figuré, pour plus de simplicité, un enroulement à (4 H-2) pôles, mais le champ magnétique résultant n’étant pas symétrique, un moteur ayant un nombre de pôles ne fonctionne pas d’une façon satisfaisante.
- Les courants de deux enroulements rotoriques dans une encoche quelconque peuvent être additionnés algébriquement l’un à l’autre et considérés comme un seul courant. Par une disposition convenable des connexions, on peut substituer un seul enroulement aux deux et réduire les pertes Joule totalisées à celles de l’enroulement à x pôles seul. Dans les cas de l’enroulement à quatre et deux pôles cités comme exemple, le nombre de conducteurs et la longueur totale des connexions terminales peuvent être égaux k celui d’un enroulement tétrapolaire seul. Au point de vue de l’économie de cuivre, c’est un très bon enroulement, mais il présente deux défauts sérieux : les encoches sont profondes k cause de la concentration des conducteurs et, pour la même raison, l’inductance est beaucoup plus grande que dans les enroulements précédemment décrits. Des expériences ont été faites par l’auteur sur un petit moteur k douze pôles dont le rotor était muni d’un double enroulement. Après ces expériences, on rebobina le moteur avec un simple enroulement. Le double enroulement donnait un facteur de puissance de 0,78 et le simple enroulement un facteur de puissance de 0,72. Le stator portait un double enroulement. L’enroulement k 8 pôles du stator fut alors reconnecté et muni de prises de courant hexaphasées ; les essais montrèrent une augmentation du facteur de puissance de 0,78 k 0,81. Le rendement était, évidemment, plus élevé avec un simple enroulement qu’avec un double enroulement sur le rotor.
- Les enroulements rotoriques décrits, ou d’au-
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- très enroulements équivalents, s’appliquent à des moteurs ayant une vitesse économique. Pour les moteurs qui doivent fonctionner à deux, trois ou quatre vitesses économiques, il est clair qu’il faut ajouter au rotor des bagues de contact ; le nombre de phases pour lequel les rotors peuvent être bobinés est alors réduit à deux ou trois. Un moteur à 12 pôles avec rotor portant des enroulements à 8 pôles et à 4 pôles peut, s’il est muni de trois bagues de contact, tourner a des vitesses correspondant h 12, 8 ou 4 peut sans pertes dans les résistances.
- Si le moteur est bobiné pour huit et quatre pôles et si la fréquence est de 5o périodes par seconde, les deux vitesses synchrones économiques sont de 5oo et 75o tours par minute. Les enroulements rotoriqucs connectés on triangle sont bobinés pour quatre pôles, et les enroulements connectés en étoile sont bobinés pour huit pôles. Les bagues de contact sont reliées aux trois extré-
- R. R.
- Moteur monophasé Feîten et Guilleaume-Lahmeyer. — M. Osnos. — FÀeklrotechnische Zeitschrift,
- Ce moteur présente la propriété avantageuse de pouvoir fonctionner avec une caractéristique série ou avec une caractéristique shunt, le passage d’un fonctionnement à l’autre étant obtenu par la simple manœuvre d’un interrupteur et sans interruption du courant. Comme moteur du type série, il peut démarrer avec un couple élevé et présenter une vitesse de rotation variable avec la charge. Comme moteur du type shunt, il peut fonctionner à vitesse constante indépendamment de la valeur de la charge. Cette propriété est particulièrement avantageuse pour les lignes à profil accidenté, où la récupération présente un réel intérêt. Des expériences faites avec deux moteurs de s»5 chevaux sur une voiture de la ligne ïlombourg-Saalbourg ont montré que, en descendant la rampe, on récupère 5o °/u de l’énergie dépensée pendant la montée.
- Sans s’arrêter plus longtemps sur les avantages de ce moteur comme moteur de traction, avantages sur lesquels l’auteur reviendra dans une étude ultérieure, l’auteur décrit l’application
- cation réalisée dans plusieurs installations qui fonctionnent depuis un certain temps.
- Pour qu’un moteur d’ascenseur présente un bon fonctionnement, il faut qu’il remplisse les conditions suivantes: grand couple de démarrage ; faible courant de démarrage ; faible puissance apparente consommée par kilogrammètre de couple de démarrage ; commutation sans étincelles ; bon facteur de puissance ; marche silencieuse ; indépendance entre la vitesse et la charge, une fois que le moteur a atteint sa vitesse nor-
- Pour mieux mettre en lumière les avantages du nouveau moteur, l’auteur passe en revue les propriétés de différents autres moteurs que l’on peut employer en pratique, moteur d’Atkinson, moteur série à enroulement compensateur et moteur série compensé.
- Couple de démarrage.
- a) Moteur shunt compensé ( fi g. 1). — Comme l’a signalé J. Beihenod l’étude du couple peut être faite de la façon suivante (‘) :
- fig- i et a.
- ün peut distinguer dans ce moteur 3 champs: le champ produit par les ampère-tours itzA du stator
- — N2 — — ia*a du rotor
- — N3 — — i3e2 du rotor,
- Z, et z-2 désignant les nombres de tours d’enroulement correspondants du stator et du rotor, i2 4 les courants correspondants dans l’axe de travail du stator ou du rotor ou dans l’axe d’excitation du rotor. La direction des deux premiers coïncide avec la direction des balais de court-circuit; la direction du dernier coïncide avec la direction des balais d’excitation. Entre chacun de ces champs et les ampère-tours, dont l’axe est perpendiculaire au champ, il se produit un couple. Evidemment il ne peut exister un couple qu’entre un conducteur parcouru par du
- (') Eclairage Electrique, t. XLU, h mars iy<>5, p. Bar.
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- RËVtJtt D’ÉLECTRICITÉ
- 245
- courant et la partie du champ qui entoure réellement le conducteur. Le champ N, étant produit dans le stator, une portion seulement est transmise au rotor: soit f>jN, cette portion, vx étant un facteur plus petit que l’unité. .
- Les champs N2 et Na sont engendrés dans le rotor lui-même et interviennent en totalité. Le couple D de ce moteur peut être considéré
- comme résultant des trois eouph
- suivants :
- D, entre e,N, et 1
- d2 — Na — i
- d3 — N* — 1
- D = D, -hD2 + D3.
- Pour une réluctance magnétique de même valeur suivant les axes a et b, on a
- X3 ““ izz-2 Nai*Si=lW<-D2 = Da.
- On peut voir facilement que D2 et D3 sont égaux et opposés, de sorte que l’on a :
- D2 + D3 = o;
- le couple du moteur est alors égal au couple D,.
- Le déphasage entre N! et î.} est désigné par 3. On a, en appelant k une constante qui contient, entre antres choses, les facteurs de bobines:
- D —^XV^cosâ. (i)
- Le stator et le rotor sont reliés, par l’intermédiaire des balais b} à des tensions de même phase. Le déphasage § entre 4 et is et, par suite, entre X, et 4 dépend de la valeur, de la constante de temps
- résistance inductive résistance ohmique
- de chaque partie. La résistance inductive du stator (pour une saturation moyenne) est à peu près constante, tandis que la résistance inductive du rotor est variable avec la vitesse de rotation. Si le moteur est dimensionné de façon à produire un bon couple en marche normale, les constantes de temps du rotor et du stator doivent être égales en marche normale. Par ce fait même, elles doivent être très différentes au démarrage. Le couple de démarrage de Ge moteur est donc très faible, comme l’a montré la prati-
- que, et il n’y a pas lieu d’étudier le démarrage du moteur sous charge.
- b) Moteur à répulsion d'Atkinson (fîg. 2). — Dans ce moteur, le champ magnétique N3 n’est pas produit dans le rotor lui-même, mais dans l'enroulement statorique s3. Le couple ne peut se former qu’entre le champ N qui traverse le rotor et les ampère-tours i2z9. On a D = *Nï(za cos S;
- mais, comme on peut le voir en traçant le dia-grame des vecteurs ixzu w,*, et i%z2, on a
- d’autre part, on a la relation :
- étant encore un facteur plus petit que l’unité.
- Le couple a donc pour valeur, en tenant compte de cette relation :
- Ü = i¥ai>t N8cos*8. (2)
- La grandeur de l’angle § dépend de la constante de temps du rotor. Si l’on néglige l’action des courants de court-circuit et de la saturation, l’angle B est constant dans ce moteur. Si 3 est petit, et grands, le couple de démarrage du moteur est bon. Dans les moteurs d’ascenseurs, dont la puissance est généralement inférieure à 7 chevaux, l’augle 3 n’est pas très petit. En effet, à la résistance ohmique des conducteurs du rotor s’ajoute encore celle des balais et la résistance de passage aux balais: ceux-ci doivent présenter une résistance relativement élevée pour réduire les courants de court-circuit. Kn outre, les moteurs d’ascenseurs doiven L, pour les fréquences usuelles de 4o à 5o périodes par seconde, être généralement établis à 6 pôles, de sorte que, pour le faible diamètre d’induit correspondant à la puissance nécessaire, les facteurs de dispersion vx et doivent s’écarter fortement de la valeur I. La valeur de e^cos'B réduit alors d’une façon importante ce couple. Ce moteur ne convient donc pas non plus pour cc démarrage.
- e) Moteur série compensé. — Si l’on court-circuite sur lui-même 1 enroulement zt de la figure 2 et si l’on relie au réseau les balais en série avec l’enroulement inducteur -3, on obtient le moteur série à champ compensé de la figure 3, Les désignations des enroulements sont modifiées pour mieux concorder avec la désignation des courants qui les traversent.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. II. — N« 20.
- Le flux actif N et i,s, sont toujours en phase, tandis que N est produit par un enroulement statorique. Le couple de ce moteur a donc pour
- (3)
- Si l’on compare cette expression avec l’équation (2) du couple du moteur d’Atkinson, on remarque l’absence du facteur de dispersion *>., et
- Fig, 3. Fig. 4- Fig. 5.
- de cossâ. Toutes les autres conditions restant les mêmes, le couple du moteur série est sensiblement meilleur que celui du moteur d’Atkinson, le rapport entre leurs deux valeurs étant égal à (i/p3cos35). Ce fait a été confirmé par la pratique.
- d) Moteur série compensé (fig. 4)- — Ou peut encore se représenter le couple comme résultant du couple produit par le champ N,, dû aux ampère-tours et les ampère-tours du rotor is5s. Mais, les balais b étant en série avec l’enroulement statorique, les valeurs de it et de i9 sont identiques et, par suite, cos 5 est égal à l’unité. Le couple de ce moteur a donc pour valeur:
- D ~ . (4)
- Au point de vue du couple de démarrage, il se comporte donc exactement comme le moteur série ordinaire.
- Si le démarrage seul ôtait intéressant pour un moteur d’ascenscnr, on choisirait ou bien le moteur série ou bien le moteur série compensé. Mais, on a vu qu’en outre, un moteur d’ascenseur doit posséder une vitesse constante en marche normale, ce qui exclut l’emploi du moteur série. D’autre part, le moteur de la figure 1 est inutilisable au démarrage, tandis qu’il fonctionne à vitesse constante en inarche normale avec les propriétés du moteur shunt. Cette vitesse constante est voisine de la vitesse de synchronisme pour laquelle il se forme, dans les moteurs compensés, un champ tournant à peu près parfait. Ce champ tournant permet d’obtenir un bon fac-
- teur de puissance et une borne commutation. Un bon moteur d’ascenseur doit donc fonctionner, au démarrage, comme un moteur des figures 3 ou 4, et, en marche, comme un moteur de la figure 1. En outre, le passage d’une marche à l'autre doit se produire sans choc et sans transition brusque.
- Moteur double. — La figure G représente les connexions du moteur double, ou mixte, remplissant ces conditions. Ce moteur possède un enroulement statorique*, et des balais de travail a court-circuités sur eux-mêmes et dont Taxe coïncide avec l'axe de l’enroulement statorique. Perpendiculairement à ces balais sont disposés des balais d’excitation b. Sur le même axe que^, est disposé un second enroulement z<, connecté au point p ; cet enroulement peut, par la manœuvre de l’interrupteur C, être couplé en parallèle avec les balais b. Quand l’interrupteur C est fermé, le rotor est en série avec un enroulement statorique et en parallèle avec l’autre enroulement. Quand l’interrupteur est ouvert, le rotor est seulement en série avec *,. Pour que le moteur démarre comme un moteur série, 011 laisse l’interrupteur C ouvert et on le ferme seulement quand le moteur atteint une certaine vitesse. Au démarrage, le moteur doit donc développer le même bon couple que le moteur série de la figure 4- La différence de potentiel aux extrémités de l’enroulement s, est constante pour une tension constante du réseau, et est à peu près en phase avec la tension du réseau. Pour une tension constante e du réseau, le flux du stator est constant, si l’on néglige la réluctance primaire. Le même flux ou un flux qui lui est proportionel traverse aussi les enroulements z± et produit dans ceux-ci une tension constante de même phase que e. Quand l'interrupteur est fermé, cette tension constante en phase avec la tension du réseau est parallèle aux balais d’excitation ; le moteur a une excitation constante et fonctionne comme le moteur shunt compensé de la figure 1, avec une vitesse à oeu près constante à toutes les charges.
- Par rapport au moteur de la figure 1, le moteur double présente les avantages suivants : pour une tension constante aux balais b, le courant qui traverse ces balais n'est déterminé que par l’impédance du rotor. Dans la machine de la figure 1, ce courant doit être fourni par le transformateur t seul. Dans le moteur double au
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- 247
- contraire, le courant d’excitation n’est pas produit seulement par l’enroulement zit mais aussi en partie par le courant primaire it. Le courant d’excitation est donc égal à la somme de ces deux courants, et l’enroulement s4 (que l’on désignera brièvement dans la suite sous le nom d’enroulement de transformateur) fournit U différence entre le courant d’excitation et le courant du sta-
- On peut dimensionner le moteur de telle façon que, en charge normale, le courant du stator soit égal au courant d’excitation : l’enroulement de transformateur n’est alors parcouru par aucun courant. Cet enroulement ne sert, dans ce cas, que comme réserve, pour couvrir la différence entre le courant éventuel du stator et le courant normal du stator si la puissance demandée au moteur diffère de la puissance normale. Par suite, on peut donner des dimensions très réduites à l'enroulement du transformateur, et lui consacrer peu d’espace.
- (A suivre.) B. L.
- TRANSMISSION & DISTRIBUTION
- Sur les oscillations à haute tension et de grande Irèquenoe dans les réseaux à courant continu (fm)Q').— R. Hiecke. — Elcklrotechni^hr Zeitschrift, Il avril r9o7.
- Le cas du circuit entièrement dépourvu de 1er ne se présente à peu près jamais en pratique. La perturbation d’équilibre ne se restreint presque jamais à un ensemble de conducteurs tel que celui admis par Herzog et Feldmann, mais s’étend toujours à des tronçons de câbles avec circuits contenant du 1èr, qui produit un amortissement important. Si, par exemple, comme l’ont admis les auteurs, un piquet métallique est enfoncé dans le câble et met en connexion l’âme en cuivre avec l’enveloppe de plomb, le courant passe, il est vrai, sur une certaine longueur par l’enveloppe de plomb, mais ne passe à peu près jamais sur toute la longueur de câble. Le trajet parcouru par lui dans l’enveloppe de plomb est d’autant plus court qu’un autre pôle du réseau de câbles est mieux relié à la terre, accidcntcllementou intentionnellement. Le courant ne parcourrait tonte l’enveloppe de plomb que si celle-ci n’çtait reliée à la terre qu’à
- 0) Eclairage Electrique, t. LI, 4 et n mai, p. 171 et iio.
- son extrémité opposée à la source de courant et était isolée sur toute sa longueur, ce qui n’est jamais le cas dans les câbles souterrains. Dans tous les autres cas, le courant abandonne l’enveloppe de plomb en un point quelconque situé entre les deux extrémités, et le tronçon de câble compris entre ce point et la source de courant forme un circuit contenant du fer.
- A tout circuit dépourvu de fer est donc relié un circuit présentant de l’amortissement dû au fer. Les oscillations dans ce dernier possèdent, pour une même longueur de câble, une période 17 fois plus grande et une énergie 600 Ibis plus grande que les oscillations dans la portion sans 1er du circuit. La perturbation est ralentie à un tel point que la production d’oscillations de grande fréquence suffisamment importante, semble impossible.
- La rupture de la ligne étant produite par la fusion des coupe-circuits, à l’extrémité qui présente de l’amortissement dûau fer, et la perturbation, sc propageant des deux côtés du point de rupture, les harmoniques supérieurs doivent atteindre avec une très faible intensité le tronçon dépourvu de fer.
- Les conclusions qui précèdent sont confirmées dans le domaine des oscillations mécaniques, par exemple par les phénomènes que présentent les oscillographes dont le système mobile à grande fréquence d’oscillations est parcouru par des courants alternatifs de fréquences ordinaires ; ces appareils ne présentent aucune espèce d’oscillations presque sensibles. Les pendules suspendus à un ressort plat présentent le même phénomène; ces ressorts ont une beaucoup plus grande fréquence propre d’oscillations que le pendule, et ne présentent jamais d'oscillations propres engendrées par les oscillations du pendule.
- Les câbles à courant continu ne doivent donc pas présenter de surtensions importantes; il 11e peut pas être question d’un affaiblissement progressif de l’isolement ou d’un vieillissement artificiel. Pour les défauts de câbles signalés par Herzog et Feldmann, il faut trouver une autre
- Le revêtement de jute dont sont recouvertes, dans les boîtes de jonction, les extrémités de câble étant imprégnées d’une masse isolante, il peut arriver que l’humidité établisse en des points nettement délimités une jonction entre
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 20.
- l’enveloppe de plomb et la boite de jonction : la destruction de l’enveloppe de plomb peut alors être limitée étroitement à ce point. Par suite de cette action électrolytique, il serait donc bon de relier entre elles les enveloppes de plomb. Cette façon de faire a l’inconconvénient que les corrosions électrolytiques peuvent s’étendre sur une grande longueur de cable. 11 est donc avantageux de n’établir la jonction conductrice contre les enveloppes de plomb qu’aux points où on n’a pas à craindre l’existence prolongée d’un défaut, par exemple dans tous les réseaux de câbles où un pôle est relié h la terre en fonctionnement normal de même que dans les réseauxde traction et dans les réseaux à conducteur neutre relié à la terre. Si, au contraire, tous les pôles sont isolés, il vaut mieux ne pas relier entre elles les enveloppes en plomb et créer entre celles-ci et les boîtes de jonction des résistances de passage très élevées. On arrive ainsi à ce que les défauts restent limités à la section comprise entre deux boîtes de jonction.
- E. B.
- Sur les câbles souterrains. — W. M. Roger-
- son. _ The. Eler.tri.cion, 5 avril 1907.
- Les principaux types de câbles employés pour l’établissement de feeders des réseaux de distribution de lumière électrique sont les suivants :
- i° Câbles à enveloppe de plomb, isolés au jute, au papier ou au caoutchouc;
- ‘j°Câbles au caoutchouc v ulcanisé ou au bitume;
- 3° Câbles à enveloppe de plomb, isolés au papier, au jute ou au caoutchouc avec une armure en bandes ou fils d’acier, placés directement dans le sol ;
- 4° Conducteurs massifs en cuivre nu placés sur des supports en porcelaine. Les câbles des types
- I et 2 sont généralement placés dans des gouttières en bois, en fer, en asphalte ou en poterie remplies ensuite de bitume ou d’un isolant équivalent, formant une protection non hygrosoo-pique pour les câbles ; parfois, ceux-ci sont pliés dans des tuyaux en fer, en fibre ou en poterie.
- i° Câbles à enveloppe de plomb, isolés au papier, au jute ou au caoutchouc. — Il est probable que des câbles à enveloppe de plomb, bien protégés, doivent durer un temps indéfini.
- II ne faut pas perdre de vue que l’enveloppe de plomb est destinée à protéger l’isolant contre
- toute introduction d’humidité et que, par suite, il faut souder les joints entre eux au moyen d’une substance étanche et protéger les extrémités. Il est souvent difficile de réaliser ces conditions,- et, si les extrémités sont exposées à l’air, il en résulte falalement des troubles au bout d’un temps plus ou moins long. Les câbles sous plomb peuvent être placés dans une ligne de tuyaux ou entourés de bitume. Si on les place dans des conduites, il faut veiller très attentivement à ce qu’aucune aspérité n’existe dans ces conduits, et il faut avoir soin de passer dans les conduits, avant d’y introduire le câble, un grattoir de diamètre peu inférieur à celui du conduit. Si on place les câbles dans du bitume, il faut, avant de couler cet isolant, supporter le câble par des pièces convenables, pour que l’isolant coule tout autour et enveloppe complètement le câble. Les joints doivent faire l’objet d’une très grande attention pour que l’enveloppe protectrice soit ininterrompue. L’auteur estime que, pour les conducteurs de distribution sur lesquels on est souvent appelé à établir de nouveaux branchements, il ne faut pas employer de câbles sous plomb, tandis que pour des feeders de grande longueur, qui ne sont soumis à aucune détérioration, sauf les effets de l’électrolys e, des câbles sous plomb sont d’un bon emploi. Sous l’effet de l’osmose électrique, l'humidité se porte au conducteur négatif et tend à en détériorer l’isolant. Les composés avec lesquels on remplit les boîtes de jonction doivent être examinés avec une grande attention, car beaucoup d’entre eux sont tout à fait impropres ail but qu’ils doivent remplir : ils doivent présenter une grande résistance d’isolement, n’être pas fragiles à la température normale, avoir un point de liquéfaction élevé de façon à ne pas couler d'eux-mèmes, être aussi liquides que possible aux températures élevées pour assurer un bon remplissage et pénétrer facilement dans
- 2° Câbles au caoutchouc vulcanisé ou ait bitume. — Ces câbles peuvent être placés dans des conduits ou bien être disposés dans des caniveaux pleins de bitume. L’auteur a constaté que la durée des câbles au caoutchouc placés dans des conduits est généralement très courte par suite de la rapide détérioration du caoutchouc lui-même ; en même temps, l’auteur a trouvé | des tronçons de câbles au caoutchouc, en service
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- 48 Mai 1907.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
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- depuis io ou 12 ans qui étaient en aussi bon état qu’après leur pose. La détérioration des câbles au caoutchouc est généralement due à de l’humidité condensée qui, si elle existe en grande quantité dans les tuyaux, détériore le caoutchouc. Ce n’est pas une pénétration de l’humidité à travers le diélectrique qui abîme l’isolant, mais plutôt une action chimique qui décompose graduellement le caoutchouc, à cause de la nature alcaline de l’humidité. Le soufre et l’humidité réagissent ensemble d’une façon mar-
- Àvec les câbles au bitume placés dans des conduits, l’auteur a obtenu de bons résultats, le bitume semblant supporter beaucoup mieux que le caoutchouc les variations climatériques. Mais les cables au bitume sont assez susceptibles aux influences chimiques, particulièrement si des alcalis sont présents. Quand il n’y a pas de chances pour que des alcalis agissent sur les câbles, un excellent système consiste à placer le câble dans des caniveaux remplis de bitume. 11 faut faire attenliou avec les câbles au bitume à éviter de trop fortes pressions locales et à répartir la pression sur une surface aussi grande que possible. On a souvent dit que, dans les câbles au bitume, le conducteur pouvait se trouver décentré; c’est là un danger que l’on constate rarement. Si les câbles peuvent être soumis à des surcharges importantes, il suffit d’entourer le conducteur d'une feuille de papier,'puis d’une couche de bitume vulcanisé.
- 3° Cables sons plomb, au papier, au jute ou au caoutchouc, avec armure en bandes ou fils d'acier. — Los câbles de ce type sont en général placés directement dans le sol ; on doit prendre les mêmes précautions pour assurer la continuité des joints qu’avec les câbles sous plomb ordinaires. Quand la pose a été bien faite, ces câbles sont les meilleurs et les moins coûteux. Il faut placer dans la terre, au-dessus du câble, un dispositif protecteur de façon à éviter des détériorations accidentelles lors des travaux ultérieurs. L’enveloppe d’acier doit être aussi continue que possible, comme l’enveloppe de plomb et être reliée à la terre : si le plomb et 1 acier sont à des potentiels différents, il en résulte à coup sûr des actions électrolytiques.
- 4° Conducteurs nus. — Au début des installations d’éclairage électrique, on a employé sou- I vent des conducteurs en cuivre supportés par [
- des isolateurs dans des conduits en poterie ou en briques. Ce dispositif a été abandonné par suite des grandes difficultés de drainage des conduits et de l’impossibilité de ventiler ceux-ci pour éviter les accumulations de gaz. Les isolateurs des conducteurs négatifs se recouvrent généralement de sels qui provoquent des troubles. Quelques installations ont été faites avec de tels conducteurs placés dans des conduits en fer. Ce dispositif est à rejeter, car, si le conducteur s’allonge sous l’effet de variations de température, il peut venir en contact avec le fer.
- Dans tous les systèmes employés, l’emploi de boîtes de jonction est tout à fait. recommandable. L’auteur préconise le système consistant à connecter tous les conducteurs du réseau, de façon à en faire un tout, et à intercaler des boîtes de jonction à tous les joints de feeders ou de distributeurs. Les dépenses supplémentaires qui résultent de l’emploi de ces boîtes de jonction sont amplement compensées par les avantages qui résultent de > la possibilité de séparer les conducteurs en tronçons de faible longueur. L’auteur préconise aussi l’emploi de fusibles dans ces boîtes de jonction : en cas d’avarie sur une section, les fusibles correspondants fondent et localisent ainsi le défaut. L’auteur ne pense pas que les fusibles du type enfermé soient recommandables pour cette application, d’abord à cause des dépenses de renouvellement, mais surtout à cause de la difficulté que l’on éprouve à s’assurer qu’un fusible est fondu ou non. Le cuivre et l’étain ne doivent pas être employés, le premier à cause de la température trop élevée à laquelle il fond, et le second à cause de l’éruption violente qui accompagne sa fusion lors d’un court-circuit et des arcs qui peuvent ainsi s’amorcer. L’auteur a obtenu de bons résultats avec les fusibles en aluminium dans Les boites de jonction souterraines. Si l’on emploie des bornes en cuivre, il se produit des actions locales importantes entre les deux métaux : cette difficulté disparaît si l’on polit la bande fusible avec du plomb à l’endroit du contact avec le cuivre. Il est évident qu'avec l’emploi de tensions supérieures à bon volts, l’adoption de fusibles sur les réseaux est d’autant plus recommandable : avec des câbles concentriques, c’est une nécessité absolue, car un tel câble peut être détruit très rapidement par un
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 20.
- arc qui s’amorce entre les conducteurs. Sur un réseau à trois fils, il ne faut, évidemment, mettre de fusibles que sur les conducteurs extérieurs.
- R. R.
- ÉCLAIRAGE
- Sur la température et l’émission des filaments de charbon, d’osmium et de tungstène.
- - A. Grau. — Elektroiechnik and Masckinenbaa, avril 1907.
- On a cherché à plusieurs reprises à mesurer la température des filaments de charbon ou des filaments métalliques employés dans les lampes à incandescence. Weber a trouvé, en appliquant sa formule de radiation, que la température du filament de carbone incandescent est comprise entre i565° et i58o°. Lombard! a évalué à i435° la température du filament d’osmium d’une lampe consommant i,5 watt par bougie. Bailey a attribué au contraire à une température élevée la cause du meilleur» rendement des lampes à osmium. Lumraer et Pringsheim ont trouvé, dans des mesures boloinétriques, que la température d’un filament de carbone fonctionnant normalement à 3 watts par bougie est comprise entre 1602 et 1827°, et la température d'un bâtonnet de lampe Xernst entre 19270 et 21770. Hartmann a trouvé, au moyen du pyromètre optique, des températures, beaucoup plus basses, comprises entre i5o5n et i535° pour les bâtonnets Nernst. Waidner et Burgess, dans une étude sur la température et la radiation sélective du charbon, du tantale et du tungstène, indiquent 1860“ comme température noire du filament de charbon fonctionnant a 3 watts par bougie, et 2i35° comme température noire du filament au tungstène fonctionnant à un watt par bougie. La température de 18600 indiquée pour le charbon diffère sensiblement de la température indiquée par Weber (i565° à i58o°), et ces deux températures ne concordent pas avec les températures liquides trouvées dansles mesures bolométriques(ifio2° à 1827°), entre lesquelles elles devraient être comprises. De même les travaux de Lombardi et Bailey ont conduit à des températures très différentes pour la lampe à osmium fonctionnant à i,5 watt par bougie.
- L’auteur a jugé intéressant d’entreprendre des expériences pour déterminer la température des
- filaments incandescents et la relation entre la température et la quantité de lumière radiée par une surface déterminée. Pour cela, il a employé des lampes au carbone, à l’osmium et au tungstène. Les filaments avaient la forme d’une boucle simple ; leur longueur et leur diamètre étaient exactement connus. Les mesures relatives à la détermination de la température ont été faites avant la publication des travaux de Waidner et
- Pour les expériences, on employa provisoirement une lampe à osmium, portant la désignation À5, dont le filament avait une longueur de i36 millimètres et un diamètre de o,,nmOQ33, une lampe au tungstène portant la désignation A4 dont le filament avait i36 millimètres de longueur et om“,o8o de diamètre, et finalement une lampe à filament de carbone dont le filament avait i55 millimètres de longueur et omm,i de diamètre, portant la désignation A2.
- Pour déterminer la température des filaments incandescents, on porta à l’incandescence au moyen d’un courant électrique une feuille d’iridium placée dans un récipient fermé et l’on détermina sa température au moyen du pyromètre de Wanner étalonné préalablement sur un corps noir. La température noire de la feuille d’iridium avant été ainsi déterminée, on plaçait en face de la fenêtre du récipient contenant la feuille d’iridium un appareil analogue au pyromètre de Kurlbaum, dans lequel était introduit la lampe à étudier, et l’on réglait l’intensité du courant dans cette lampe jusqu’à ce que l’incandescence du filament fut la même que celle de la feuille d’iridium; la température de ce filament était alors égale à celle de la feuille d'iridium, préalablement déterminée au moyen du pyromètre de Wanner. A ce moment, on mesurait l’intensité de courant et la tension aux bornes de la lampe au moyen d’appareils étalon Weston, et l’on prenait la moyenne des valeurs obtenues.
- Les intensités de courant correspondant à différentes températures sont indiquées dans le tableau I pour les différentes lampes.
- En portant en abscisses les valeurs du courant et en ordonnées les températures correspondantes, on obtient des courbes indiquant, pour chaque lampe, la relation entre l’intensité de courant et la température.
- Des valeurs trouvées pour le courant, on peut déduire les valeurs des constantes a, £ et y per-
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 251
- mettant de tracer la courbe qui répond à l’équation
- J — a -h 3^ “f- Y*2’
- dans laquelle J désigne le courant, t la température et x, Y des grandeurs constantes.
- TABLEAU 1
- TEMPÉRATURE INTENSITÉ T F N 910 N WATTS
- en ampères. « ÏOLIS
- mpc 4 6,„„sn
- Longueur du filament i55 mm. Diamètre du filament. 0™"', >.
- i a3o° 0,i58o 57,5 9,080
- 1 34o 0,1823 58,f. 10,573
- i 420 0,2020 64,5 i3,oaq
- i 534 0,2409 77-0 18,549
- i 675 0,2790 8(t,o 24,83r
- 1 762 o,344o 111,0 38,i84
- Lampe au t ngstène Aa.
- Longueur du filament x36 mm. Diamètre du filament 0™>,093a.
- I 2080 0,9379 4,4o 4,127
- 1 334 I,o844 5,75 6,235
- 1 4 JO 1,1948 6,üo 7,886
- t 5a4 1,8897 8,4o 11,673
- 1 675 1,6222 io,95 17,762
- 1 762 1,8180 i3,oo 23,634
- Lampe au tungstène A,.
- Loûguour du filament i36 mm. Diamètre du filament o“'“,o8o.
- 1 208° o,8i84 3,6828
- 1 34o o,97° 6,00 5,82
- 1 4ao 1,0736 7,515
- 1 534 i,2397 8,85 10,971
- 1 675 i,4m l5,522
- i 762 i,6325 i3,55 32,120
- Lampe à T smium A,.
- Longueur du filament 136 mm. Diamètre du filament onl",ri5.
- 1 2000 0,9844 4,70 4,62“
- 1 3io 1,1370 5,91 6,720
- 1,2816 7,18 9,202
- 1 5s4 1,5i10 9,22 i3,93i
- 1 657 i,744o 11,45 >9.9f>9
- 1762 2,0068 i4,3o 28,097
- 1 85o ,.,4oo i7.4o 38,98
- Si l’on a déterminé les valeurs de a, 3 et Y> «t si l’on augmente l’intensité du courant jusqu’à ce que le filament fonde, on peut déterminer au moyen de l’équation indiquée le point de fusion du corps étudié. Cette valeur n’est qu'ap-proximativement exacte.
- TABLEAU II
- 1 ^ 1 B £ î 3;.|||
- l V |pf|
- A,.
- Section longitudinale i5“»l
- I 230- o,i58o 57,5 9, o85 o,2473 36,73 o,oi59
- 1340 0,1823 58,0 10,572 0,6209 17.o3 o,o4oo6
- X 420 0,2020 64,5 13,029 I,2Ô7 io,36 0,081
- 1 534 o,24o9 77,0 18,549 3,121 5,0,43 0,2 01
- 89,0 aS,83i 6,8x5 3,643 o,439
- 1 762 o,344o 111,0 38,184 33,6y t ,61 1,52
- Lampe an tungstène A3.
- Section le ngitudinalc i2,uE1,6 75.
- 1 208" 0.00-0 4.4o U. x -\r 0,1428 28,91 0,01126
- 1 334 r,o844 5,75 6,235 0,53o4 11,76 o,o4i8
- 1 4io I,ict48 6,60 7,886 1,000 7,886 0,0788
- I 024 1,3897 8,4o ii,673 2,882 4,o5 0,227
- 1 67.7 1,0322 10,95 17,762 8,477 a,o95 0,669
- ! 762 1,818 ,3,„„ 23,634 16,90 1.39 x ,333
- Lami e au tnn alêne A4.
- Section 1 ngitudinalc io““î 88.
- 1 208° 0,8x84 4,5o 3,683 0,1199 3o,72 0,0110
- X 34o 0,97° 6,00 5,8a 0,512 *2 xi,36 o,o47o
- 1 420 1,0736 7,00 7» 5i5 1,009 7,097 0,0974
- 1 534 1.2397 8,85 10,971 2,864 3,83o o,a63
- 1 675 i,4ui lï.OO l5,522 7,182 2,161 0,660
- 1762 1,6325 13,55 22,X 20 x7,3o 1,28 1,59
- Lampe à osi ium As.
- Section longitudinale
- I 200° o,9S44 4,70 4,627 0,16 28,91 0,0X02
- 1 3io 1, i37o 5>9I 6,720 o,53o4 12,67 0,033g
- x 4oo 1,2816 7,18 9,202 1,059 8,69 0,0677
- 1 524 1,5iio <J,22 i3,93i 3,384 4,n 0,2x6
- 1 657 i,744o 11,45 i(1'969 3,517 2,34 0,544
- 1 763 2,0068 i4,3o 28,697 20,o3 i,43 1,28
- 1 85o 2.2JOO X7,4o 38,98 35,70 1,09 2,28
- Après avoir déterminé de cette façon les intensités de courant et les tensions correspondant aux températures du filament, on photomé-tra les lampes perpendiculairement au plan du filament et on détermina la consommation spécifique par bougie à la température considérée. Connaissant exactement les dimensions du filament, on pouvait en déduire l’émission de lumière par millimètre carré. Les résultats obtenus sont indiqués par le tableau. Si Ton porte
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- 252
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LL — N° 20.
- en ordonnées les intensités lumineuses par millimètre carré de section longitudinale, et en ordonnées les températures correspondantes, on obtient des courbes relatives aux quatre types de lampes. On voit que les courbes des lampes à filament métallique (osmium et tungstène) coïncident b peu près exactement. La courbe de la lampe au carbone diffère des autres et l'on voit que, pour une température donnée du filament, le rendement des lampes à filament métallique est meilleur. Le tungstène et l’osmium semblent équivalents à ce point de'vue, mais l’osmium ne peut pas, par suite de la pulvérisation qui se produit, supporter des températures aussi élevées que celles auxquelles on peut porter le tungstène. Quand la températurecroît, la courbe relative aux filaments de carbone se rapproche de celle relative aux filaments métalliques, et il est probable qu’elle les coupe vers i8oo° et i85o°. Le rendement de la lampe à filament de carbone serait donc meilleur que celui de la lampe au tungstène si le filament pouvait résister aux températures élevées ; malheureusement ce n’est pas le cas.
- Si l’on détermine, d'après les courbes, la température relative aux filaments de carbone fonctionnant à 3 watts par bougie, on trouve qu’elle est voisine de i66o° valeur qui concorde avec celle trouvée par Lummcr et Pringsheim. Sur la courbe du filament de tungstène, on trouve que la consommation spécifique d’un watt par bougie correspond à une température de i85ou. On voit que le meilleur rendement de la lampe au tungstène est dû à sa température plus élevée.
- La loi qui exprime l'accroissement de l’éclat total en fonction de la température, a été donnée empiriquement par Lummer et Kurlbaum : elle est exprimée par la relation
- «Iq et tj>2 désignant les éclats correspondant aux températures Tj et Ta, et y s’approchant de la valeur 12 pour les températures supérieures à 1900" absolus.
- Pour la môme consommation d’énergie, l’éclat d’une lampe au tungstène à une température de i85o°, ou 2i33°absolus, est trois fois plus grand que l’éclat d’une lampe à filament de carbone à i66ou, ou 1933° absolus. Si l’on désigne par 3q l’éclat de la lampe au tungstène, par <ï>2 celui de la lampe au carbone, et en posant Tj^ 2133" et T2 = I933a, l’équation
- devrait être remplie. En faisant le calcul, on trouve3,07au lieu de3, La concordance est donc bonne.
- R. V.
- ERRATUM
- Dans l’article de M. Bethenod: notes sur liî moteur shunt monophasé compensé, Eclairage Electrique, 27 avril 1907, lire :
- Page n3 b la 17e ligne « A et B étant les coefficients déjà envisagés dans l’étude de la marche b vide, changea île signe... »
- Page 114 b partir de la 25* ligne « l’on pourra sans erreur trop grande, remplacer a» et w2 respectivement par (1 —et (1 — 2g') wjj, ü)0 étant la vitesse avide et g le glissement 1 — ---- »
- Dans la formule de la ligne 29 lire g au lieu de u2.
- Le Gérant: J.-B. N<
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- Tome LL
- Samedi 25 Mai 190?.
- Année. — N* 21.
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ENERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de Fiance. Membre de l'Institut. — A. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Prolesseur à l’École des Ponts et Chaussées. — Éric GÉRARD, Directeur de l’Institut Électrotechnique Monlo-fiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’École des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. MONNIER, Professeur à l’ÉcoIo centrale des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille, Membre Corrt de l'Institut.
- SUR LA DÉCHARGE DES CONDENSATEURS
- ALIMENTÉS PAR COURANTS ALTERNATIFS
- ET SUR LE RÉGLAGE DES TRANSFORMATEURS A LA RÉSONANCE (smte)^).
- La figure 9, par laquelle j’ai représenté symboliquement la superposition du régime permanent avec le régime oscillatoire amorti, a été établie pour le cas théorique de l’utilisation la plus parfaite de l’étincelle, c’est-à-dire quand la décharge a lieu au sommet d’une alternance et que l'oscillation propre a lieu sans amortissement. Dans ces hypothèses la phase des deux régimes est ± —au moment oit commence l’oscillation et e'est ce qui permet de
- tracer en concordance les deux vecteurs représentatifs OA et AO à l’origine du temps, c’est-à-diro quand l’axe mobile de projection OX coïncide avec OA.
- Dans le cas le plus général, l'étincelle jaillit avant le sommet de la courbe permanente, c’esUà-dirc pour un angle de phase § du régime permanent 1J2 ^tcl que o < £ < — ^ et l’angle de phase a correspond aussi non plus à — mais à un angle plus petit ^tel que o > ç > ——
- Le diagramme de la fig. 9 prend alors une forme initiale un peu plus compliquée, qui sera étudiée plus loin avec plus de détails, et dans laquelle les- amplitudes initiales des deux régimes OA et ÂB„ ne coïncident plus entre elles ni avec la direction initiale OX0 de l’axe tour-
- 0) Voir l'Éclairage Électrique, tome LI, 18 mai 1907, p. 217.
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- 254
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 21.
- nunî OX; il y a seulement égalité en grandeur de leurs projections sur OX„. L’axe OA lait un angle dextrorsum à partir de OX0 et l’axe AB0 un angle sinistrorsum à par-
- tir de X00.
- Il y a, par conséquent, déplacement angulaire du vecteur OB pendant l’oscillation, môme quand la syntonie ((3 = tt>) est réalisée, cas auquel la spirale d’amortissement se réduit à la droite AB.
- Décharge fractionnée. — Considérons plus généralement la décharge du condensateur alimenté par un transformateur, quand la période propre d’oscillation est quelconque et que la décharge se produit, non pas au sommet d’une alternance de la force électromotrice, mais au début de l’alternance (résultat qu’on peut toujours obtenir en rapprochant suffisamment les électrodes de l’exploseur).
- La première étincelle décharge encore le condensateur comme précédemment, et est suivie aussitôt d’une oscillation de rallumage suivant la formule JL L’intensité de courant primaire et secondaire s’en déduit par les équations (12), (i3) et (r4), auxquelles il faut ajouter respectivement dans les seconds membres les termes complémentaires (t2lfr), (ï3ter) et (i4ter) -(- Pc - u (12 ter)
- — (i3 ter)
- ~hr-^|(i—cXB2 + cXaL2)e~1( ou en abrégé (i4ter)
- (déduits immédiatement des relations 2 et 3), pour tenir compte de la présence de l’oscillation amortie, qui, dans ce cas général, n’est plus négligeable.
- Pour déterminer dans les équations ainsi complétées, qui constituent les intégrales du système (1), (2), (3), les constantes Q et P, il faut considérer les conditions initiales, c’est-à-dire les valeurs des courants et tensions au moment où commence l’oscillation.
- Si on appelle U2, I,, et I2 les valeurs des variables en régime permanent, c’est-à-dire les premiers termes des équations (12), (13), (i7j); u2, 4, ?2, los valeurs totales des variables (correspondantes aux régimes superposés); et (U2)u, (Ii)G, (I2)üles valeurs des mômes variables à la fin'de la décharge précédente, on a, en prenant l’origine des temps (t = zéro) au départ de l’oscillation, les égalités :
- (»0 = -?) + 00
- 00 = I! + C.v/*ï+P5Qe- 9 + arc tg -^) /.Pc - u 00
- (0 = 7lH GO _„_- — ^ — (!<)-}- UPe-kt. 00
- («,).- M« = — Q ain ? + P 0< . bis')
- (4).- 4 = CQ V7*3 "h sin (9-H arctgA)_;,P 0» r bis)
- (4).- v _ GO 1 M («* + ?’) ’(f + *) + HP. (3; i bis)
- Ces équations permettent de calculer les constantes inconnues P, Q, ç, quand on connaît les valeurs numériques des variables considérées ; mais elles se prêtent peu à une discussion sous lorme algébrique.
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- REVUE D’ELECTRICITE
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- II convient de remarquer que, comme on l’a vu plus haut, la phase du terme oscillatoire de h diffère très peu de celle du même terme de I2 toutes les fois que le coefficient d’amortissement. ffi est faible, condition qu’on doit chercher à réaliser comme on le verra plus loin. Si donc, on a, à la fin de la décharge instantanée sensiblement:
- (4)„—Ta = o
- les (leux dernières équations ne sont compatibles que si le coefficient P du terme apério-diqué est nul. C’est, cc qui nous a autorisé à négliger ce terme dans l’étude des oscillations isolées. Il n’y a d’exception que si l’accouplement est excessivement lâche (et surtout si l’on en profite pour régler le secondaire à la résonance) ; mais alors H, défini par l’équation (i4t®r) — qui contient M en dénominateur — devient si grand que P déduit de (22'“*) est forcément très petit et reste négligeable dans (21).
- It reste d’ailleurs assez faible, dans tous les cas, de sorte que la courbe de tension pendant les décharges successives, comme le représente la figure 10, forme simplement des tronçons à peu près parallèles à ceux de la courbe correspondante de la tension en régime permanent, mais fous ramenés à des points de départ placés sensiblement sur la ligne du zéro ; cette apparence est surtout bien caractéristique quand la période d’oscillation propre est la même que celle du réseau. Quelquefois, les points de départ des tronçons d’oscillation successifs sont repoussés au-dessous de la ligne du zéro, par suite de l’oscillation propre locale du circuit compris entre le condensateur et l’exploseur, quand la self-incluction des conducteurs qui le composent n’est pas absolument négligeable.
- «de (qui n’e
- Si, an contraire, les courants n’ont pas le temps de reprendre leurs valeurs de régime permanent avant la décharge suivante, le coefficient d’amplitude P du terme amorti ne peut plus être considéré comme nul pendant l’oscillation suivante, et il vient modifier d’une manière plus ou moins importante la forme de la tension aux bornes uîf parce qiK> les premiers membres des équations (2ibis) et (2 2bis) ne sont plus égaux à zéro. En outre la valeur de la phase initiale d’oscillation ç, qui ôtait très voisine de -, prend une valeur plus ou
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. II.— N« 21.
- moins différente qui change l’inclinaison au départ. On en voit des preuves manifestes s les courbes de la figure io.
- du circuit de charge du condensateur, plus les décharges tendent à se rapprocher. On tend ainsi vers le phénomène de décharges fractionnées déjà signalé parM. Abraham ('). Mais tant qu’il y a une capacité notable aux bornes du transformateur, cette décharge ne devient pas continue. Quand la capacité est trop faible, un arc s’amorce et on] re tombe sur le phénomène de l’arc à courant alternatifordinairc entre métaux.
- Différents expérimentateurs et notamment M. de Yalbreuze (2) ont déjà observé au miroir tournant que, pendant la décharge fractionnée sur courant alternatif, les étincelles sont plus resserrées et plus faibles au milieu de l’alternance qu’à ses extrémités. La figure n apporte une confirmation de ce bc R; la quatrième période et les suivantes (qui ne sont pas t que les zigzags de la tension se rapprochent,
- apparaît de la période du
- ien de la
- h) montrent claire
- fait par I’e reproduite
- effet, au milieu de l’alternance, en même temps qu’ils diminuent: d’amplitude. Cela tient principalement à deux causes : d’une part, la diminution, déjà invoquée par M. de Val-breuze, du potentiel explosif par l’incandescence de l’air (ce qui peut avoir pour effet de réduire l’amplitude verticale de l’oscillation, mais ne saurait expliquer le ralentissement des décharges à la fin des alternances); d’autre part, la variation de l’amplitude et surtout de la phase du régime oscillatoire superposé (n). Ce dernier effet, est dû presque uniquement à la rapidité des zigzags qui empêche le courant i2 d’atteindre sa valeur permanente avant (a décharge suivante, il est vrai que, d’après l’équation 19, l’auiplitude O de l’oscillation varie proportionnellement à la différence entre les potentiels permanent et temporaire; mais comme on l a vu plus haut, s’il n’y avait pas de différence entre les courants correspondants (12)0 et I2 la tangente à la courbe totale resterait parallèle à la tangente à la courbe de régime permanent (comme on le voit sensiblement sur la figure 10). Ce n’est donc pas la variation de la tension disponible qui peut produire le redressement de plus en plus accentué de cette tangente qu’on constate au milieu de l’alternance ; c’est l’influence du terme (I2)0 — I-,, qui modifie d’une manière considérable la phase 9 au départ de l’oscillation, comme le montre l’équation (18).
- La figure 11 met aussi en évidence la différence des régimes obtenus suivant que l'air est froid et pur pendant la décharge (cas de la première période inscrite), ou au contraire chaud et ionisé (cas des périodes suivantes). Quand on souffle une décharge de ce genre, on tend à produire le premier cas au lieu du second ; les décharges sont plus espacées et plus régulières, parce que le potentiel explosif reste alors constant. La figure 10 donne un exemple de ces étincelles régulières.
- (') C. R- de l’Académie des Sciences, 1899, et Société française de Physique, 5 mai 1899. Voir l'Éclairage Électrique du 18 mai 1899.
- (2) Bulletin de la Société internationale des Electriciens, !\ novembre, igoh, p. 667.
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- REVUE D’EJjECTRICITÉ
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- Un autre fait intéressant, que montre la figure 1i, c’est qu’une décharge rapidement fractionnée agit sur le transformateur un peu comme un courant à travers une grande résistance, et tend, par suite, à établir une concordance de phases au lieu d’une quadrature entre Je courant et la tension secondaires. Elle peut aussi produire, comme c’est le cas. dans cette expérience, la suppression d’une alternance sur deux, quand l’échauffement inégal des deux’électrodes amène une différence trop considérable entre les potentiels explosifs, suivant le sens de la décharge.
- eetrodes ponée au roujje. — Self-induction iseau ; B, tension aux bornes du condensa-
- en série avec l’arc. 0,0085 leur; C, courant de l’arc.
- Si, dans les montages précédents, on ajoute de la self-induction entre le condensateur et l’exploseur, on produit le phénomène de l’arc chantant, c’est-à-dire d’une décharge fractionnée avec des interruptions prolongées de courant entre les décharges et les recharges ; ce phénomène est analogue au phénomène de l’arc chantant discontinu, que j’ai montré la possibilité d’obtenir, même avec des électrodes en charbon, sur courant continu ; mais avec cette différence que la force électromotrice disponible, variant pendant une alternance, l’intensité de courant de décharge et l’espacement entre les décharges ne restent pas constants non plus, comme le montre la figure 12.
- Je n’insisterai pas plus longtemps sur ce phénomène de l’arc chantant sur courant alternatif parce qu’il sort du présent sujet et ne présente pas d’intérêt actuel. J’appelle seulement l’attention sur la différence qu’il y a entre cc phénomène et celui de décharges intermittentes oscillatoires, représenté par exemple sur la figure i3.
- Dans le premier cas, les électrodes doivent être portées au rouge pour qu’il y ait réelle-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 21.
- ment un arc, tandis que dans le second cas elles restent froides et on n’a qu’une charge disruptive oscillante. L’aspect de ces courbes est très caractéristique et peut servir à distinguer nettement les deux phénomènes ; on les obtient, à volonté, suivant qu’on emploie pour électrodes des fils fins, ou des tiges de gros diamètre (ou des boules).
- La figure i3 qui caractérise l’étincelle active réfute complètement l’idée autrefois émise par Uagenbach et Zatmder que cette étincelle devait, être constituée par une série de décharges de même sens (’).
- Les expériences, rapportées ici pour confirmer les déductions théoriques, ont été obtenues avec l’excellent concours de mes assistants MM. Boutin et Goudet, en relevant, au moyen de mon oscillographe triple, les courbes de décharge obtenues au moyen de divers transformateurs industriels à circuit magnétique fermé auxquels on ajoutait des bobines de self-induction convenables, en série, soit avec le primaire, soit avec le secondaire. La capacité employée sur celui-ci était choisie assez forte, environ 2 microfarads, de façon à mettre en jeu une quantité d’énergie assez importante, malgré la valeur iaible de la tension (qui ne dépasse pas 2 000 à 3 000 volts) pour que la présence des circuits enregistreurs des oscillographes, qui introduit une cause d’amortissement, puisse être considérée comme négligeable.
- Les phénomènes de résonance sont d’ailleurs toujours plus nets avec une grande capacité et une faible self-induction qu’avec une faible capacité et une grande self-induction. Comme le transformateur employé n’avail pas été choisi d’une manière spéciale, les résonances obtenues n’ont pas été remarquablement belles ; les amplifications pouvaient atteindre cependant jusqu’à 8 ou 9 fois la tension normale.
- Je n’ai pas donné ici d’indications numériques détaillées au sujet de ces expériences parce que je les présente surtout au point de vue qualitatif, dans le but de bien éclaircir la nature et la théorie générale des phénomènes. Je me réserve de revenir plus tard avec plus de détail et. de précision sur ce sujet quand je disposerai d’un matériel mieux approprié de selfs et de condensateurs pour l’exécution d’expériences quantitatives.
- Calcul approché de la fréquence propre et de l’amortissement du régime oscillatoire par la considération du régime d’oscillations forcées. — Si nous ne pouvons déduire aisément de l’intégrale générale les expressions algébriques de l’amortissement a et de la fréquence propre de
- l’oscillation non apériodique qui joue dans la question le rôle essentiel, nous pouvons calculer des expressions approchées par une voie indirecte, en supposant les circuits soumis aux oscillations forcées produites par la source d’énergie et en cherchant les conditions d’amplification maximum de la tension secondaire, ou (ce qui revient au même) de diminution maximum de la tension primaire nécessaire pour produire la tension secondaire constante Ua. Pour cela nous n’avons qu’à prendre la solution particulière des équations (1), (2), (3) complètes en y substituant des expressions de la forme
- ex — 81ç>t ; i/j = (U2cJ(i) * 3’‘ ; ix ~ 31e 'Ui
- en désignant par j le symbole des imaginaires (j = \/—-i).
- (i) On doit récemment à M. Hemsalech (G. IL, 25 mars et 8 avril 1907) plusîeu
- ement de la première étincelle d’une décharge sous l’influence de la capacité des él
- peut-être dues à la même cause) dans les oscillations de la décharge elle-même.
- (pe
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- 259
- On obtient ainsi les équations
- R^j -j—= B! (23)
- RA +MA + U, = o (24)
- ,1s=>CUa.' (35)
- On en. tire, par élimination de 3lf 32, la relation entre S, ctfll^1)
- 6, = M jL<-“,CL*L*(I -^) + 0R1n2+i[«,C(L,R,H-LtR1)-^]| (=6)
- ou en valeurs réelles
- *. = fl y/[l, - 0,’C (L,LS- ai4) + cri,RsJ«+|)c (R,L,+h,l,) - Si]*. (a7)
- La vériluble donnée fixe du problème est en général *11-2, tension au condensateur ; car celle-ci est limitée par la rigidité diélectrique qu’on peut réaliser au condensateur et par l’isolation des enroulements qui l’alimentent.
- Le premier terme entre parenthèses peut être annulé en posant la condition de Seibt (28) qui amène sensiblement la résonance :
- _ ,rLJj> — AP CluRg_______
- w - Lt Lt
- Lj — wsC (L,L2 — M3) s o,
- (=8)
- que nous écrivons de préfért
- ms la forj — c>2CîL,4- —
- CR, R, In
- (28 bis)
- en appelant z le coefficient de dispersion magnétique par
- __L,L2 — Ma L,L, ’
- e étant un nombre compris entre zéro et l’unité. Si réduit à
- I —<0SC«La = O.
- entre primaire et secondaire défini
- (=9)
- on néglige R, et IR la condition se
- (28 ter)
- fort différente de celle qu’on aurait pour la résonance du secondaire.
- Ce coefficient - est souvent remplacé dans l’étude de cette question par « coeflicient d’accouplement » k défini par
- efficient dit
- (3o)
- et comprii Quant a
- aussi entre zéro et un.
- . second terme entre parenthèses qui
- R, [wCLa-hL,
- pei
- R,
- ’ Ri
- it aussi
- (30
- 0) Cette expression a déjà été employée par Seibt en iç)od. Elektrotcchnische Zeitschrift, 7 avril ét Eclairage Electrique, So
- Elle ne correspond pas à l’amplification maxima de Of2 ; celle-ci s’obtiendrait en cherchant le maximum de la somme des deux P°ljnonies an carré placés sous le radical ; mais il faudrait d'abord choisir une variable. Celle-ci ne peut être, comme d'habile. la fréqùence, car la pulsation w est ici donnée du problème, et non une variable ; de même C.
- Il est bien plus simple, et très suffisant pour la pratique, au degré d’approximation possible en pareil cas, de ramener la dé-finition de la résonance à l’annulation du premier polvnome.
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- 260
- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N® 21.
- il ne peut pas être annulé puisque s est plus petit que l’unité, d’ou &>CL2 est > 1, et que — est négligeable ; il est donc généralement positif. w
- C’est ainsi qu’il reste dans tous les cas un terme pour limiter l’amplitude de U2 (qui sans cela pourrait devenir infinie) au moment où la condition 28 est remplie. Cette condition 28 ne correspond pas exactement à la syntonie de la période propre avec la période delà source; et, d’une manière générale, on sait que, dans tous les phénomènes d’oscillation forcée, il n’y a pas identité entre la période propre et la période qui donne l’amplitude maximum (mais la différence est en général assez faible).
- Si l’on compare l’expression (27) à celle (32) que l’on aurait avec le circuit secondaire seul, s’il était par exemple alimenté directement par un réseau à haute tension d’impédance négligeable,
- 41 ______Ëi_________..
- v/(I_w.CLa)*+VC*R*
- on voit qu’elles sont absolument de môme forme, avec la différence remplacé dans la première parenthèse par crL2 ; tout se passe comme l’oscillation propre et de l’amortissement a, données dans le pressions connues ______ ___
- (3=)
- = V CLS LL!
- île que L2 est xpressions de de la forme (3a) par les ex-
- (33)
- m
- ?=vV-
- 1 posant y;
- = \/ CL,’
- nplacées dans le problème actuel par les expressions:
- js=v/y-«*
- - r,r2c ,
- aCLjLj ’
- LiRa-hL2R1
- LjRaH-LaH,
- 2rL,L,
- Ri
- aCy^LJ.»
- (35)
- (36)
- !(L, + R.H«C)
- L,R,+L,ri,
- 2ffTjjL2
- Bien que ce mode de calcul ne soit pas rigoureux, car ces expressions transportées dans l’équation (10) ne la satisfont pas complètement, elles ne sont pas très éloignées de la vérité ; elles s’en rapprochent d'autant plus que M est plus petit. Nous nous en servirons donc dans ce qui suit.
- On peut d’ailleurs les simplifier pour les applications, en remarquant que, dans les conditions ordinaires d’emploi, le terme CR,R2 est négligeable à côté de L4 ; on peut donc se contenter des expressions approchées suivantes :
- d’où la condition de résonance
- Considérons d’abord la façc
- ûsCoL8 = 1 ;
- R2
- 2sL2
- (35/«r)
- (30 ôifi)
- dont les éléments du circuit agissent pour la résonance.,-
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- Si l’on se reporte à l’expressioj forme intéressante. En appelant i secondaires du transformateur à S, et S2 les self-inductions ajouté daire, on a
- +s,) (4
- i pose
- de c, on peut mettre l’expression de y2 sous une autre espectiveinent et t2 les rapports des fuites primaires et ion flux commun, /,/2 la self-induction du transformateur, ;s au dehors respectivement sur le primaire et le secon-
- 4si-h4s1 + s1s,
- 4 +S*
- C3?)
- (38)
- T - / - , 4S,+4S, + s,s,
- Le premier terme représente l’effet de la dispersion magnétique du transformateur seul.
- Si l’on a atfaire à un transformateur à circuit magnétique ouvert, z1 est grand et si on n'ajoute qu’une self-primaire insignifiante, il reste sensiblement
- 3E2 =-/4s'-b S2. (3r>)
- Le circuit primaire n’intervient plus que par sa participation dans le coefficient de dispersion z1, qui est important dans ces transformateurs.
- Si au contraire on emploie un transformateur à circuit magnétique fermé, du type industriel, la dispersion propre </ est négligeable et le premier terme disparaît pratiquement en laissant le dernier; d’où
- t __/1S2-|-4S1-bS1Sa_ 4S, , o
- aU~-------4Ts7^““4 + s;+S*‘
- Si Sj et S2 sont petits à côté de 4 el 4> cette expression tend vers
- (4o)
- aL, = S, j- S, = S„+ ( J Y S,
- (40
- qui n’est autre chose que la self-induction totale des 2 circuits rapportée fictivement ; cuit secondaire par l’intermediaire du rapport de
- transformation^-2 du transformateur; les deux circuits interviennent à peu près de môme.
- Au contraire, si /, était très petit devant S1? on aurait sensiblement
- cU=Sa-b4. (42)
- Mais ce cas ne serait guère facilement réalisable et n’a qu’un intérêt théorique.
- On peut plus facilement donner à S2 la prépondérance et le rendre très grand vis-à-vis de 4 et S, et l'on retombe alors sur la même expression limite que (39); mais, comme ici z' est petit, le premier Fig. id. terme est négligeable (levant le second ; l’effet du rJsona circuit primaire est d’annuler presque la self- k weo induction 4 et de laisser apparaître seulement S2.
- L’emploi d’un transformateur sans fuites magnétiques (o ‘nductions additionnelles réalise donc à volonté tous les limites suivants indiqués parles schémas delà figure i4:
- . faibles fuites) avec des self-s compris entre les deux cas
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- Cas a. — Secondaire du transformateur branché directement sur le condensateur, et prb maire alimenté par un circuit présentant une forte self-induction, formée en partie de celle de l’alternateur et en partie des self-inductions additionnelles. Si l’on appelle Ü1, le rapport de transformation du transformateur, la capacité G du secondaire équivaut à une capacité fois plus grande sur le primaire (’) et la résonance est obtenue quand on réalise la condition :
- w»c(^)’s.= ,. (43).
- ou plus rigoureusement, en tenant compte des fuites supposées très faibles du transformateur, à l’ordre d’approximation habituel,
- <->sc(^Y(s. + V) = i. (44)
- Ce cas ne fait, qu’appliquer le « phénomène de Ferrand » depuis longtemps connu et constaté pour la première fois quand on a alimenté à Londres un réseau souterrain à haute tension (2). Le transformateur ne joue dans ce cas qu’uurôle d’intermédiaire; c’est un simple multiplicateur de tension intercalé entre le primaire et le secondaire ; les deux self-inductions du transformateur lui-même s’annulent réciproquement (sauf les fuites) grâce à l’accouplement presque parfait de scs enroulements.
- Dans ce montage, la surélévation de tension produite au moment de la résonance se constate entre les bornes de la source d’alimentation A et les bornes du circuit primaire : par exemple tandis qu'aux bornes de l’alternateur ou du réseau qui alimente le transformateur par l’intermédiaire de self-induction, on a, à vide, la tension de no volts, on constate aux bornes du transformateur une tension qui va en croissant au fur et à mesure qu’on augmente la self-induction de réglage et qui peut atteindre 4 à 5 fois plus, et même davantage, quand les selfs primaires produisent la résonance du condensateur secondaire. Si l'alternateur est de petite puissance, la tension à scs bornes croît en meme temps par l’effet de sa réactance intérieure.
- On obtiendrait exactement le même résultat sans transformateur si l’on employait directement un simple alternateur à haute tension, mais les difficultés d’isolement ne rendraient pas cette solution pratiquement réalisable ; l’avantage du transformateur, c’est de localiser la difficulté d’isolement dans un appareil facile à isoler et à protéger et qu’on peut même loger dans un bain d’huile. Le transformateur doit être, dans cette solution, calculé en vue de l’accroissement de tension à ses bornes primaires. En outre, comme la self-induction de l’alternateur est d’autant plus importante que sa puissance est plus petite, il faut avoir soin
- O Les jeunes générations d'électriciens ignorent souvent que ces effets de résonance sont très anciennement connus. IIop* kinson dès 1884 (froc. Jnst. El. Eng. r884, p. 5i3)a montré qu'un alternateur alimentant un condensateur peut donner lieu à une surélévation de tension. Lors de la discussion de son mémoire, Blackesley donna la solution graphique correspondante (Voir son livre « Alteruate currents », 3e édition, p. 55). Après la constatation du trouble apporté parce phénomène dans le fonctionnement de l’Usine Ferranti en 1890, M. Fleming en fit une étude expérimentale très complète avec un transformateur (rapportée dans son célèbre traité « Alternatc current transformers », p. 3g4) ; toute la presse technique discuta le sujet passionnément en 1890-91.
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- do donner à l’alternateur une réaction d’induit assez faible pour pouvoir réaliser la résonance sur la capacité prévue, qui, dans le cas de la télégraphie sa^s fil, est déterminée par d’autres conditions (longueur d’onde des oscillations à produire dans l'antenne).
- Cas à. — Le cas limite opposé est celui où le transformateur est alimenté au primaire par une source de force électromotrice dénuée de self-induction, par exemple par un grand réseau de distribution,etoù l’on emploie uneoudes self-inductions de réglage S2sur le circuit secondaire entre, les bornes du transformateur et le condensateur. Dans ce cas, aucune surtension ne se produit aux bornes secondaires du transformateur, qui donne toujours une force électromotrice secondaire proportionnelle à la force électromotrice constante d’alimentation primaire; et tout se passe comme si l’on alimentait le circuit secondaire par un réseau sans self-induction, de tension —M*ois plus forte.
- La surtension se produit sur le parcours de self-induction ot atteint son maximum aux bornes du condensateur.
- Le transformateur peut être établi pour une tension plus faible que dans le cas a, et est donc plus facile à isoler; la difficulté d’isolement s’applique aux bobines de self-induction secondaires mais elle est réduite par la suppression du circuit à basse tension sur les noyaux de fer de ces bobines. La condition de résonance dépend uniquement du circuit secondaire hors transformateur et est donnée par l’expression :
- «*CL,= i
- (45)
- ou plus exactement :
- u>8C(L2-q-572)=i.
- Ici encore on pourrait supprimer le transformateur si l’on disposait d’un alternateur à haute tension ; j’ai vérifié le fait et constaté qu’il n’y a presque aucune modification à faire subir au circuit secondaire pour obtenir la même résonance.
- On voit que, quelle que soit celle des deux solutions limites a ou b qu’on choisit, elle so ramène sensiblement, quand on emploie un transformateur parfait, au calcul de la résonance dans un simple circuit contenant une capacité c-t une self-induction qui est la self-induction hors transformateur. C’est seulement dans les cas intermédiaires que l’expression de la self-induction à faire intervenir est complexe et que le transformateur ne se comporte plus
- aussi simplement qu'un multiplicateur de tension par
- Dans tous les cas, il est beaucoup plus facile de prédéterminer la résonance au moyen de transformateurs à circuit magnétique fermé qu’au moyen de transformateurs à circuit magnétique ouvert ; et ceux-ci ne sont que des transformateurs à fuites, équivalentes à des selfs S3 ou Sj (suivant les cas) ajoutées mais dans lesquels on ne connaît jamais bien la proportion des dites selfs.
- Considérons maintenant la question de l’amortissement- Les deux circuits interviennent encore par leurs constantes Rn R2, L,, L2, comme le montrent les équations (36) et (36 bis), mais d’une façon non symétrique. On peut assurer la prépondérance dans l’amortissement an circuit secondaire en donnant aux fuites leur valeur maxima qui ne peut pas dépasser ? = i ; mais on n’est pas libre de donner la prépondérance au circuit primaire ; car même si l’on fait a très petit, le deuxième terme est du même ordre de grandeur que le premier, et l’amortissement deviendrait d’ailleurs vite si considérable qu’il n’y aurait plus de régime oscillatoire, mais un régime apériodique analogue à celui qui caractérise la troisième racine de l’équation différentielle.
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- Tout cela s'explique facilement par la réaction mutuelle des circuits primaire et secondaire ; plus elle est considérable, plus les oscillations du circuit secondaire se répercutent dans le circuit primaire, et plus elle donne lieu par conséquent à une perte d’énergie supplémentaire, en plus de la perte qui a lieu dans le secondaire. Nous examinerons ce point de vue avec plus de détails.
- (A suivre.) 0 A. Blondel.
- IÆ CALCIUM MÉTALLIQUE ÉLECTROLYTIQUE
- La séparation des métaux alealino-terreux de leurs oxydes ou de leurs sels halogènes est liée à de très grandes difficultés et cela explique pourquoi il est si difficile de les obtenir à l’état pur et en notable quantité. Le calcium, en particulier, n’a pendant longtemps été préparé qu’en très petits échantillons ; aussi ses propriétés physiques et chimiques sont-elles encore très mal définies. Depuis les recherches de Mathiessen (i865), on le considère généralement comme un métal jaune ; Moissan a plus tard établi que ce n’était pas là sa véritable couleur, mais qu’il avait au contraire la teinte de l’argent. Sa densité est comprise entre i,55 et i,85. Borchers indique i,6.
- Les expériences d’Humphry Davy sur la décomposition des terres alcalino-terreuscs par le courant électrique ont établi la présence, dans la chaux, d’un corps simple métallique. On sait, en effet, que ce physicien, en décomposant la chaux en présence du mercure comme il l’avait fait pour la potasse, ou en dissociant un mélange de chaux humide et d’oxyde de mercure, obtint un amalgame de calcium qui possédait la propriété de décomposer l’eau avec facilité en fournissant à nouveau de la chaux hydratée : le métal ainsi préparé possédait une teinte blanchâtre.
- Bunsen et Mathiessen, dont nous décrivons plus loin les procédés de préparation qui leur ont permis d’isoler ce corps, l’ont obtenu en électrolysant le chlorure de calcium fondu.
- En i858, Lics-Bodart et Jobin ont préparé le calcium en décomposant, dans un creuset de fer chauffé au rouge, de l’iodure de calcium par le sodium. Moissan, qui a répété cette expérience, a pu constater que les résultats obtenus sont très variables tant au point de vue du rendement que de la pureté du métal ainsi préparé. En employant un poids d’iodurc de calcium anhydre égal à 3oo grammes, on isole quelques globules métalliques apparents dont l’ensemble représente 6 à 8 grammes ; mais une certaine partie du métal se trouve divisée dans la masse en globules-si petits qu’il est impossible de les séparer. L’analyse de certains fragments métalliques riches en calcium montre qu’ils fournissent une teneur variable en ce dernier métal. Les globules les plus riches correspondent aux pourcentages suivants :
- Ca % ....... 83,oo ' 88,3o 88,70 93,20.
- La température a, de plus, une grande influence sur le rendement : si la réaction s’effectue au rouge sombre, la quantité de sodium contenue dans les globules métalliques varie de 10 à 20 °/0 ; au contraire, lorsque la température est plus élevée et qu’elle atteint le rouge vif, on obtient un métal d’une teneur plus élevée en calcium, mais le rendement est plus faible dans le second cas que dans le premier. Si la température dépasse une certaine limite, on n’obtient, du reste, aucune trace de calcium.
- Sonstadt a perfectionné ia méthode précédente en faisant réagir le sodium sur un mélange
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- de chlorure de calcium et d’iodure de potassium. Dans cette opération, on trouve, à la surface du culot, une masse métallique bien fondue et unie que l’on détache avec facilité ; mais la teneur en calcium ne dépasse généralement pas 20 %•
- Le procédé Caron consiste à préparer le calcium en réduisant le chlorure de calcium par le sodium en présence de zinc métallique: il se forme un alliage de zinc et de calcium qui, chauffé dans un creuset de charbon, laisse du calcium dont la teinte se rapproche de celle du laiton.
- Moissan a obtenu plus récemment le calcium à l’état pur en utilisant la propriété que possède ce métal de se dissoudre dans le sodium liquide à la température du rouge sombre. Par refroidissement, le calcium cristallise au milieu du métal alcalin et, si l’on traite la masse métallique par l’alcool absolu, on obtient des cristaux blancs et brillants de ealcium pur d’apparence hexagonale. La production de ce métal correspond à l’équation chimique suivante :
- CaP + a >’a=Ca + 3 Nal.
- Pour arriver à des résultats satisfaisants, il faut avoir soin d’employer une quantité de sodium trois fois supérieure à celle que prévoit cette réaction, le sodium sc vaporisant avec facilité au début de l’opération. Le métal obtenu contient environ 99,1 de calcium.
- Parmi les procédés électrolytiques employés pour la préparation du calcium métallique, nous devons tout d’abord signaler ceux résultant des recherches de Bunsen et de Malhiessen. En effet, dans ses expériences sur la séparation des métaux alcalino-terreux au moyen du courant électrique et en parlant de leurs composés halogéniqucs, Bunsen indique que <t la densité du courant exerce la plus grande influence sur les actions chimiques. La force du courant croît avec cette densité pour surmonter les affinités, et la masse relative des éléments de l’électrolyte traversé parle courant constitue une circonstance non moins imporlanle ». Avec une densité de courant suffisante, il est ainsi possible de séparer le calcium de solutions concentrées et bouillantes de chlorure de calcium, rendues acides par une certaine quantité d’acide chlorhydrique.
- Le produit obtenu par Bunsen était constitué par un amalgame de calcium préparé en électrolysant une bouillie de chlorure de calcium et en employant comme électrode négative une tige de platine amalgamé, La masse à décomposer se trouvait dans une cellule d’argent disposée à l’intérieur d’un creuset de charbon, Jui-môme renfermé dans un récipient de porcelaine partiellement rempli d’acide chlorhydrique et maintenu chaud dans un bain-marie. Le creuset servait d’électrode positive.
- Mathiessen, en électrolysant le chlorure de calcium fondu, est de même arrivé à en isoler le métal ; mais, dans ce cas, il est toujours très difficile d’obtenir le calcium en fragments cohérents et de le séparer de la masse liquide. En effet, par suite de leur faible densité, ces fragments montent à la surface du bain avant même d’être réunis en globules un peu gros et ils brûlent si rapidement qu’il est presque impossible de les recueillir.
- Pour obvier à cet inconvénient, Mathiessen a imaginé un dispositif dans lequel on opère la séparation des éléments au moyen d’un pôle constitué par un fil de fer terminé en pointe,' ce qui permet d’extraire le métal flottant a la surface du bain et de le recueillir par adhésion, à la pointe du fil de fer. Le chlorure de calcium formant autour du métal une sorte de vernis,, celui-ci est toujours suffisamment protégé contre l’action oxydante de l'air pour il soit possible de le recueillir en petits globules de taille moyenne.
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- Moissan a obtenu le calcium métallique par électrolyse au moyen des sels de ce métal en fusion, en opérant, à une température suffisamment élevée, sur l'iodure de calcium, sur le chlorure de calcium et sur un mélange de fluorure et de chlorure.
- Pour préparer le calcium à l’aide de l’iodure de calcium en fusion, on se sert comme électrode négative d’une plaque de nickel pur et comme électrode positive d’un cylindre de graphite ; ce dernier est placé dans l’axe d’un vase poreux. On maintient le liquide à une température suffisante par le passage môme du courant, ce qui permet d’éliminer rapidement la vapeur d’iode résultant de la dissociation du sel. On obtient dans ces conditions un métal blanc fondu ou cristallisé contenant une forte proportion de calcium.
- Pour l’éleclrolyse du chlorure de calcium, on place dans un creuset de graphite servant d’anode une certaine quantité de ce sel que l’on fond au moyen d’un petit arc électrique; une tige de graphite sert de cathode. Par des additions successives de chlorure de calcium solide, on remplit bientôt le creuset, puis on laisse l’électrolyse s’effectuer d’elle-mème, en employant pour cela un courant de io à i5 ampères sous 120 volts environ. ,11 se forme d abord une croûte solide à la partie supérieure du bain, ce qui permet d’opérer à l’abri du contact de l’air ; il se dégage ensuite du chlore en abondance et le calcium est mis en lihèrté. Apres une heure de marche, on arrête l’expérience et l’on brise le creuset. A l’intérieur de celui-ci, se trouve une masse à cassure cristalline : la partie centrale projetée dans Peau s’v dissout facilement en donnant un mélange gazeux formé d’acétylène et d’hydrogène, ce dernier gaz étant.parfaitement pur. Il s’est donc produit dans cette électrolyse du calcium métallique et une très faible quantité de carbure provenant de l’attaque des électrodes ; le mélange gazeux ne contient que de n,5à i4,6 °/o d’acétylène.
- Si, au chlorure de calcium précédent, on ajoute une certaine quantité de fluorure de calcium, on obtient un bain beaucoup plus fluide et, après l’expérience, la partie en contact avec l’électrode de charbon est lamellaire et jaunâtre et l’on y distingue à la loupe de petits cristaux brillants de calcium. Au contact de l’eau, le produit obtenu donne, suivant la marche de l’opération, de 2,3 à 6,7 °/0 d’acétylène.
- En vue de la préparation du carbure de calcium « par l’action électrolytique d’un courant sur un bain en fusion contenant un chlorure ou un sel haloïde du métal dont on veut obtenir le carbure », Bullièr a pu préparer le calcium métallique en opérant de la façon suivante: un mélange de i5o grammes de chlorure de calcium, i5 grammes de chaux et 8 grammes de coke de pétrole en poudre fine est clectrolysé pendant deux heures et demie avec un courant de i5 ampères sous 110 volts. On obtient ainsi une masse qui, une fois solidifiée, présente à sa partie inférieure une substance ne donnant'que de l’hydrogène au contact de l’eau. Cette expérience, répétée plusieurs fois, conduit toujours à des résultats.comparables entre eux. Il se produit donc, dans cette opération, outre une très faible quantité de carbure de calcium, une forte proportion de calcium métallique s’accusant par un dégagement d’hydrogène en présence de l’eau.
- La préparation du calcium a en outre été effectuée par Moissan, d’un côté, et par MM. Gin et Leleux de l'autre, en dissociant, à la haute température du four électrique, le carbure de calcium résultant de la réaction de la chaux ou du calcaire sur le charbon. A un certain moment, le carbure se décompose, h; carbone restant seul dans le creuset sous forme de graphite et le calcium, métal distillant avec facilité, pouvant être condensé par un procédé spécial.
- Borchers propose, pour l’obtention du calcium en globules fondus à l’aide de l’électrolyse, la méthode suivante : dans un petit creuset de porcelaine chauffé au moyen de charbon ou d’une lampe à alcool, on fait passer un courant électrique à travers un mélange comprenant
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- du chlorure de calcium et du chlorure de sodium, en proportions déterminées d’avance. Le courant part d’un pôle en charbon aussi gros que possible et avant d’avoir traversé le bain fondu, se rend à un fil de clavecin communiquant avec le pôle négatif par un fil plus gros arrivant jusqu’à la surface du liquide. On laisse se former autour du fil une petite croûte superficielle, l’on retire ce fil de temps en temps, toutes les trois minutes environ, et l’on fait tomber la croûte et le métal dans un mortier qui permet d’effectuer ensuite plus facilement l’isolement du métal.
- Les alliages de calcium sont connus, en petit nombre, depuis assez longtemps, mais l’avenir qui paraît être réservé à la fabrication en grand des alliages de calcium et de métaux tels que le plomb, le cuivre, l’argent, est tel que déjà plusieurs usines cherchent à s’occuper de leur préparation d’une façon économique.
- Dès 1859, Caron avait signalé un alliage de plomb et de calcium, obtenu en réduisant le chlorure de calcium par le sodium en présence du plomb. Plus récemment, en 1899, Moissan a constaté que le calcium cristallisé pouvait s’unir avec faciiitéau plomb au-dessus du point de fusion de ce métal. En 1905, M. Setlik a repris les mêmes expériences avec le calcium de Bitterfeld et, l’aunée dernière, M. Norman-Pring, en réduisant l’oxyde de plomb par le carbure de calcium, a obtenu un alliage contenant 2,6 °j0 de calcium.
- M. Hackspiil,. de son côté, a indiqué une méthode qui permet de préparer avec facilité des alliages de calcium avec l’argent, le cuivre et le plomb, et que nous allons exposer dans les lignes qui suivent.
- Si l’on chauffe, dans un tube de porcelaine vide d’air, des nacelles de fer contenant des proportions variables de chlorure d’argent et de tournure de calcium, on obtient des alliages dont la teneur en calcium, pouvant aller jusqu’à 45 °/0, est soumise à la réaction suivante :
- 2CI Ag-f-« Ca = Cl2Ca-{-(tt-i) Ca-f-2 Ag.
- Le tube de porcelaine, relié par une extrémité aune trompe à mercure, est fermé de l’autre côté par un morceau de verre plan, afin de permettre à l'opérateur de suivre la marche de l’expérience. La réaction se manifeste alors dès que la nacelle est au rouge sombre et les résultats obtenus sont les suivants :
- ClAg
- Les deux premiers alliages sont doués d’une grande homogénéité et recouverts d’une couche de chlorure de calcium; celui à 44,990 est spongieux; le dernier est formé de globules de calcium et d’alliage riche en calcium séparés par du chlorure.
- Les alliages d’argent et de calcium, même celui à 6,3 °/0 ont un aspect très différent do celui de l’argent ; ils possèdent une teinte grise et leur cassure est nettement cristalline ; on peut, de plus, les pulvériser facilement. Chauffés à l’air, ils s’oxydent avec rapidité, même
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- avant la fusion, et, après quelque temps d’expérience, tout le calcium transformé en chaux ' vient flotter à la surface de l’argent.
- Tous ces alliages sont attaqués par l’eau à froid ; l’alliage à 44-9 °j0 de calcium est attaqué lentement par l’alcool à 95°, à la température d’ébullition de ce dernier ; après quatre heures le résidu noir pulvérulent que l'on obtient dans ces conditions renferme encore 18 % de calcium, et, après huit heures, environ i2,3°/0-
- On peut préparer facilement des alliages de cuivre et de calcium, en réduisant le chlorure de cuivre par le calcium ; l’alliage définitif contient 18 °/0 environ du métal alcalino-terreux. La réaction qui donne naissance à ce composé est comparable à la précédente et l’on opère exactement comme pour la réduction du chlorure d’argent. En prenant 100 grammes de chlorure pulvérisé et 4o grammes de tournure de calcium, on obtient un culot, de couleur jaune orangé et très cassant.
- Quant aux alliages de calcium et de plomb, on peut les préparer avec facilité en faisant réagir 100 grammes de chlorure de plomb sur 4o grammes de tournure de calcium. On obtient ainsi un culot d’une trentaine de grammes et renfermant 21 % de calcium. Le rendement est donc très faible ; meme si l’on a soin d’ajouter au mélange une certaine quantité de chlorure de calcium fondu, la proportion du métal alcalino-terreux n’augmente pas, malgré l’épaisseur de la couche protectrice de chlorure.
- Le meilleur procédé reste donc l’éleetrolyse avec l’emploi d’une cathode de plomb. On peut alors obtenir des alliages Lrès riches en calcium, principalement si l’on tient compte des indications de Rathenau sur l’électrolyse possible d’un mélange de chlorure et de fluorure de calcium.
- Les alliages de plomb et de calcium possèdent une dureté supérieure à celle du plomb et ils sont moins malléables que ce dernier ; leur coupure est brillante, mais elle se ternit rapidement au contact de l’air par oxydation. Si on les chauffe à l’air libre, le calcium s’oxyde le premier en dormant de la chaux et de l’azoturc (le calcium, lesquels protègent partiellement le plomb contre l’oxydation. L’eau les attaque lentement à la température ordinaire, mais assez complètement, en donnant de la chaux et du plomb pulvérisé. L’acide nitrique les attaque également avec force en donnant un mélange de nitrate de calcium et de nitrate de plomb ; les acides sulfurique et chlorhydrique agissent plus lentement à cause de l’insolubilité des sels de plomb qui prennent ainsi naissance.
- Si l’on cherche à augmenter la teneur en calcium de l’alliage à 21 °j0, en le chauffant, par exemple, dans le vide, de façon à distiller l’excès de plomb, on remarque que la composition de cet alliage pendant la durée de la chauffe n'est soumise qu’à de très petites variations, ce qui laisse à penser qu’on se trouve en présence d’un corps défini : il correspondrait à la formule PbsGaâ. Son point de fusion est de 775° et sa densité, prise à 190 dans l’alcool absolu, de 7,6 ; il contient environ i3 % de. calcium et 83 °/u de plomb.
- Le calcium électrolytique, plus maniable que le sodium et d’ailleurs moins violent dans ses réactions, nous apparaît comme spécialement propre aux applications métallurgiques qui nécessitent l’emploi de substances réductrices pour épurer certains bains métalliques au moment de la coulée.
- Tel qu’on le trouve dans le commerce, ce métal se vend sous l'orme de petits bâtonnets, titrant de 96 à 98 %de calcium pur. Sa densité moyenne estde 1,72environ, c’est-à-dire qu’il est presque deux fois plus léger que l’aluminium. Il s’altère lentement à l’air sec, mais très
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- rapidement à l’air sature d’humidité. Il brûle avec une flamme blanche très brillante et peut former avec quelques métalloïdes des composés intéressants. Sa dureté est supérieure-à celle du sodium, du plomb et de l’étain, comparable à celle de l’aluminium, mais légèrement inférieure à celle du zinc et du magnésium. Sa insistance à la rupture est de oksr, 6io par millimètre carré de section.
- Avec l’ammoniaque, il forme un solide de couleur mordorée, répondant à la formule Ca(AzH3)4 et dont Moissan a étudié le mode deformation et les propriétés. Mais ses combinaisons les plus intéressantes sont celles qu'il produit avec l’hydrogène et l’azote : l’hydrure et l’azoture de calcium, en effet, méritent une mention, à cause de leurs propriétés et des usages qui semblent leur être prochainement réservés dans la métallurgie.
- Le calcium métallique divisé absorbe à chaud une molécule d’hydrogène pour donner un hydrure correspondant à la formule CaH2. Cet hydrùre, sous l’action de l’eau à la température ordinaire, se décompose d'une façon analogue au carbure de calcium, suivant l’équation chimique suivante :
- CaH2 + H20 = Ca02H2 -|- LH,
- mais en donnant seulement naissance à de l’hydrogène et non à de l’acétylène.
- D’après cette formule, i kilogramme d’hydrure de calcium pur dégage dont* i i/j3 litres d’hydrogène, mesurés à la température de ao°.
- Pour fabriquer industriellement ce nouveau produit, on chauffe le calcium métallique dans des cornues horizontales, maintenues constamment à haute température ; dans ces cornues, circule un courant d’hydrogène gazeux que le calcium absorbe peu à peu et, après quelques heures de chauffage, tout le calcium est transformé en hydrure.
- L’hydrure de calcium se présente sous forme de fragments Irréguliers poreux, blancs ou gris, ayant une dureté considérable. Il est insoluble dans les dissolvants ordinaires, mais est instantanément décomposé par l’eau froide, de la même façon que les carbures alcalins et alcalino-terreux. Il contient environ 90 °/0 de produit pur, le résidu étant en majeure partie constitué par un mélange d’azoture et d’oxyde de calcium.
- Dans ces conditions, 1 kilogramme d’hydrure de calcium dégage environ, sous la simple action de Peau, un mètre cube d’hydrogène par. On voit de suite combien cette remarque a de l’importance au point de vue de l’avenir de l'aéronautique, la force ascensionnelle d’un mètre cube d’hydrogène- étant de 1200 grammes environ. C’est ainsi que, sous le nom d’« hydrolithe » (étymologie : pierre générant de l’hydrogène), on a déjà utilisé ce composé dans le gonflement des ballons.
- D’une façon générale, ce procédé permettra de diminuer le poids de transport de l’hydrogène, car il ne faut pas oublier que l’emmagasinage du gaz comprimé à i5o kilogrammes par centimètre carré dans des bouteilles d’acier, tel qu’il se pratique actuellement, correspond à un poids à transporter de 10 kilogrammes par mètre cube d’hydrogène.
- La propriété du calcium d’être avide d’azote pourrait aussi être diversement appliquée à la pratique. On pourrait, par exemple, l’utiliser pour effectuer un vide parfait dans les lampes électriques à incandescence ou dans les ampoules productrices de rayons X, de même que pour épurer complètement les gaz dans les bains de fonte en fusion.
- Cette dernière application du calcium serait peut-être l’une des plus importantes de ce métal. On a reconnu, en effet, tout récemment que la formation de l’azoture de calcium au sein même de la masse métallique fondue correspondrait à tous les desiderata formulés depuis longtemps à ce sujet.
- On sait quelle est l’influence nuisible exercée par la présence de l’azote sur les constantes mécaniques des fers et des aciers. Le bismuth qui a également la propriété de se combiner
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
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- à l’azote pour donner naissance à un azoture a été jusqu'ici le seul corps utilisé dans ce but; mais l’élimination de l’azote par ce métal n’a jamais pu être obtenue d’une manière complètement satisfaisante. Au contraire, le calcium donne des résultats tout à fait positifs.
- Le calcium étant un des métaux les plus répandus à la surface de l’écorce terrestre sous forme de multiples combinaisons (carbonate, fluorure, sulfate, nitrate, etc.), il y a lieu d’espérer que sous peu on arrivera à produire électrolytiquement le mêlai pur en grandes quantités. Ses débouchés sont du reste tout indiqués : dans la métallurgie du fer, en outre de son emploi pour la fixation de l’azote, on pourra le substituer avantageusement à l’aluminium, utilisé depuis longtemps pour la fixation du phosphore et du soufre et pour la réduction. Certains métallurgistes affirment déjà que l’on atteindra le résultat en vue, d’une façon parfaite, avec une très petite quantité de calcium et que l’addition de ce métal, contrairement à ce qui se passe avec l’aluminium, ne réduira en rien les propriétés mécaniques du fer.
- Jean Escard,
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- L’absorption des rayons y de substances radioactives. — A.-S. Eve. — Pkysikalische Zeitschrift, l5 mars 1907.
- L’auteur s’est proposé de déterminer si les rayons y peuvent servir pour la mesure exacte de la quantité totale de matière radioactive contenue dans une substance donnée. Pour cela, il était nécessaire de déterminer si les rayons y de différentes substances sont absorbés de la même façon dans des conditions semblables.
- Si l’on mesure l’activité d’une substance d’après ses rayons a ou (2, l’action observée dépend de la densité de la substance active. Pour les rayons il est nécessaire d’arrêter les rayons « au moyen d’écrans en aluminium ou en autre métal léger. Ces écrans n'absorbent pas de la même manière les rayons jj de différentes substances actives, de sorte que l’on ne peut pas évaluer l’activité d’une substance d’après les rayons [J.
- L’auteur a pensé que les rayons y doivent permettre de mesurer d’une façon suffisamment exacte la quantité totale de matière radioactive contenue dans un corps donné, car ces rayons ne sont que faiblement absorbés par la matière dans les conditions normales d’expériences. En outre, il est possible de mesurer la radiation de la substance au total, et c’est un avantage quand il s’agit d’étudier des quantités importantes de
- minéraux. Des expériences préalables ont montré que les rayons y du thorium, de l’urane et du radium sont absorbés dans la même proportion quand ils traversent des plaques de plomb de même épaisseur. On a trouvé, au cours de ces essais, que le radium et le thorium émettent d’ailleurs des rayons y qui présentent des coefficients d’absorption identiques, tandis que les-rayons y de l’uranium sont facilement absorbés. La méthode des rayons y peut être employée avantageusement pour comparer du radium et du thorium, mais l’urane et l’actinium ne peuvent être comparés de cette façon ni avec ces corps,
- Le dispositif expérimental employé consistait en un électroscope de 3o centimètres de hauteur et 20 centimètres de diamètre en tôle de zinc de omm,45 d’épaisseur contenant des feuilles d’or suspendues à une longue tige isolée.
- La diminution de potentiel était mesurée par la déviation des feuilles d’or au moven d’un microscope contenant un oculaire micrométrique. La substance radioactive était placée à 7 centimètres environ au-dessous de l’électroscope. Entre le corps actif et l’électroscope étaient interposées des feuilles de plomb.
- L’auteur a étudié les substances suivantes : bromure de radium ; uraninite de Joachimsthal (Bohême); nitrate d’uranium préparé par Eimer et Amend ; nitrate de thorium préparé par Ei-
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- 27*
- nier et Amend; radiothorium dellahn ; actinium de Giescl, d’activité 3oo environ ; actinium de Debierne, d’activité 700 environ.
- En désignant par J„ l’intensité de radiation sur la face antérieure de la plaque de plomb, J l’intensité de radiation sur la face postérieure de la plaque de plomb après absorption, on obtient la relation :
- .r. désignant l’épaisseur de la plaque et X le coefficient d’absorption. Cette formule est déduite de l’équation
- dj jdx = — JA.
- Elle suppose que l’absorption dans une plaque mince est proportionnelle à l'épaisseur de la plaque. Pour le radium, Mac Cleland, Wigger et d’autres expérimentateurs ont trouvé que la valeur de A n’est pas constante, et que les rayons •/ les moins pénétrants sont d’abord absorbés.
- Lps résultats auxquels l’auteur a été conduit à la suite de ses recherches sont les suivants :
- 1° Le radium, l’uraninite, le thorium et le radiothorium émettent des rayons y absorbés de la même manière par le plomb ;
- 2° Pour des épaisseurs de plomb comprises entre ocm,0/| et 3 centimètres, les valeurs de A sont comprises entre 0,57 et o,/|6 pour toutes ces
- 3B L’uraninite est pauvre en rayons y et ceux-ci sont facilement absorbés : A a pour valeur 1,4 pour des épaisseurs de plomb comprises entre 2rarn.8 et iamm,i.
- 4° L’actinium émet quatre genres de rayons:
- des rayons g homogènes avec A — i63 (God-
- des rayons de grand pouvoir de pénétration, soit (3, soit y, avec A = 4.5 (Godlcwski) ou X = 4,i (Eve) pour des épaisseurs de plomb comprises entre 0,45 et 2mra,8;
- des rayons de grand pouvoir de pénétration, vraisemblablement des rayons y, avec A = 2,7 à 2,0 pour des épaisseurs de plomb comprises entre 2,8 cntre8nim,7;
- 5° Un kilogramme de nitrate de thorium placé dans un récipient mince en verre de 16 centimètres de diamètre et disposé sous uae couche de i centimètre d’épaisseur, a pu être pris comme unité pour la mesure de la quantité de
- radium ou de thorium contenue dans une quantité-de minerai déterminée ;
- 6° L’absorption des rayons y d’un kilogramme de nitrate de thorium dans un récipient de 16 centimètres de diamètre et d’environ 3cm,4 de profondeur est d’un ordre de grandeur tel que l’on doit ajouter aux résultats trouvés 18 °/0 en-
- B. L.
- Sur un nouveau produit intermédiaire contenu dans le thorium. — O. Hahn. — Pkvsikalische Zeitschrift, i«mai 1907.
- Plusieurs études ont été faites dans ces derniers temps sur les propriétés du radiothorium et particulièrement sur sa position par rapport au thorium. Dans sa première publication relative au radiothorium, l’auteur a émis l’hypothèse que ce corps est un produit de décomposition du thorium, que le thorium lui-même n’émet pas de rayons, et que l’activité du thotium ordinaire ne provient que du radiothorium et de ses produits de décomposition.
- Depuis lors, l’auteur a fait une étude systématique de l’activité de préparation de thorium du commerce de différents degrés de pureté pour vérifier si, pendant le traitement d’épuration, on pouvait constater une diminution de l’acliviLé. L’activité des préparations était mesurée d’après la méthode de Mac Coy, avec des échantillons préparés sous forme d’une couche mince etuniforme. Tous les produits étudiés étaient fraîchement préparés. Les mesures étaient faites un mois après la livraison, ou bien étaient renouvelées jusqu’à ce que l’équilibre fut atteint avec le thorium X.
- Toutes les expériences faites pour trouver, dans la préparation et dans l’épuration du thorium du commerce, un point où se produisit la séparation du radiothorium, ou même un affaiblissement après le traitement d’épuration, ont donné un résultat négatif. L’auteur a donc vu confirmer son hypothèse que la décomposition du thorium en radiothorium ne se produit peut-être pas directement mais qu’il peut exister un produit intermédiaire, d’où dérive le radiothorium.
- L’existence d’un tel corps semble indiquée par les différents phénomènes :
- D’après une communication de Boltwood, le nitrate de thorium faiblement actif n’a pas présenté, en deux années, une modification sensible
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- •d'activité, d’où l’on peut conclure à une durée relativement longue du radiothorium. D’autre part, les préparations de radiothorium étudiées par l’auteur ont présenté une dimininution nette d’activité. L’auteur a fait une série de mesures pour déterminer le plus exactement possible la période de décomposition du radiothorium, mais il ne peut encore indiquer la constante de décomposition, car la diminution semble être beaucoup moins rapide à la fin qu’au commencement.
- Les préparations de radiothorium diminuent donc; et le thorium de Boltwood n’augmente pas dans la proportion à laquelle on devrait s’attendre si le radiothorium était un dérivé direct du thorium. On peut sortir de cette difficulté en admettant l’existence d’un produit intermédiaire entre le thorium et le radiothorium avec une durée plus longue que celle du radiothorium. On pourrait expliquer alors pourquoi la faible préparation de thorium de Boltwood n’augmente pas dans la proportion dans laquelle les préparations du radiothorium cherchées par l'auteur diminuent. Il suffit d’admettre qu'il manque à la préparation du thorium non seulement le radiothorium, mais encore le produit intermediaire dont la reformation doit précéder la réformation du radiothorium. La présence d’une activité sensible du thoriu m dans les sédiments étudiés par Blanc et par Elster et Geitel peut être expliquée plus facilement si l’on admet l’existence d’un produit plus lent que celui dont la constante de décomposition est inférieure à deux ans.
- Pour prouver l’existence possible d’un tel corps intermédiaire entre le thorium et le radiothorium, le meilleur moyen était de comparer des préparations de thorium de même provenance et de même intensité, mais d’àgc différent. L’expérience a montré qu’il existe réellement des différences très sensibles d’activité, l’activité allant en diminuant peu à peu quand l'Age des préparations augmente. Le nitrate de thorium présente une activité du même ordre de grandeur que celle d’une quantité correspondante de thoriauite, quand on retranche l’activité due, dans ce minéral, à la présence d’urane et de radium. Ce résu l-tat concorde avec les résultats obtenus par Boltwood. Pendant quelques années, l’activité diminue et semble atteindre, au bout de trois ans, une valeur qui reste constante pendant assez longtemps; ensuite, il semble que l’activité augmente peu à peu. Des échantillons préparés en
- 1895 et en 1898 ont présenté une activité supérieure à la valeur minima, la préparation de 189$ étant plus active que colle de 1898.
- En préparant le nitrate de thorium, 011 sépare un produit qui n’émet pas de particules a. Le radiothorium lui-même reste avec le thorium. L’activité du nitrate directement après sa préparation est de l’ordre de grandeur auquel on doit s’attendre. La durée de décomposition, et, par suite, la durée de formation du produit intermédiaire est plus longue que celle du radiothorium. L’activité de la préparation fraîche diminue, parce que le radiothorium ne peut plus se former. Si le produit intermédiaire était complètement séparé et s’il avait une très longue durée, la diminution pourrait s’étendre presque jusqu’à zéro.'En réalité, la durée du produit intermédiaire n’est pas très grande. Sa période de décomposition semble, à première approximation, être de sept années environ.
- Le produit intermédiaire est donc formé peu à peu, et, avec lui, le radiothorium. Après deux années environ, la valeur la plus basse de l’activité est atteinte, et il se produit une augmentation progressive. L’activité revient facilement à la valeur primitive, et reste ensuite constante. Pour atteindre cette valeur, il doit falloir un laps de temps de 4o ans environ.
- La diminution progressive de l’activité des préparations de thorium prouve donc indirectement l’existence d’un produit intermédiaire. La preuve positive ne sera donnée que quand on aura réussi à préparer, avec d’anciennes préparations de thorium, des substances ne contenant pas de thorium et ne présentant au début aucune activité, ou une activité très faible, puis présentant peu à peu l'activité spécifique de thorium.
- L’auteur a fait dans cette voie un grand nombre d’essais : il est parvenu à prouver directement la réformation du radiothorium. Il a pris trois préparations qui ne contenaient pas une quantité sensible de thorium et qui ont présenté une augmentation constante de leur activité. Une préparation de radium, même ne contenant pas de thorium X au début, ne présente pas de variations du pouvoir d’émanation : par conséquent, l’accroissement constant de l’activité est une preuve directe de l’existence d’un corps qui diffère du thorium et qui produit le radiothorium.
- L’existence de ce produit intermédiaire permet d’expliquer facilement les résultats obtenus par
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- différents expérimentateurs. Ceux-ci se sont servis évidemment de préparations remontant à quelques années, dans lesquelles l’excédent primitif du radiothorium était entièrement ou en grande pa rLie décomposé.
- Boltwood a indiqué aussi, pour l’activité de différentes préparations de thorium du commerce, des valeurs qui, contrairement à la remarquable constance de l’activité des minéraux, présentent entre elles des différences importantes. Ce fait est explicable par l'Age différent des préparations de differentes provenances.
- L’auteur pense que la faible préparation du thorium de Boltwood, qui n’a présenté presque aucune variation d’activité pendant deux années, est précisément à son minimum d’activité.
- L’auteur propose, pour désigner le nouveau corps, le nom de mésothorium.
- _____ B. L.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Pertes par courants de Foucault dans les induits dentés. — F. E. Meurer. — Eiectrkal World, io avril 1907.
- L’évaluation des pertes par courants de Foucault clans la denture de l'induit est très difficile. La formule servant à déterminer ces pertes est
- h“"%=£[4_£Jk.J (O
- en appelant A l’épaisseur des lames en centimètres, / la fréquence, Bm la valeur maxima de l’induction en unités c. g. s. et W le nombre de watts par centimètre cube.
- Cette formule est basée sur l’hypothèse d’une variation sinusoïdale du flux dans le temps et d’une résistance spécifique du fer égale à io-5 ohm par centimètre cube. Si la variation du flux est une fonction périodique différente, la formule prend la forme suivante :
- W = 3o ioôï^ooo]"’ «
- en appelant ft le facteur de forme de la courbe de variation du flux. Chaque formule néglige la self inductance du circuit des courants de Foucault et par conséquent l’effet démagnétisant de la force magnétomotrice des courants de Foucault sur le champ principal, d’où résulte une distribution inégale de l’induction magnétique et
- un accroissement de la réluctance des circuits suivis par les courants de Foucault., c’est-à-dire une diminution des pertes. En pratique, il se produit des phénomènes secondaires difficilement accessibles à une analyse mathématique. Par exemple, si l’on emploie la formule (2) pour la prédétermination de ces perles dans le fer de transformateurs et si l’on contrôle expérimentalement les résultats, on voit que les pertes sont de 5o °/0 plus élevées, d’après Parshall etllobart, ou de 20 à 5o °/o plus élevées d’après Arnold.
- Dans le cas d’un induit denté, on constate des plus grandes différences entre les valeurs calculées et les valeurs observées. Evidemment les conditions sont beaucoup plus compliquées que dans les transformateurs, et il y a plus de chances pour que les procédés d’assemblage et de finissage des induits détruisent l’effet des tôles superposées. Parshall et Ilobart indiquent que les pertes réelles dans le noyau d’un induit de moteur de traction augmentent à peu près de 3o % si 1 on donne un coup de lime aux encoches pour les égaliser : dans un autre exemple cité par cet auteur, le dressage des encoches à la meule a amené un accroissement des pertes dans le fer, dont la valeur a atteint le triple de la valeur précédente.
- Il y n un autre facteur à considérer : les pertes par courants de Foucault dans les faces polaires. Ces pertes ne pouvant pas être séparées expérimentalement des pertes dans le novau, on a coutume de considérer la valeur totale seulement. Avec des pôles massifs, les pertes par courants de Foucault dans les faces polaires peuvent atteindre une valeur élevée.
- II y a deux méthodes distinctes pour étudier les pertes dans un projet : on peut se dispenser d’évaluer les composantes des pertes totales dans le noyau et baser tout le problème sur des résultats expérimentaux ; ou bien on peut ajouter un facteur de correction à la formule indiquée plus haut, le facteur de correction tenant compte de nombreux essais et étant déterminé d’apres les conditions particulières dont il s’agit. D après le Pr Arnold, les pertes par courants de Foucault dans la denture de l’induit de machines de grande puissance soigneusement construites ont pour valeur 2,4 à 3 fois la valeur indiquée par la formule : pour des machines moyennes et des conditions moyennes, cette valeur atteint 6 à g fois la valeur théorique ; pour de petites ma-
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- chines et de mauvaises conditions, elle atteint i?. à 18 fois la valeur théorique.
- L’auteur s’est efforcé d’adapter la formule théorique aux conditions spéciales que présente la denture d’un induit, sans nuire à la commodité d’emploi pratique.
- Plusieurs simplifications ont été faites pour éviter des difficultés inutiles. On suppose que le flux à travers chaque section de dent estle meme •qu’à travers les autres sections, c’est-à-clire qu’aucune ligne de dispersion ne pénètre dans les -côtés des dents ou n’en sort. Bien que cette hypothèse ne soit pas correcte, il est évident .qu'il ne peut pas en résulter d’erreur sérieuse. L’autre hypothèse est que les variations d’induction le long de l’arc polaire dans l’entrefer produisent des variations le long des sections périphériques de la denture, eomme l’indique la figure i, condition exprimée par les relations
- Bû2 ' B(2
- Fig. r-
- La variation de l’induction dans l’entrefer et la denture est représentée à peu près par une ligne -droite, comme l’indique la ligne de la figure i. Dans la figure 2, on a représenté une section droite d’une tôle de dent. Le mouvement de cette section droite dans le champ magnétique se produit perpendiculairement aux lignes de force et dans la direction de l’axe 0t02. Les courants de Foucault élémentaires passent approximativement suivant des circuits rectangulaires, comme l’indique la figure 2. La valeur de A était
- toujours faible en comparaison de <2, la résistance ohmique des côtés Ax des circuits élémentaires peut être employée en comparaison de celle des côtés ax. Quand un tel circuit élémentaire de côtés Aæ se déplace dans un champ magnétique.
- Fig. a.
- dont l’induction augmente ou diminue dans la direction du mouvement, comme l’indique la figure 1, ces côtés sont le siège de forces électromotrices. La somme algébrique de ces forces électromotrices, qui engendrent les courants de Foucault dans le circuit élémentaire, croissent proportionnellement au déplacement aæ des côtés Aæ dans le champ magnétique, mais la résistance ohmique du circuit augmente aussi proportionnellement à ax. L’intensité des courants de Foucault élémentaires'est donc indépendante de aæ et est proportionnelle à Aæ. Les conditions, bien que beaucoup plus compliquées en réalité, peuvent être exprimées avec un degré d’exactitude suffisant si l’on suppose que les circuits des courants de Foucault dans la section considérée sont tous de forme rectangulaire, avec uu côté en a et l’autre côté variant entre O et À. Toute courbe représentant la distribution de l’induction magnétique le long de l’entrefer est une fonction périodique et peut être résolue en termes harmoniques d’après le théorème de Fourier. Les pertes par courants de Foueanlt produites par l’action des harmoniques individuels du champ sont déterminées séparément et sont additionnées pour donner les pertes totales.
- On suppose que l’enroulement d’un tour ayant 1 centimètre de longueur active et une flèche-(fig. 3) se déplace dans un champ sinusoïdal d’induction maxima , l’arc polaire étant 2b. La vitesse v est mesurée en centimètres par seconde ; la fréquence a pour valeur :
- f=>jkh.
- La f. é. m. instantanée induite est e ; sa valeur en volts est donnée par la formule
- e = kbf(B.2ù + B-2b + Jio~\
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- Après quclqi
- s=-;B„/»|
- transformations, on obtient:
- 2(2i—-0 + T-
- 8 b
- (4)
- D’après cette expression, on trouve comme valeur efficace :
- Or, en introduisant pour le flux total la va-
- <Ï> = A*b„„ (6)
- on trouve pour la valeur efficace de la f. é. m.
- i'/-"' ;;
- (7)
- En appliquant ce résultat au problème dont il s’agit, on considère un circuit élémentaire de courants de Foucault de côtés a et AT, Aæ étant la longueur des côtés actifs. La largeur du circuit a pour valeur
- et sa profondeur radiale est égale à i. En négligeant la résistance des petits côtés Aœ, et en introduisant la résistance spécifique du fer des tôles, io_" ohms par centimètre cube, on trouve pour la résistance de ce circuit en ohms, la va-
- Le déplacement entre les côtés actifs de l’enroulement a pour valeur approximative
- 4 b ‘
- _ 4 y/â
- (8)
- Les pertes, dans cet enroulement élémentaire, ont pour valeur en watts.
- ^ a-)" si“5 (i) f; (s)
- Pour i centimètre cube de tôles, on a :
- <»
- Les pertes par courants de Foucault produites par les harmoniques supérieurs du champ peuvent être déterminés exactement de la même façon. Le ne harmonique de champ a un pas polaire dont la valeur est
- et induit une f. é. m. de fréquence fm=fn. Si l’on introduit ces valeurs dans la formule donnant le ne f. é. m. harmonique, on obtient l’expression :
- E"=^¥B""smir (-a)
- Finalement, les pertes en watts produites par centimètre cube par le hc harmonique du champ
- +(iX §)'+"•
- 4 b
- Comme le montre le tableau donne plus loin, les sinus peuvent, dans la plupart des cas, être •emplacés par les arcs correspondants et la for-nule peut être écrite sous la forme :
- XX
- -A K (15)
- dans laquelle K a la valeur suivante :
- Cette formule est identique à la formule primitive, mais deux nouveaux facteurs y apparais-
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- sent : l’un introduit les dimensions d’encoches et des dents ; l’autre tient compte de la forme du champ magnétique. On sait que les pertes par courants de Foucault dépendent de la forme du champ, particulièrement dans l’espace interpolaire, et que l'emploi de cornes polaires arrondies et de masses polaires obliques réduit la valeur de ces pertes. La valeur (t/x) est comprise, pour des induits de machines à courant continu de grande puissance, entre 2 et i,4 approximativement et reste constante pour toutes les sections de dents : pour de petits induits, ce rapport a une valeur comprise entre 2,5 et 2,0a l’extrémité des dents ; au fond des encoches, elle est comprise entre 3,3 et 2,5. Le carré du
- rapport (t/x)2 est donc compris entre 1,9 et 4 pour de grosses machines et entre 5,2 et 8,7 pour de petites machines. Pour obtenir quelques valeurs du facteur K, l'auteur a relevé un grand nombre de courbes de champ, et les a décomposées en leurs harmoniques. Les résultats ainsi obtenus sont indiqués par le tableau II. Tl y a principalement deux facteurs qui déterminent la forme de la courbe de champ, les rapports :
- (arc polaire/pas polaire)
- (arc polaire/entrefer).
- A côté de ces facteurs, la forme des cornes polaires et la saturation de la denture et des cornes polaires ont plus ou moins d’importance.
- Pour la détermination du coefficient K, l'auteur s’est servi seulement du premier et du troisième harmonique de champ. La formule fondamentale pour les courants de Foucault ne tient pas compte de la réactance dans les circuits des courants de Foucault et de l’accroissement de résistance ef-
- fective dû à l’action d’écran. Il est évident que les pertes réelles sont plus faibles que celles indiquées par la formule, et, pour tenir compte de ce fait, on a supposé que le premier et le troisième harmoniques seuls produisent des pertes. Le tableau II montre que K est compris approxi-
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- niativement entre i et i,4 : sa valeur moyenne est d’environ 1,26 pour des machines de construction ordinaire. Le facteur (-:/a)-K par lequel on doit multiplier la formule primitive a pour valeur approximativement :
- pour les grosses machines ;
- i,25 (5,2 à 8,7)
- pour les petites machines. 11 est donc compris entre 2,3 et 5 ou entre 6,5 et 11,0. Ces valeurs concordent bien avec celles indiquées par le Pr Arnold, d’après les essais pratiqués, 3,4 à 3 pour de grosses machines bien construites ; 6 à ç) pour des machines de dimensions et de conditions moyennes, et 12 à 18 pour de petites machines et de mauvaises conditions. Les dernières valeurs tiennent compte des pertes additionnelles précédemment mentionnées.
- Pour étendre un peu plus loin la comparaison, il est intéressant d’avoir une idée sur la valeur de ces perles. Comme on l’a dit précédemment, les pertes supplémentaires par courants de Foucault sont produites en partie dans les faces polaires et en partie à la surface du fer de l’induit. Ces dernières seules sont considérées par l’auteur. Dans la fabrication des tôles, l’étampage produit plus ou moins de bavures sur les bords des dents : quand on assemble le novau, ces bavures relient entre elles les différentes tôles et forment une surface plus ou moins cohérente à la périphérie et sur les côtés des dents. Les courants de Foucault peuvent alors se produire malgré l'isolant qui recouvre les tôles (papier ou vernis). Si l’on tourne l’induit ou si l’on lime l’intérieur des dents, on aggrave le mal.
- Si l’on admet que les pertes sont confinées à la surface de la tête des dents elle-même et que cette surface consiste en un revêtement métallique d’épaisseur définie, on peut faire le cal-
- Soient : / la largeur de l’induit ;
- la largeur d’une dent au sommet;
- S l’épaisseur du revêtement de l’extrémité de la dent ; y. la résistance spécifique par centimètre cube.
- de Foucault de côté si et Â0 a pour valeur 4\/2 bfl sin (-^t/44) io-svolts.
- Les f. é. m. vont évidemment en décroissant vers le centre de la surface et la valeur de la racine carrée moyenne est
- (t6)
- La résistance de tous les circuits de courants de Foucault en parallèle a pour valeur
- par centimètre d’épaisseur de la bande, les petits côtés A„ étant négligés en comparaison des grands côtés l. Les pertes dans le volume A„/S en watts ont pour valeur :
- 8/A: S 3.io16
- ;(Wsin>
- (<7)
- En prenant comme valeur de la résistance spécifique v. de fer le chiffre de io~5 ohm par centimètre cube, les pertes en watts par centimètre cube ont pour valeur :
- Comme on l’a vu plus haut, le sinus peut être remplacé par l’arc après quelques transformations; on obtient comme résultat final:
- • ("
- La relation entre les deux pertes, la perte propre et la perte supplémentaire par courants de Foucault, peut être montrée par un calcul effectué sur un générateur à courant continu répondant aux constantes suivantes:
- Fréquence. ....................f— g
- Induction maxima dans les dents. . B(„= 18 5oo
- Longueur de l’induit............/=25
- Pas des encoches...................t = 3,o
- Largeur des encoches. . . y. = A0=i,5
- Longueur des dents................/t = 4>5
- Epaisseur des tôles................A = 0,1
- Coefficient K......................K =1,20
- Epaisseur de la surface de revêtement. S = 0,02 Nombre de dents........................ 180
- On suppose que la bande superficielle ZA0 d épaisseur S se meut dans le champ. La f. é. m. induite dans le circuit extérieur de courants
- De ces chiffres, on déduit pour le volume des dents le chiffre de 3o4oo centimètres cubes et pour le volume du revêtement i35 centimètres
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- cubes. Les pertes par courants de Foucault dans la denture ont pour valeur
- = 660 watts.
- Les pertes dans le revêtement superficiel
- I/exempIe précédent montre que l’étude analytique permet de déterminer la valeur des pertes supplémentaires. On peut évidemment employer la formule primitive pour la détermination des pertes par courants de Foucault, en y introduisant deux facteurs qui dépendent de l’établissement de l’induit et des pôles. Pour tenir compte des pertes superficielles, on peut introduire un troisième facteur c compris entre 1,2 et 2 et dépendant de la qualité des tôles et du procédé de fabrication. Les résultats obtenus de cette façon concordent très exactement avec les chiffres expérimentaux, et l’on peut adopter comme formule, pour le calcul des watts, par centimètre cube :
- ïKr’ (i9)
- c étant compris entre 1,2 et 2.
- On sait que les pertes dans le fer augmentent avec la charge. Cet inconvénient des pertes est entièrement limité à la denture. En ce qui concerne les pertes par hystérésis, il est facile de calculer leur accroissement, puisqu’elles dépendent entièrement de la valeur médiane de l’induction dans les dents. Les pertes par courants de Faucault dans les dents dépendent de l’induction maxima dans les dents et de la forme de la courbe de champ. 11 est évidemment insuffisant de tenir compte seulement de la première valeur. En analysant la courbe de champ avide et à une charge quelconque en ses harmoniques, et en considérant seulement le premier et le troisième harmoniques, on peut déterminer la valeur du coefficient K à vide et à une certaine charge. De là, on peut déduire le rapport des pertes à vide et en charge de la façon suivante :
- Wq en charge____en charge K en charge
- Wo à vide B2(m à vide K à vide
- Moteur monophasé Felten et Guilleaume-Labmeyer (suite) (‘). — Osnos. — Elektrotechnische Zeitschrift, 11 et 18 avril 1907.
- Grand couple de démarrage. — La valeur du couple de démarrage d’un moteur à collecteur à courant monophasé dépend, pour une différence de potentiel donnée aux bornes, du rapport ampère-tours d’excitation ampère-tours de travail
- ou de l’angle que fait l’axe des balais de travail avec l’axe des ampère-tours résultants du stator. Il faut déterminer comment ce rapport doit être choisi pour que, pour une tension donnée, le couple soit aussi grand que possible au démarrage.
- On a admis jusqu’ici que, pour chaque type de machines (moteur à répulsion, moteur série, etc.), il existe un rapport favorable bien déterminé, mais on n’a pas déterminé la valeur de ce rapport. On cherchait, sur les machines finies, à déterminer pratiquement la valeur de cet angle et, par suite, le rapport des ampère-tours. Les résultats obtenus ont été très différents. Tandis que certains expérimentateurs ont trouvé qu’un angle de décalage des balais de 28° est le plus favorable, d’autres ont trouvé un angle de 22", de 180, de i5° et même de io°. L’auteur lui-même a essayé à ce point de vue plusieurs machines et est arrivé, à chaque fois, à des résultats différents, même pour des machines présentant les mêmes connexions, le même nombre de tours par lame de collecteur et la même qualité de balais. L’auteur est parvenu à déterminer d’une façon purement théorique une loi tout à fait générale pour la détermination du rapport indiqué; la pratique a vérifié les résultats ainsi obtenus.
- Les calculs, sur lesquels l’auteur reviendra plus tard, sont laissés de côté dans la présente ctude, où l’on indiquera seulement le résultat final et la conclusion pratique qui s’en dégage.
- Le couple du moteur série compensé (ainsi que de tous les autres moteurs monophasés à collecteur) dépend, pour une tension donnée, en premier lieu de la dispersion entre l’enroulement statorique et l’enroulement rotorique. Si l’enroulement rotorique court-cireuité et l’enroulement statorique se recouvraient entièrement, et si leurs axes coïncidaient, il n’existerait, dans le
- (’) Éclairage Électrique, t. LI, 18 mai 1907, p. a44.
- R. R.
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- circuit total, pas d’autre chute de tension que la chute de tension ohmique. En négligeant la résistance ohmique, on voit que le courant atteindrait une intensité très élevée. En fait, il existe de la dispersion entre le stator et le rotor, même quand les deux enroulements ont le même axe. Cette dispersion produit une chute de tension inductive et une diminution du courant de démarrage. Pin outre, il circule dans le rotor des courants (dans Taxe d’excitation) dont l’axe est perpendiculaire à l’axe de l’enroulement de travail. Ceux-ci ne réagissent pas sur l’enroulement de travail pour le démarrage.
- L’auteur étend la notion de dispersion et désigne d’une façon générale comme flux de dispersion par rapport à un système d’enroulement le champ ou la somme des champs qui ne coupent pas le système d’eurouletnent ou, pour mieux dire, qui n’y pénètrent pas. Le champ de dispersion [peut avoir le même axe, ou un autre axe dans l’espace que le système d’enroulement considéré. Le champ de dispersion est appelé primaire ou secondaire suivant qu’il est produit par le courant primaire ou par le courant secondaire. Dans ce sens, par exemple, le champ d’une bobine de self-induction intercalée dans le circuit primaire ou secondaire d’un transformateur doit être considéré comme champ de dispersion primaire ou secondaire. Les courants d’excitation ne réagissant pas sur l’enroulement de travail, on peut, d’après cette définition, considérer comme champ de dispersion primaire le champ produit par ces courants.
- Sous la dénomination de dispersion, l’auteur désigne brièvement la tension ou la chute de tension produite par le champ de dispersion.
- La dispersion dans l’axe de travail n’est pas nécessaire et doit être évitée autant que possible. On ne peut pas l’abaisser au-dessous d’un certain point, car elle dépend de la valeur de l’entrefer existant entre le rotor et le stator, et elle dépend aussi du pas polaire. La dispersion dans l’axe d’excitation est, au contraire, absolument nécessaire, car ce sont des courants qui circulent dans cet axe qui produisent le champ actif du moteur. On peut donc dire que dans tout moteur à courant alternatif, il existe deux dispersions: une dispersion nuisible et une dispersion utile. L’auteur a trouvé que, dans les moteurs a collecteur, dans lesquels le courant de travail et le courant d’excitation sont à peu près en
- phase, le plus grand couple au démarrage est obtenu quand, rapportée à un seul et même courant, la dispersion utile est égale au tiers de la dispersion nuisible, ou, en d’autres mots, quand les volt-ampères consommés par l’excitation (champs de dispersion utile) ont une valeur égale au tiers des parts en volt-ainpères de dispersion (champs de dispersion nuisibles).
- Si donc, pour une différence de potentiel invariable aux bornes, on veut que le moteur exerce au démarrage un couple aussi grand que possible (sans tenir compte de la consommation en volt-ampères), on doit s'efforcer, dans le projet du moteur, de diminuer autant que possible la dispersion nuisible et de choisir ensuite les dimensions de l’enroulement d’excitation (dans notre cas l’enroulement rotorique) de telle façon que les conditions ci-dessus indiquées soient à peu près remplies.
- Consommation en volt-ampères par kilogram-mètre. — Pour les moteurs d’ascenseurs, il n’est généralement pas nécessaire que le moteur développe au démarrage son couple maximum. Il suffit généralement que le couple soit, à ce moment, 2,5 fois le couple normal. Or un couple égal à 2,5 fois le couple normal est beaucoup plus faible que le couple maximum dans les moteurs monophasés dout il s’agit.
- Il est beaucoup plus important que la consommation en volt-ampères par kilogrammètre (pour un couple de démarrage donné) soit aussi faible que possible. En effet, les variations qui se produisent sur le réseau dépendent de celte consommation en volt-ampères au démarrage.
- La consommation en volt-ampères par kilogrammètre dépend du rapport
- ampère-tours d’excitation ampère-tours de travail.
- Le meilleur rapport au point de vue de la consommation en volt-ampères dépend aussi de la dispersion du çnoteur. L’auteur a trouvé que, pour un moteur donné, la consommation en volt-ampères par kilogrammètre est minima quand la dispersion utile est égale à la dispersion nuisible, c’est-à-dire quand la consommation en volt-ampères est égale à la perte en volt-ampères due à la dispersion (champs de dispersion nuisibles). Les deux lois ont été confirmées par de nombreuses expériences pratiques.
- Four la consommation minima en volt-am-
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- pères au démarrage, on doit donc établir le moteur de telle façon que la dispersion utile soit égale à la dispersion nuisible. Evidemment, il faut chercher encore à rendre cette dispersion nuisible aussi faible que possible.
- Si la tension d’alimentation est réglable, il faut, dans chaque cas, choisir les ampère-tours d’excitation de telle façon que la deuxième condition soit satisfaite. Quand le couple ne suffit pas, on peut augmenter sensiblement la tension.
- Le cas se présente pour les moteurs de traction et d’appareils de levage, dans lesquels on effectue un réglage de la tension pour modifier la vitesse. Dans les moteurs servant à d’autres applications, on peut, si l’on veut éviter une transformation, placer sur le stator un enroulement auxiliaire particulier z3 (fig. 6) relié en
- série avec les balais d’excitation, afin de rendre de cette façon la dispersion utile égale à la dispersion nuisible. Au lieu d’un enroulement auxiliaire, on peut interposer (fig. 7) un transformateur entre l’enroulement statorique et les balais d’excitation, de façon à donner aux ampère-tours rotoriques et à la dispersion utile la valeur désirée. Dans ce cas, on peut relier l'enroulement zw soit directement aux balais d’excitation, soit en des points détermines du transformateur série.
- Tour indiquer quand peut se produire le cas où un transformateur série ou un enroulement auxiliaire sont nécessaires, l’auteur donne l’exem-
- Soit un moteur de 70 ampères, 110 volts et 7 chevaux. Le rotor a un nombre de tours tel que sa dispersion utile soit égale à la dispersion nuisible, et il présente une consommation très faible par kilogramme. On veut, par exemple, employer ce moteur sur un réseau à 220 volts avec la même puissance de 7 chevaux. Pour cela, il faut doubler le nombre de conducteurs du
- stator. La puissance étant restée la meme, le courant statorique doit diminuer de suite. Dans le premier cas, les balais d’excitation étaient traversés par un courant de 70 ampères et la tension de dispersion utile produite dans le rotor était par exemple de 20 volts. Dans le second cas, le courant tomberait à 35 ampères et la tension de dispersion utile à to volts. Celle-ci ne serait plus que la moitié de la tension de dispersion nuisible et le moteur ne remplirait plus les conditions de consommation minima au démarrage. Le plus simple, dans ce cas, est de doubler aussi le nombre de tours d’enroulement du rotor. Dans beaucoup de cas, on peut opérer ainsi, mais pas toujours. En effet, pour éviter des courants de court-circuit intenses, il ne faut pas mettre plus d’un tour par lame de collecteur. En doublant le nombre de conducteurs rotoriques, on devrait donc aussi doubler le nombre de lames du collecteur, ce qui est souvent impossible. On peut, dans ce cas, avoir recours au montage de la figure 6 ou a celui de la figure 7, en plaçant sur le stator un enroulement ayant à peu près même impédance que l’enroulement du rotor, ou en employant un transformateur série pour doubler le courant dans les balais d’excitation.
- Le cas inverse peut se produire : un moteur prévu pour 220 volts peut devoir être employé sur un réseau à 110 volts. L’enroulement statorique doit être bobiné pour 110 volts ; le rotor peut rester invariable, si l’on emploie un transformateur série réduisant de moitié l’intensité du courant; ou un enroulement auxiliaire connecté à l’opposé de l’enroulement du rotor, de façon à affaiblir de moitié le champ du rotor.
- Pour un enroulement rotorique donné, l'enroulement de transformateur ne dépend nullement de la tension pour laquelle le stator est bobiné, car la grandeur du champ d’excitation dans la direction des balais d’excitation b est, d’après la loi indiquée plus haut, dans un certain rapport constant avec le champ principal dans la direction des balais de court-circuit a. Si le même modèle de motor doit être employé pour différentes tensions, le champ principal doit rester à peu près invariable. Le champ d’excitation et la tension d’excitation doivent donc rester invariables, c’est-à-dire que le nombre de tours dans l’enroulement de transformateur doit rester invariable.
- (A suivre.) B. L.
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- TRANSMISSION & DISTRIBUTION
- Étude théorique et pratique sur les coupe-circuits fusibles. — G.-J. Meyer. — Elektrotechnhche
- L’auteur a cherché à déterminer comment la fusion se produit, quels sont les facteurs qui exercent une influence et comment on peut, par des calculs simples, prédéterminer le fonctionnement des coupe-circuits fusibles.
- On peut distinguer deux phases dans le fonctionnement d’un fusible : réchauffement depuis la température ambiante jusqu’à la température de fusion du métal et la rupture du circuit traversé par le courant. L’auteur s’occupe d’abord de réchauffement et ensuite de la rupture du circuit.
- Le temps nécessaire pour réchauffement du fusible est beaucoup plus considérable que le temps nécessaire à la Réparation des deux électrodes. On peut donc admettre que ce dernier est négligeable en comparaison du premier et que le temps qui s’écoule depuis le moment où se produit la surcharge jusqu’au moment de la fusion est employé presque exclusivement à réchauffement.
- Comme l’on sait, la fusion se produit d’autant plus vite, pour une intensité de courant constante, que cette intensité de courant est plus grande. On peut donc tracer des courbes qui, pour un fusible donné, indiquent la durée de la charge en fonction de l’intensité de courant.
- L’auteur suppose que, à un moment déterminé, on fait passer dans le fusible une intensité de courant déterminée que l’on maintient jusqu’à la fusion. Ce temps est compté à partir du moment de la fermeture du circuit. Les courbes obtenues permettent de résoudre les problèmes relatifs aux fusibles ; il est plus commode, pour les calculs ultérieurs, de déterminer les équations auxquelles répondent ces courbes et de se servir de ces équations.
- Le bilan calorifique est le suivant :
- chaleur produite — chaleur dégagée à l’extérieur -+- différence des quantités de chaleur produites et absorbées par suite de la conductiun de l’électricité = chaleur agissant sur le fusible.
- Ce bilan conduit à l’établissement d’une équation différentielle que l’on ne peut, en général, pas intégrer : quelques simplifications permettent, néanmoins, de poursuivre le calcul. On arrive à la formule finale suivante :
- Co?
- !\ i (ioofl
- W—0-+-
- — 3
- / J]p0
- 4iÜOOÿ
- — h
- J’p.o+üâ
- 4i6ooÿ
- +aü
- 4i6ooq
- (O
- Dans cette formule, les lettres ont la signification suivante :
- s temps en secondes écoulé depuis le moment de la fermeture du circuit jusqu'à ce que la température l soit atteinte. Si l’on introduit au lieu de t la température de fusion 4, s indique le temps en secondes depuis le commencement de l’établissement du courant jusqu’au moment de la
- J courant en ampères.
- /„ résistance spécifique du métal employé comme fusible, en ohms par millimètre carré et par mètre de longueur, à o°.
- a coefficient de température de la résistance.
- C, chaleur spécifique du métal employé par centimètre cube à o°.
- 3 coefficient de température de la chaleur spécifique.
- q section de fil en centimètres carrés. o périphérie du fil en centimètres carres. k coefficient de ventilation, c’est-à-dire chaleur dégagée par centimètre carré de surface, par degré de différence de température et par seconde. 9
- 4 température existant au milieu du fusible au moment où le courant est établi. Cette température initiale ta ne concorde généralement pas avec la température ambiante t0.
- On voit que cette solution est un peu compliquée et n’est pas d’un emploi pratique. Elle n’est valable que pour un cas simplifié, dans lequel on peut négliger la chaleur absorbée parles bornes ou les contacts. Si l’on tient compte de ce facteur, la formule devient plus compliquée. Des expériences ont montré à l’auteur que les résultats théoriques et les résultats expérimentaux
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 21.
- présentent une bonne concordance. Dans la suite de cette étude, l’auteur s'est limité à quelques cas particuliers qui présentent un intérêt pratique et permettent de tirer quelques conclusions relativement au choix du métal à employer et au dimensionnement des fusibles.
- (A suivre.) H. I..
- Sur les lignes de transmission. — Fonder. — Elektrotechnik und Masehinenbav, avril 1907.
- La chute de tension dans une ligne de transmission dépend de la résistance, de la self-induction et de la fréquence, ainsi que du facteur de charge et du facteur de puissance. Si le facteur de puissance est élevé, la chute de tension totale dépend principalement de la résistance : si la charge est fortement inductive, la chute de tension totale est déterminée principalement par la self-induction de la ligne.
- Si l’on admet une certaine chute de teusion inductive, de 10 à 20 °/o environ, on peut, pour une longueur donnée de ligne, une fréquence et une tension données, déterminer la puissance maxima qui peut être transmise pour la chute de tension inductive admise. L'auteur calcule la puissance maxima pour une transmission triphasée avec im,8 d’écart entre les conducteurs, i5 °/o de chute ohmique, une fréquence de a5 périodes et cos a = o,85.
- La puissance apparente, représentée par le courant de charge d’une ligne de transmission, dépend de la tension, de la fréquence et de la disposition des fils. Pour 320 kilomètres de longueur de ligne et une fréquence de Go périodes, la puissance apparente est égale à la
- puissance maxima pour 20 °j0 de chute induc-
- Les courants de charge ne contribuent pas à améliorer le réglage de la tension d’une machine à courants alternatifs.Le courant de charge est un courant déwatté décalé en avant et directement proportionnel à la tension. La réaction d’iuduit produite par le courant de charge renforce l’excitation du générateur, Si une chute de tension est produite pour une variation de charge, le courant de charge diminue et l’excitation est affaiblie. Les conditions sont les mêmes que dans une dynamo
- E. B.
- TRACTION
- La traction électrique sur les voies ferrées. — P. Dawson. — The Eleetrician, 19 avril 1907.
- L’application de la traction électrique aux tramways remonte à 1879, époque à laquelle Siemens équipa le premier tramway électrique. En ce qui concerne la traction électrique sur les voies de chemin de fer, la première application importante a été celle de City and South London Ry (1890). Les dates de mise en service des équipements électriques de différentes lignes sont les suivantes : Liverpool Overhead, 1893 ; New York, New Haven and Hartford, 1894 ; Baltimore and Ohio, 1896 ; BurgdorfT(jun,i89G; South Side Elevated Chicago, 1899 ; Central London, 1900; Métropolitain de Paris, 1900; Paris-Orléans, 1900 ; Chemins de fer de l’Ouest, 1900; Milan Varèse, 1901 ; Yalteline, 1902 ; Chemin de fer aérien de Berlin, 1902 ; Man-hattanElevated, 1902 ; Berlin Lichterfelde, I9o3; Mersey, 1903 ; Lancashire and Yorkshire, 1904; Norlh Eastero, 1904; Metropolitan District, igo5; Pennsylvania, Atlantic CityBranch, 1906 ; New York Central, 1907 ; New York, New Haven and Hartford, 1907 ; London, Brighton aud South-Coast, 1908.
- Dans la liste qui précède, les lignes peuvent être groupées de la façon suivante :
- i° Lignes nouvellement construites et ne pouvant pas adopter la traction à vapeur ;
- 2n Lignes construites pour la traction à vapeur et transformées pour l’adoption de la traction électrique en vue d’améliorer le rende-
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- 3° Lignes à vapeur équipées à l'électricité en vue d’expériences;
- 4" Lignes à vapeur transformées à l’électricité à cause du prix trop élevé du charbon et du bas prix de l’énergie électrique ;
- 5° Lignes à vapeur transformées pour des raisons politiques ou d’autres raisons;
- (i" Lignes à vapeur transformées à l’électricité pour utiliser plus complètement les voies.
- En ce qui concerne le premier point de vue, il est évident qu’aucun métropolitain souterrain ne peut employer la traction à vapeur à cause de la fumée. Pour la même raison, les lignes du tunnel de Baltimore, la ligne de Paris à Versailles, le prolongement de la ligne d’Orléans ont dû être équipées électriquement. La ligne du métropolitain aérien de Livcrpool a dû adopter la traction électrique à cause des dangers d’incendie qu’avait présentés la traction a vapeur dans la partie de la ligne qui longe des docks.
- Des exemples de transformation de lignes à vapeur pour améliorer la situation financière ont été donnés pour les lignes du métropolitain aérien de Chicago, du chemin de fer aérien de Manhattan, du chemin de fer de la Mersey. Sur le New York, New llaven et Hartford Railway, le premier équipement électrique avait été réalisé dans un but expérimental. L’équipement des lignes de Milan-Varèse et de Berlin-Lichterfeld a été fait aussi en vue d’expériences.
- Dans la quatrième catégorie, oii l’électricité a remplacé la vapeur à cause du prix élevé du combustible et de l’abondance de la force motrice hydraulique, on peut ranger les lignes de Burg-dorf Thoune et de la Valteline.
- La cinquième catégorie comprend les lignes du Metropolitan District, du New York Central, et du New-York, New-Haven and Hartford à proximité de New-York.
- Dans la sixième catégorie, qui comprend les lignes où l’électricité a remplacé la vapeur pour permettre d’améliorer le trafic et le rendement, on peut citer le chemin de fer de Liverpool et Southport, la ligne de Philadelphie à Atlantic City et le chemin de fer du London Brighton and South Coast.
- La plupart des lignes électriques sont des lignes urbaines ou suburbaines. Ce n’est que depuis peu d’années qu’on a entrepris l’électrification de grandes voies de communication. Il est nécessaire de considérer les différentes condi-
- tions dans lesquelles fonctionnent les différents chemins de fer pour déterminer si l’électrification est avantageuse ou non. Par exemple, en Suisse, en Suède, dans certaines portions de l’Italie et dans des contrées similairement situées, où le charbon doit être importé et colite cher, et où il existe d’importantes chutes d’eau, les conditions sont évidemment tout à fait différentes de celles qui existent dans un pays comme l’Angleterre, où le charbon est abondant et bon marché, et oii les chutes d’eau sont rares. Ainsi, en Suisse, une commission spéciale a été chargée par le gouvernement d’étudier la possibilité d’utiliser la force motrice hydraulique pour alimenter toutes les voies ferrées du pays. Des projets très sérieux ont été établis pour l’électrification de certaines portions de grandes lignes telles que la Vorarlberg, d’Innsbruck à Zurich, et le Saint.-Got.hard de Lucerne a Milan. U semble probable, étant donnée l’abondance des chutes d’eau dans cette région, que l’électrification de ces lignes sera réalisée dans un avenir assez rapproché. Même si les dépenses d’exploitation étaient les mêmes avec l’électricité qu’avec la vapeur, on retirerait un grand avantage du fait que les chemins de fer ne dépendraient pas de l’étranger pour la fourniture du combustible et ne feraient appel qu’aux ressources locales. Toute la question de l’avenir do l’électrification des voies ferrées est purement une question financière, dépendant du capital nécessaire pour le premier établissement et des dépenses d’exil suivre.) li. K.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- & RADIOTÉLÉGRAPHIE
- Sur la mesure du décrément de radiation de conducteurs rectilignes. - F. Conrat. — Annaîcn des Phjsik, il*1 4, igoy.
- En s’appuyant sur la théorie de Maxwell, on peut, d’après Abraham, calculer le décrément logarithmique <r dû à la radiation pour l’oscillation fondamentale dans un conducteur rectiligne de longueur / et de diamètre ir d’après la formule:
- ^ (//-•)
- Quelques observations ont été faites îortissemcnt de conducteurs rectilignes
- (>)
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- tenant généralement un éclateur, c’est-à-dire présentant un décrément de résistance de valeur inconnue. L’auteur a jugé intéressant d’effectuer des expériences précises et a procédé de la façon suivante pour la mesure de la radiation.
- Le conducteur rectiligne était utilisé comme récepteur sans éclateur et était excité par un oscillateur fermé d’amortissement total y0. La variation de la période de ce dernier permet, d’après une méthode analytique indiquée par Drude. de déterminer commodément la somme des décréments Yoi = Y«H~Yi- Pour déterminer et éliminer yn, on faisait des expériences de résonance entre le même excitateur et un second résonateur qui, dépourvu de radiation et d’absorption, possédait un décrément de résistance 0 = ys facile à calculer au moyen de la for-
- 9=„,v\/c7L = ^-a/r), (a)
- iv étant la résistance du conducteur à la fréquence des oscillations de longueur d'onde L étant la self-induction, C la capacité (électromagnétique), C le rapport des systèmes de mesure. Un grand nombre de mesures faites de ccttc façon sur des fils de differentes longueurs et épaisseurs n’ont conduit jusqu’à présent à aucun résultat satisfaisant, à cause de diverses influences perturbatrices. Les résultats obtenus sont indiqués brièvement par l’auteur dans ce qui
- Le circuit primaire comprenait une capacité variable formée par un condensateur de précision à plaques circulaires de îo centimètres de diamètre. La sclf-induction consistait en un circuit plus ou moins grand suivant la longueur d’onde. Le circuit oscillant était excité par differentes bobines d’induction munies soit d’un interrupteur Desprez, soit d’un interrupteur Wehuelt. Le secondaire de ces
- T A D L E A U
- POSITIONS MAXIMA
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- bobinas était relié par rintermédiaire de petits éclateurs, aux électrodes de l’éclateur principal. Les longueurs d’onde étaient mesurées empiriquement d’après la méthode de résonance indiquée par Drude pour des ondes courtes. Les circuits secondaires contiennent des cléments thermo-électriques en forme de croix (cuivre et constantan).
- Appelons X”1 la longueur d'onde de l’excitateur pour laquelle l’effet intégral dans un récepteur accouplé atteint son maximum sm, et X” les longueurs d’onde supérieure ou inférieure à la longueur d’onde X* de l'excitateur, pour lesquelles les déviations s1 et s1' sont aussi égales que possible entre elles et égales à s-m/a ; soit enfin -, l’amortissement de l'excitateur, y celui d’un récepteur quelconque. On a d’après Drude :
- -yV-(*'+*')
- (3)
- Pendant les mesures de z, on étudia sur une tige servant de conducteur si une variation de v0l ne pouvait pas provenir do la modification delà constitution superficielle des fils, résultant de la formation d’une couche d’oxyde. Le résultat
- On observa ensuite les sommes des décréments entre l’excitateur et quatre types de récepteurs : un récepteur rectiligne de 20o/o,o5 sans fil parallèle, puis avec fil parallèle à 190 centimètres de distance, puis avec un fil parallèle à 193 centimètres de distance, et enfin un récepteur circulaire. Les séries de chiffres numérotés de 1 à 8 indiquent les déviations correspondantes (tableau I) : p désigne l’écartement des plaques du condensateur.
- Pour déterminer l'effet d’un fil parallèle de même longueur, l’auteur a fait une série d’expériences «avec» et « sans» le fil parallèle placé a 215 centimètres de distance.
- Les mesures faites pour la détermination de z ont donné les résultats qu’indique le tableau III. Dans celui-ci, l désigne la longueur, r le rayon du conducteur rectiligne en centimètres, ffeak la radiation calculée d’après la formule (1) et ms la radiation observée expérimentalement. Pour obtenir les radiations observées, on ajou-tait aux différences — y2 obtenues dans
- ta expériences de résonance les différences des décréments Joule indiquées eu(ô2 — ôj).calculées d'après la formule (1).
- TABLEAU III
- Ensuite l’auteur a mesuré la diminution Ac de la radiation due à la présence de fils parallèles différemment constitués et placés à différentes distances. À une distance a du conducteur de 1 millimètre de diamètre était disposé un fil parallèle situé à h centimètres de hauteur du plan de l’excitateur. La valeur y0l de l’amortissement sans ce fil (déviation maxima sm) devenait y'0l (déviation maxima Az représente
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- la modification de ['amortissement qui en résulte, c’est-à-dire de la radiation du conducteur. Les résultats obtenus sont indiqués par le tableau IV. Bien que, dans la radiotélégraphie, les conditions soient différentes, l'affaiblissement de la transmission constaté lorsque des fils sont placés parallèlement à l’antenne doit être en partie attribué à la diminution de la radiation.
- TABLEAU IV
- période (longueur) du fil parallèle diffère plus de celle du récepteur. En faisant varier la longueur du fil parallèle, l’auteur a trouvé les résultats qu’indique le tableau V.
- TABLEAU V
- . 5 ((' — /). ioo/Z -2, -
- |385 O '»/„ o,3o (0,23) 182
- I + IU o,38 (o.,5) 82. 39j
- -1-20 o,ao (o,o3) 54
- '385 0.474
- 0.488, Ym i0,7ÜI
- aoo cm ^345 v3o5 o,5o3 o,,98 75 - 48
- o,63o o,c83
- i
- Les conclusions que l’on peut tirer des differentes expériences de railleur sont les suivantes :
- ia Dans les mesures de la radiation de conducteurs rectilignes, les conducteurs parallèles qui se trouvent dans le voisinage peuvent modifier les résultats de différentes façons suivant leur distance, leur période propre et leur position.
- Pour que les mesures donnent des résultats voisins des résultats théoriques, il faut que l’espace qui entoure le conducteur rectiligne dans un rayon de deux fois et demie sa longueur ne contienne pas d’autre conducteur parallèle.
- 2° La diminution de la radiation produite par un conducteur parallèle est d’autant plus grande que les périodes propres (longueurs) sont plus voisines l’une de l’autre.
- 3° La radiation d'un conducteur rectiligne s’annule quand un fil parallèle est placé suffisamment près (//8 environ au moins). Quand les fils sont tout à fait voisins, l’excitation inductive est très marquée, et l’amortissement croît peut-être
- 4° Pour les mesures de la radiation d’un conducteur rectiligne employé comme récepteur, on obtient, en approchant suffisamment un (il parallèle de façon à faire disparaître la dispersion, un procédé pour déterminer l’amortissement dû à la résistance.
- 5° Des conducteurs parallèles peuvent occasionner, non seulement une diminution, mais aussi, pour un grand écartement, une augmentation de la radiation. Pour un fil de 2 mètres de longueur, un fil aecordc placé à une distance égale à la longueur du conducteur a produit un accroissement de 25 L’action de conducteurs parallèles peut donc amener à trouver, dans les mesures, des valeurs tantôt trop élevées, tantôt trop faibles.
- 6° Entre la distance d’un fil parallèle accordé, pour lequel la radiation d’un conducteur rectiligne s’annule (1/8 environ) et celle pour laquelle on obtient un maximum (/ environ), la radiation est à peu près une fonction linéaire de la distance.
- 7° La distance pour laquelle la radiation, que chacun des deux fils parallèles présenterait si l’autre n’existait pas reste invariable quand l’autre fil agit, a été trouvée égale aux trois quafts de la longueur pour les fils de 2 mètres de long.
- 8° Les actions d’un conducteur parallèle sur un fil rectiligne placé à une distance déterminée diminuent quand on approche d’autres conducteurs parallèles. Moins un système rayonne lui-même et moins il influence la radiation d’un autre conducteur rayonnant fortement.
- g° La proximité de fils reliés à la terre et bien isolés non parallèles n’exerce presque aucune action sur l amortissement.
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- 25 Mai 1907.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 287
- io° La valeur de la radiation (0,28) d’un fil de 2oo millimètres de longueur et d'un millimètre de largeur placé dans les meilleures conditions possibles est inférieure d’environ 7 °/0 à la valeur théorique.
- R. V.
- ÉCLAIRAGE
- Sur les lampes à arc en vase clos. — W. Wedding. — Elektrhche Kraftbetriebe und Bahnen, 1.4 mars 1907.
- Les lampes à arc en vase clos ou lampes de longue durée ont fait l’objet d’un emploi fréquent en Amérique, et sont peu répandues sur le continent. Cela tient à ce que, en Amérique, on cherche d’abord l'économie d’installation et
- d’entretien, tandis que, sur le continent, on cherche d’abord à obtenir une lumière fixe et invariable.
- L’auteur a fait un certain nombre d’expériences sur de nouvelles lampes à arc en vase clos perfectionnées dont l’emploi peut rendre de réels services dans certains cas. Toutes deux étaient stables pour une intensité de courant normale de 6 ampères. Le diamètre des deux charbons homogènes était de i3 millimètres. La tension d’essai était de 110 volts; le courant était fourni par une batterie d’accumulateurs. Les courbes polaires pour la détermination de l’intensité lumineuse inférieure moyenne étaient tracées par la méthode commune des mesures dans deux quadrants opposés. Le tableau I donne les résultats des premiers essais d’usure des charbons.
- DES CHARBONS
- ..... A
- U périodes de fonctionnement, de 98,5 heures au total .“S négatif uMh —
- Total i,3i3 mm. Total 1,344 mm.
- positif 1.395 mm. négatif o,38a - positif i,i mm. négatif 0.38a —
- Total i,8i5mm. Total 1,482 mm.
- Dans les deux séries d’essais, chaque lampe j eux les charbons des deux lampes. Les résultats bnctiomuût avec ses propres charbons. Dans 1 trouvés sont les suivants : me 2e série d’expériences, on échangea entre j
- U S U K E DES CHARBONS
- A — B
- posilif 0,97 mm. négatif o,t77 -
- Total 1,765 mm. Total T,i47mm.
- On voit que l’usure par heure du charbon né- I que 3o millimètres du charbon négatif doivent gatif inférieur peut atteindre omn\52. En 100 être inutilisés, il faut que le charbon négatif ait heures, lu longueur de charbon consommée 80 millimètres de longueur pour une longueur s élevait donc à 52 millimètres. Si l’on compte | de 100 heures. Ce sont les résultats les moins
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- â88
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. tî, - N® U.
- favorables et, dans le cas le plus favorable, la lampe présente une usure de omm, 18, soit un tiers de la précédente.
- Le tableau II indique les résultats obtenus dans les mesures photométriques faites sur ces deux lampes.
- Ces chiffres montrent que l’usure par heure des charbons positifs est comprise entre i et imu,,3 ; celle des charbons négatifs entre 0,2 et o,5, et celle des deux charbons ensemble entre i,i et iwm,8. La consommation spécifique pour
- l’intensité moyenne hémisphérique inférieure est de i,i4 à 1,72 watts par bougie hémisphérique inférieure, avec uu globe opale allongé d’environ 20 centimètres de longueur et 7 centimètres de diamètre; elle est d’environ 1 watt par bougie hémisphérique avec un globe clair. Rapportée à la tension de no volts du réseau, la consommation spécifique est comprise entre 1,62 et 2,46 watts dans le premier cas, et i,4 watts dans le second cas.
- (A suivre.) E. B.
- Le Gérant: J.-B. Nouet.
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- imedi !« Juin 190T.
- 3. — N»
- 14* Année
- L’Eclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ÉNERGIE ^
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l'Institut. — A. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l'École des Ponts et Chaussées. — Éric GÉRARD, Directeur de l’Institut Électrotechnique Monte-fiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’École des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l'Institut. — D. MONNIER, Professeur à l’École centrale des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut.’ — A. WITZ, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille, Membre Corr‘ de l’Institut.
- DE L'EMPLOI DES WATT MÈTRES (DE TORSION, ET DE ROTATION),
- A LA MESURE DE LA PUISSANCE CONSOMMÉE PAR UNE DISTRIBUTION DE LAMPES ÉLECTRIQUES
- La mesure de la puissance consommée par une distribution de lampes électriques est faite couramment à l’aide des wattmètres, appareils présentant l’avantage de fournir immédiatement, par une seule lecture, la quantité cherchée.
- Mais pour que la lecture faîte donne le résultat attendu avec la plus grande approximation possible, il est nécessaire que le wattmètre soit bien étalonné', c’est-à-dire qu’il faut connaître la constante de l’appareil correspondant aux divers régimes examinés, et le coefficient de consommation de la distribution électrique correspondante.
- Les traités de mesures électriques établissent l’approximation avec laquelle on peut connaître les résultats, approximation qui dépend de la relation existant entre : les résistances des bobines du wattmètre, la résistance d’une lampe, et le nombre de ces lampes sur la distribution ; de la comparaison des erreurs établies ainsi, dans les 2 cas ordinaires de l’installation, — cas que nous allons examiner, — on déduit le dispositif à adopter pour que cette erreur soit la plus faible possible.
- Mais on rapporte généralement l’erreur à la puissance consommée par les lampes, alors qu’en réalité c’est à la puissance indiquée par le wattmètre qu’il faudrait le faire, puisque c est cette dernière que l’on évalue, et non la première qui est inconnue, naturellement.
- Considérons les 2 casprincipaux d’installation adoptés dans la pratique, pour la détermination de la constante d’un wattmètre quelconque, les lampes fonctionnant sur couvant continu.
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 22.
- 1er cas. — La bobine-ampèremètre (résistance R,) du wattmètre: A,, est en série avec l'ampèremètre A (résistance R) de contrôle, celui-ci fournissant exactement l’intensité I du courant dans les lampes, au nombre de n, et aussi identiques que possible, dont chacune a pour résistance R' ; la bobine-voltmètre Vj (résistance : r,) et le voltmètre V (résistance : _r) sont en dérivation aux bornes p et q (fig. i).
- I EEEd y
- 'V±l_____£
- Soient: E, la différence do potentiels (inconnue) aux bornes p', q, de la distribution des lampes l, /, /; et 1 l’intensité (connue par l'ampèremètre A) du courant dans ces lampes.
- Les lampes consomment la puissance EL
- Et, puisque : I_______n E
- “ R'”R'
- (les n lampes étant en dérivation),
- El:
- telle est la puissance à évaluer.
- Aux bornes des bobines V et Y,, la différence de potentiels est :
- e — E + I (R + R,) ;
- ou: ^E+^R + R,),
- La lecture au voltmètre fournit donc une erreur absolue (en excès), pour la f. \
- f(R + H,).
- avec le même courant I. L’erreur absolue sur la puissance évaluée est donc :
- ’-0(R + ROx^ = ^(R + Ui).
- IL
- U erreur relative correspondante, fournie p mètre, voltmètre), donc : parle wattmètre,
- ^(11 +R,)
- ^rr(R+n>)+-
- IV4
- 1 la lecture des appareils de contrôle (ampèr ;——(indépendante des voltmètres).
- «(R-h IÉ)
- Or, le wattmètre (de torsionpar exemple), fonctionnant à la puissance cl, fournit un angle de torsion 9 nécessaire pour ramener la bobine mobile au zéro. Si K est la constante propre du wattmclre (laquelle, évidemment, ne dépend pas do la distribution des lampes), on peut écrire : eï = Kô; d’où K = — •
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- RR VUE D’ELECTRICITE
- 29Î
- Une fois cette constante déterminée, dans une mesure ultérieure on multipliera l'angle de torsion obtenu : 0, par la constante K, pour obtenir la puissance au rvattmètre : mais on n'aura pas ainsi la puissance absorbée par les lampes, laquelle vaut El. Et nous pouvons écrire: El = el x —= KO x — ;
- ce quotient: ^ = <7, que nous appellerons coefficient de consommation de la distribution, et qui nous fournira Kl cherché, en fonction de la lecture au wattmèlre : KO, vaut:
- a__ E _ E ______i
- * E+f(H+R,) i+^(R+n.)
- Remarquons que l’on a aisément, d’ailleurs:
- El el — eel __ el~ ' a — 1
- tel est le coellicicnî cherché.
- Ce coeflicicnt sera d’autant plus voisin de i, que l’erreur $ sera plus faible, donc que le nombre n des lampes sera plus faible, en même temps que R et R, seront plus petits. Nous voyons déjà la nécessité d’utiliser des bobines-ampèremètres très peu résistantes.
- Dans les mesures ultérieures, — après l’étalonnage, — l’ampèremètre À n’étant plus en série, on fera : R = O ; ou aura :
- les résultats seront, ch
- ne plus approchés encore.
- cas. — Les bobine-voltmèLre V, et voltmètre V sont en dérivation aux bornes mêmes de la distribution : p' et q (Gg. 2). Dans ce 2* cas, le voltmètre accuse exactement la différence de
- potentiels aux bornes p' et 9 des lampes ; mais l’ampèremètre indique, en plus du courant 1 allant ux lampes, un courant K circulant dans la dérivation formée par les 2 bobines voltmètres V et V,. La résistance d’ensemble de ces 2 bobines vaut (loi de Kirchhofl):- rr'~ ; d’où, pour l’intensité R' r~\~ri
- I frfr+r,)
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI.— N« 22.
- La lecture des appareils fournil donc, quant à la puissance à évaluer El, et sur la puissance au wattmèlre, une erreur absolue (en excès) égale à :
- ^EIR'(r + r,)_
- lP"
- îsqu
- R'
- ,*£±IÙ.
- D’c
- ; erreur relative :
- -(indépendante des ampèremètres).
- Le coefîicienl. de consommation des lampes vaudra, dans ( _E(I + 1,)-K1,_
- 'E(I + I,) E(I + 1,)
- iv /
- jnt quand t' a la plus petite valeur possible, e’esl-à-dire quand rand, en même temps que 2 voltmètres (V, V,) de très fois K connu |'lv_ —on ploiera plus le voltmètre étalonne V: il suffira de faire: r = co ; d'où l’on aura:
- Ce di spositif des appareils cc >n a un nombre de lampes Ir
- . les mesures ultérieures,
- grandes résistances. Dax
- -<x;
- R'X-
- et : a's = 1 —z[ > a .
- Remarque. — Nous pouvons, dès maintenant, établir le nombre des lampes pour lequel les erreurs relatives z et z se confondent; on aura, dans ce cas particulier:
- n(R + n,) r,(7 + p
- IV _ 1! ___.
- '(K + lî.) W-L + lV
- d’où l’on déduit
- n = R'
- R-h Ri
- En général, étant donné les résistances généralement choisies pour R, R,, r, r,, le Ier cas convient à 1 ou 2 lampes seulement (si R' correspond à de faibles voltages, 8 à 10 volts), à un plus grand nombre (1 à 20 lampes, cas des lampes de 10 bougies, à 110 ou 120 volts); le second cas convient à un nombre plus considérable de lampes.
- Dans le cas du wattmètre de rotation (compteur), la formule de cet appareil est (s’il fonctionne à la puissance cl, du ier cas) : cl =K x ^ ; (N = nombre détours du disque-frein
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- 1er Juin 1907,
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- en T secondes; el représentant des watts-heure, et K le nombre de watts-he de disque).
- Le coefficient de consommation est toujours a, correspondant à i —z.
- ç; lo rnmntûnr fnn/'tî/vnnu Ig puissance E(I —J— Ii)-» - 2' 0as> - on &Ura :
- E(l + U=Kx-]oxN.
- 3 pour i tour
- Exemples de mesures. — A). Wattmètre de torsion. — i° Soit à mesurer la puissance consommée par des lampes à incandescence de 8 volts (résistance : 12 ohms environ). Nous employons une batterie d’accumulateurs (de 4 éléments), un ampèremètre de o à 10 ampères (R =r o'",o4), un voltmètre de o à 3o volts (/*= 157 ohms) ; un wattmètre de Weber qui donne : R1 = o“,5o ; r,= 25o ohms Nous employons successivement, sur la distribution : n ~ 1 ; n= 2 ; n = 3 lampes.
- L’égalité des erreurs aura lieu pour :
- c’est-à-dire entre 1 et 2 lampes; pour 1 seule lampe, le premier dispositif sera adopté; à partir de 2 lampes en dérivation, l’on emploiera le 2e dispositif, lequel fournira des erreurs relatives décroissantes quand n augmentera.
- En outre de l’approximation due à la disposition relative des appareils et des lampes, il faut aussi tenir compte de celle avec laquelle les appareils de mesure nous fournissent les lectures de e, de I, et de 6.
- Or, la f. é. m. e est connue à i,5 °j0, el l’intensité 1 à B °/c (d’après la graduation de ces appareils et l’intervalle entre les divisions de leur graduation) (’); le Droduit e\ est donc
- connu à 6,5°/0; soit': à moins de 10 ® /u, ou —: nous exprimerons e\ avec un chiffre décimal seulement. 10
- Quant à 0, on commet sur sa lecture une erreurabsoluc de i/4de degré; d’où une erreur relative allant de 3 °/0 à 1 %> quand la torsion varie de 8° à 20° ou 26° (angles obtenus dans nos mesures).
- Les évaluations de El, qui dépendent cle el (El = ae\ =(1 —s) el), comporteront avec elles, une erreur relative du même ordre que el ; car (1—e), comme s, est obtenu à moins
- deA.
- Dans le tableau qui suit, les valeurs cle El sont indépendantes de K, puisqu’elles proviennent de la lecture directe de e et 1, et du calcul de s et de 1 —z. Mais, dans les mesures ultérieures, qui fourniront el par un produit tel que : KO, il faut connaître K dans les conditions où l’on opérera, conditions analogues à celles du présent essai, par exemple ; c’est-à-dire avec de faibles puissances, — par suite avec une approximation pas très élevée. Or, 0 étant connu à 3 % (1 lampe) ; 1,0 % (2 lampes) ; 1 °/„ (3 lampes), et el à 6,5 °/0, K sera approché à : 9,5 °/„ (1 lampe) ; 8 °/0 (2 lampes) ; 7,5 "/# (3 lampes) ; soit, dans les 3 cas, à moins de 10 %; nous exprimerons donc K avec r seul chiffre décimal. Le tableau suivant reproduit les résultats de nos mesures.
- (*) Le voltmètre donne les lectures à 0',iu5 prè 1 à oa,o5 ; soit une erreur relative moyenne, dans no
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- Nota. — Dans le cas de la mesure d'aussi faibles puissances, les diverses erreurs relatives qui concourent à l’établissement des résultats, ne permettent de compter, pour K, que sur
- 1 chiffre décimal.
- Remarquons que, conformément à ce que nous avons prévu à priori, les puissances réelles consommées doivent être prises égales à 4W,7 pour r lampe (i" dispositif), g",2 et i.3"’,3 pour
- 2 et 3 lampes (2r dispositif), résultats correspondant aux moindres erreurs; ce qui donne respectivement: 4"’,7 ; 4"’,5 ; et 4",i pour les lampes nns 1, 2 et 3 (cette dernière un peu plus résistante que les 2 autres). La consommation spécifique des petites lampes est plus élevée que celle des lampes de grand voltage : elle est en effet de plus de !\ watts pour 1 bougie décimale (intensité lumineuse de ces petites lampes).
- 20 Pour évaluer la consommation (le lampes do to bougies (no volts), nous avons ajouté à la bobine-voltmètre du watLmètre, une résistance additionnelle de 55o ohms, laquelle portait sa résistance totale à 800 ohms, et reculait sa limite d’emploi de 35 volts à 1 r5 volts. L’ampèremètre de contrôle donnait : R = on,im,o4 et le voltmètre (de o à i3o volts) : r=2G4o ohms. Chaque lamp.e avait une résistance de 33o ohms (à 5 ohms près).
- Les erreurs sets' ducs aux dispositions relatives des appareils sont égales pour;
- co mini
- nous avons expérimenté 6 lampes seulement,
- = 18 lampes ; le 1“ dispositif
- :ul a été adopté.
- Les f. é m. e, au volt mètre, sonL obtenues avec une erreur relative de -— o,46 °/0 (pour
- toutes les lampes); quanl aux intensités I, elles sont évaluées avec une erreur absolue probable de oa,02Ô; les erreurs relatives correspondantes (décroissant avec l’augmentation du nombre des lampes), valent :
- Les erreurs relatives du produit el, qui sont les sommes des précédentes et. de l’erreur
- o,46
- la f. é. ni. e, seront, en les mettant
- la forme -- - :
- ex 10
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
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- par suite, on pourra compter sur i chiffre décimal pour les valeurs de el dans les S premières lampes el sur deux chiffres décimaux dans les autres.
- o°25 i 75
- Les erreurs relatives pour l’évaluation de sont respectivement: (une
- lampe); puis ; °— et (6 lampes); les erreurs relatives sur R = y vau-
- drait donc respectivement les sommes des erreurs sur el et surft; soient respectivement, sons
- la forme —1— :
- CX»
- on pourra donc prendre, pour K, un chiffre décimal exact dans les deux premiers résultats et deux chiffres décimaux dans les quatre derniers. Le tableau II ci-dessous indique les résultats ainsi obtenus.
- Les valeurs trouvées pour s, — depuis i jusqu’à 6 lampes, —sont très faibles; elles s’expriment par des millièmes; on peut donc les négliger pratiquement, et poser très sensiblement a ^ i ; d’où Kl = el : c’est-à-dire qu’on peut admettre les indications du wattmètre comme acceptables pour les lampes. Nous donnons ci-après les diverses valeurs de £ à litre de renseignement, — et pour faire voir, simplement, comment l'erreur croit, avec le nombre de lampes, selon la loi des séries (voir la formule de s).
- Remarque. — Les valeurs de K diminuent quand la puissance, — par suite, l’angle de lor-sion — croît : c'est la loi dos électrodynamomètres de lorsion. Mais les faibles variations de la constante du wattmètre, surtout à partir de i56 watts, —les valeurs de K ont 2 chiffres décimaux communs, et exacts, car l'erreur relative avec laquelle K est obtenue diminue de plus en plus, quand el croît, — font de cet appareil un instrument de grande exactitude pour l’évaluation de la puissance consommée par des lampes ; —cas d’une mesure au laboratoire.
- Ces lampes, mesurées au photomètre, donnent 9 bougies décimales (elles ne sont pats poussées) ; et les résultats obtenus dans le tableau qui suit, montrent que la consommation spécifique varie de 3’™’,6 à 3W,5 par bougie décimale: — 3W,6; = 3W,5^ .
- TABLEAU TI
- b). Wattmètbe de dotation.—Nous avons employé, à la mesure de la puissance consom niée parles mêmes lampes que nous venons d’essayer, un wattmètre de rotation (ou Compteur) du type El. Thomson à 3 aimants-freins, bien installé, et qui nous a donné: RJ = o"J,o8; ri = 4 700 omhs ; nous avons utilisé, comme appareils de contrôle, le même ampèremètre de 0 à ioa(R = o“^o4) et le même voltmètre (de o à i3o volts) : r—26^0 watts. Ce compteur
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- L'ECLAIRAGE ELECTRIQUE
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- peut fonctionner jusqu’à 5 ampères (charge limite), correspondant à 16 lampes (lesquelles prennent, exactement : 4%8).
- L’égalité des erreurs e et s' a lieu pour :
- - \ / 26/|"+/'7°-g = a3 lampes ; \ o,o4-f-o,o8
- nt= R' \ / -------1 = 33o”
- 1 V RH-Ri
- par suite, étant donné sa charge limite, le premier dispositif seul est acceptable, comme dans le cas précédent.
- A remarquer que les quantités e, l sont obtenues avec le même degré d’approximation que dans le cas du waltmètre de Weber.
- elT
- Quanta la constante K, laquelle est fournie par le quotient : —--—, son approximation
- -p 3 ooo N
- dépend de celle de el, d’une part, et de ^ de l’autre. Or, en- évaluant un assez grand nom-
- T
- bre de tours du disque: N, on obtient ^ avec une exactitude aussi grande que l’on veut, par exemple à moins de ^4 ; en effet, si nous trouvons, par exemple: pour N = ro tours,
- T = 260 sec., comme ce nombre peut être accompagné d’une erreur absolue de 1 sec., l’er-
- N • i o 38 o 5
- retir relative qui affecte le quotient -i — comme T lui-même, — sera :-= —— <C ——
- T . 260 roo roo
- On a évalué —, dans tous les cas, avec cette approximation. Les erreurs relatives avec
- N /
- lesquelles K a été obtenue valent respectivement ( sous La forme------—• -----;
- 1 1 \ c X 10/ 10’ i,9 x iû
- il en résulte que K sera connue
- 2,6 x 10’ 3,2 x 10’ 3,8 X io’ 4,2 X 10 5,8 x
- avec 2 chiffres décimaux exacts.
- L’approximation avec laquelle on peut obtenir El, avec ce compteur, est plus grande qu dans le cas du waltmètre de torsion, car : R,(o",o4)<C K(o“,5o); s est donc plus faible ave ce comnteur. Voici les résultats de nos mesures :
- On prendra donc, pratiquement, EI = eI.
- Le tableau qui précède montre que le 1" dispositif de mesures (fig. 1) fournit des résultats d’autant plus approchés que les lampes mesurées sont à plus fort voltage (c’est-à-dire plus
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- résistantes), et les bobines du compteur ou waftmctre : plus résistante (pour la bobine-voltmètre), et moins résistante (pour la bobine ampèremètre).
- En résumé, la lecture fournie au laboratoire par le compteur de El. Thomson après éta-
- T
- lonnage donne de très bons résultats, quand on évalue — d’une part, et que l’on effectue ensuite le produit: KX“—
- N*
- Mais, dans la pratique, ce compteur est installé chez un abonné à une station centrale d’électricité et est pourvu d’un organe-enregistreur (horlogerie), qui totalise la consommation en watts-heure,puis en hectowalts-heure ; et ceci, d’après la valeur de. la constante dé-terminée par le constructeur laquelle correspond toujours à la charge muxima, soit 5a dans le cas qui nous occupe ; et comme la constante réelle, —c’est-à-dire le nombre de watts-heure par T
- tour de disque, — dépend de — correspondant, au régime pour lequel fonctionne le comp-
- teur, et est différente de i, en général, les chiffres enregistrés par le compteur sont donc inexacts : ils correspondent à K = i, au lieu de K > i (sauf dans le cas limite), et la valeur cl lue ainsi est trop faible.
- En effet, l’horlogerie du compteur enregistrant toujours avec la constante K = i, — marquée par le constructeur, et ayant servi à régler le mouvement des aiguilles de cette horlogerie, — l'erreur absolue commise par cette horlogerie vaut :
- K X 3 600 — I X 3 6uo y = 3 600 (K — 1) ;
- d’où une erreur relative égale à :.
- 3 600(K— 0
- Kx36oo” K
- laquelle diminue au fur et à mesure que la constante diminue elle-même.
- La puissance enregistrée, — relevée par les employés de la station centrale sur les cadrans de l’horlogerie, — est donc la différence entre el, puissance réelle, et el ^1 — erreur absolue due à l'enregistrement ^puisque : eI = Kx36oo Le tableau suivant donne
- les erreurs relatives, les erreurs absolues, et les puissances enregistrées, en regard des puissances réelles ; ces chiffres renseignent sur le degré d’exactitude d’un compteur de rotation, et montrent combien l’enregistrement est défectueux quand l’appareil fonctionne loin de son régime limite, adopté par le constructeur pour son étalonnage. Le pourcentage est la puissance enregistrée pour 100 de puissance réelle.
- Pour 16 lampes (nombre correspondant à la charge limite), on a évidemment, et très sensiblement, un pourcentage égal à 100 %• En dehors de ce cas, l’on voit que le compteur de rotation accuse d’une façon d’autant plus exacte qu’il fonctionne plus près de son régime limite. Pour éviter les pertes qui en résultent pour les stations centrales d’électricité, il f audrait n’employer que des compteurs plus voisins du régime de l’abonné. Si, par exemple, un abonné a 2 groupes de lampes, l’un de 3 (soit o%9 par ex.), ionetionnant ensemble pendant 3 heures;l’autre, de 7 (soit: 2a) fonctionnant, eusemblo aussi, mais pendant une période diffé-
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- L'ÉCLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. LI. — N° 22.
- rente de la première, il y aura avantage, pour la stationcenlrale,à faire installer 2 compteurs, l’un de 1 ampère pour le premier groupe, l’aulre de 2 ampères pour le ic groupe ; chacun d'eux fonctionnant au régime de son étalonnage, enregistrera tout près de 100 u/„'* tandis qu’un compteur unique de 3 ampères eut donné un pourcentage insuffisant pendant le fonctionnement du iep groupe seul, ou du 2e groupe seul.
- - PUISSANCE RÉELLE {el) •-L rzSK-i)] PUISSANCE POURCENTAGE
- 1^9 31"',5 0,37 7w.</> i3~,54 ' 03 o/0
- 3 i,a4 q 0,19 1? 37 74 01 8l
- i5o 5o iS o5 135 45 90
- 330 38 8 82 iit 56 96
- Cet inconvénient des compteurs de rotation, — inconvénient fonctionnel, — ajouté au dérèglement possible, dù à la variation d'intensité des aimants-frein, au frottement de l'arbre qui porte la bobine-voltmètre et le disque de cuivre du frein, aux poussières pouvant s'introduire près des pivots, au contact variable des balais, toutes choses qui font varier la constanLe avec le temps, et nécessitent de fréquents étalonnages, — rendent ces compteurs bien inférieurs aux wattmètres de torsion; — lesquels, bien entendu, ne peuvent servir à Xenregistrement de la puissance qu'en laissant dévier librement la bobine-voltmètre, munie alors d’une aiguille portant une plume traçant une courbe sur un tambour mû par un mouvement d’horlogerie, — et aux compteurs-iua/lmèlres à oscillations, qui enregistrent avec la plus grande exactitude la puissance électrique.
- H. Pécheux.
- LA RÉPARTITION DU COURANT DANS LES ÉLECTRODES (suite) (')
- Application numérique. — Pourdonner une idée de ce que peut être en pratique la valeur tnaxima de h, faisons une application numérique à deux cas dans lesquels les valeurs relatives des paramètres sont, pour ainsi dire, inverses.
- Cas d’une cuve d’électrolyse ne sulfate de cuivre, vers i8°C., de poids spécifique 1,20, avec électrodes en cuivre :
- p = 2iobm\9, résistivité du sulfate de cuivre à eëtte concentration et à celte température ;
- 1= iomm de distance entre les électrodes ;
- p — (—^\ , résistivité du cuivre. \i'oooooo/
- d’épaisseur d’électrode
- 0 Voir l’Éclairage Électrique,
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- h <. /^axï^xiiouo^ x V '7
- IOOOOOOO =
- ^ 11 35omn> = i i'n,35o pour e=i" ( 358g“m = 3®,58g [jour e = 8r
- Cas nu genre de l'accumulateur au plomb, au maximum de conductibilité pour l’élee-trolyse :
- p' ~ooh“,5 à 2o° C. pour de l’acide sulfurique de poids spécifique i,a5 à i5° G. ;
- / == /|ram de distance entre les électrodes; e = i”m d’épaisseur moyenne d’âme conductrice;
- p — ( - 2-—\ environ, résistivité du plomb.
- \loooooo/
- On a alors :_____________________________________
- ^ '^ 'X— X i oooooo — 3ifi",™:,23 —- om,3i6.
- Le cas réel de l’accumulateur au plomb se complique du fait que la f. é. m. <p n’est pas constante, mais varie suivant l’état de composition locale de la matière active (oxydation ou réduction plus ou moins avancées).
- On voit, en même temps, d’après ces exemples comment on peut faire varier cette valeur maxima de //en modifiant convenablement les paramètres disponibles qui sont, en général, l’épaisseur de l'électrode et l’écartement entre électrodes, car la nature de l’électrode, celle de l’électrolyte et sa concentration sont le plus souvent imposées par d'autres conditions inéluctables.
- Tangente à la courbe aux différents points. — On a ;
- Le courant I qui reste dans l’électrode aux différentes profondeurs est donc donné, à une échelle convenable, par la valeur absolue du coefficient angulaire de La tangente à la courbe au point considéré.
- La totalité du courant qui a passé dans l'électrolyte depuis le point d’immersion jusqu’en un point considéré, est donnée par la différence du courant passant dans l’électrode à l'origine et en ce point :
- c'est-à-dire par :
- et peut par conséquent se déterminer graphiquement d’une manière très simple, en rapportant l’angle a formé par la tangente à la courbe au point considéré sur l’angle a0 de la tangente >u départ, et en prenant la différence de longueur des deux tangentes. Cette différence représente, à une échelle convenable, la totalité du courant qui a déjà passé dans l’électrolyte depuis le point d’immersion jusqu'au point considéré (fig. 5).
- On a, d’autre part :
- 'fi=- L- k+, (r, - =)-] ï=- V'* fOi - <?>* - Ci» -
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 22.
- et en remplaçant (ij—©) par sa vafcar trouvée précédemment, on obtient :
- ^ = - j X ( K — O X .X(A-I)=-.X(E-()X y/T^-T/l* X—,
- dx — / i
- *
- Le coefficient angulaire de la tangente à la courbe en chacun de ses points est donc très facilement calculable.
- Fig. 5. — Dcterminatiou graphique du courant déjà sorti de l’éieclrode (T) ou j restant, encore (I). Au point P, on a : I = tç a.
- I' = lo — 1 = tff =0 — tg «.
- Il est intéressant de noter que :
- dr,'
- c'est-à-dire que la courbe (q — <p) se termime à la base de l’électrode parallèlement à celle-ci. Il est d’ailleurs facile de le voir également en considérant l’une des deux équations différentielles originales :
- L’intensité de courant qui reste dans l'électrode, à sa base, est évidemment Lorsque l’électrode est plus grande que à maximum, limite de l’électrolysi ourbe se continue par sa tangente à partir de ce point :
- die.
- aormalc, la
- L'éliminatioi
- •09
- entre
- (limui™ — ?) = 0.
- deux équations donne un moyen de calculer l’intensité du
- courant non encore sortie de l’électrode aux différentes profondeurs, 1, et de connaître par suite le courant qui a déjà passé dans l’électrolyte, en soustrayant cette quantité I de l’inten-ilé totale au point d’immersion I0.
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- L'élimination de \jjij entre, ces deux équations donne, en effet :
- + ^-XI = +V/;x[(,-f)--(E-T)*x(i-aA--)F,
- d’où l’on déduit :
- I = x [(, - »)• - (E - =,)• X (i - */,)]’
- En portant dans cette équation la valeur de (y;—9) trouvée précédemment, on obtient: 1 _ e X X
- 2 X (E — ?) X \/1 — x/i~
- nplaeant a par sa valeu
- y (/*-*)>'
- p'x/xi’
- 1=xx(E ~?) x x -7—r—-
- V 1
- On remarquera que les paramètres de l’électrode - disparaissent dans l'expression de l’in—
- P
- tensité I.
- Calcul de 10, intensité totale. — Son maximum. — On a, d’ailleurs, pour l’allure de la courbe au départ :
- Or, on a, d’autre part :
- (ê)„= -1- *+* (E - ?)’F=-1- * 0» -* ?)+* (E - cù
- = — r— 0t (J3 — f)s (1 — 5**-) +a (H — f)>J * = — v/»X(E — f)X [i-f-a/i* — 1] 1
- = -iXiX(F,-p).
- Eu égalant nés deux valeurs de [^~!j > on obtient :
- ^xI. = .xix(E-f),
- c'est-à-dire :
- Io = X ^ X k X (E “ f)'
- Il est très intéressant de noter que les paramètres de l’électrode - disparaissent de la , P
- relation, et l’on a finalement :
- I» = -X,X(E — ,)Xi. p X 1
- On aurait d’ailleurs cette relation en faisant x = 0 dans l’expression générale de l’intensité 1 trouvée un peu plus haut.
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- L’inténsité totale, du courant est d'anlant plus grande que l’électrode est plus large (>.), que la distance entre les électrodes est plus faible (/) et la conductibilité de l’électrolyte meilleure (Y), que la tension appliquée à l’électrode est plus forte (E — ?), que la plongée de l’électrode est plus grande (7t).
- Mais nous avons trouvé un maximum électrochimique pourÆ,
- [(i;A — o) > o, et condition de réalité]
- D’oii le maximum électrochimique de I0 :
- . = -7è-,x(E-?)X»/£
- Nous voyons alors
- \fï
- pXp'x/
- éapparaître l’influence de l'électrode (~J dai
- de I0.
- Ce maximum de I0 sera d’autant plus grand que l’électrode sera plus épaisse et de meilleure conductibilité, la distance entre les électrodes plus faible et l’électrolyte moins résistant.
- On voit par cette relation que I0 maximum varie linéairement en fonction de la largeur de l’électrode)., de la tension appliquée à l’électrode (E—®) ; — paraboliquement en fonction de l’épaisseur de l’électrode (e); — plus qu'hyperboliquement, suivant une cubique, en fonction de la distance entre les électrodes (/)et de la résitivité de l’élect rode (p) et de celle de l’électrolyte (p').
- Ce maximum d’intensité de courant peut être compatible avec la vitesse de Ja réaction électrochimique à l'électrode considérée, c’est-à-dirc (Mro plus petite que celte vitesse de réaction. Dans ce cas on pourra le constater. Dans le cas contraire, c’est-à-dire si ce maximum est plus grand que la vitesse de réaction, 'le phénomène de la polarisation se produira avant qu'on puisse l’atteindre, et la vitesse de réaction sera le maximum réel.
- Mais il est bon de remarquer que l’un de ces maximums, la Vitesse de réaction, est absolu et indépendant des paramètres qui, au contraire, figurent dans l’expression de l’autre maximum, qui est par suite variable suivant chaque cas particulier, défini par la valeur donnée aux paramètres. On peut donc toujours se placer dans des conditions spéciales où ce maximum d’intensité se produise avant l’apparition de la polarisation, et puisse se manifester, alors qu’en se plaçant dans d’autres conditions on peut aussi bien le masquer par l’apparition préalable du phénomène de la polarisation.
- Il est facile de voir que la famille de courbes : (ïj — ?) = /'(#), suivant la valeur initiale (E — 9), se déplace comme l’indique la figure 2.
- Dès lors il suffit de considérer cette famille de courbes pour en déduire l'influence de la tension initiale (E — ç) sur la répartition générale de l’action électrochimique sur l'électrode.
- Mais, vu son importance pratique, et son influence sur la nature des dépôts électrochi-tniques, nous ferons une étude spéciale de la densité de courant aux différents points de l’électrode.
- Densité de courant aux différents points de l’électrode. — On connaît r, dans chaque tranche horizontale de l’électrode.
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- La première équation différentielle établie précédemment donne :
- _____dj______r, — 9 __ Y}'
- \Xdx f'x/ p'x/
- Or : —c’est justement la densité de courant dans la tranche horizontale où la
- tension est r,. La densité de courant dans chaque tranche horizontale est donc proportionnelle à (r, — ?) ; elle est donc donnée par le même graphique que ci-dessus, mais lue à une autre échelle.
- Il suffit donc d’étudier (y; — ç>) pour connaître en même temps la densité réelle de courant en chaque point de l’élecLrode.
- Conséquences. — Il suffît de considérer l’équation :
- qui donne la tension la plus faible régnant sur l’électrode, celle à la base, pour voir que
- l’influence de la longueur h de l’électrode
- .•x p'xlxe , ,
- petit, ou -------- plus grand.
- On en déduit :
- Influence de 1‘épaisseur et de la résistivité :
- ist d’autant plus faible qui
- p'xlxe
- est plus
- i° De l’électrode : —. Plus — sera grand, c’est-à-dire plus l’épaisseur de l’électrode sera P P
- grande et meilleure sa conductibilité électrique, moins la longueur h de l'électrode aura d’influence, ce qui est évident, la tension E s’égalisant mieux dans toute l'électrode.
- 2° I)e l’électrolyte : ç>'xl. Plus p'xl sera grand, c’est-à-dire plus l’écartement entre les électrodes sera considérable, et mauvaise la conductibilité de l’électrolyte, moins également la longueur h de l’électrode aura d’influence, ce qui est aussi évident, la tension E s’égalisant mieux sur toute l'électrode dans ces conditions.
- Influence de la longueur h de l’électrode. — On voit que h intervient au carré sous le radical dans la relation ci-dessus, et qu'uinsi les grandes longueurs d’électrodes sont île moins en moins favorables à la bonne répartition du courant.
- En résumé, les actions électrolytiques aux électrodes (attaque ou dépôt galvanique), seront d’autant plus régulièrement réparties dans la longueur de l’électrode que cette longueur sera plus faible, l’électrode plus épaisse, sa conductibilité meilleure ; l’écartement entre les électrodes plus considérable, la conductibilité de l’électrolyte plus mauvaise.
- Enfin, à partir d’une certaine longueur que nous avons déterminée plus haut, h maximum, l’électrolyse normale s’arrête, et la densité de courant au delà de cette limite est pratiquement nulle.
- Tranche et dos de T électrode. — La relation trouvée précédemment est applicable à la surlace seule deTélectrode en regard de l'électrode de polarité contraire.
- Cherchons la relation applicable à la tranche et au dos de l’électrode.
- A une profondeur ar dans l’électrolyte, dans une même section horizontale où existe la tension yj. on a la relation :
- (,-?) = (E-?)Xy//r;
- — xlr
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- T. LI. — 22.
- A cause de l'épaisseur généralement faible des électrodes et de leur bonne conductibilité électrique, on peut admettre : r, = constante dans toute l’épaisseur de la section horizontale considérée, ou bien il suffit de considérer dans l’électrode une section équipolentielle plus ou moins iuclinée où le potentiel est uniformément t;.
- L’expression précédente dans laquelle l, contenue dans :
- représente non
- px/x«
- plus la distance entre les électrodes, mais la longueur moyenne des files d’ions, donne la valeur r, à une profondeur x sur l'électrode.
- Prenons à la surface de l'électrode, dans la section équipolentielle considérée, des éléments de surface égale <?, sur le devant de l’électrode, sur sa tranche, sur son dos.
- On a évidemment l’intensité du courant passant par cet élément de surface en écrivant la loi d’Ohm :
- sur la surface a qui se trouve h une distance / (ici variable) de l'autre électrode ; / est la longueur de la file d’ions qui réunit l’élément de surface <? à l’autre électrode.
- On peut écrire cette relation :
- Or, — ) c’est la densité de courant A sur l’élément considér é.
- On a donc :
- Densité de courant en un point de tension vj situé à une distance l do l’autre électrode :
- \—I —
- a p X l
- Cette relation montre la variation hyperbolique de la densité de courant en fonction de lu distance du point considéré sur une électrode à l’autre électrode, cette distance l variant d’un minimum l0 (distance entre le devant des électrodes), à un maximum pour le milieu du dos des électrodes.
- T,a courbe de la figure 6 représente cette variation.
- La relation hyperbolique précédente montre en moine temps que de si grandes dimensions que soit une électrode, et si longue que doive être la file d’ions pour la contourner, des phénomènes électrolytiques n’en apparaîtront pas moins toujours à son dos, si (r; — ç) est )> o dans la tranche équipolentielle considérée, plus ou moins atténués, il est vrai, suivant les cas.
- La densité de courant aux différents points de l’électrode a une représentation expérimentale très simple dans l’épaisseur du dépôt galvanique ou la profondeur de l’attaque électro-chimique, en ces mêmes points, en considérant une durée d’application du courant relativement assez faible pour que l’épaisseur même du dépôt ne vienne pas modifier la répartition primitive du courant.
- La figure 7, par exemple, représente la répartition générale théorique du courant sur une électrode paraUclipipédique.
- C’est là un graphique théorique, déduit de ce que nous avons vu précédemment. Les di-
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- mensions en sonl évidemment exagérées, et l’allure générale se trouve d’ailleurs rapidement modifiée par 1 e pouvoir des pointes que nous allons étudier maintenant.
- Pairie tnl/iea da dos des électrodes
- Un graphique analogue, mais en creux, représenterait l’attaque éîectrochimique dans les différentes régions de l’électrode en voie de dissolution.
- Pouvoir des pointes. — Leur influence. — Soit dans une tranche équipotentielle, où existe la tension y], une pointe de surface c, faisant une saillie h au-devant de l’électrode.
- La relation précédente donne pour cette pointe :
- h _ q — ?
- » e'x(7—A)'
- Un élément de même surface a mais situé directement sur l’électrode, dans la même tranche de tension t], ne laisse passer qu’une densité de courant:
- J __ y; —y
- p'x/
- Le rapport des densités de courant sur la pointe de saillie à et à la surface même voisine de l’électrode est donc :
- V
- l _ i
- I _ I ~ l—h~ _ h '
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- C’esl là une influence hyperbolique, d’autant plus sensible que h, ou plutôt ^> est plus grand. ' -
- Or, sur l'électrode en voie de dissolution, la pointe disparaît par suite rapidement, et la surface d'une électrode soluble est. donc toujours bien régulièrement attaquée.
- Au contraire, sur une électrode où se produit un dépôt galvanique, l’influence de la pointe va en s’exagérant, jusqu’au court-circuit.
- La relation précédente montre également qu'avec de grands écartements d'électrodes, l'influence d’une saillie donnée est moins importante. La régularité des dépôts galvaniques exige donc une certaine distance entre les électrodes.
- Enfin, la relation précédente donne aussi l'influence de la densité de courant moyenne; (fig. 8)- On voit, en effet, que — sera d’autant plus grand que — sera lui-même plus grand.
- •ité des dépôts galvaniques exige donc des densités de courant modérées. On a vu précédemment par l’étude de VElectrolyse des mélanges, une autre raison à cette nécessité de densités de courant limitées par un maximum dans chaque cas donné {états allotropiques).
- Cette étude du pouvoir des pointes explique donc l’influence des bords de l’électrode, dont la coupe a produit des rugosités ; — celle de la concentration qui se modifie par le phénomène môme de l’électrolysc dans le déplacement relatif des ions tètes de files, et l’épanouissement corrélatif du faisceau des files d’ions d’une électrode à l’autre, comme on l’a vu précédemment (‘) ; — celle des variations de concentration et des courants de diffusion qui amènent les solutions lourdes et concentrées au fond, et par suite font varier f et par là même ï) — ç, en môme temps que la résistivité de l’électrolyte en ces points, localisant presque l’action électrochimique en certains endroits (les bords et le bas des électrodes), où l’influence des pointes exagère bientôt encore le phénomène.
- Si l’on considère l’influence de l’écartement des électrodes sur le pouvoir des pointes, on voit immédiatement qu'avec une faible distance d'électrodes et un bain de bonne conductibilité électrolytique, il est pratiquement impossible d’obtenir un dépôt galvanique régulier, et ainsi l’application, par exemple, d’un accumulateur à électrodes solubles rencontrerait des difficultés à peu près insurmontables, comme l’expérience praLique l’a d’ailleurs montré. L’emploi d’électrodes solubles ne peut donc réellement se faire que dans des piles primaires.
- Condition pour que la tension soit la même partout sur l’électrode. — Si nous pouvons réali-
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- ; l. XYLIII, n«
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- ser celle condition, nous aurons par là même, évidemment, rendu la densité de courant constante en tous les points de l’électrode.
- (o — ?) = (£ — =)>
- z (A xy
- et comme la tension au point d'imniersion est (E—ç), il faudrait avoir, pour que la tension soit la même partout sur l'électrode :
- V
- — a h1 __________
- a (A x)"- ‘ ’
- A5 = fc-^x1 — *ihx, x{x-*K) = o,
- e'est-à-dirc :
- et une solution (x = 2îi) parasite au point de vue électroehimique, puisque 4, longueur totale de l'électrode, est un maximum pour ec.
- II est donc impossible de faire régner une tension constante sur la totalité de la surface d’une électrode, à moins que : E = y, et alors il n’y a pas électrolyse à proprement parler.
- On conçoit aisément cette impossibilité: quelles que soient les variations de forme et d’épaisseur de l’électrode, si elle est parcourue par un courant, il se produit toujours une perte de tension suivant la loi d’Ohm, et la tension en un point donné sera toujours différente de la tension initiale au point d’immersion.
- Cette condition serait aussi réalisée si l'on pouvait avoir :
- la relation serait alors indépendante de x.
- Or, pour :
- il faudrait :
- soit : p = o, résistivité nulle pour l’électrode ; soit : e = oc , épaisseur infinie pour l’électrode ; soit : p' = qo , résistivité infinie pour l’électrolyte ; soit : l=oo , écartement infini des électrodes ;
- tontes conditions pratiquement irréalisables, mais qui indiquent bien dans quel sens on doit faire varier les paramètres de l’électrode et de l’électrolyte pour améliorer la répartition de la tension et de la densité de courant à la surface de l’électrode.
- (A suivre.)
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- T. LI. — N° 22.
- REVUE INDUSTRIELS
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Mesures de radiation, de température et de potentiel dans les tubes à décharges. — H. Geiger. — Annalen derPhysik, n° 5, 1907.
- Wchnelt a montré que la chute cathodique est très faible sur une électrode de platine recouverte d'une couche d’oxyde de baryum, strontium ou calcium incandescente. La chute de potentiel totale dans un tel tube muni d’une cathode à oxyde ne comprend que la chute de tension le long de la colonue positive et la chute de tension anodique. Quand un tel tube est suffisamment large et suffisamment vide, on peut le faire fonctionner sous une tension de 110 à 130 volts. On peut ainsi y faire passer des courants de plusieurs ampères. C’est pour de tels courants que l’auteur a effectué des mesures de la radiation, de la température et des gradients de potentiel dans la lumière positive.
- La cathode était constituée par une feuille de omm,oi d’épaisseur et d’une surface totale de 2 centimètres carrés environ uniformément recouverte d’une couche de chaux. Deux fils de cuivre de 2 millimètres de diamètre aboutissaient à celte électrode et étaient mastiqués dans le verre du tube : au-dessus de ces joints était disposée une couche de mercure. Lu feuille de platine était chauffée au blanc incandescent par le courant d’une batterie de quatre accumulateurs de forte capacité: l'intensité de courant atteignait 8 à 10 ampères.
- L’anode était formée d’un fil en métal difficilement fusible. Des fils de fer de 6 millimètres de diamètre s’échauffaient jusqu’au rouge vif. Deux sondes en fil de platine mince étaient souciées dans le tube à une distance de 10 centimètres l’une de l’autre ; elles permettaient d’effectuer des mesures de potentiel dans In colonne positive. Comme appareil de mesure, on employait un électromètre à quadrants deWarburg.
- Le courant d’alimentation du tube était emprunté au réseau de distribution (réseau à trois fils à-2 X 220 volts). Pour la plupart des essais, une tension de 220 volts était suffisante : pour les essais avec des pressions de gaz élevées, on employait une tension de 44o volts. L’intensité de courant pouvait être modifiée dans de larges
- ET SCIENTIFIQUE
- limites au moyen d’un rhéostat formé de lampes à incandescence. Un ampèremètre de précision deReiniger et C° était intercalé dans le circuit. Le vidage du tube était fait avec une pompe de Sprengel; la pression était mesurée au moyen d’une jauge de Mac Leod. Les gaz étudiés ont été l’air, l’azote et l’hydrogène. La forme de décharge généralement obtenue présentait des couches étonnamment nettes à toutes les pressions. La distance entre deux stratifications était à peu près égale à la largeur du tube, mais croissait quand la pression diminuait. Pour une variation du courant entre 0,1 et 1 ampère, l’écartement des couches n’était pas modifié. Outre ces stratifications normales, on pouvait quelquefois observer un grand nombre de' couches . successives très rapprochées les unes des autres ; les conditions de production de ce phénomène n’ont pas pu être déterminées avec netteté. La décharge était rouge-orange dans l'air et dans l’azote à faible intensité ; elle était jaune pour les fortes intensités.
- Pour les mesures de radiation, on déterminait d’une part la radiation totale du gaz luminescent, d’autre part la radiation lumineuse totale, c’est-à-dire la radiation que laissait passer une substance capable d’absorber la radiation calorifique. La radiation totale était mesurée au moyen d’uue pile thermoélectrique de 18 éléments cons-tantan-fer. Pour déterminer la radiation lumineuse, Angstrôm s’est servi d’une plaque d’alun comme substance capable d’absorber la radiation calorifique. Des expériences récentes ont montré qu’une telle plaque m’absorbe qu’iueomplètement celte radiation. L’auteur a employé du sulfate de fer (une molécule-gramme dans un litre d’eau) ; cette solution ne laissa passer que 1,87 */„ delà radiation calorifique et semblait absolument incolore. Le liquide était placé dans une auge parallélépipédique devant la pile thermoélectri-que sur le trajet des rayons.
- Les mesures faites par l’auteur ont donné les résultats suivants pour les courants jusqu’à un
- i°La radiation croît proportionnellement à l’intensité du courant.
- 2°Le rapport de la radiation lumineuse à la
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 309
- radiation totale est indépendant de l’intensité de courant pour une pression constante.
- Le tableau I indique les résultats numériques des mesures : J désigne l’intensité de courant en ampères, S la radiation totale en nombre de divisions de l’échelle du galvanomètre, dont on retranchait 4 divisions pour la radiation de la cathode. Les gradients indiqués sont des valeurs moyennes.
- Le tableau II indique que le rapport de la radiation lumineuse à la radiation totale est indépendant de l’intensité du courant. S désigne la radiation totale du gaz (la radiation des parois du tube et de la feuille de platine étant déduite), SL est la radiation qui n’était pas absorbée par la solution de SOtFe ; J désigne l’intensité de courant en ampères.
- On voit que la valeur du quotient (Sr,/S) donnée dans la cinquième colonne est à peu près constante ; les conditions ont été les mêmes, et l’on a obtenu la même valeur pour (Sr_/S), Pour obtenir les valeurs de la radiation ré-
- duite en longueur, on a fait delà façon suivante des mesures photomélriques. L’anode et la cathode du tube étaient cachées par un écran de façon que les dix centimètres compris entre les deux sondes fussent seuls visibles. A une distance de 5o centimètres, on détermina l’éclat de cette bande au moyen d’un photomètre de Martens. Comme source de comparaison, on employa sur ce photomètre une petite lampe à incandescence dont l’éclat avait été composé avec celui d’une lampe à amylacétale. Les chiffres obtenus dans cette série de mesures sont indiqués par le tableau III.
- TABLEAU III
- La courbe tracée d’aprcs ce chiffre et représentant l’intensité lumineuse en fonction de la consommation d'énergie est une ligne droite, le produit conservant une valeur à peu près constante. On voit que le rendement dans la lumière positive, c’est-à-dire le rapport de la radiation lumineuse à l’énergie consommée est faible. Une lampe à filament de carbone fonctionnant normalement donnerait plus du double d’éclat. Onpour-raitd’ailleursmodifier considérablement le rendement dans la lumière positive en mélangeant de plus petites quantités d’autres gaz.
- Des mesures spectrophotométriques faites par un grand nombre d’expérimentateurs ont montré que, pour la plupart des gaz (excepté les vapeurs de mercure et de cadmium) la radiation d’une région du spectre est proportionnelle à l’intensité du courant. Les mesures ont porté sur des intensités atteignant io milliampères. Si l’on va jusqu’à des intensités de i ampère, comme l’a fait l’auteur, avec des tubes de diamètre compris entre 2 et 4 centimètres, on trouve que la radiation d’une région du spectre est proportionnelle
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- à l’intensité du courant et, par suite, que la répartition de l’énergie est indépendante de l’intensité du courant. Ces mesures ont été faites au moyen d’un photomètre de Glans : une petite lampe à osmium servait de source lumineuse de comparaison. Le diaphragme de l’oculaire masquait tout le spectre jusqu’à la bande de l’azote À = 6069 Angtrom. L’une des séries de mesures a donné les résultats qu’indique le tableau IV ; une autre série de mesures, relatives à l’hydrogène et à la raie a= 6563 A a donné les résultats indiqués par le tableau V. On voit que les conditions sont tout à fait analogues dans l’azote et dans l’hydrogène et que la radiation croît proportionnellement à l’intensité de cou-
- La modification de la lumière avec l’intensité de courant, déjà signalée, est due à ce que les bandes de l’azote situées dans le jaune augmentent plus rapidement d’intensité que ne l’indique la loi de proportionnalité entre l’éclat et l’intensité du courant. On peut admettre que les bandes de l’azote croissent, toutes d’intensité proportionnellement à l’intensité du courant, sauf les bandes situées dans le jaune : l’intensité de ces bandes croît d’abord plus rapidement que l’intensité du courant, mais, au delà d’une intensité de courant
- de o,i ampère, la loi de proportionnalité est applicable.
- 11 ne faut pas perdre de vue que les lois trouvées ne s’appliquent qu’à des tubes de forte section et à de basses pressions. II est bien possible que, dans des tubes étroits et aux fortes pressions, là radiation augmente plus lentement que l’intensité de courant. Mais les mesures ne sont pas possibles dans ces conditions, à cause de la valeur élevée du gradient dans la colonne posi-
- '' (A suivre.) R. V.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Sur les transformateurs de fréquence. — J.-P. jollyman. — Électricnl World, 6 avril 1907.
- L’auteur considère quelques-unes des propriétés particulières des transformateurs de fréquence synchrones de 60 à 2Û périodes ou de «5 à (io périodes. La plus grande vitesse possible pour de tels groupes étant de 3oo tours par minute, il y a lieu de considérer seulement des groupes qui fonctionnent à cette vitesse. La plupart des chiffres indiqués ont été déduits du fonctionnement de deux groupes de \ 000 kilowatts non munis de moteurs de démarrage. Les valeurs données varient sans doute avec les machines de différentes dimensions et de différents types, mais les conclusions générales peuvent être appliquées à tous les cas.
- De tels groupes ont pôles du côté à 60 périodes et 10 pôles du côté à 25 périodes. Pour le démarrage, on prend, sur des prises de courant convenables du transformateur, une différence de potentiel égale à la deini-tension normale, et l’on fait agir cette différence de potentiel sur l’induit de l’une ou de l’autre machine dont le circuit inducteur doit être ouvert. Ce procédé estamplcmcntsufîisant. pourdémarrer un groupe et pour -l’amener au synchronisme en un peu moins d’une minute. La machine absorbe à peu près, au démarrage, le courant de pleine charge avec un faible facteur de puissance. Quand le groupe tourne au synchronisme, l’intensité de courant tombe à un tiers environ de la valeur de pleine charge.
- Les moteurs peuvent être amenés au synchronisme sur une polarité quelconque. Quand 011 excite l'inducteur, l’intensité de courant dans
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- l’induit tombe immédiatement si la polarité des pôles due au courant inducteur est la même que celle induite en eux par les courants dévvallés de l'induit, ou bien elle augmente momentanément si la polarité est opposée; oninverse alors le courant d’excitation pour remettre les choses en ordre.
- Au lieu de passer à la pleine tension avant d établir le courant d’excitation, on peut fermer le circuit inducteur pendant que la machine n’est soumise qu’à la demi-tension. Le courant inducteur peut alors être augmenté graduellement, et, avec un commutateur à double contact, on relie le moteur aux bornes extrêmes (pleine tension). Avec des moteurs à haute tension de grande puissance, deux interrupteurs à huile unipolaires doivent être préférés à un interrupteur bipolaire.
- La mise en parallèle d’un groupe avec l’autre sur les deux côtés exige beaucoup d’attention. Il y a seulement une chance sur douze pour que les groupes soient en phase du côté à 25 périodes quand on démarre le second groupe sur le côté à 6o périodes, ou une chance sur cinq si on le démarre sur le côté à 25 périodes. En démarrant avec les deux groupes en parallèle des deux côtés, les machines à a5 périodes sont décalées de —i5o°, H-6o°, —90®, + 120°, —3o‘\
- 180®, -+- 3o°, — i2o°, -f-qo®, — 600 et-+- i5o° quand les moteurs à 60 périodes se trouvent ensemble sur les paires de pôles successives, Fun des groupes tournant moins vite que l'autre. Les déphasages correspondants du côté à Go périodes sont de — i4d°, -+- 72°, — 72® et -j- i4i° quand la machine à 25 cycles ralentit.
- En employant comme motrices les machines à 60 cycles, les machines à 25 périodes peuvent être accouplées sur la sixième période, en inversant le courant inducteur si les machinasse trouvent déphasées de 180®.
- Quand on groupe en charge, et que l’on accroche un second groupe du côté à Go périodes, il existe un déphasage d’environ 80 degrés électriques entre la f. é. m. de la machine en marche et la f. é. ni. de la machine à vide, dû à l’effet de la charge qui, dans le cas considéré, est supposée non inductrice. Il est donc nécessaire de donner un retard à la machine et de connecter en parallèle les côtés h 25 périodes quand l'indicateur de synchronisme indique que la nouvelle machine a de o à 25° de retard, suivant la charge. |
- Quand l’accrochage en parallèle des groupes a été convenablement réalisé, la charge se répartit également, et il esl inutile de régler l’excitation d’une façon particulière. Quand les machines sont en parallèle, la charge de chacune d elles ne peut pas être modifiée sensiblement par variation de l'excitation, même si l’excitation d’une machine est presque double de celle de l’autre machine.
- Une variation mécanique de la position de I induit d’une des machines d’un des groupes par rapport à l'induit correspondant de l’autre amène une modification dans les charges relatives. On peut recourir à un tel procédé pour reporter graduellement la charge d’un groupe à l’autre.
- L’auteur termine en indiquant que la California Cas and Electric Corporation de San-Fran-Cisco u installé deux groupes transformateurs de fréquence qui fonctionnent eu parallèle d’une façon très satisfaisante et qui présentent chacun une capacité de u 000 kilowatts.
- R. R.
- Moteur monophasé Felten et Guilleaume-
- L&hmeyer (suite) (d). — Osnos. — Elclctroter.hniscke
- Marche sans étincelle. — Comme l’auteur l’a rappelé, on ue peut pas, dans les moteurs monophasés à collecteur, mettre plus d’un tour d’enroulement par lame de collecteur, bien que cela soit désirable. Les courants de court-circuit qui augmentent beaucoup quand on em-ploieplus d’un tour d’enroulement pur lame produisent non seulement des étincelles au collecteur, mais encore affaiblissent fortement le champ inducteur utile. L’expérience a montre que, avec deux tours par lame, le couple diminue beaucoup, tandis que le courant de démarrage double ou triple de valeur. Pour cette raison, la tension par lame d’un moteur à collecteur de puissance moyenne et, avec elle, la formation d’étincelles, sont très faibles, même au démarrage. Avec la vitesse de rotation la tension par lame diminue de plus en plus et tombe à une valeur très faible au synchronisme. Le nouveau moteur fonctionnant normalement au voisinage du synchronisme, il ne se produit généralement pas d’étincelle au collecteur. (*)
- (*) Écluiraye Électrique, t. LI, 18 et î5 mai 1907, p. 244
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- Toutefois, il n’en est ainsi que quand le champ tournant est complètement formé. Dans beaucoup de cas, où, par suite de la disposition particulière de l'enroulement ou de la disposition ou de la forme des encoches, il se produit des champs harmoniques supérieurs, la répartition de la tension sur le collecteur n’est plus uniforme, même au synchronisme, et les tensions entre lames de collecteur situées dans l’axe de travail sont tantôt plus grandes, tantôt plus faibles que les tensions entre lames situées dans l’axe d’excitation. Dans ce cas, on emploie, dans le moteur Felten et Guilleaume-Lahmeyer, des balais de charbon de qualités différentes dans ces deux axes, en plaçant les balais les plus durs à l’endroit où il peut se produire des crachements.
- Contrairement h une opinion assez répandue, il existe aux balais d’excitation des tensions relativement importantes de sorte que, tandis que la commutation aux balais de travail est bonne, les balais d’excitation présentent des étincelles. On peut, dans ce cas, obtenir une bonne marche, en employant des charbons plus durs comme balais d’excitation.
- lion fadeur de puissance. — La compensation est assurée, dans le nouveau moteur, de la même manière que dans tous les moteurs compensés. L’enroulement statorique étant soumis à la tension constante du réseau, le champ du stator dans la direction de l’axe de travail est à peu prés constant et est déphasé de gou sur la tension. Si Ton tourne l’induit dans ce champ, il se produit entre les balais d’excitation une tension en phase avec le champ du stator, c’est-à-dire déphasée de 90° vis-à-vis de la tension du réseau. Cette tension est intercalée dans le circuit des balais d’excitation de façon à agir a l’opposé de la tension de self-induction qui est déphasée de go0 en arrière de la tension du ré-
- On peut choisir les conditions de la machine de telle façon que la tension en avance que produit la rotation de l’induit soit égale ou à peu près égale à la force cleetromolrice de self-induction du moteur déphasée en arrière, de façon que tout déphasage du moteur soit compensé.
- Marche silencieuse. — Comme cela a déjà été indiqué, il se produit dans le nouveau moteur, à proximité du synchronisme, un champ tournant à peu près constant et, comme ce champ
- tourne avec une vitesse de rotation constante, le champ tournant reste aussi toujours constant. Le moteur doit donc fonctionner d'une façon aussi silencieuse qu’un moteur ordinaire à courants
- Rendement. — Pour un moteur d’ascenseur, un bon rendement est intéressant, mais ne con-stitue pas une qualité primordiale. En effet, l’ascenseur est généralement équilibré. A pleine marche, le moteur n'a qu’à surmonter les frottements et à soulever le poids de quelques persounes : la puissance nécessaire pour cela est très faible en comparaison de la puissance nécessaire pour le démarrage et l’accélération. Le moteur étant calculé pour la puissance maximu qu’il est appelé à fournir, sa puissance nominale est bien supérieure à celle qu'il doit fournir normalement en marche. Ce n’est que dans des cas exceptionnels qu’il atteint la puissance nominale, et il est à peu près indifférent que le rendement à la puissance nominale soit bon ou
- Le rendement des moteurs monophasés à collecteur est nécessairement inférieur à celui des moteurs correspondants à courant continu. Cela provient surtout de ce que, dans les moteurs monophasés à collecteur il faut, pour obtenir un bon démarrage, ne pas employer plus d’un tour d’enroulement par lame de collecteur. Par suite de la faible tension entre lames, et même avec le plus grand nombre possible de lames au collecteur, la différence de potentiel aux bornes du rotor doit être faible. Pour une puissance donnée, les courants au collecteur el, avec eux, les pertes Joule et les pertes par frottement des balais doivent être relativement élevés.
- Résultats pratiques. — L’auteur donne les courbes relatives à un moteur de 6,5 chevaux à six pôles. On voit d’après ccs courbes que la vitesse de rotation est à peu près constante à toutes les charges : le facteur de puissance est égal à Limité à presque toutes les charges. Le rendement atteint 0,6a à la vitesse de rotation normale, ce qui, pour un petit moteur d’ascenseur, est relativement bon. Si l’on cherche moins une compensation parfaite, on peut, pour améliorer le rendement, adopter une tension d’excitation plus faible. Des courbes publiées par l’auteur montrent qu’on peut ainsi, pour une diminution du facteur de puissance de 1 à 0,9, obtenir u,ie augmentation du rendement de o,63 à 0,67.
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- D’autres courbes sont relatives à un moteur de 6,5 chevaux à six pôles construit pour ioo volts et 4o périodes, Dans ce moteur, les conditions au démarrage sont particulièrement favorables. Le courant normal est do 79 ampères; ]e courant de démarrage atteint i64 ampères, soit environ le double de la valeur normale. Le couple de démarrage est de 25,5kilogrammètrea, soit 4,4 fois le couple normal de 5,82 kilogram-jnètres. La consommation en volt-ampères rapportée au kilograinmètre, est de
- 16/1 X 100 _ 643 VA.
- 25,5
- Ce chiffre doit être considéré comme très avantageux pour une fréquence de 4o périodes. Les courbes montrent que, pour un couple égal à 2,2 fois le couple normal, le courant de démarrage est de 102 ampères sous 72 volts. Pour celte tension, le rapport
- volt-ampères au démarrage
- volt-ampères en marche normale a donc la valeur suivante
- 102X72^
- >00X79
- M)3-
- Rapporté à une même tension, cela indique que, au démarrage, le moteur développe un couple égal à 2,2 fois le couple normal pour une intensité de courant égale à 0,98 fois le courant normal.
- Pour déterminer l’influence de la tension et de la fréquence sur le fonctionnement du moteur, l’auteur a fait des essais au frein avec le même moteur à 120 volts et 45 périodes. La puissance du moteur a fortement augmenté, tandis que le rendement et le facteur de puissance sont restés h peu près invariables. Le moteur a pu donner jusqu’à i4 chevaux au frein. Si l’on considère comme normale pour un moteur d’ascenseur une surcharge de x,4, la puissance normale est. donc de 10 chevaux dans ces conditions. La puissance du moteur avait donc augmenté de 6,5 à 10 chevaux, soit i,54 fois. L'augmentation est à peu près proportionnelle à la fréquence et au carré de la tension.
- A 100 volts et /|0 périodes, ce moteur est donc moins complètement utilisé. Néanmoins, 011 ne pourrait pas le charger normalement à 10 chevaux, carTéchauffementserait exagéré. On pour-
- rait, il est vrai, employer une ventilation artificielle.
- Dans les essais à 5o périodes, le moteur a développé au démarrage un couple de 1 ?8 avec
- un courant de i4o ampères et une différence de potentiel aux bornes de q5 volts. La consommation en volt-ampères par kilogrammtères est de 64,3: le rapport (747/643) correspond presque exactement au rapport des fréquences (91/80). Cela confirme la théorie que le couple de moteurs monophasés à collecteur est à peu près inversement proportionnel à la fréquence, toutes autres conditions restant les mêmes.
- Le couple normal de ce moteur pour 10 chevaux et 910 tours par minute est de 7k|!"',9 : le courant correspondant est de 98 ampères environ. O11 en déduit la relation:
- volt-ampères de démarrage volt-ampères en marche normale
- ____14o X 9 5 t
- 90 X 120
- On voit donc que, pour un courant égal à i,i3 fois le courant normal (rapporté à une même tension), le moteur exerce un couple égal à 2,2.5 fois le couple normal.
- Les courbes d’un moteur létrapolaire de 10 chevaux à 25 périodes et 220 volts montrent que, pour un courant de démarrage égal au courant normal (5o ampères), le moteur exerce un couple égal à 1,26 fois le couple normal. Pour un courant égal à 2,6 fois le courant, normal, le couple est à peu près égal à 5 fois le couple normal. Si l’on admettait des courants de démarrage plus intenses, on pourrait obtenir des couples encore plus élevés.
- Si l’on compare le moteur à six pôles et le moteur à quatre pôles au point de vue delà consommation en volt-ampères par kilogrammètre au démarrage en tenant compte du nombre de pôles et de la fréquence, on trouve, d’après la con-
- (KYA/Kgm.) — 620
- une consommation réduite à six pôles el \o périodes, de
- (KVA/Kgm.) réduite = 620 -(4,80/6,60) = 660, au lieu de 643, que présente l’autre moteur.
- B. L.
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- TRANSMISSION & DISTRIBUTION 1
- Étude théorique et pratique sur les coupe-circuits fusibles. (Suite). —G. Meyer. — Elektroteck-
- L’auteur considère d’abord le cas où le courant ne suffit pas pour produire la fusion de la bande fusible. Celle-ci s’échauffe alors, et cet écliauffement suit une courbe logarithmique assez compliquée. Il s’établit finalement vin état d’équilibre pour lequel la chaleur dégagéeestégale à la chaleur engendrée ; la température reste alors constante. On peut calculer, pour des conditions déterminées de charge et de refroidissement, la température permanente au milieu du fusible, c’est-à-dire au point le plus chaud. Mais les formules sont très compliquées si l’on ne prend pas comme base une intensité de courant déterminée. L’auteur considère le cas spécial où la température d’équilibre concorde avec la température de fusion, c’est-à dire où le courant a juste l’intensité suffisante pour amener la fusion du fusible au bout d’un temps infiniment long : cette intensité de courant sera désignée dans la suite sous le nom de courant limite. Le courant limite constitue l’une des deux grandeurs caractéristiques de tout fusible. Si le courant est inférieur au courant limite, le fusible ne fond pas, mais s'échauffe jusqu’à ce que l’état d’équililibre soit atteint ; si le courant est supé-
- d’un temps déterminé ; l’état d’équilibre n’est pas possible.
- On peut diviser les courants en courants permanents et courants de fusion, suivant qu’ils sont supérieurs ou inférieurs au courant limite. En désignant ce dernier par J6, la charge peut atteindre la valeur sJ„, s étant inférieur à l’unité. La formule indiquée donne alors la température
- Avec cette formule, on peut tracer la température permanente en fonction de la charge, en y0 du courant limite. On voit d’après ces courbes que la température permanente des métaux à point de fusion élevé est d’abord basse et ne commence a croître rapidement que quand l’inten-
- C) Eclairage Electrique, t. Ll, a5 mai 1907, p. 281.
- site de courant s’approche de la valeur limite.
- Si l’on suppose qu’un fusible en. cuivre soit chargé à 90 °/o de son courant limite, il 11e peut pas atteindre plus de 5io° même en charge permanente. À cette température, le métal n’est pas encore incandescent et le danger d’une modification chimique ou physique de cuivre est très faible. Si l’on suppose que l’intensité normale de fonctionnement de ce fusible soit les (a/3) du courant limite, ou, inversement ; que le courant limite soit égal à r ,5 fois le courant normal de fonctionnement, on voit que, pour une surcharge permanente de 35 °/0 du fusible ou du circuit à protéger, le fusible en cuivre peut atteindre la température de 5iû° après un temps suffisant.
- On peut en conclure qu'une modification d’ordre chimique ou physique dans les fusibles en cuivre ne se produit pas à la charge indiquée, et que le cuivre esl un bon métal pour l’établissement de fusibles. Ce métal ne présente aucun inconvénient marqué vis-à-vis de l’argent fréquemment employé maintenant, car le point de I fusion n’est pas sensiblement plus élevé et les massés nécessaires sont un peu plus faibles ; et J l’on bénéficie d’une différence de prix importante.
- Si l’on veut que des fusibles en cuivre restent invariables même aux températures de 5oo° à 55o°, il est bon de les argenterou de les nicke-ler, de façon à empêcher l'oxydation. Si le fusible est porté à une température supérieure au rouge sombre, l'argent-fond et le nickel a une tendance à se détacher par suite de la différence des dilatations. Cette modification superficielle a l’avantage d’indiquer qu’une très forte surcharge s’est produite. Tant que la charge n’atteint pas, d’une façon durable, 85 à 90 nj„ du courant limite, la température du fusible est suffisamment éloignée du point de fusion pour qu’une modification de structure ne soit pas à craindre.
- Le courant limite, pour lequel la température d'équilibre est égale à la température de fusion, est défini mathématiquement par l’asymptote verticale de la courbe de fusion, ou, en d’autres mots, c’est le courant qui amène la fusion du fusible au bout d'un temps infiniment long-L’auteur indique deux formules pour le courant limite, qui s’appliquent à des fusibles longs de
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- section quelconque et de sectioi
- J0 = b\/k^>_ ) = b’ \f k0d3. ;
- îale
- (ni)
- Dims ces formules, J„ désigne le courant limité, b et b' des constantes du matériel employé, ke la constante de ventilation pour un fusible dans les conditions de ventilation données, q,o, d la section, la périphérie et le diamètre des fusibles en centimètres carrés ou en centimètres. On a supposé que les constantes de ventilation sont réduites à un métal déterminé, pour pouvoir les comparer, et l’on a choisi comme base le cuivre qui présente la plus grande émission calorifique.
- L’auteur considère ensuite un autre cas limite, où l'on néglige la chaleur dissipée : ce cas se présente, par exemple, si l’intensité de courant dépasse de beaucoup la valeur du courant limite. Si, par exemple, la charge atteint le décuple du courant limite (court-circuit) il y a, pour la température de fusion, cent fois plus de chaleur produite que dégagée. On peut se représenter les faits comme si réchauffement était si rapide qu’il ne reste plus de temps pour le refroidissement. En posant, dans le bilan calorifique, l’égalité
- chaleur produite = chaleur reçue, et, en intégrant l’équation, on obtient la rela-
- J ’‘s = arfj‘\c/f)dt,
- dans laquelle a désigne une constante. La chaleur spécifique c et la résistance spécifique p sont des caractéristiques qui dépendentde la température ; l’intégrale contenue dans l'équation est aussi une constante du métal employé. On a
- J*s = A?s = 0. (IV)
- Rigoureusement, cette équation n'est applicable que quand le courant est constant à partir du début de la charge et, pour des court-circuits réels, on ne peut pas négliger le retard que subitl'accroissementdecourantaprès la fermeture du circuit. Le temps est donc un peu plus long que ne l’indique la formule. Analytiquement, on ne peut pas suivre les phénomènes, qui sont trop compliqués. Pratiquement, il suffit d'une correction quand la durée de fusion est d’environ 0,01 seconde ou moins.
- On peut déterminer la constante A pour un métal donné quand on connaît la résistance spécifique et la capacité calorifique spécifique en fonction de la température. On trace la courbe de la fonction c/p =/*(/) dans l’intervalle de la température ambiante t0 jusqu’à la température de fusion t, et on obtieut, en planimétrant, la valeur de l’intégrale. Dans des cas simples, on peut trouver analytiquement l’intégrale.
- De cette façon, l’auteur a pu déterminer la valeur de la constante A pour les métaux suivants : aluminium, plomb, cuivre, argent, étain, zinc. On ne peut malheureusement pas vérifier expérimentalement les constantes ainsi déterminées, car la durée des fusions au moment d’un court-circuit est trop faible pour permettre une mesure exacte. Mais l’auteur a pu prouver, par des expériences faites sur des fusibles en série, que le rapport de ces constantes entre elles est exact.
- En partant des valeurs trouvées pour ces constantes, on peut déterminer les constantes d’autres métaux en reliant en série des fusibles différents et en modifiant les sections jusqu’à ce que la fusion se produise simultanément pour les différents fusibles. Dans ce cas, les constantes A sont inversement proportionnelles aux carrés des sections. De cette façon l’auteur a pu déterminer les constantes A pour une série de métaux pour lesquels les valeurs de la résistance et de la capacité calorifique en fonction de la température étaient inconnues ou irrégulières.
- Cette constante a une importance pratique considérable. Elle caractérise une propriété des fusibles, l’inertie. Par inertie d’un fusible, il faut entendre le temps qui s’écoule depuis la mise en circuit jusqu’à l’obtention du point de fusion. On voit d’après la formule IV que l’on peut déduire ce temps du coefficient 0 par division par le carré d’un courant. Suivant que l’on introduit pour ce courant la valeur de i ampère ou la valeur du courant limite, on obtient deux définitions différentes de l’inertie, que l’auteur distingue sous les noms d’inertie absolue et d’inertie relative. Si l’on divise le coefficient O par i ampère au carré, on obtient une valeur numérique qui concorde avec la valeur numérique de 0. C’est là le temps nécessaire pour que le fusible fonde sous une charge de i ampère, s’il n’y a pas de dissipation de chaleur. L’auteur désigne cette valeur de l’inertie sous le nom
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- d’inertie absolue, parce qu’elle ne dépend que de la section et du métal, et non de la construction du fusible.
- Si l’on prend deux fusibles de même métal et de même secLion, ces deux fusibles ont la même inertie. Mais si les sections ont, pour une même surface, une forme différente, les fusibles n’ont pas le même courant limite. On peut aussi désigner l’inertie absolue comme inertie rapportée à des sections déterminées.
- Si l’on emploie le courant limite pour définir l’inertie d’après la constante 0, on obtient un temps (0/J?) nécessaire pour la fusion du fusible sous une charge égale au courant limite, toute dissipation de chaleur étant limitée. Celte seconde constante d’inertie dépend delà grosseur du fusible, c’est-à-dire du courant limite. Elle dépend des conditions de ventilation, delà construction et d'autres grandeurs analogues, dont dépend le courant limite. C’esl pourquoi l’auteur propose pour cette inertie la désignation d’inertie relative, ou d’inertie rapportée au courant limite. La différence entre les deux coefficients est nettement mise en évidence si l’on se reporte à un exemple. Pour une même section, le cuivre présente environ io fois plus d’inertie que le zinc, c’est-à-dire que, pour une même section, le fil de zinc fond sous une forte surcharge, en dix fois moins de temps que
- TABLEAU I
- Si au contraire, on n’établit pas les deux fusibles avec la même section, mais si on les dimensionne pour le même courant limite, les choses changent. Si l’on choisit par exemple pour le cuivre et pour le zinc des fils ronds, la section
- du zinc est plus grande que celle du cuivre, et lors d’un court-circuit, le fil de zinc exige pour fondre environ cinq fois plus de temps que le fil de cuivre. L’inertie rapportée à la section joue par exemple un rôle dans les pièces do rupture d’un interrupteur. Pour les fusibles, l’inertie rapportée au courant limite, c’est-à-dire l’inertie relative, joue seule un rôle : aussi, dans la suite de cette étude, c’est toujours de cette inertie qu’il sera question. L’auteur public (tableau 1) les valeurs des constantes des principaux métaux intéressantes pour l’établissement de fusibles.
- La constante 1 est la constante intéressante pour le calcul du courant limite, désignée par b dans la formule HT. T.a constante b' de l’équation III est déduite de la constante 0 en multipliant celle-ci par le coefficient (t:/2). La constante II donne le produit de la section et de la périphérie du métal considéré, le produit relatif au cuivre dans les mêmes conditions de ventilation étant pris pour unité. On suppose que le fusible est assez long pour qu’il n’y ait pas de dissipation de chaleur vers les bornes ou les connexions. La constante 111 est, dans les mêmes conditions, le diamètre d’un fil rond suffisamment long en métal étudié, quand le diamètre d’un fil de cuivre correspondant est égal à l’unité. La constante IV est l’inertie absolue, c’est-à-dire l’inertie rapportée à la section de i centimètre carré et à i ampère. La cons-taute V est l’inertie relative d’un fil rond en métal étudié, l’inertie du fil rond de zinc pour meme courant limite étant prise égale à iooo. Le zinc est, de tons les métaux étudiés par l'auteur, celui qui présente la plus grande inertie. On voit que, pour des métaux simples, il existe des variations d’inertie assez importantes pour un même courant -limite, puisque les chiffres trouvés sont compris entre i ooo et /|8.
- Oïi peut obtenir une autre variation en reliant en parallèle plusieurs fils ronds semblables en même métal. Si, par exemple, on remplace un fil long épais de diamètre i par deux fils minces, il faut que ceux-ci présentent comme diamètre o,63i pour que le courant limite ait la même valeur, et leur énerlie n'est plus que i5,8 "/„ de l’inertie d’un fil épais. En reliant en parallèle trois fils, le diamètre tombe à o,48i et l’inertie à 5,35 °/o- O" peut, encore obtenir une réduction plus considérable en employant beaucoup de fils en parallèle.
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- Jusqu’ici, il n’a cité question que de fils fusibles ronds. Si l’on emploie d’autres sections, l’inertie peut être largement diminuée sans que le courant limite soit modifié. Plus on s’éloigne de la section ronde, plus l’inertie diminue, et plus les bandes fusibles sont sensibles.
- (A mûre.) B. L.
- Sur la charge des conducteurs employés dans les canalisations intérieures. — J. Teich-müller el P. Humann. — Elektrotechnueke Zeitschrift, 9 mai 1907.
- I. — Si l’on admet que, dans une ligne parcourue par un courant électrique, le dégagement de chaleur est proportionnel à la surface, à l’élévation de température an-dessus de l’ambiante, et au temps, on a, pour l’état stationnaire, la
- en désignant par :
- I l’élévation de température en degrés ;
- c un facteur numérique (o,24. h/ra) ;
- p la résistance spécifique du métal par centimètre de longueur et centimètre carré de section, en ohms ;
- II le coefficient de radiation de chaleur, c’est-
- à-dire la radiation de chaleur par centimètre carré de surface par seconde pour iü d’élévation de température au-dessus de l'ambiante ;
- J le courant en ampères;
- D le diamètre en centimètres.
- Si, dans cette expression, on suppose que t ait une valeur constante, on obtient la formule suivante :
- > ' O)
- Cette relation a été indiquée par Muller en
- l84y et a été considérée comme exacte pendant un demi-siècle, bien que cet auteur et F. Tollner aient reconnu expérimentablemcnt que, pour les fils fins, la relation
- J = cD (S)
- est rigoureuse. Plus tard, les études de différents expérimentateurs ont amené à la formule plus
- J* = c,D*-f-£.jy>. (4)
- Les résultats des expériences ultérieures ont
- montré que, pour les fils minces le deuxième terme disparaît et, pour les fils épais, lepremier terme disparait.
- II. — A. E.cpè riences sur des lignes en enivre nu. — Les auteurs ont pris des fils en cuivre nu de section circulaire et des cables formés de plusieurs torons de fils. Les conducteurs étaient pris tels qu’ils sortaient de la fabrique et tendus daus une salle d’expériences: les résultats obtenus sout résumés dans le tableau I.
- Les valeurs de la quatrième colonne s'écartent très peu les uns des autres: dans beaucoup de cas, les valeurs semblent tendre à diminuer un peu quand la température augmente. La loi d’après laquelle l’élévation de température est proportionnelle au carré de l’intensité de courant est suffisamment vérifiée, et on peut compter sur les valeurs moyennes de la colonne 5. Dans celle-ci, on a calculé l’intensité pour une élévation de température à io°.
- Si l’on cherche la relation mathématique entre J el D, d’après les valeurs indiquées dans les colonnes 1 et 6, on trouve approximativement les formules suivantes:
- Js=SiD2-1-i2Ds (5a)
- F = T(3,iD9~hi,aD3) (54)
- dans lesquelles 3, r et 1,2 sont les coefficients pour une élévation de température de i°. En introduisant la section au lieu du diamètre, on obtient, d’après l’équation (5n), la formule :
- Ja=39,5Q4-i7,aQ1v*. (5 c)
- Pour les applications pratiques, on pourrait prendre comme coefficients 4o et 17.
- Si l ou calcule les courants correspondant aux diamètres étudiés, en remplaçant les diamètres des torsades par les diamètres des fils pleins d’égale section, on trouve les résultats qu’indique le tableau II.
- La concordance des valeu rs calculées et des valeurs observées est très satisfaisante. Les câbles torsadés aussi répondent à la formule trouvée : il n’y a donc plus à tenir compte de ce que la surface de refroidissement ne peut pas être calculée directement d’après le diamètre.
- L’influence marquée de la constitution de la surface est connue, mais les auteurs Vont vérifiée à nouveau sur quelques-uns des fils étudiés. Les expériences ont donne les résultats suivants I (tableau III).
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- TABLEAU I
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- Câbles torsadés.
- Les écarts ont donc une valeur non négligeable, et l’on a l’impression que la bonne concordance entre les valeurs calculées et les valeurs observées du tableau II doit être attribuée principalement au fait que les fils étaient, en apparence, dans les mêmes conditions au point de vue de la constitution superficielle. Dans la dernière colonne du tableau III, on a indiqué les valeurs calculées du tableau II pour permettre à nouveau la comparaison. Le résultat de l’observation conduit encore a la conclusion que la formule-5 indique réellement la relation entre j et D. Les auteurs calculent un tableau pour les sections normales. Dans la dernière colonne,
- les valeurs de l’intensité du courant ont été arrondies (tableau IV).
- TABLEAU IV
- TRACTION
- Sur radoption de la, traction électrique sur les chemins de fer municipaux, et vicinaux de Berlin. — Reicbel. —Elektrische Kraflbelricbe and Babil en, i3 et 20 avril 1907.
- Les voies qui desservent la ville de Berlin et sa banlieue présentent une longueur totale de 102 kilomètresenviron. Depuis un certain temps, des études très complexes ont été faites par les sociétés Siemens-Schuckert et A. E. G. pour l’électrification de ces voies, et des avant-projets ont été établis. Les bases de ces projets, complétées et étendues, sont exposées par l’auteur dans l’étude suivante.
- Avant tout, pour avoir une idée de l’accroissement de trafic qui pourra résulter de l’électrification des lignes dont il s’agit, il faut jeter un
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- coup d’ceilsur Yaccroissement progressif du trafic dans lo passe. On voit que cet accroissement a été extrêmement rapide de i88/j à 189G, époque à laquelle on a atteint la limite de capacité des lignes; de 1896 a igo3, il est resté à peu près constant, puis, après iqo3, il a augmenté à nouveau par suite de l’électrification du métropolitain de Berlin. D'après les courbes relatives aux années passées, on peut compter que, avec des trains suffisamment longs et d’une puissance suffisante, le trafic augmentera rapidement dans l’avenir.
- Les équipements à vapeur actuels ont atteint la limite de leur capacité et les voitures sont surchargées. Mais, avec la traction électrique, on pourrait augmenter la capacité des trains, diminuer l’intervalle entre les trains successifs, et doubler la capacité totale de la ligue. L'emploi de l’électricité permettrait de porter de 4io à 602 le nombre de places (en portant la longueur de chaque train de io3 à 147 mètres) et d’élever l’accélération de ora,i8 à ora,70 par seconde (avec j/| moteurs par train). La plus grande amélioration que l'on pourrait réaliser dans le service il vapeur avec locomotives à surchauffe permettrait seulement de transporter 470 voyageurs dans ces trains de 124 mètres de longueur, avec une accélération de om,i8 par seconde. En outre, l’emploi de la traction électrique permettrait d’abaisser de 2 minutes 1/2 à 100 secondes l’intervalle entre les trains, grâce à la plus grande vitesse de démarrage due à la valeur plus élevée de l’accélération. La vitesse moyenne de transport serait élevée de 23 kilomètres à l'heure à 33 kilomètres à l’heure. Un autre avantage de la traction électrique réside dans l’économie de temps réalisée grâce à l’absence de remplacement des locomotives, de chargement du charbon et de l’eau, de mise en pression, etc. Enfin, au point de vue des dépenses d’exportatioD, il faut signaler que, avec de fréquents démarrages, les locomotives à vapeur fonctionnent dans des conditions défavorables et avec une forte consommation spécifique (21 kilogrammes par train-kilomètre au lieu de 8ker,ü avec la traction électrique), ainsi que l’ont indiqué les essais effectués en 1903. Pour le chargement des chaudières de locomotives, il laut du charbon de première qualité qui colite cher : pour l’approvisionnement de locomotives, il faut des installations étendues et coûteuses. Pour toutes ces
- raisons, Je cheval-heure, mesuré sur le train est moins coûteux avec la traction électrique qu’avec la traction à vapeur. Les chiffres suivants, relevés par la Union Traction Cu, de Philadelphie, montrent nettement les avantages de la traction électrique :
- Les recettes ont augmenté de 4o %, tandis que le coefficient d’exportation s’est abaissé de 67 à 4i.5 %• La Consolidated Traction C°, de Pittsburg, a eu dans le même espace de temps, une augmentation des recettes de i,5 a 2 millions de dollars et une diminution du coefficient d’exploitation de 6oà4o°/0.
- Après ces Considérations générales, l’auteur étudie la nature du courant et le système qu’il convient d'employer.
- Le système à courant continu avec troisième rail et une tension de q4o volts (ce qui est un maximum) conduit, pour une puissance de 2800 kilowatts au démarrage, à des intensités de courant de 3000 ampères. Avec un troisième rail de 545 par mètre courant (7000 millimètres carrés de section) et les quatre rails des voies de roulement reliés en parallèle pour le retour du courant (20000 millimètres carrés), la chute de tension par kilomètre aurait la valeur suivante :
- 20000/
- 3«
- = 80 volts.
- Le démarrage de deux trains sur la même section exigerait un courant de Oooo ampères depuis le point d’alimentation jusqu'au kilomètre t par exemple et de 3ooo ampères du kilomètre 1 au kilomètre 2 ; la chute de tension serait de 80 -+- 160 = ?.4o volts, ou 24 “/o de tension totale de 1000 volts et les rails de retour présenteraient par rapport à la terre une différence de potentiel de 90 volts, ce qui est beaucoup trop élevé. En outre, la tension de 1000 volts est trop élevée pour être appliquée sur une voie équipée avec le troisième rail, et de nombreux accidents ou court-circuits peuvent se produire, si l’on ne prend pas des précautions minutieuses.
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- Le système à courant continu avec troisième rail est donc à rejeter.
- (A suivre.) _____ O. A.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- & RADIOTÉLÉGRAPHIE
- Sur ramortissement et l’utilisation de l’énergie dans quelques dispositifs de transmission employés en radiotélégraphie. —
- H. Brandès. — Annalen der Physik, n» 4, 1907.
- I. — Détermination du décrément, logarithmique de transmetteurs simples et multiples sans
- éclateur.
- Le décrément logarithmique des amplitudes d'oscillation d'un conducteur rectiligne, décrément dû à la radiation, a été déterminé théoriquement par Abraham ; le décrément dù à la résistance du conducteur a été calculé par Som-merfcld. L’amortissement dû à la radiation est sensiblement plus important que celui dù à la perte d’énergie par effet Joule. Pour un fil de cuivre de 5o mètres de longueur et de r millimètre de diamètre, Abraham évalue à (i/5) le décrément logarithmique dù à la radiation, et à (1/S0) le décrément logarithmique dû à l’effet Joule : ce dernier n’est donc que 6 nj0 environ du décrément total.
- Des expériences pratiques faites sur des appareils radiotélégraphiques syntonisés ont montré que les décréments donnés parla formule d’Abra-ham sont généralement trop grands vis-à-vis des décréments réels. Il était donc intéressant de déterminer les écarts existant entre les valeurs réelles et les valeurs théoriques dans les transmetteurs simples radiotélégraphiques qui se rapprochent le plus des conducteurs rectilignes d’Abraham, et de déterminer les décréments logarithmiques de transmetteurs multiples placésà des distancesde quelques mètres les uns des autres et reliés entre eux à leurs extrémités, tels que les transmetteurs
- Pour la mesure des décréments, l’auteur a employé la méthode de Bjerkness. Un circuit pri-maireconlenait un éclaleurà sphèresdezincetun condensateur de capacité réglable. L’éclateur était relié au secondaire d’une bobine d’induction à interrupteur-turbine. Le circuit primaire agissait, par un très faible accouplement, sur un rectangle de fil intercalé dans le transmetteur. Pour les mesures, un circuit, excité par indue- |
- tion par un des fils du circuit secondaire, contenait un bolomètre de Paalzow-Rubcns. Au lieu de ce bolomètre, l’auteur a employé dans la suite un thermo-élément à vide de Klemencic. Le galvanomètre était un appareil de Du Bois-Rubens ayant b ohms de résistance et une sensibilité de 6 à 7.10"* ampères, par une distance d’échelle de 1 m,25.
- L’appareil thermique n’était pas intercalé directement dans le circuit résonant. Soient l’intensité instantanée du courant dans le circuit du bolomètre, i\ celle dans le circuit résonnant S3 à l’endroit où ce circuit agit par induction sur le circuit du bolomètre. Les indications du galvanomètre sont d’abord proportionnelles à
- en appelant wa la résistance du fil de bolomètre pour la fréquence du courant oscillant. Dans le cas dont il s’agit, cette résistance w2 est à peu près complètement indépendante de la fréquence, étant donnée la finesse du fil. Les déviations du galvanomètre permettent donc de mesurer
- f i\dt
- pour toutes les fréquences que l’on a à considérer dans ces expériences.
- Pour obtenir la courbe de résonance, on fait varier la période du circuit oscillant ou du circuit résonnant. II faut que l’accouplement entre ce dernier et le circuit primaire soit assez lâche pour que sa réaction soit insensible. Il faut alors employer une méthode de mesure très sensible parce que l’énergie est très faible. Dans les mesures dont il s’agit, la période de circuit oscillant était modifiée par modification de la capacité du condensateur.
- La longueur d'onde présentée par une antenne multiple diffère d’environ 10 °/o (pour deux fils) el 18 °/0 (pour trois fils) de la longueur d’onde d’une antenne simple. Pour les mesures, on déterminait la déviation 3 correspondant à la résonance et la capacité C' ; ensuite on modifiait la capacité en la diminuant puis en l’augmentant jusqu'à ce que la déviation du galvanomètre se réduisît à une fraction déterminée de la déviation a0, par exemple a = 0,75 a0. La sommedes décrément était donnée par la relation :
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- Les résultats obtenus par l’auteur sont résumés par les tableaux I, II, III, IV. Dans ces tableaux, C est exprimé en unités arbitraires (nombre de divisions du condensateur réglable).
- On détermina de la même manière,
- à air, la somme des décréments du circuit oscillant &2 et du circuit résonnant &:i. On trouva
- Le décrément du circuit résonnant fermé peut être évalué à environ ^ = 0,012 : le décrément du circuit oscillant employé avait donc pour
- En tenant compte de cette valeur, on obtient les résultats suivants pour les décréments des dispositifs transmetteurs étudiés.
- Ces chiffres montrent que :
- i° Le décrément logarithmique d’
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- metteur simple linéaire peut être, dans certaines conditions avec lesquelles il faut compter pratiquement, sensiblement plus petit que la théorie ne l'indique par un transmetteur linéaire dans l’espace libre.
- Les calculs de M. Abraham indiquent un décrément & = 0,224 pour le transmetteur de 3-j mètres de longueur et de 1 mm, 4 de diamètre, et un décrément & = 0,23a pour le fil de 2 millimètres de diamètre.
- 2® Le décrément de radiation peut être augmenté d’une façon sensible par l’emploi de plusieurs fils transmetteurs.
- II. — Utilisation de l’énergie dans les systèmes accouplés à un circuit oscillant.
- L’auteur s’est proposé de déterminer quelle est la fraction de l’énergie d’un circuit oscillant radiée dans l’espace par un système ouvert accouplé avec le premier. Si l’on intercale dans le circuit oscillant un appareil thermique à fil très fin, ses indications sont proportionnelles à
- f" pdt.
- Dans un circuit oscillant fermé, presque toute l’énergie est transformée en chaleur Joule, si l'on fait abstraction des faibles pertes dues à la radiation, ainsi que de l’absorption d’énergie possible dans les conducteurs. On a donc, pour le circuit oscillant sans système transmetteur :
- wh
- tv désignant la résistance du circuit oscillant, <1 la charge du condensateur et c sa capacité.
- Si l’on accouple directement ou inductivement au circuit primaire un système secondaire, de l’énergie est dissipée par radiation et par chaleur Joule : la plus grande partie est dissipée par radiation. Soit W l’énergie totale absorbée par le système secondaire et empruntée au circuit primaire. Quand deux svstèmes sont accouplés ensemble, il se produit en général deux oscillations de périodes différentes, d’amortissements différents, et de phases différentes. L’auteur se limite aux cas où les fréquences des systèmes accouplés ne diffèrentpassuflisatnmentdes fréquences de circuits non accouplés pour que la résistance de Tare de fermeture soit modifiée. H considère en outre la résistance de l’étincelle comme une résistance ordinaire métallique et
- admet que, dans les conditions indiquées on peut parler pour les deux oscillations d’une résistance w identique à la résistance du circuit avant l’accouplement.
- Soient c\ et r\ les intensités de courant des deux oscillation s dans le circuit primaire accouplé. On a
- - f‘ 0. + i,y- d> +«'- j (£) = O. (3)
- En soustrnyonteette équation de l’équation (1), on obtient l’équation suivante :
- w\.f l'dt — Jo Oi + É)1 dt | = IV. (3)
- Or on a les égalités:
- ) i‘-dt = C« ; |o (/, H-fj)2 dt = Cau
- en appelant C une constante et aal les indications de l’appareil thermique. L’expression
- donne la fraction de l’énergie du circuit oscillant extraite au primaire par le transmetteur.
- On pourrait désigner nt sous le nom de rendement d’un dispositif particulier de transmission de radiotélégraphie, mais il faudrait encore distinguer de ce rendement le rendement total pour la transmission des signaux, qui dépend aussi du dispositif récepteur.
- L’auteur a supposé dans ce qui précède que la résistance de l’étincelle pouvait être assimilée à une résistance métallique ordinaire. On sait que cela n’est pas le cas. En appelant *>' la résistance d’étincelle pour le transmetteur accouplé, l’équation (3) se transforme en la suivanle :
- W\fo ^ Oi 4- h)2 dt | = w (3a)
- et l’équation (4) se transforme en la suivante,
- en posant ^
- Les mesures furent faites en excitant d’abord le système transmetteur comme une antenne simple Marconi, puis en l’accouplant au circuit oscillant, après avoir déterminé le coefficient d’accouplement au moyen de la relation indiquée par Drude :
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- »! et «a désignant les fréquences de deux oscillations et C, et C8 les capacités dansle circuit résonnant, correspondant aux fréquences »! et n2 pour une seli-indiiction invariable.
- Pour mesurer la grandeur r — (w'jw), on déterminait d’abord la somme des décréments (bj -|- b2), par le décrément t>2 avec l’aide d’un décrément supplémentaire (tv = i,4o ohm) par comparaison des déviations mu.vima (Bjerkness)
- b, —}— = o, 135
- La fréqu
- : séparément, avait
- La capacité étant connue, ainsi que la self-induction, on pouvait calculer la résistance du circuit oscillant
- w= 1,773 ohms.
- Ensuite, on ajoutait dans le circuit des résistances de valeur telle que la déviation initiale fût la même qu’avec le transmetteur accouplé. Les résultats des mesures ont été les suivants :
- , TRANSMETTEURS
- L’énergie du circuit oscillant restant la mèti
- dans les mesures effectuées avec résistance et sans résistance, et la résistance propre du circuit oscillant étant connue, on peut en déduire la résistance totale et la valeur de /•= w’jw.
- SUPPLÉMENTAIRE
- On possède ainsi toutes les valeurs nécessaires pour le calcul de rj. On a :
- pour 1 transmettre
- — 3 —
- Les résultats des clusions suivantes :
- i° Avec les transmetteur: du circuit oscillant est plus c qu’avec les transmetteurs simples.
- u° La résistance d’étincelle du circuit oscillant étant d’autant moins élevée que les capacités sont plus grandes, il y a lieu de choisir, autant que possible, des capacités de valeur
- 3° La self-induction dont on dispose pour l’accouplement étant réduite du lait de l’augmentation de la capacité, et le degré d’accouplement devant augmenter avec le nombre de transmetteurs pour que l’utilisation de l’énergie soit le meilleur possible, il est bon d’employer l’accouplement par induction
- R. V.
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- Tome Lî.
- Samedi 8
- 14> Année. — N» 23.
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ENERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l'inslüul. — A. BLONDEL, Ingénieur des Pont» et Chaussées, Professeur à l’École des Ponts et Chaussées — Éric GÉRA RD, Directeur de l'Institut Électrotechnique Monte-fiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’École des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. MONNIER, Professeur à l’École centrale des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille, Membre Corrt de l’Institut.
- SUR LA DÉCHARGE DES CONDENS ATEURS
- ALIMENTES PA1I COURANTS ALTERNATIFS
- ET SUR LE RÉGLAGE DES TRANSFORMATEURS A LA RÉSONANCE (fin) (').
- Décalaye du courant primaire. — Les équations (20) (2/1) permettent d’obtenir aisément pour l’expression du décalage entre E} et b la valeur
- R,-U 9* IL
- (46)
- montre qu’au point de vue de l’utilisation de la source d’énergie, le système en régime permanent, et à la résonance présente un facteur de puissance d’autant plus mauvais qu’on admet un accouplemeul plus lâche et plus de self sur le primaire (ce qui fuit tendre la condition de,résonance vers o>L2 — ç = o). Le décalage ©t peut fendre ainsi vers ~ quand il y a résonance, contrairement à ce qui a lieu pour les circuits résonants simples.
- Mais en fait le décalage est constamment variable par suite de la superposition du régime oscillatoire amorti renouvelé par chaque décharge. Reportons-nous a la représentation graphique des deux régimes (lig. i5), où OA représente le vecteur de la tension 'U.2 du régime permauent calculé par(27), ;sa phase par rapport à sa valeur zéro, OX la position correspon-
- (’) Voir l'Éclairage Électrique, tome
- LI, 18 et 35
- 7 et 253.
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- T. LL — N° 23.
- 326
- dante de l’axe de projection des vecteurs (qui tourne avec la vitesse angulaire to), AB le vecteur initial de l’oscillation ‘Uj dont la phase a été calculée précédemment (p. 223) de façon qu’au moment de la décharge OA et AB aient même projection, c’est-à-dire que OR soit perpendiculaire à OX ; OB représente à chaque instant le vecteur d’amplitude du régime résultant U2 et prend successivement des positions et grandeurs OB', OB'7, etc... et finalement OA.
- Des vecteurs et U2 on peuL déduire la représentation de tous les autres. Par exemple d’après (i3), (page 221), le vecteur de régime !ïs du courant secondaire est décalé de — eu
- avance sur U2 et égal à toCUî, tandis que le vecteur de l’oscillation du courant secondaire I2 est égal à O \/c?-J- £a Ua et décalé en avant de U3 d’un angle v = arctg ^ — (j;e
- vecteur sert de rayon initial à une spirale logarithmique semblable à celle de U2 et décrite avec la même vitesse angulaire (3 — w) (l).
- On trouverait de même les vecteurs de ii et J, par les équations (i4) et (i5) et la phase
- de ëj par l’équation (46). L’amplitude du vecteur I, est d’autant plus réduite par rapport à celle de J, qu’on se rapproche davantage du cas b.
- Pendant Jlc régime oscillatoire le vecteur résultant ^ présente donc des déplacements et modifications analogues à ceux de U2 et qui rendent le décalage apparent du courant primaire constamment variable, mais ces déplacements et variations du décalage qui en résultent s’atténuent d’autant plus que le système se rapproche davantage du cas limite b.
- Principes de construction des transformateurs à résonance. — Le problème pratique de la détermination la plus avantageuse des éléments du transformateur à résonance est compliqué pour plusieurs motifs. D’abord, il faut définir ce qu’on doit entendre par le meilleur transformateur à résonance; est-ce celui qui représente l’amortissement le plus faible, ou celui qui réalise l’amplification la plus grande de la tension secondaire par rapport à la tension primaire? Pour certaines applications, notamment si l’on cherche à réaliser avec le plus faible volume de cuivre la ten-
- (i) Dans le cas particulier de la syntonie (3 = a, chaque spirale se réduit à une droite BA, &2a2, etc., le long de laquelle se dé-
- place l'extrémité du vecteur résultant correspondant. Cette figure n’est qu’un schéma où pour la rendre plus claire, on a trouvé le vecteur <ï2&2 plus court qu’il ne serait en réalité, car on a ici a2 + p2 > w2.
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- 1937.
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- sion la plus élevée possible sans se préoccuper des difficultés d’isolement, on doit chercher à rendre maximum le rapport des tensions sans s’inquiéter spécialement de l’amortissement. Au contraire, pour d’autres applications telles que la télégraphie sans fil, la tension secondaire à réaliser est une donnée de la question, fixée par la résistance du diélectrique du condensateur, et l'on doit surtout chercher à réaliser le plus faible amortissement possible pour favoriser le réglage des intervalles des étincelles.
- D’autre part, quand on cherche la solution la plus avantageuse, il faut spécifier la base de comparaison qu'on veut choisir. On a fait par exemple un calcul de ce genre en admettant comme données constantes les self-inductions U, et L2 totales du primaire et du secondaire, et comme seule variable le coefficient d’accouplement. Cela revient à admettre qu’on a une bobine primaire et une bobine secondaire toutes deux données, et qu’on les accouple plus ou moins en vue d’obtenir le maximum de tension secondaire correspondant à une tension primaire donnée. On a trouvé de celte manière une valeur k voisine de 1/2, ce qui correspond à a = 1/2, et on a conclu que les transformateurs à résonance devraient toujours être construits d’après cette condition. Mais ccttc façon de poser le problème ne correspond nullement au problème pratique. On n’a pas le droit de supposer ainsi constantes des valeurs qui sont en réalité des variables ; aussi le maximum ainsi trouve n’a pas de fondement mathématique.
- A mon avis, la question doit être posée tout autrement ; on doit considérer R,, U,, R2, L2, comme des variables, au meme titre que 7 et chercher quelles sont les meilleures conditions pour réaliser l'amortissement le plus faible possible, tout en maintenant au rapport des tensions la valeur fixée d’avance par les cas d’applications. Une première forme de discussion peut, être obtenue en sc donnant à priori une certaine relation entre les résistances et les self-inductions et cherchant comment varie l’amortissement et le rapportdestensions en fonction du degré d’accouplement. Négligeons d’abord l’effet du fer.
- En général on peut admettre, pour une bobine de fil de cuivre dont les dimensions totales sont données, une proportionnalité entre la résistance et la self-induction, toutes deux étant inversement proportionnelles à la section totale du cuivre et proportionnelles au carré du nombre de spires. On peut donc poser les relations
- R. = Ç.L* ; R2 = ÇaL2;
- en appelant Ç,, des coefficients convenables qui, en général, sont différents pour la haute et pour la basse tension, à cause de la différence des épaisseurs des isolants. Ces coefficients peuvent être déterminés par comparaison avec des bobines existantes (Voir plus loin).
- Substituons les expressions précédentes dans les expressions (27) et (36 bis) en négligeant pour simplifier, ainsi qu’on en a le droit pratiquement, le ferme CRtR2 toujours petit devant L, cl remplaçons M par sa valeur (1 — a)LiL2.
- On obtient ainsi les nouvelles expressions :
- (47)
- _ï,(i-5) + ç8_;, + ï. (48)
- dans lesquelles w doit être considéré comme une donnée, qui résulte de la construction de l'alternateur qu’on veut employer, et qui est forcément comprise dans les fréquences indus-
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- trielles, c’est-à-dire entre 25 et y5 ; on aurait encore moins le droit de supposer w variable si l’on voulait travailler sur un réseau de distribution existant. Ces expressions montrent que pour diminuer l’amortissement, clans les hypothèses faitessur les Ç, il n’y a pas d’autre moyen que d'augmenter'le coefficient de fuite, et qu’à la limite, c’est-à-dire avec unaccou-plement infiniment lâche, (a = I), l’amortissement aurait pour valeur a = — • (4g)
- Au contraire, l’augmentation des fuites diminue la force électromotrice secondaire et celle-ci deviendrait nulle si les fuites devenaient totales.
- A chaque valeur admise pour i correspond d’après l’équation (28 tei') une seule valeur de L2 mais L, peut être choisi arbitrairement.
- Les équations (47) et (48) peuvent d’ailleurs, en substituant cette valeur de ;, être expli. citées uniquement en fonction de L, et L2.
- y/L, [ù)?C (Cl -h Ça) Ls
- (4 7 bis) (48 bu)
- On voit ainsi que, si M est assujetti à être toujours choisi d’après la condition 28, l’amplification ne dépend plus que des valeurs de L, et L2 tandis que y dépend de L2 seul.
- Il n’y a donc pas à ce point de vue de solution optiina pour la valeur de l’accouplement; c’est au constructeur de voir jusqu’à quel point il veut augmenter les fuites pour favoriser la diminution de l’amortissement, au détriment de la tension ‘U2 qu’il veut obtenir. Pour maintenir la tension secondaire à une valeur donnée tout en augmentant les fuites, il reste comme ressource soit d’accroître la tension primitive en augmentant la force éleclromotrice de l’alternateur (ce qui force à accroître sa puissance apparente en K VA), soit de réduire la self-induction du circuit primaire. Dans le premier cas, on augmente par là même la self de l’alternateur, ce qui lait croître L, en même temps que S, et diminue l’avantage obtenu. Dans le second cas, il faut modifier en môme temps M pour conserver la meme valeur de L2 et, par suite, de c; on a en effet, par les conditions (28) et (28 1er)
- — L,
- Plus généralement l’équation (47 bis) qu’on peut écrire :
- v'Ü [U’C ft, + a L. - s,J = (,^) y/'Æ’ - 4-
- établit une relation entre L, et L2, pour qu’il y ait résonance tout en réalisant un rapport d’amplification donné
- Ces conséquences sont d’ailleurs essentiellement liées à lhypoLhèse que nous avons faite sur R, et R2, et celle-ci, bien que plausible, ne saurait être considérée comme ayant une valeur absolue.
- Le problème peut être envisage encore à un autre point de vue, qui présente un intérêt pratique pour les postes de télégraphie sans fil : étant donné un transformateur industriel que l’on possède et qui doit être alimenté par un alternateur dont le voltage sera réglable à
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- volonté, en vue d’alimenter, à la fréquence que l’on a choisie (pulsation w donnée), la capacité G, que l'on a choisie également par la considération de la longueur d’onde à produire dans l’antenne et de l’énergie à mettre en jeu, choisir les self-inductions additionnelles Sj et S2, qu’on doit ajouter aux circuits primaire et secondaire, en vue do réaliser avec ce transformateur la condition de résonance, avec l’amortissement minimum. Supposons toujours les résistances déterminées par les selfs correspondantes, et posons
- R, =: ri —(— i^Sj ; Rs = ra-K,Sa; L^A + S,; L, = 4+S2 (5o)
- Les données du problème sont M, /, et 4> ri et r-i (résistances et self-inductions des circuits du transformateur, alternateur compris, avant l’addition des self-inductions supplémentaires). Les inconnues à déterminer sont S, et S2.
- Le problème revient à chercher le minimum de l’expression de l’amortissement, qui devient, en tenant compte de (55) :
- R! '
- _(VCL3 — O3 R, rfCB*
- 2MVC 2
- L’équation de résonance (28) devient d’autre part:
- il2 — (4 H™ S,) (4 + S3) —
- ( R,L2---
- +“
- (5i)
- Pour trouver ce minimum il suffît d'annuler les deux dérivées de l’expression
- [,„>C (4+ÇA) - >]*+...*c (»„+t A)
- + x[m>- (/, + s,)(4+s2)-4±^]=o. (5=)
- par rapport à St et S2 eu appelant X une constante arbitraire; on obtient ainsi :
- ] + w*C;, — à (4 + s,) = 0 (53)
- 1=-X(4 + S! + -iË)=0. (54)
- d'où, par élimination de >., on obtient finalement la condition à réaliser entre Sj et S2
- i v. + SA) lyC (4 + CA) - .] - W>CM>Ï, j[M'C (4 + S„) + :] )
- — Ç, (4 + S,) [üi*C (4 + SA) — ij> = o j ^
- qui se prête mal à une discussion algébrique, mais peut permettre des solutions numériques.
- En effet, les calculs qui précèdent ne tiennent pas encore compte des pertes par hystérésis et courant de Foucault dans le fer des noyaux des transformateurs avec bobines de self-induction (et cependant ces pertes sont du même ordre que celles dues aux résistances), ni des pertes par hystéréris diélectrique du condensateur. Il convient donc, si l’on veut, avoir une idée exacte du problème, de compléter l’expression de l’amortissement par l’addition des termes suivants
- 1/2 ( V; (fltù$2’e —1~ 6<u2$|) -f- ;V (g(i)$1,l>-|- éc<)8.Ba) H—s,Vi (fltp&î’8 -f- bu$>\) -j—
- dans lesquels V désigne le volume de fer du transformateur, V4 celui des bobines primaires
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- v compris l’alternateur, V2 celui des bobines secondaires, ® l’induction niaxima dans le fer fi> la vitesse de pulsation de l’oscillation propre, <7, b, c trois constantes convenables.
- Ces termes correspondent, comme tout coefficient d’amortissement, au rapport de la perte pendant un i /a cycle des courants alternatifs à l’énergie totale emmagasinée dans le système. Celle-ci n’est pas susceptible d’une expression simple rigoureuse, même au voisinage de la résonance. Dans le système oscillant, on peut considérer approximativement qu’elle se réduit à l’énergie maxima du condensateur, puisque, quand celle-ci atteint son maximum, le courant secondaire est nul et la partie du courant primaire correspondant à la réaction du courant secondaire est aussi peu différente de zéro. Autrement dit, l’énergie accumulée dans les circuits primaire et secondaire est à peu près nulle quand l’cncrgie potentielle du condensateur atteint son maximum.
- Encore faut-il remarquer que, dans l’expression ci-dessus des pertes d’énergie, nous sommes obligés de faire inLervenir des coefficients e et s, pour indiquer qu’une partie seulement des pertes d’énergie dans le volume de fer considéré est imputable à l’oscillation propre due à la présence du condensateur dans le circuit secondaire.
- Il est aisé de s’en rendre compte si l’on se reporte aux deux cas limites étudiés plus haut (fig. i4, p. 261) :
- Cas a. — Si le transformateur est branché directement sur le condensateur, tout l’ensemble des circuits participe à l'oscillation propre du condensateur et par conséquent on doit supposer s et e, égaux sensiblement à l’unité. L’amortissement du circuit oscillant sera donc produit par toutes les résistances primaires et secondaires et par tous les noyaux de fer.
- Le transformateur sera établi pour la tension maxima et devra présenter la puissance maxima.
- Cas b. — Au contraire, le transformateur étant branché directement sur un réseau, et les self-inductions étant mises dans lo circuit secondaire, l’oscillation propre du condensateur n’aura à produire d’effet magnétisant que sur les bobines secondaires, l’énergie nécessaire à la magnétisation du transformateur étant fournie directement par le réseau, dont le transformateur suit forcément la loi de la force éleclromolrice sans pouvoir s’en écarter.
- Dans ce cas, on pourra supposer e et s, nuis.
- Dans les cas intermédiaires, c’est-à-dire quand on ajoute une notable self-induction primaire, l’énergie dépensée .dans le fer du transformateur se partagera entre le circuit oscillant et le circuit d’alimentation, dans lequel l’oscillation est fort atténuée; s et s, seront plus petits que l’unilc, mais non pas nuis. On peut, mais difficilement, les calculer approximativement. en déterminant les variations de la force électromotrice mesurée entre les bornes des enroulements, et en tenant compte en outre du degré de saturation.
- La détermination cxaeLe du coefficient d’amortissement serait donc théoriquement fort complexe.
- Mais, en pratique, on peut simplifier la question en négligeant I’hystérésis diélectrique (qui joue un rôle peu important) et appliquer aux transformateurs et aux bobines de self-induction les résultats empiriques des transformateurs industriels. Si on appelle R et L la résistance et la self primaires apparentes d’un transformateur à vide (c’est-à-dire à circuit secondaire ouvert) et » le décalage, on voit que les courants watté et déwatté ont pour l’apport :
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- Les rapports — ou Ç qui figurent dans les calculs d’amortissement faits plus haut peuvent donc être remplacés simplement par les coefficients moyens ^y- des transformateurs connus. Or, avec des tôles ordinaires, y égale environ 0,90 à 1,10, soit 1,0 en moyenne, pour les
- transformateurs à circuit magnétique fermé et environ o,o55 eto,o65, soit 0,060 en moyenne pour les transformateurs « hérisson » à circuit magnétique ouvert(’) ; on en déduit des valeurs
- moyennes de Ç égales environ à ~ pour les premiers et pour les seconds. Le décré-
- ment logarithmique qui s’en déduit, en multipliant par T, aura donc, d’après (49)* pour plus faible valeur pratique dans les exemples considérés 27: et 0,12- respectivement^); chiffres encore très élevés.
- On peut obtenir des valeurs de £ bien plus faibles dans les bobines de self-induction grâce à la suppression d’un des enroulements, qui permet d’augmenter les spires de l’autre.
- Le cas limite h présente à ce point de vue une supériorité évidente sur le cas limite a(3), bien qu’il ait l’inconvénient de multiplier les appareils à isoler et que le prix et la résistance ohmique des bobines secondaires soient toujours proportionnellement plus élevées que le prix çt la résistance des bobines primaires équivalentes, par suite do la plus grande épaisseur des isolants nécessaires.
- La connaissance des coellicients £ permet de calculer approximativement à l’avance le courant J2 que débitera le circuit secondaire sur le condensateur G, en régime permanent, c’est-à-dire une limite supérieure de l’intensité efficace que les appareils auront à supporter (la tension U3 étant une donnée de la question ainsi que C et w) : on pourra donc définir à priori leur puissance en K. V. A. qui sert de point de départ aux calculs de construction proprement dits (au moyen des équations 25 et 47 bis).
- La supériorité des noyaux magnétiques ouverts qui ressort des évaluations ci-dessus provient de la possibilité qu’ils fournissent d’accroître le nombre de spires de cuivre des transformateurs ou de la bobine de self-induction sans accroître à l’excès l’induction dans le fer et la self-induction croît comme le carré du nombre de spires. Au lieu d’un gros noyau avec un enroulement peu épais, on peut ainsi employer de petits noyaux avec des enroulements plus considérables.
- Ce résultat peut être obtenu simplement en ménageant en un point quelconque du noyau, un entrefer, de un ou plusieurs centimètres, et qui peut d’aileurs être réglable. Mais il est souvent plus facile d’isoler et démonter une self à noyau droit ouvert. Quant au transformateur, d’après les remarques faites plus haut, on devra le construire avec un noyau à entrefer, quand on emploiera le montage a ;- dans le cas b, il peut être sans inconvénient à circuit fermé tant qu’on ajoute peu de selfs dans le circuit primaire en dehors du transformateur ; sinon un appareil à entrefer sera encore recommandable.
- Quant aux fuites de ces transformateurs elles ne sont pas gênantes quand on veut réaliser la résonance par des self-inductions additionnelles; quelquefois, il peut y avoir intérêt à utiliser ces pertes d’une façon rationnelle, en se réservant la possibilité de les faire varier
- (>) Par exemple des essais de M. R. Shand (The Electridan, avril 1891, p. 670), donnent des cos a de o,5g et o,C3.
- 0 Ces valeurs n'ont pas non plus un caractère absolu ; elles peuvent être modifiées en changeant la forme des enroulements, les proportions de fer et do cuivre, le diamètre et l'isolement des fils, etc. Ce ne sont que des moyennes intéressantes et destinées à montrer le rôle pratique des coefficients Ç et la façon de les déterminer.
- (a) Voir figure i4, page 261.
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- dans de grandes proportions. Ce résultat s’obtient aisément en subdivisant les enroulements et notamment l’enroulement primaire en un certain nombre de bobines indépendantes quand on peut en accoupler en série un plus ou moins grand nombre; plus on enlève de ces bobines, plus les fuites du secondaire vont en augmentant.. On peut, dans cet ordre d’idées, trouver avantageux d’employer un transformateur à 2 noyaux, dont le circuit magnétique est en forme de rectangle, et à bobiner le circuit secondaire sur les deux noyaux, le circuit primaire sur un seul. De cette manière, on a peu de fuites sur le circuit primaire et beaucoup sur le circuit secondaire. Mais l’isolement peut être moins facile qu’avec des selfs secondaires bobinées sur des noyaux complètement indépendants.
- Il ne semble pas que les transformateurs à circuit magnétique ouvert à noyau droit présentent des avantages certains ; car s’ils diminuent bien la quantité de fer, ils exigent une induction plus élevée dans une partie de noyau, ils ne sont au fond qu’une forme de réalisation tout empirique du cas b que nous venons de considérer; les selfs secondaires sont bobinées non pas séparément, mais autour du transformateur et réalisent leur flux magnétique surtout par des fuites magnétiques à travers l’air (*). Les pertes par hystérésis et Foucault, dans ces transformateurs, peuvent être moindres que dans un transformateur ordinaire, pour un même voltage secondaire, mais par suite de la longueur et du faible diamètre du fil secondaire, les pertes par résistance ohmique sont de beaucoup augmentées. Il n'est donc pas du tout certain que ces transformateurs soient supérieurs pour le réglage à résonance au système plus rationnel représenté par le schéma du cas b (figure i4). Des expériences prolongées et méthodiques peuvent surtout le montrer.
- En fait, nous avons obtenu avec des transformateurs industriels à circuit magnétique fermé, combinés avec des self-inductions supplémentaires à circuit magnétique ouvert, des conditions de résonance à peu près du même ordre qu’avec des transformateurs spéciaux à circuit magnétique ouvert et nous avbns eu moins d’amorlissement avec des selfs à noyaux de fer qu’avec des selfs équivalentes sans noyau.
- En outre la disposition du cas h se prête à une prédétermination par calcul beaucoup plus facile que celle d’un seul transformateur à noyau magnétique droit; et le réglage définitif par tâtonnements peut être aussi plus facile, puisqu’on peut ajouter ou enlever à volonté des sections de l’enroulement des selfs secondaires, isolées à sec, ou modifier leur entrefer.
- Le moyen le plus sûr et le plus efficace de diminuer l’amortissement par hystérésis, ainsi que d’éviter la présence de l’harmonique 3 auquel celui-ci peut donner naissance dans les circuits résonants et que montrent les figures 0 et 10, c’est d’employer certaines tôles de qualité spéciale (telles qu’on en fait depuis quelque temps en France et à l’étranger), dont les pertes, à conditions égales, sont sensiblement moitié de celles des tôles ordinaires; on 11e peut évidemment supprimer complètement les noyaux dans les bobines, sans accroître trop la résistance propre de celles-ci; il y a là une question de tâtonnements, pour trouver les meilleures conditions comme pour la construction des transformateurs^).
- qui peut être gênant dans beaucoup de cas. notamment pour les appareils de mesure, et qui peut entraîner des pertes d’énergie par courants de Foucault dans les parties métalliques voisines, si l’on ne prend des précautions pour leur installation. Cet inconvénient est réduit beaucoup par l'emploi des appareils à entrefer signalés ci-dessus.
- (2) On doit dans ces tâtonnements chercher le minimum des pertes pour la puissance donnée en kilovoltampères, que doit fournir la bobine. Ce résultat s’obtiendra sensiblement en égalisant les pertes daDS le fer et le cuivre. Mais dans les appareils à noyau droit ouvert, le flux magnétique s’échappe du noyau avant les extrémités; cela conduit comme l’a indique le Pr Elihu Thomson il y a quelques années, à employer un diamètre de fil plus petit au milieu de la bobine qu’aux extrémités.
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- Mais en définitive, on n'a pas besoin de réaliser une résonance extraordinaire pour les besoins de la pratique, car il ne faut pas, en général, espacer trop les étincelles, surtout en télégraphie sans fil.
- Dans le choix des transformateurs et des alternateurs destinés à une station de télégraphie sans fil, il paraît toujours désirable d’employer des appareils cl’unc dimension plutôt trop élevée afin d’être sûr que les enroulements auront de faibles résistances. Mais il est bon aussi de prendre; comme voltage primaire de ces appareils celui qui correspond à la tension secondaire désirée, réduite suivant le rapport de transformation, car on est sûr ainsi que, si l’on doit ajouter des self-inductions sur le secondaire, elles abaisseront les tensions du transformateur et par suite ses pertes par hystérésis et courants de Foucault; de môme la réalisation du réglage de résonance abaissera la tension nécessaire aux bornes de l'alternateur et réduira ainsi les consommations d’énergie.
- Il ne faut pas oublier d’ailleurs qu’on peut être amené ultérieurement à augmenter les puissances primitivement prévues pour une installation de ce genre.
- Conclusions et remarques. — En résumé, le phénomène de la décharge d’un condensateur alimenté par un transformateur, dépend de l’écart des électrodes et de la composition des circuits; on peut avoir des décharges multiples pendant chaque alternance quand le potentiel explosif est bien inférieur au potentiel maximum, et si la période d’oscillation propre du circuit est courte par rapport à celle des courants alternatifs employés.
- On peut obtenir une seule décharge par alternance avec une période propre longue et un potentiel explosif voisin du maximum.
- On peut raréfier les étincelles et obtenir qu’elles ne jaillissent qu’à des intervalles plus ou moins longs en réglant la période propre au voisinage de la période de la source des courants, soit qu’on réalise la résonance, soit qu’on préfère produire des battements par interférence.
- Ces phénomènes s’expliquent aisément par l’analyse du régime non permanent; celui-ci est la superposition du régime permanent et de deux régimes amortis, l’un périodique très important, l’autre apériodique, qui se fait généralement peu sentir.
- La fréquence et l’amortissement du régime périodique dépendent du circuit primaire et du circuit secondaire dans des proportions variables, suivant le degré d’accouplement ou la dispersion magnétique des deux circuits. Quand on a peu de fuites secondaires, le phénomène est une application de l’effet Ferranti ; quand les fuites secondaires sont considérables, l’influence du.primaire tend à s’atténuer de plus en plus. L’alternateur intervient par sa self-induction, qui fait partie du primaire.
- Le choix des meilleures conditions de construction du transformateur est un problème complexe qui exige la considération attentive de l’amortissement produit par les résistances et par les pertes dans le fer. La supériorité du transformateur à circuit magnétique ouvert n’est pas établie ; mais il faut en tout cas employer des self-inductions à fer ouvert. Une bonne combinaison est celle d’un transformateur ordinaire combiné avec des selfs de ce genre sur le secondaire.
- En terminant, je signalerai deux phénomènes parasites qu’on rencontre dans les études de ce genre et dont je me propose de continuer ultérieurement l’étude.
- i° Il arrive, quand on travaille sur un réseau primaire, présentant par lui-même de la capacité, qu’on se trouve dans les conditions d'un primaire pouvant osciller par lui-même; l’ensemble du système peut alors prendre deux fréquences d’oscillations propres différentes
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- comme l’ont montré les travaux de Wien(l), et, quand on ferme l’interrupteur, on tombe tantôt sur l’une qui ne laisse passer que fort peu de courant, tantôt sur l’autre qu’on a réglé pour la résonance. Ce double régime, dont un exemple m’a été signalé par RI. le capitaine Ferrié, ne doit se présenter que dans des cas particuliers.
- 2° Quand on établit la résonance par variations progressives de la self-induction, elle paraît s’établir tout à coup pour une certaine position du noyau de fer de la bobine. Mais, une fois établie, elle subsiste même quand on dérègle notablement la position de ce noyau. C’est là un phénomène dû à l’hystérésis du transformateur et qui tend à établir que les oscillations des petits aimants élémentaires qu’on suppose dans le fer, doivent se synchroniser elles-mêmes avec les oscillations du système pour donner l'effet maximum ; il resterait à en préciser plus complètement le mécanisme.
- Mais je ne puis avoir la prétention d’épuiser dans ce court travail les questions multiples que soulève l’intéressant problème des oscillations dans des circuits contenant du fer. La belle étude que M. Poincaré vient de publier sur le téléphone montre la complexité des phénomènes de ce genre elles méthodes les mieux appropriées à leur analyse.
- A. Blondel.
- LA RÉPARTITION DU COURANT DANS LES ÉLECTRODES (suite) (fl).
- Condition pour que la densité de courant soit constante sur toute la surface de l’électrode. — S’il est impossible d’égaliser la tension sur toute l’électrode, il est cependant possible de réaliser une densité de courant constante.
- Nous avons trouvé, en effet, comme expression de la densité de courant en un point de l’électrode où existe la tension r„ la formule :
- ^ d\ t; —-?
- X X dx p' X l
- Posons cette quantité égale à une constante k :
- d\ __r> — ? =
- \xdx p'xl
- On a, d’autre part, les dei
- et:
- équations différentielles générales:
- dl
- p Xl
- En différentiant par rapport à x la seconde de ces relations, on a :
- dl _ e x a x d\
- dx p dx2
- (’) Drade’s Annalen. 1897 etigo-i.
- (*) Voir I"Eclairage Electrique, tome 1,1, 18 mai et i<* * juin 1907, p. 228 et 298.
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- et en éliminant entre ces deux équations, on obtient :
- p X ( p dx-
- (La largeur constante de l’électrode X disparaît delà relation). Portons dans cette équation les valeurs:
- et la relation que IV
- = k,
- pÆXp'x/,
- ^ = ixc'x-.
- dx% dx-
- Cette substitution donne l’équation :
- p aæ2
- et, en intégrant une première fois :
- Déterminons la constante C en considérant la base de l’électrode (x = h) où IV ,'dl\
- dr,
- \dx /.
- -/cXp'X
- dl
- Or, à la base de l’électrode ] On a donc :
- il ne reste plus de courant dans l’électrode
- C=-
- p'X
- xA,
- et, en portant cette valeur delà constante d’intégration dans la relation précédente :
- ~ = X-X(*-A), dx p x e
- Gomme x est en pratique toujours plus petit que h, longueur totale de l’électrode, on voit que est négatif, et que l’écartement des électrodes doit aller en décroissant, pour assurer
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- une densité de
- irant constante. On le voyait d’ailleurs par la relation :
- dri___J~ ' x ^
- dx v ^ dx ’
- où ~ et ^ ont le même signe. Or ^ est négatif: on le voit manifestement sur runc des
- deux équations différentielles générales, et on le conçoit d’ailleurs par simple bon sens, la tension baissant le long de l’électrode par suite de sa résistance ohmiquc et du passage du courant.
- Cette relation peut s’écrire :
- - x (x — A) X dx,
- Ce=*Ï+c'.
- Pour déterminer la valeur de la nouvelle constante d’intégration C', écrivons que pour x=o, /=4, 4 étant l’écartemont des électrodes dans le plan d’immersion. On obtient :
- 2p' X e
- et en éliminant C' entre ces deux équations :
- /=/„ — -J—x(> —A)>,
- 2p x e 2p'xe
- l~h-------— Xxx (aA — x)-,
- 2? xe
- c’est-fà-dire une relation parabolique.
- L’écartement des électrodes doit suivre une loi parabolique avec la profondeur du point considéré sur l’électrode pour que la densité de courant y soit constante.
- La constante k, adoptée, permet de déterminer facilement l’écartement l0 à donner aux électrodes au point d’immersion.
- On a, en effet, au point d’immersion :
- d’où l’on déduit :
- relation hyperbolique de l0 en fonction de k, densité constante adoptée. On voit d’autre part sur cette relation :
- que pour un même écartement, au point d’immersion la densité constante adoptée sera d’autant plus grande que la tension (E—©) sera plus forte, et que la résistivité p' de l’électrolyte sera plus faible.
- Notons que le maximum de densité de courant, au point de vue électrochimique, est donné par la vitesse de réaction et par conséquent que pour une tcnsion(E — ç) suffisant-
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- ment élevée, la densité de courant pourrait être constante sans forme spéciale donnée à l'électrode, mais avec une seule valeur déLorminéc assez élevée, s’imposant à nous el échappant à notre action, par suite, en général pratiquement inacceptable.
- Le graphique de la ligure 9 interprète ces résultats et représente l'allure de l’électrode, en supposant l’autre électrode plane.
- En réalité, el surtout si l’électrode considérée est le siège d’un dépôt galvanique et non d’une attaque électrochimique, le pouvoir des pointes et l’influence des variations de concentration modifient la répartition régulière du courant.
- Notons cependant qu’on peut toujours choisir l’électrode soluble pour lui donner cette
- 0) La ligne pointillée donne l’allure de la tension dans ces conditions. Comme on a, dans le cas de la densité de courant Cn — y) _ J_
- (K — ?) b”
- les deux droites tjE et doivent se couper cn un même point P, situé sur la droite A.P, ce qui donne un nuvyen graphique facile de construire l’une des courbes connaissant l’autre et l’un des points 1$ ou E.
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- forme, et que si elle ne l’avait pas, sa surface affecterait d'ailleurs spontanément cette allure par la répartition primitivement irrégulière de l’attaque électrochimique. C’est là un fait expérimental très visible.
- Cherchons la courbe : rt = f {x) dans le cas où la densité de courant est rendue constante. La relation :
- _ d\ _______j,__g — ?__E — 9
- \Xdx s xl p'x4’
- montre immédiatement que (t; — çj suit la même allure que l :
- C’est la même courbe lue à une autre échelle.
- En partant d’ailleurs de la meme équation que précédemment :
- tïï _rj — ç_ /.=_ e a xdx p X i p dx l
- c’est-à-dire :
- d\____kxp
- dx"- e
- et en l’intégrant, on obtient :
- r, — E — Xxx (aA — x).
- L’examen de la dérivée :
- *1 =*><£ xO-A), dx e
- montre que la baisse de tension suivant un point considéré à une même distance x sur l’électrode, de même longueur h, sera d’autant plus rapide que la densité de courant constante adoptée k sera plus forte, la résistivité p de l’électrode plus considérable, son épaisseur e plus faible, toutes conclusions que l’on conçoit bien par simple bon sens.
- Limite de l’électrolyse normale sur l’électrode. Maximum de densité de courant uniforme, de longueur d’électrode. — Cherchons la tension rih à la base de l’électrode, point pour lequel la tension est évidemment la plus faible, par suite de la baisse de tension sous le passage du courant par résistance ohrnique, et écrivons la condition électrochimique d électrolyse normale :
- Ï]A — ?>0.
- La relation précédente donne :
- r _ |?___kx_^xJf
- Posons :
- >o,
- 7 _ . _ k X p X h? -X.; 0 kXpX A- ^E ^
- D’où l’on déduit la condition :
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- Pour une électrode donnée, et une densité constante de courant adoptée, k, le point limite d’électrolyse normale est donné par :
- h=\/ (E-sJXy^'
- V ^Xp
- et si la longueur de l'électrode dépasse cette valeur, l’électrolyse normale s’arrêtera à la longueur h ci-dessus, sur cette électrode.
- Cette relation donne en même temps le maximum de densité de courant possible sur toute la longueur de l’électrode, pour une électrode donnée et une tension (E — ç) appliquée. — N’oublions pas que la polarisation par vitesse de réaction insuffisante peut se produire avant ce maximum.
- Si l’on veut avoir une densité de courant constante k élevée et répartie cependant sur toute la longueur de l’électrode, sans augmenter pourtant la tension E et (E—©) par conséquent, dont on a vu l’importance considérable dans l’étude de l’électrolyse des mélanges, la
- relation précédente montre que l’on dispose du rapport — (le carré de la longueur de
- l’éloeLrodo sur son épaisseur), pour satisfaire à cette inégalité. On ne disposera généralement pas de p, l’électrode devant être d’une nature déterminée. Dans certains cas, cependant, on pourra utiliser une électrode dont l’âme est en un autre métal meilleur conducteur. Exemple : l’électrode en cuivre ou argent platiné, obtenue par laminage, qui réalise le maximum de conductibilité sous le minimum de poids et de volume et avec une inattaquabilité superficielle très précieuse, même pour le chlore électrolytique naissant, si le platine contient un peu d’iridium ou de rhodium, ce qu’il est très facile de réaliser, ces métaux accompagnant le platine dans ses minerais.
- Application numérique. — Pour fixer les idées, nous allons chercher la plongée maxima h dans les deux cas suivants. Il faut naturellement avoir bien soin de choisir des unités cohérentes : volt, ampère, ohm, centimètre.
- Cas d’une électrode en cuivre. — Soit :
- E—o = iT°11; e = ocm, t ; p — /--------—— ; /s; = oa,i par cmq.
- On a alors :
- \i8.
- Si e=otTn,oi, et les mêmes valeurs pour les autres quantités,
- AmaïlmuE = 3in,53.
- On remarquera avec intérêt que la valeur limite de h suppose l’éct électrodes, car on a : k = r±—et l’électrolyse, normale s’arrête p< donc que l’on ait à ce moment : / — o, pour avoir: k— constante = —
- jn trouve :
- ptement nul au bas des iur(ï;—= Il faut
- Mais comme au point de vue électrique, il ne faut pas que les électrodes viennent jusqu’au contact, on devra, en pratique, toujours maintenir la longueur de l’électrode bien intérieure à ce maximum.
- Cherchons l’écartement à donner aux électrodes au point d’immersion pour satisfaire aux conditions: (E — o) = iToltet Æoa,i par centimètre carré.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- On a, au'point d’immersion : ^--Z = k,et en remplaçant (K — ©) et k par les valeurs ci-
- dessus, on obtient : p'x /„= io. En considérant un bain de sulfate de cuivre à la température ordinaire, à la concentration correspondant au maximum de conductibilité, on a:
- p1 =: 2iohn,:cn,,Q, et par suite : IO — 0^,46.
- On voit par ces chiffres (jue l'alliii'i? parabolique à donner constitue dans l’exemple choisi une branche de parabole écartement initial de ol"',46, dû à une densité de courant un mètre carré, pour une surtension faible de ivol!, nécessite i pour devenir nul au bas de l’électrode.
- Cas d’une électrode enplomb. — Soit :
- r à l’écartement' des électrodes très aplatie, puisque ce faible peu forte, 10 ampères par déci-[im,i8 de longueur d’électrode
- E
- P
- h — o%i par cmq.
- On trouve alors :
- Vi:
- M X 1 OOOOOO _ 323cm,25 — g.,2335.
- 0,1 X 19,140
- En considérant comme électrolyte de l’acide sulfurique au maximum de conductibilité
- vers ao° G., on a: p' = oohm,:fm,5, et la relation:^---------donne dans l’exemple choisi
- P X l°. IO
- pour l’écartement des électrodes dans le plan d’immersion: l0= - = ao centimètres.
- L’allure parabolique à donner à l’écartement des électrodes est ici bien moins aplatie, et le rapprochement de ces deux exemples montre clairement le rôle de la résistivité p' de
- Télectrolvle, on même temps que celui des paramètres de l’électrode — , sur l’allure géné-
- ?
- raie de cette branche de parabole.
- (A suivre.) Georges Rosset.
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur un nouveau problème expérimental de la théorie des électrons. — G. A. Schott. — Phjsilsnlische Zeitschrift, i'r mai 1907.
- La découverte de l’elfet de Doppler sur les rayons-canal a donné un moyen d’étudier une série de nouveaux problèmes concernant l’influence du mouvement sur la constitution des corps lumineux : l’effet de Doppler permet lui-même do mesurer la vitessepar rapport à l’observateur. On sait que les études de Michelson et d’autres 11’ont porté que sur les problèmes dans esquels tout l’appareil optique sc déplace avec
- l’observateur. L’auteur ne considère que le problème suivant : Un « point 3) lumineux se déplace par rapport à l’observateur ; ce dernier compare les longueurs d’ondes d’une raie déterminée du point en mouvement et de la même raie du « point 33 immobile (par exemple la raie rouge du potassium d’un tube à rayons-canal et d’une flamme). La différence des longueurs d’ondes mesurée dépend-elle seulement de l’effet de Doppler ou aussi d’autres causes, par exemple d’une modification de structure du « point » ?
- La possibilité d’une telle autre cause ne peut pas être prévue à priori, comme l’a déjà montré
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- REVUE D’ÉLECTRICITE
- 3il
- Bucherer. S’il en existait une son influence serait vraisemblablement du second ordre en (2, vitesse du point lumineux divisée par la vitesse de la lumière; elle doit différer aussi suivant que l’on admet l’une ou l’autre des différentes théories électromagnétiques des corps en mouvement, et peut servir à distinguer en faveur de l’une de ces théories.
- Soient T0 la période, X0 = cT0 la longueur d’onde de la raie considérée du « point » lumineux immobile. On suppose que le « point» lumineux en mouvement soit en O (fïg. i) au temps t et émette un train d’ondes; au temps (i —|— T) il se trouve en O' et émet le train d’ondes suivant; dans le même intervalle de temps, le premier train d’ondes est parvenu en PP' dans la direction de l’observateur. Soit X=cT.
- Fi?. i.
- Soient T la période, X la longueur d’onde de la raie considérée, toutes deux mesurées dans le système immobile. Soit 0, l’angle xOP : on a OP = X. La longueur d’onde apparente mesurée par l’observateur n’est pas OP, mais 0'P/ = X/, et l’on a évidemment :
- V = X(l—pcos 0).
- Le facteur de X correspondant à l’effet de Doppler, la question se pose de savoir si l’on a
- Suivant le point de vue théorique auquel on se place, on trouve un résultat différent. Au point de vue d’une théorie relative, on doit supposer que la période du « point » lumineux en mouvement mesurée sur une montre qui prend partau mouvement, soit correctement égale à T0. L’auteur considère ce cas spécial.
- i® On peut d’abord affirmer qu’il n’existe qu’un temps absolu, tout à fait indépendant du mouvement du système : toute montre et tout système oscillant ne subissent nullement l’influence du rt louvemcnt. On a
- C'est le point de vue de la théorie relative de Bucherer.
- 2° On peut supposer, comme l’a fait Einstein,
- que l’échelle des temps et l’échelle des longueurs soient toutes deux modifiées par le mouvement, de telle façon qu’aucune modification du système ne puisse être perçue par un observateur qui prend part au mouvement.
- Soit v la vitesse du point lumineux en mouvement : on a [2 — (e/c). On prend sur le point lumineux lui-même l’origine du système de coordonnées rn £ en mouvement, de sorte que % a constamment une valeur nulle, pour O’ comme pour O. Soit t le temps mesuré sur une montre qui prend part au mouvement. Le train d’ondes en O' est émis plus tard que le train d’ondes en O, le retard étant égal à t = T0.
- D’apres les formules de transformation d’Eins-
- \/i -r.< = T+(o/v>);.
- Dans le cas considéré, où t = T, t = T„ et
- V'i —é2
- 3° On peut aussi admettre le point de vue de l’une des théories de déformation de Lorentz ou de Bucherer, d’après lesquelles le système en mouvement par rapport à un observateur fixe semble raccourci dans le rapport \/1 — dans la direction du mouvement par rapport à la direction perpendiculaire. I/assymétrie qui en résulte n’entraîne pas nécessairement une assy-métrie de la période, car Lorentz a prouvé que le système déformé en mouvement peut être rapporté à un système immobile non déformé de même structure quand il n’y a aucun mouvement relatif dans le système, ou bien seulement de petites oscillations. Bien que cette restriction ait été expressément formulée, elle a été souvent négligée. Il n’est cependant pas impossible que, dans un système matériel, il se produise des mouvements cycliques rapides des électrons, c’est-à-dire qu’on ne puisse pas parler d’absence de mouvements relatifs. On doit alors admettre que la période du système en mouvement peut non seulement être différente de celle du «point» lumineux immobile, mais même être différente suivant la direction d’oscillation, é»ale par exemple à T, pour des oscillations parallèles, et a T2 pour des oscillations perpendiculaires
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 23.
- à la direction de propagation, avec des longueurs d’ondes correspondantes X, et X3.
- En résumé, on peut s’attendre aux résultats suivants, en observant suivant une direction exactement perpendiculaire à la direction de propagation, où l'effet de Doppler ne se lait pas
- i° Aucun déplacement ;
- 2° Un déplacement vers le rouge égal à (X —X.) c’«st-à-d;re égal ii (i/a)p‘X. ;
- 3° Un déplacement vers le rouge de deuxième ordre, égal à (>,, — X0) ou à (X2— X0) suivant que l’on observe avec un aualyseur dont le plan de polarisation est perpendiculaire ou parallèle à la direction du mouvement.
- Etant donnée la petitesse des déplacements à mesurer, une observation longitudinale peut servir purement et simplement h la détermination de
- L’auteur n’entre pas dans d’autres détails, mais fait quelques remarques sur la possibilité de réaliser ces expériences. On ne peut pas espérer pouvoir déceler un déplacement inférieur à o,i unités Angstrom, ^soit \Jboooo: l’ordre de grandeur théorique est donc de (1/2) 3aX0. Pour constater l’effet, il faudrait que l’on ait 3=1/160, p-=2.io8par seconde, vitesse que l’on peut atteindre avec une batterie. Par contre, il est difficile de maintenir la différence de potentiel constante pendant ud temps assez long en employant une bobine d’induction ou une machiné à influence. Le déplacement étant proportionnel à 32, une augmentation de la différence de potentiel doit permettre d’atteindre une beaucoup plus grande exactitude dans les mesures. Malgré la difficulté des expériences, il ne semble pas impossible d’arriver à un résultat.
- B. L.
- Mesures delà radiation, de la température, et du potentiel dans les tubes à décharge traversés par des courants intenses (Suite) ('). — H. G-eiger.
- Relation entre la radiation et la pression. — La relation entre la radiation et la pression a été déterminée dans l’intervalle de o,o3 à omm,6. Pour les pressions plus élevées, la différence de potentiel de 44o volts est trop faible pour faire
- 0) Eclairage Electrique, l. LI, 1" juin 1907, p. 3o8.
- passer un courant dans le tube à cause de la valeur élevée du gradient dans la colonne posi-
- Le tableau VI indique les résultats d’une série de mesures. L’intensité de courant était maintenue constante à o,i ampère. Pour cela, on employait un milliampèremètre de précision de Keyser et Schmidt et un rhéostat intercalé dans le circuit principal.
- TABLEAU VI
- Les chiffres du tableau VI n’indiquent pas le déplacement du maximum d’intensité quand la pression diminue. Le quotient (SL/S), rapport de la radiation lumineuse à la radiation totale, a une valeur constante pour des pressions de 0,02 à omm,o3. Quand le diamètre du tube diminue, on constate un déplacement du maximum d’intensité vers les ondes de courte longueur d’onde.
- Le tableau VI montre aussi que, pour l’azote, la radiation diminue avec la pression dans les conditions expérimentales décrites. Les tableaux d’Angstrôra présentent des résultats analo-gucs.
- Mesures de température. — Wiedemann a indiqué que la température, dans un tube où se produit la décharge lumineuse, peut être très faible si le tube est assez large, tandis qu’elle est très élevée clans un tube capillaire traversé par une décharge discontinue. D’autres expérimentateurs ont trouvé différents résultats. Wood, entre autres, est arrivé aux conclusions
- Le quotient de l’élévation de température par l’intensité de courant conserve une valeur h peu près constante pour une pression constante. Pour
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- 343
- la décharge stratifiée, la température est plus grande daus les portions lumineuses que dans les portions obscures. On n’a pas constaté de différence de température supérieure à i°,5 entre les places lumineuses et les places obscures. En aucun cas, on n’a trouvé de température su-
- L’auteur^a introduit un bolomètre dans un tube à décharge pour pouvoir effectuer les mesures de température. Le fil de platine du bolo-mètre avait 5*m,4 de longueur et omm,025 de diamètre. La résistance de ce fil était de i5,4 ohms a i8°. Le fil fin était soudé a des fils de platine de 20 centimètres de longueur dont la résistance était de i,34 ohm. Le bolomètre formait une branche d’un pont de Wheatstone. Le calcul des températures d'après les résistances du platine était effectué au moyen de la formule
- pt° = (W — W0) (W100 — Wo) 100", pl° désignant la température du platine. Aux températures élevées la valeur ainsi calculée s’écarte sensiblement de la température vraie t.
- La différence est donnée par l’équation :
- La valeur de la constante d est déterminée par l’observation de la température du platine pt dans la vapeur de soufre (445°). Pour le bolomètre employé, on avait :
- W0= i4,6o ohms W1m = i8>60 ohms WU5 = 3i,g6 ohms.
- La constante d avait donc pour valeur i,3.
- Il est important de savoir jusqu’à quel point le fil du bolomètre présente la même température que le gaz chaud. Par suite de la radiation calorifique, lu température mesurée par le bolomètre est plus petite que la température vraie moyenne du gaz, mais la différence n’est pas considérable.
- Dans les tableaux VfI sont indiquées les valeurs de l'intensité de courant J en ampères, du gradient V en volts par centimètre, du produit JV de ces deux grandeurs ou de l’énergie consommée par unité de longueur dans le tube. W est la résistance du bolomètre en ohms, et T la température calculée d’après cette résistance.
- La dernière colonne donne les valeurs du quotient (T/ JV). Le diamètre du tube était de .
- TABLEAU VII a
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- TABLEAU Y11 d
- courant. Ce fait est facilement explicable, si l’on remarque que la dissipation de chaleur ne croît pas proportionnellement h la température, mais beaucoup plus vite que celle-ci.
- Les tableaux indiquent la valeur du quotient T/JV, c’est-à-dire le rapport de la température à l’énergie consommée par centimètre du tube. Ce rapport est indépendant de la pression du gaz ou, ce qui revient au meme, de la grandeur des facteurs du produit JY.
- On peut, d’une façon générale, ajouter les remarques suivantes. Les parois de verre s’cchauf-lent iortement sous l’effet du passage du courant : souvent le verre se ramollit au voisinage de la cathode et se déprime. Des métaux facilement fusibles, placés daus la colonne lumineuse positive, sont vaporisés. Des lils de platine sont amenés à l’incandescence, et parfois à la fusion. Avec une intensité de courant de 2,5 ampères dans un tube plus étroit, l’auteur a pu fondre un lil de platiue de omn>,25 de diamètre, qui correspond à une température de i8oo°.
- L’auteur a étudié la répartition de la température dans la direction de l’axe du tube. Pour cela il a employé, au lieu du bolomètre, un thermo-élément placé en des points variables. Les résultats obtenus ont confirmé ceux de Wood et ont montré que la température dans les parties lumineuses est plus grande que dans les parties obscures. Les différences de température étaient importantes dans les tubes larges pour des
- '• intensités de courant relativement élevées ; elles ont atteint 5o® dans les mesures, tandis que Wood n’a trouvé que i°,5 pour les conditions expérimentales dans lesquelles il opérait. La température va en croissant de la cathode vers
- L’auteur a cherché aussi à étudier la répartition de la température perpendiculairement à l’axe du tube. Les résultats trouvés avec le thermo-élément sont indiqués par le tableau VIII.
- En ce qui concerne le potentiel, les mesures ont conduit aux résultats suivants :
- Le gradient de potentiel dans la lumière positive non stratifiée dépend de la pression du gaz, de la largeur du tube et de l’intensité du courant. Le gradient diminue quand l’intensité de courant croît et s’approche peu à peu d’une valeur constante. Plus la pression est basse et plus tôt cette valeur constante est atteinte.
- B.L.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Détermination directe du nombre de groupes d’éléments compris entre deux lames voisines de collecteur dans un enroulement à courant continu simplement fermé sur lui-méme. — N. Gennigmatas. — Eiektrolechnik und Mas-
- 11 est intéressant de pouvoir déterminer le nombre de groupes d’éléments compris entre deux lames voisines de collecteur dans un enroulement à courant contiuu simplement fermé sur lui-même.
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- 345
- Soient s le nombre total d’éléments de l’enroulement,
- c le nombre d’éléments par groupe d’éléments,
- 7/le pas résultant de l'enroulement, o.a le nombre de branches en parallèle.
- p le nombre de paires de pôles.
- En supposant que le collecteur ait (s/c) lames, on suit le schéma d’enroulement en partant d’une lame de collecteur l et l’on numérote successivement les lames dans le même sens. Quand on arrive à la lame suivante (/ —(— i), on a parcouru en général n fois la périphérie de l’induit et le nombre de groupes d’éléments franchis a pour valeur :
- l = (i)
- y h
- .c étant le nombre de groupes dléléments compris entre les lames de collecteur voisines / et
- Pour un enroulement ondulé, on a :
- in enroulement »(»/«) +
- yfe
- y/c
- quand j quand
- J/ !J
- On a donc pour# la valeur :
- a/p
- pour y je = dr a/p.
- L’enroulement étant simplement fermé sur lui-même, n est un nombre entier plus petit que (j/e). Il en résulte que, dans un enroulement imbriqué, la détermination de x peut être faite très rapidement et facilement par la solution de l’équation (i&). Si par exemple ou (<r/e) = m i , on aurait = a — 2/? c’est-à-dire y je = dz2,
- t_(»A)+i
- et x = i ; pour
- car (s/c) est un nombre impair, parce que (s/c) et(j/c) doivent être premiers entre eux. Pour
- a = 3o c’est-à-dire v/e = =L3, ou aurait n.-=x pour (s/e) = q . 3 4- 9. ou n= 2 pour (sic) = . 3 —f— i, q étant un nombre entier.
- Pour un enroulement ondulé, (r/c) et n sont, dans tous les cas pratiques, de grands nombres, et la solution par approximation de l’équation in est longue et pénible.
- L’auteur s’est proposé de donner une solution directe de la question.
- On peut écrire de la façon suivante l'équa-
- x=nm+_*_.
- toAO (?A0
- En désignant par q le quotient et par r le reste de la division de (,v/e) par (r/c), c’est-à-dire en supposant que l’on ait
- (*A) = 7 +
- q et r étant des nombres entiers, tel que /• <£.yjc, on aurait :
- * = ntI = "'/ + ">- O)
- n, étant un nombre entier, puisque x, n, q sont des nombres entiers.
- U en résulte que l’on a légalité :
- n = ,MJc-A
- Si l’on effectue encore la division (r/c) : r, et si Ton désigne par g, le quotient et par r, le
- " = «lîl + —1 ~ 1 ="l?l + «2 (3 11)
- n2 étant encore un nombre entier.
- I! en résulte :
- (i)
- ---- + (417)
- O)
- ou na = «sÿ8+—--------- = «s?3 + ^- (5«)
- Par cette série de division, on arrive finalement au reste i, puisque (s/c) et (yle) sont pre-
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- T. LI. — N° 23.
- entre eux. Si par irait les équations
- „ple on ,
- De ces équations, on tire la rela
- ’ = ».#+}/'(-----y----1--L
- doit être aussi un nombre entier ; cette expression est évidemment un nombre positif, et, comme on a il faut que «4i— o. On a
- donc l’équation :
- L’expression entre parenthèses étant négative, il faut que l’on ait nü = i : on a donc :
- B = «iÿ/cH-y/c
- ( y!c.r + r.rs r,r,+ r,r, r.)
- n=yh+y h '
- n = \. y/c+yjc (— -S- + -î-— + • 'j (I)
- m=o, quand-----1--h-1----+•••>(>,
- yjc . r rr, r,r,
- yh
- La détermination des restes , effectuée très rapidement, car i r = {yh)-a, r„ pour (y/c) = ifM+
- (,/«) = &&=£
- On commence alors parla division [Qr/'')— aj ; a ou (j/e) : a et, comme a est un nombre plus élevé, on arrive vite au reste i.
- Quand n est déterminé par la formule J, on peut calculer x d’après l’équation (i). Comme
- (y/,.) = &/î) =
- »/° =/>&/<') =F»
- c = np —
- yh
- yh
- -- s/c-J-u
- (lin)
- (H*)
- yh
- on peut donc calculer x au moyen de l’équation II„ ou de l’équation IIj, plus facilement qu’au moyen de l’équation (i).
- On peut donc déterminer le nombre x directement sans opérer par approximations successives
- On peut encore arriver plus vite au résultat cherché en évitant le calcul de l’expression :
- OA')'- + +
- Cette remarquable simplification est possible par l’emploi du tableau I, qui permet la solution directe de la formule.
- Sia est égal à i ou 2,'on peut déterminer immédiatement n et x, car on a
- I. Pour a — i :
- quand (#)=^-‘1
- 2» n = (y,/c)—I et x quand (j,/c)-(âlÛ=^
- II. Pour a=2 :
- n = (ïM+i et <r:
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- 347
- f TABLEAU I
- *-*
- _ T P y/c — 1 np + i 8 77/c H- 1 np — 7 y/c — 1 1
- y/e~h.?. np — 1 np-r- I
- 3 ay/c 4-1 np — 2 y/c — 1 np H- 1 5y/e + 1 np —5 3y/e — 1 »p + 3
- .y/c + 1 ' 3 np —1 np -I- a 3y/c+i 8 np — 3 5 y/c — 1 np + 5
- 4 . 3y/c+i np — 3 np -1- 1 y/c +1 np — 1 77/c-J np + 7
- r/c +1 __ , 3y/c - 1 «P+ 3
- 4 4y/c + 1 np-4 .y/® — 1. np -+- I 9 1 8 y/c + t „p-8 np + 1
- ay/c+ i „p_2 3 y/c — 1 np -h 3 » 4y/c + 1 np-4 5y/c — 1 np+5
- 3y/e+ I np — 3 ’ np + 2 a r/c + 1 «P “ a Vi'-' "P-t-7
- 5~ np —1 4 y/c — i np+« 7y/'c + 1 np — 7 ^y/c — 1 np + 2
- 5 y/c + 1 np — 5 y/c - 1 np + 1
- • y/c -I- 1 np — 1 5y/ç — 1 np + 5 np — 5 4y/c — 1 np + 4
- np —0 np + r r/c + 1 np — 1 8r/c — 1 np + 8
- 3y/c +1 np - 3 4 y/c - 1 np + 4 10 R7/Ç-I- i np —9 y/ç — 1
- ay/c + 1 np — 2 3y/ç — 1 np+5 3 y/c —f- 1 a 7 y/c — 1
- 5,r/c -i~ 1 np — 0 =?/«— l np + 2 10 10
- 7 7 y/c +1 3 .y/c - 1
- 4 y/c -4- t np —4 3fczi- np-j- 3 ' np 7 'V ‘
- y/ç +1 7 sp-, 6 r/c — ! np + 6 lt^L np — 1 9r/e — 1 "P + 9
- y,C = m±Ji
- , = <>/’)— et ,
- quand
- (y/«)=
- = (!lÙ=l
- Si a est plus grand que 2, il suffit de naître le reste r de la division (j/c) : a.
- Si Von connaît r, on peut calculer n et J médiatement au moyen du tableau I.
- Exemples :
- (»/c) = 5o3; 0 = 2; p = 5
- (y/c) - (Ve) + « _ 5o3 + 2 _ ; q ;
- , _^fa/g)+i_)oi + ; = 5l
- x= np — i = 5t . 5 — i = 2.54. 3 Soient :
- s/c =1092; a = 7; 7< = 7
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- T. LI. — N® 23.
- y le = PAO-h a _ tQ92 + 7 = 157_
- P 7
- Le reste de la division (yje) : a ou îh"] :
- jf p
- on trouve sur le tableau I :
- n 2 (y/c)-h T _ 2 l5? + T __ 45 7 7
- x = np— 2 — 45.7 — 2 = 3x3.
- En examinant le tableau I, on voit que, pour a = 5 par exemple, toutes les valeurs possibles de r se présentent, tandis qu’il s’en présente deux seulement pour a = 6. On voit facilement que, pour a = 0,rnc peut.avoir comme valeur que i et 5. En effet, si r était égal à 2 ou 4, ou 3, PA) et (r/e) auraient le nombre 2 ou 3 comme plus grand commun diviseur, ce qui n’est pas possible si l’enroulement est fermé. De même pour a=8, 9, io. Toutes les valeurs possibles de r, c'est-à-dire de i à (a— i) ne peuvent se présenter que si a est un nombre premier, 3, 5, 7.
- Pour construire le tableau I, on s’appuie sur les formules 1 et lla ou 1I&. 11 ne serait pas rationnel et il serait pénible dedéduire directement des formules I et II pour chaque valeur de a et r les formules du tableau. On peut opérer de la
- Si l’on suppose que a varie entre 1 et 10 : on trouve que le reste r' do la division (« : r) ne peut avoir que les valeurs o, 1, 2, 3, 4 et que le reste r' de la division r : r' n’excède pas la va-
- leur 2, r" est nul pour r' = t ; il a pour valeur 1 par r'— 1, pour valeurs 1 ou 2 quand/'= 3 et pour valeur 1 quand /•'= 4. En tenant compte de ces remarques, on peut construire le tableau II avec l’aide des formules I et IJa ou II,,.
- En s’appuyant sur ce tableau auxiliaire, en tenant compte de la valeur de r' (ou /" pour r' =3), et en introduisant les valeurs de a et de r dans les formules correspondantes, on peut établir facilement et rapidement le tableau I jusqu’aux formules pour a — 1 (c’est-à-dire
- '= o).
- Pour a= 1, on trouve avec les formules I et IIa ou II,.'
- n=(ijjc)—t et x—np-)-i pour yjc=
- En examinant le tableau auxiliaire ue les valeurs de n, par exemple pou " — 2 peuvent s’écrire :
- 3 et
- (s/e)H-«
- l(ar_i)+3
- (y/0-
- poi
- ; " -
- » » (a-U.y/c+i (a- j'fy/c + r np^(a-i) yi«-i [air-^ + nylc-r
- N> + O-alrfc-Har ... «0-H-O-» K,--0-M.r/c- j.r
- rofar-f- 0 — 31 y/c-- - 3r np «far+0-3 Kr-0+31v/e-3r ,» 1 “O--0 + 3
- 3ar fafa-M) 3]y/e-h3r up <r+0-3 3 ar P 1 3r
- (<) 3 ar |o(3r -4- 1) — 41 y/c + 4r .... »(3r+.)-4 Wr — T 7 1 4-1 .T/c — 4r V+ 3r
- Ixar 4ar
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 349
- Les express suoi
- «('•+ 0-3
- ar (2 — x) + 3
- sont des nombres entie
- fl(r+1)-
- g(^r-h i) + 3 3r
- Si l’on désigne ces expressions par k et k', on obtient la relation intéressante
- k + kr = a,
- valable pour toutes les valeurs de ;i. Pour établir le tableau I, il suffît donc de la moitié des for-mulesdutableau amélioré (celles qui contier.3 l’expressioo /c). Quand les valeurs numériques de k sont calculées pour les différentes valeurs dt et r et que la moitié des formules du premier 1
- bleau -—c’est-à-dire pour r lc = ^ ^ - —. so
- . . P
- établies, on peut en déduire facilement les autres
- formules I pourj/c
- .mz
- = np-\-k' =mp-\-(a — k). (Voir tableau I.)
- B. L.
- TRANSMISSION & DISTRIBUTION
- Etude théorique et pratique sur les coupe-circuits fusibles (fm). (1). —J. Meyer. —Elektro-technische Zeitschrift, 2 mai 1907.
- Jusqu’ici, l’auteur n’a considéré que les phénomènes en jeu jusqu’à ce que le point de fusion soit atteint. II s’occupe ensuite des phénomènes enjeu pendant la fusion du coupe-circuit et la séparation des deux extrémités reliées aux bornes. Les durées de ces phénomènes sont très courtes et leur observation est difficile ; en outre, ces phénomènes sont variables et compliqués.
- Tous ces phénomènes ont un effet commun, c’est que, au point où la fusion se produit, un fort accroissement de résistance apparaît, et provoque une augmentation rapide de la tem-
- (*) Eclairage Electrique, t. LI, r*r juin 1907, p. 3i.'|.
- pérature de ce point. Cela provient de ce que la résistance spécifique de la plupart des métaux varie brusquement au point de fusion ; ainsi le plomb, au moment de sa fusion, présente un accroissement de résistance de 90 °/0 ; le zinc un accroissement de 100 n/d ; l’étain un accroissement de 112 °/o- Pour le cuivre, l’accroissement de résistance est aussi très marqué. En outre, au moment où le point de fusion est atteint, il se produit une diminution de section qui provoque aussi un accroissement de la chaleur engendrée.
- On peut distinguer deux sortes de métaux fusibles, suivant que, à la température de fusion, il se produit une pellicule d’oxyde solide ou pas de pellicule, ou bien une pellicule liquide. Quand l’oxyde est liquide, il coule et il se produit une oxydation plus profonde : le métal est alors en contact avec l’air. À la première catégorie (métaux à pellicule d’oxyde solide) appar-tienent l’aluminium et le zinc ; à la deuxième catégorie appartient le cuivre, dont l’oxyde est liquide à la température de fusion et l’argent, qui ne présente pas d’oxydation sensible à la température de fusion.
- On peut trouver un autre point de vue pour distinguer entre eux les phénomènes de fusion, en employant une différence de potentiel de valeur variable. Si la tension est très faible, de telle sorte que le fusible constitue, au moment où la température de fusion est atteinte, la résistance principale du circuit, l’intensité de courant diminue par suite de l’accroissement de ré- • sistance du fusible.
- L’accroissement de chaleur se produit donc plus lentement, et la fusion [demande plus de temps. Ce fait donne la possibilité d’étudier expérimentalement le phénomène. Plus la tension est élevée, moins la résistance du fusible est importante par rapport à la résistance totale du circuit, et plus l’accroissement de la chaleur dégagée est grand. Pour des tensions élevées, il se produit, au point où la température est la plus haute, une vaporisation du métal et une formation d’arc dont la chaleur amène à la fusion et à la vaporisation les portions voisines du fusible. La grande rapidité avec laquelle se déroulentces phénomènes aux hautes tensions est la cause des phénomènes explosifs que l’on constate.
- Il suffît de considérer les cas extrêmes, de tension très élevée et de tension très faible.
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- Un troisième point de vue consiste à considérer l’intensité de courant pour laquelle s’effectue, la fusion. Quand un fusible est sonmisau courant limite, ou à un courant qui dépasse peu la valeur du courant limite, la conductibilité calorifique du fusible exerce une influence sensible. Avant que le point de fusion soit atteint, il se produit au milieu du fusible un maximum de température, de part et d’autre duquel la température décroît plus ou moins régulièrement vers les bornes de contact. On peut se représenter la répartition de la température comme figurée par une courbe parabolique dont le sommet est situé au milieu du fusible. Des expériences de F. Emde ont montré que cette répartition de la température n’est pas exactement une parabole mais une chaînette, en supposant qu’un état d’équilibre a pu réellement s’établir.
- Par suite de cette élévation de température, le milieu du fusible fond d’abord, tandis que les parties adjacentes sont très chaudes mais ne sont pas encore fondues. Tout le phénomène de fusion seconcentreau milieu du fusible et s’étend ' plus ou moins, suivant la valeur de la tension.
- Si, au contraire, le fusible fond sous l’effet d’un court-circuit, il ne peut pas se produire d'effet de conductibilité parce que la chaleur engendrée reste la même et qu’aucun refroidissement ne peutse produire, faute de temps. Toute la portion qui présente une section constante atteint donc simultanément la température de fusion, et la longueur d’interruption est égale à la longueur de section constante.
- Sur les phénomènes qui se produisent pour de hautes tensions et de fortes intensités, c’est-à-dire pour des court-circuits francs, il v a peu de choses à dire. Les phénomènes sont si rapides que leur étude est très difficile, et les fusibles fondent jusqu’aux bornes de contact.
- L’auteur a pu obtenir un certain nombre de résultats intéressants dans des expériences qu'il a faites à faible tension avec des intensités de courant peu supérieures au courant limite. Quand la température de fusion est atteinte, la répartition de la température est une courbe semblable à une parabole ou à une chaînette, ayant son sommet au milieu du fusible. Il se forme an milieu une colonne liquide, d’abord maintenue dans sa forme primitive par la pellicule d’oxyde solide. Pour une tension constante, l’intensité du courant diminue, et, avec elle, la température des
- portions extérieures. La courbe présente donc une élévation en son milieu et tombe des deux côtés. La colonne liquide exerçant une pression sur les parois du tube d’oxyde, et cette pression croissant avec la hauteur de la colonne liquide, il se produit une déformation. Plus est grandie diamètre intérieur du tube, plus est faible sa solidité. Dans le gros fil, la déformation se produit donc rapidement, tandis qu elle ne se produit que lentement pour les fils fins.
- La portion déformée a la forme d'un sac ou d’une poche gonflée vers le bas et étranglée vers le haut. A la partie supérieure, la résistance et la température augmentent ; à la partie inférieure (ventre), elles diminuent. La température de l'étranglement atteint une valeur telle que le métal se vaporise, et que la rupture se produit.
- L’auteur publie un certain nombre de photographies prises sur des fils de zinc, qui illustrent les différentes phases de ces phénomènes.
- Schwartz et James ont indiqué que la formation d’une couche d’oxyde doit empêcher l’emploi de bandes d’aluminium. Cette façon de voir semble fausse, car. dans les fils de gros diamètre, réchauffement produit par le courant limite suffit pour déformer et rompre la pellicule d’oxyde; pour les fils fins d’environ i millimètre de diamètre, le courant limite ne suffit pas pour séparer les électrodes. Dans ce cas, il faut un courant un peu plus élevé que le courant limite pour que la rupture se produise. Mais ce courant n’est que peu supérieur au courant limite, de sorte qu’il n’y a aucun inconvénient à employer des fils d’aluminium. Il en est de même pour les fils de zinc. Pour un fil de zinc de i millimètre, le courant de rupture et le courant limite coïncident. Pour les fils plus miuces, le courant de rupture est un peu plus élevé ; pour les fils plus épais, il est un peu plus bas que le courant li-
- l/iiuteur étudie ensuite les phénomènes présentés par les métaux qui ne s’oxydent pas ou qui ont seulement une couche liquide d’oxyde. Comme exemple, il prend le cuivre. Le point de fusion et le point d’ébullition de cc métal étant très voisins, le cuivre peut donc se vaporiser au point où la température estmaxima. Au moment où la température de fusion est atteinte au milieu du fusible, il se produit une augmentation de résistance et une diminution de section : la
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- production de chaleur se concentre de plus en plus vers le milieu du fusible: la zone liquide se rétrécit, puis se vaporise et la rupture se produit.
- L’auteur a tracé plusieurs courbes donnant la longueur d’interruption du fusible en fonction de l’intensité du courant, cette longueur est déterminée pour le courant limite. Ces courbes permettent de déterminer la longueur de fusion minima : elles montrent que, quand l’intensité de courant croît, la longueur d’ouverture correspondant au courant limite croît d’abord rapidement, puis déplus en plus lentement. La partie supérieure de la courbe peut être représentée par l’équation
- i=cY-i.
- Quand l’intensité de courant J augmente, la longueur l n’augmente donc que peu lorsqu’on a atteint la partie plate supérieure de la courbe. II serait intéressant d’étudier aussi l’influence de la tension sur les longueurs d’ouverture nécessaires.
- Les résultats pratiques de l’étude de l’auteur sont les suivants: En ce qui concerne le choix du métal à employer, il faut examiner les points suivants; l’inertie, le point de fusion, la masse.
- L’influence de l'inertie est nettement montrée par des courbes que publie l’auteur et sur lesquelles on voit qu’un fusible a fondu en 25 secondes, l’autre en 3y secondes et le troisième en 5y secondes pour une intensité de courant supérieure de 5o°/0 au courant limite. Souvent, il est important que le fusible présente une inertie assez grande et agisse comme un relais à action différée : c’est le cas, par exemple, pour le démarrage de moteurs qui absorbent au début une intensité de courant élevée. Au contraire, pour des réseaux de distribution de lumière alimentant des lampes a incandescence il est important que les fusibles aient peu d’inertie,, et présentent le maximum de sensibilité. Il y a donc avantage, dans ce dernier cas, à remplacer les fusibles en plomb, qui ont une forte inertie, par des fusibles en argent. Pour les lampes’a arc, il est bon d'avoir des fusibles à forte inertie, à cause de la pointe de courant que ces lampes absorbent à l’allumage.
- L’influence du point de fusion est importante. Si ce point de fusion est très élevé, cela présente des inconvénients pour la conservation des cof-
- frets de protection et des appareils adjacents, tels que balais de contact, griffes de serrage, etc. Une température élevée rend plus difficile le remplacement des fusibles. En général, les pertes d’énergie croissent avec la température
- La masse d’un fusible doit être aussi faible que possible. On doit, pour cette raison, éviter autant que possible l’emploi de plomb, et lui préférer le zinc. Le tableau II indique les propriétés particulières d’un certain nombre de métaux étudiés par l’auteur. Comme base commune pour cette comparaison, on a suppose que les fusibles présentent le même courant limite, ont une section circulaire, et sont assez longs pour que leur conductibilité calorifique puisse être négligée. Pour faciliter la comparaison, on a pris la masse et l'inertie du fusible en cuivre comme unité, et on leur a rapporté les valeurs relatives aux autres métaux.
- On voit que le laiton et le nickel sont seuls plus sensibles que le cuivre, mais que ces deux métaux ont des masses plus grandes. Le laiton étant un alliage, on peut le proscrire car les résultats obtenus dépendent trop de la composi-
- Ou pourra employer le nickel pour de faibles intensités de courant; pour de fortes puissances, le point de fusion élevé constituerait un sérieux inconvénient. Si l’on recherche une inertie plus faible que celle des fils de cuivre simples, on peut employer plusieurs fils de cuivre reliés en parallèle, ce qui offre l’avantage de diminuer la masse. Si l’on compare entre eux l’argent et le cuivre, on voit que ces métaux diffèrent relati-
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- vement peu l’un de l’autre. Le point de fusion du cuivre est un peu plus élevé, mais la différence est faible. Mais l’inertie et la masse du cuivre ne sont que les a/3 de celles de l’argent. Le cuivre offre, en outre, l’avantage d’être beaucoup moins coûteux. L’aluminium présente une faible masse, une assez grande inertie et un point de fusion élevé. L’alliage ordinaire (étain et plomb) possède un faible point de fusion, et une grande masse. Quand on recherche une certaine inertie, on peut employer l’aluminium pour les fortes intensités de courant et l’alliage de plomb pour les faibles intensités. Comme métaux présentant une grande inertie, on peut employer l’étain, le plomb et le zinc. C’est le zinc qui présente la plus forte inertie sous la plus faible masse, et son poiut de fusion n’est pas trop élevé. L’étain ne présente pas grand intérêt, et le plomb possède une masse beaucoup trop considérable pour pouvoir être employé avec de fortes intensités de courant. Pour les faibles intensités, au contraire, les grandes masses peuvent être avantageuses, parce qu’elles conduisent à des diamètres admissibles tandis que les faibles masses conduisent à des diamètres beaucoup trop petits.
- Les chiffres indiqués par l’auteur se rapportent à des fusibles longs et ronds dans lesquels la conductibilité calorifique jotie un faible rôle. Pour les fusibles courts où la conductibilité calorifique joue un rôle, les sections des différents métaux varient. Les chiffres relatifs aux inerties et aux masses se rapprochent de plus en plus et les différences existant entre les différents métaux s’atténuent.
- En terminant l’auteur examine la relation qui doit exister entre le courant normal et le courant limite. Il conclut que, pour l’éclairage, les fusibles doivent pouvoir supporter une surcharge permanente de 5o et pour la force motrice, une surcharge de 70 à 8o°/ô-
- B. L.
- TRACTION
- Chemin de fer monorail système Brennan.
- Un nouveau système de chemin de fer monorail, système Brennan, a été expérimenté récem-
- Le point caractéristique de ce système est que chaque véhicule peut se maintenir de lui-même en équilibre sur un rail ordinaire bien que le centre de gravite soit assez haut et que la pression du vent, le déplacement de la charge, l’action centrifuge de toute autre force tende à rompre cet équilibre.
- Fig. i.
- Un mécanisme stabilisateur extrêmement simple, porté par le véhicule lui-même, assure son équilibre. Ce mécanisme consiste essentiellement en deux volants entraînés directement par des moteurs électriques en sens opposés à une grande vitesse de rotation. Ces volants, dont on utilise 'l’action gyroscopique, sont montés sur des paliers spéciaux et sont disposés daoe des logements où on a fait le vide : de cette façon les frottements dans les paliers et dans l’air sont réduits au minimum, et il suffit d’une puissance assez faible pour maintenir les volants en rotation. Ces frottements sont si faibles qu’un volant met deux ou trois jours à s’arrêter librement, si l’on interrompt le courant d’alimentation du moteur.
- Pour comprendre le principe sur lequel est basé le svstèmc monorail de l’auteur, il faut se rappeler que, si l’on a un volant gyroscopique enrotation, tel que celui représenté par la figure 1, et si l’on cherche à donner à l’axe un mouvement de rotation, en lui appliquant un couple dans une direction telle que BB', il se produit un couplé dans une direction rectangulaire telle que CC' ou DD', suivant le sens de rotation du volant. Le point important h noter est que le gyroscope ne donne pas un couple dans la direction BB' dans laquelle on cherche à lui imprimer un mouvement même dans une direction
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- perpendiculaire, donnant lieu ainsi à ce qu'on appelle un mouvement de précession.
- L’inventeur emploie deux gyroscopes tournant en sens opposés.
- Ces deux gyroscopes peuvent être placés en un point quelconque du véhicule. Le plan de chaque volant est vertical et l’axe de rotation est normalement perpendiculaire à la longueur de la voiture, c’est-à-dire à la voie.
- Fig. a.
- La figure 2 indique schématiquement la disposition employée. Les deux gyroscopes sont placés en CjG2. Les axes des gyroscopes sont perpendiculaires aux cadres circulaires, mais ne sont nas représentés pour éviter toute complication inutile de la figure. L’un des volants est représenté en W, en élévation, entouré par son cadre circulaire. Les deux gyroscopes sont, en outre, portés par un troisième cercle indiqué partiellement en FF, de façon que tout le dispositif puisse tourner librement sur l'axe horizontal XY. Si l’un ou l’autre des gyroscopes est mis en rotation autour de l’axe vertical Tt ou T2, il tend a exercer un couple et à maintenir la vitesse dans sa position normale. Les gyroscopes Gt et G2sont relies entre eux par des secteurs dentés, figurés en pointillé, de façon que si l’un tourne, l’autre doit tourner aussi, mais en sens op-
- Le mécanisme stabilisateur occupe peu d’espace et est convenablement placé dans la cabine a une extrémité du véhicule. Son poids est faible, et ne dépasse pas 5 °/l> du poids total. Les roues sont placées au centre du véhicule et sont fixées a des bogies ou à des bogies combinés qui peuvent pivoter non seulement pour les courbes
- horizontales de la voie, mats aussi pour les courbes verticales. De cette façon; les véhicules peuvent tourner sur des courbes dont le rayon est même inférieur à la longueur du véhicule, ou sur des rails inégaux placés directement sur un terrain accidenté.
- La force motrice peut être fournie soit par des machines à vapeur, soit par des moteurs à pétrole, à huile, à gaz ou électriques. Dans le modèle essaye, on a employé un groupe électro-gène à pétrole fournissant le courant necessaire aux moteurs des roues et au mécanisme stabilisateur. Un tel véhicule offre le grand avantage d’être toujours prêt ; les volants gyroscopiques peuvent être maintenus en rotation pendant les arrêts. Pour que la machine puisse gravir des côtes escarpées, on l’a munie d’un changement de vitesse mécanique.
- Le système présente une grande économie par le fait que l’on peut donner aux wagons une largeur plus grande que d’habitude en proportion de la longueur. Le rail est d'un modèle ordinaire. Pour des installations provisoires, il suffit de poser ce rail à terre sur de petites traverses. Les points peuvent être simplifiés et réduits à un simple câble d’aeier tendu d’une rive à l’autre : les vents les plus violents ne peuvent compromettre la sécurité lorsque le véhicule passe sur un tel cable formant un pont suspendu, puisque l’équilibre subsiste toujours. L’absence des frottements latéraux dans la courbe réalise une économie importante de force motrice. La vitesse peut être beaucoup plus grande que celle des véhicules ordinaires, par suite de l’absence totale d’oscillations latérales. Tl est probable que l’on pourra atteindre des vitesses deux ou trois fois plus grandes qu’avec des systèmes ordinaires : aux plus hautes vitesses, tout déraillement dans les courbes est impossible.
- R. R.
- Sur Vélectrification des chemins de fer municipaux et vicinaux de Berlin (suite) Q). — W. Reichel. — Elèktrische Kraftbetriebe und Bahnen, 4 mai 1907.
- Organe de prise de courant. — Les organes de prise de courant doivent remplir certaines conditions correspondant aux particularités d’instal-
- , 0) Éclairage Électrique, tome LI, I- juin 1907.
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- lation de la ligne d’alimentation. Les organes de prise de courant à haute tension doivent satisfaire aux cinq conditions suivantes :
- i° Us doivent rester constamment en contact avec le fil d’alimentation ;
- 2° Ils doivent permettre sans modification la marche dans les deux sens ;
- 3° L’orgaue de prise de courant de chaque motrice doit pouvoir être amené facilement et rapidement contre le fil d’alimentation et retiré, sans que le personnel chargé de la manœuvre ait à courir aucun danger de contact avec la haute
- 4° Les parties frottantes ainsi que les différentes parties constitutives de l’organe de prise de courant doivent être facilement amovibles et remplaçnbles ;
- 5U Les organes de prise do courant doivent être bien isolés contre la haute tension
- La condition la plus importante est la première. L’archet est le meilleur organe à ce point de vue et assure un contact permanent avec le fil d'alimentation. Pour que je contact soit toujours bon entre le fil aérien et l’organe de prise de courant, il faut que le moment d'inertie de celui-ci soit aussi faible que possible. En outre, avec un faible moment d’inertie, l’action du vent sur l'organe de prise de courant est faible.
- Le problème de l’établissement d’un bon organe de prise de courant a été étudié par plusieurs constructeurs, et les solutions adoptées donnent actuellement des résultats satisfaisants.
- Equipement électrique des automotrices. — Les dispositions générales des automotrices à quatre essieux de la ligne Berlin-Gross-Lichterfeldc et des automotrices à six essieux de la ligne de Ilambourg-Blankenese-Ohlsdorf sont con-
- L’auteur indique seulement qu’il faut prêter une grande attention à la question des freins à air comprimé. Le frein ordinaire à air comprimé avec lequel sont équipées la plupart des automotrices actuelles ne permet pas de diminuer graduellement l’effort de freinage. Quand le freina été trop fortement appliqué, il faut le desserrer complètement avant de pouvoir réaliser un freinage modéré. Le desserrage et le resserrage du frein perd du temps, pendant lequel le train n’est pas freiné. On est conduit à freiner d’abord légèrement, puis à augmenter l’effort de freinage
- à mesure qu’on approche du point d’arrêt : \[ vaudrait mieux au contraire, pouvoir d’abord freiner avec un grand effort, et diminuer peu à peu cet. effort. En mitre, tous les freins ne travaillent pas simultanément et il se produit dans le train des chocs capables de détériorer le matériel rou. lant et désagréables pour les voyageurs. Il est avantageux d’ajouter au frein à air comprimé des valves commandées électriquement, qui permettent un réglage progressif de l’effort de freinage. Avec la commande-électrique du frein à air, on peut réaliser, sans aucun choc, une accélération négative de i mètre par seconde, indépendamment de la longueur du train, comme l’ont montré des expériences faites avec le frein Siemens sur les chemins de 1er prussiens. Les freins du métropolitain aérien de Boston sont munis de freins Westinghouse à commande électrique.
- Chaque automotrice contient une valve de commande des freins avec combinateur électrique, une installation pour la production de l’air comprimé, et un réservoir. Toutes les voitures sont munies d'un cylindre de frein avec un réservoir auxiliaire, d’une conduite d’air comprimé et d’une valve pneumatique, une valve de freinage électrique, et une valve d’échappement électrique. La jonction des conducteurs amenant le courant de commande entre les voitures est effectuée par les connecteurs qui servent à la jonction des lignes de commande des moteurs. Le courant nécessaire est emprunté au transformateur qui sert pour l'éclairage. En cas d’accident, la commande électrique et la commande pneumatique agissent toutes deux.
- En ce qui concerne la tension à appliquer aux moteurs électriques, les différentes expériences faites avec des moteurs d’induction — d’une part sur la voie d’essais de Marienfeld-Zossen, d’autre part sur la voie de Spindlersfeld avec du courant monophasé — ont montré que, pour les petits moteurs d’induction pesant 2 5oo à 3 ooo kilogrammes, {'utilisation directe d’une tension de îo ooo volts n’est pas avantageuse. Il y a trop d’espace perdu pour l’isolement, la puissance des moteurs est diminuée de ce fait, et réchauffement des moteurs doit être tenu plus faible qu’avec une basse tension, ce qui amène encore une perte de puissance. Quand on utilise directement la haute tension dans l’enroulement du moteur, les surtensions qui peuvent se produire sur la ligne d'alimentation lors des variations de
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- charge parviennent directement à l'enroulement statorique, et peuvent provoquer des percements de l’isolant.
- Ouest donc conduit à équiper les automotrices avec des transformateurs abaisseurs de tension, que les moteurs soient des moteurs à induction ou des moteurs série. L’emploi de la basse tension pour l'alimentation dos moteurs permet d’établir des machines robustes, peu délicates, et de grande puissance au point de vue de l’échauffemcnt. Le transformateur de puissance sert en même temps d’appareil de réglage et produit des différences de potentiel variables utilisées pour le démarrage et les diverses vitesses démarché. La disposition est la suivante : Le courant à haute tension pénètre dans un compartiment spécial à haute tension, traverse un interrupteur à huile et un disjoncteur ou un coupe-circuit fusible, parcourt l’enroulement primaire du transformateur et va à la terre. Du côté secondaire, le courant est amené aux bornes des moteurs. Un petit transformateur auxiliaire fournit le courant à basse tension nécessaire pour la commande des appareils, pour le moteur du compresseur et pour l’éclairage et le chauffage. Les différentes connexions sont effectuées par des contacleurs que manœuvrent des électro-aimants excités par des courants locaux : ceux-ci sont réglés par un manipulateur que manœuvre le mécanicien.
- En ce qui concerne les moteurs monophasés, on peut, comme l’indique l’auteur, employer soit des moteurs série construits d’une façon spéciale, soit des moteurs à réputsion compensés. L’induit de ces moteurs doit être alimenté sous line différence de potentiel de 200 volts environ. Le moteur à répulsion présente quelques inconvénients. Il est sensible aux variations de tension ; si celle-ci baisse dans la ligne d’alimentation, le couple exercé par le moteur diminue considérablement. Les pertes en ligne ne doivent pas alors dépasser la limite maxima de 8 à 10%. Quand plusieurs moteurs fonctionnent en parallèle, il se produit plus facilement des inégalités de charge des moteurs qu’avec des moteurs série. lin outre, pour des chemins de fer vicinaux, le moteur est généralement tétrapolaire : l’épaisseur radiale du fer actif entourant l’induit est assez grande et le diamètre de l’induit est un peu petit. Le moteur est alors, au total, un peu plus lourd qu’un moteur série de mêmes
- | dimensions extérieures établi avec deux fois plus | de pôles, c'est-à-dire avec huit pôles.
- La détermination de la puissance des moteurs de chemins de fer urbains est intéressante. Cette détermination dépend du profil et de l’horaire des lignes. Si l’on a fixé une vitese V de 3p kilomètres à l'heure-ou ea=iom,8 par seconde, une accélération de om,55 par seconde, et si l’on admet pour chaque moteur un poids de train C. = 2Ô tonnes, c’est-à-dire une masse de i,i2(G/9,8i) .• 1000, en évaluant à 12 °/0 de la masse totale la valeur des masses tournantes, l’effort de traction maximum au démarrage est Pa = PsH-Pp,
- P étant la résistance du train.
- Pi = Gw'==a5,5=,i2B
- Pp = m’p = 1,12 . (G/9,81) . 1000 . o,55 — r 565 Pa = 12,5 H- 1 565 = 1 690.
- Pour un rendement d’engrenages de 0,95,
- N„ = ^ “ ’ i>a ~ 1 ^9° '.ii^ = 256 chevaux. W5 0,95.75
- Pour un rendement de rlm = 0,85 et rlh = 0,95, la puissance électrique du moteur en kilowatts, mesurée à l’organe de prise de courant est I ________________ ü56.706
- ___ 256. 736
- “1006.0,85.0,90
- La puissance en une heure du moteur a pour valeur, en supposant une surehage de i,4 au démarrage :
- N _^56 = [go cheïaux environ
- poids a pou 180.32
- r valeur approximative = ? 800 kgr. environ
- en comptant 32 kilogrammes de poids par cheval pour une vitesse périphérique de 10 mètres. Le moteur a, pour un diamètre d’induit de 56o millimètres et une vitesse de rotation de 700 tours, une vitesse périphérique de 20™,5 par seconde.
- Si le poids spécifique, rapporté à la surface extérieure, atteint 4,8, les dimensions extérieures sont d’environ 810 millimètres de diamètre et 1100 millimètres de longueur.
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- Une puissance de t8o chevaux par moteur doit, en général, être considérée comme une limite extrême quand on n'emploie pas des dispositifs de ventilation artificielle.
- L’auteur examine ensuite la question de la production de l’énergie électrique et indique qu’étant donnée l’étendue des lignes et les conditions dans lesquelles elle se trouve, il ne faut pas songer à établir une seule usine centrale. Deux usines génératrices seraient nécessaires, et, d’après la puissance absorbée par le train, chacune d’elles devrait avoir une puissance de 3o ooo kilowatts (ou 45 ooo chevaux). Il y aurait lieu d’installer dans chaque usine six groupes de 5 ooo kilowatts (7 5oo chevaux). Ces machines produiraient du courant monophasé à 10000 volts et 25 périodes : les turbo-généruteurs tourneraient h j5o tours par minute et seraient tétrapolaires. Pour la transmission à distance, la tension serait élevée a 4oooo volts.
- O. A.
- ÉCLAIRAGE
- Sur l’absorption sélective dans l’arc au mercure.-^- R. Küch et T. Retschinsky. —Anmten der Physik, n° 5, 1907.
- Dans une précédente étude ('), les auteurs ont conclu, du fait que la courbe de consommation spécifique del’arc au mercure fonctionnant sous une pression élevée présente uu minimum, que dans le spectre continu de l’arc les ondes de courte longueur d’onde augmentent plus vite d’intensité que les ondes de grande longueur d’onde, de sorte que l’émission totale de la radiation ultraviolette croît plus vite que celle de la radiation visible.
- En étudiant onze des raies les plus intenses du spectre visible, les auteurs ont trouvé que l’accroissement d’intensité de ces raies avec l’augmentation de charge a lieu à des degrés différents, mais ne dépend pas de la longueur d’onde. Cette propriété ne peut pas être expliquée par l’hypothèse d’une température plus élevée de l’arc aux charges élevées : les auteurs ont donc été conduits à l’hypothèse qu’il s’agit d’une action d’absorption de l’arc.
- Les auteurs ont alors cherché à mesurer l’ab-
- 11 mai 1907, p. 2i3.
- sorption de différentes raies dans le spectre visible, dont l’augmentation d’émission avec l’accroissement de charge avait été étudiée précédemment. Pour cela, ils ont fait fonctionner l’une derrière l’autre deux lampes en quartz du même type que celles précédemment étudiées, et ils ont comparé pour quelques raies du spectre visible l’intensité de la lampe antérieure seule (J„), l’intensité de la lampe postérieure seule (JA) et l’intensité des deux lampes fonctionnant simultanément (J„ ,. A) avec les raies d’une troisième lampe fonctionnant d’une façon constante, La valeur du terme J,+Jft — h+k
- donnait alors l’inteusilé absorbée par la lampe antérieure. Différentes précautions permettaient d’éviter toute erreur. Les résultats obtenus n’ont pas présenté une exactitude suffisante pour qu’on puisse en tirer des conclusions rigoureuses : néanmoins, les auteurs indiquent l’une des séries de mesures se rapportant à la raie jaune-vert 546i et à la raie double jaune 5769/90 : on voit que l absorption d’une couche d’environ ic“,5 d’épaisseur de l’arc s’élève à 52 °/0 environ de la lumière incidente pour la première raie et à i5w/o environ pour la deuxième raie.
- TABLEAU I
- Charge de la lampe postérieure. — g4 à 96 volts ; /,,a à 4,3 ampères, - antérieure. - 85 à gB - ; 4,2 à 4,4 -
- On voit, d’après les résultats de cette série de mesures, que la raie 546i et les raies 5769/90 sont absorbées très différemment dans l’arc. On
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- devait admettre qu’il en était de même aussi pour les autres- raies et que la différence d’absorption des differentes raies se ferait sentir dans la comparaison du rapport des intensités des raies dans le spectre de couches d’arc de différentes épaisseurs. En égalisant les intensités absolues d’une couche rayonnante mince et d’une couche rayonnante épaisse de telle façon qu’une raie quelconque eût la même intensité dans le spectre des deux couches, toutes les raies plus fortement absorbées que les raies égalisées devaient présenter dans le spectre de la couche mince line intensité plus grande que dans le spectre do la couche épaisse, et inversement.
- Pour vérifier ce fait, les auteurs ont employé des lampes de forme spéciale disposées à i5 mètres d’un spectrographe de Schmidt et Haensch. L’une des deux lampes était placée de façon à présenter à l’appareil sa section longitudinale, et l’autre était placée de façon à présenter sa section transversale. Les deux lampes fonctionnaient avec une intensité et sous line tension bien constantes. En choisissant, pour égaliser leurs intensités, la raie verte 546i, on voyait les deux raies jaunes 5769/90 présenter une intensité beaucoup plus grande dans le spectre de la lampe longitudinale. Les raies bleue et violette '(358 et 4o^7 présentaient à peu près la même intensité dans les deux spectres, toutes les autres raies étant, plus intenses dans le spectre longitudinal ; il en était de même du spectre coulinu. En égalisant, par modification du diaphragme de la lampe transversale, les raies jaunes 6769/90 dans les deux spectres, on voyait les raies 5/|6t, 4358, 4o47 plus intenses dans la lampe transversale, et les autres raies plus intenses dans la lampe longitudinale. Si l’on considère des raies voisines d’émission differente, on trouve qu’en égalisant la raie la plus intense, la raie la plus faible est toujours la plus forte dans la lampe longitudinale. Ce fait était particulièrement net. dans les raies bleues voisines 4358, 4347» 433g ; quand la raie 4358 était égalisée dans les deux spectres, les raies 4347 et 4339 étaient étonnamment prédominantes dans la lampe longitudinale. Les raies les plus faibles dans le jaune-vert et le vert donnent de nombreux exemples. Des résultats précédents, les auteurs concluent que, de deux laies voisines dans l’arc au mesure, la plus intense est le plus fortement absorbée.
- Pour vérifier ces résultats dans l’ultraviolet, où les nombreuses raies présentent de l’intérêt, les auteurs ont employé une méthode photographique. Les lampes fonctionnaient à une. intensité de courant de 5 ampères sous i42 volts. L’intensité des deux lampes était égalisée par des diaphragmes de telle façon que les raies les plus intenses 546i-4358-4o47 soient nettement plus fortes dans la lampe transversale que dans la lampe longitudinale. Toutes les autres raies étaient alors plus intenses dans la lampe longitudinale que dans la lampe transversale. Le spectre continu était aussi plus intense dans la lampe longitudinale que dans la lampe transversale.
- Pour étudier le spectre ultra-violet, les intensités des deux lampes (fonctionnant à 5,i ampères sous i45 volts) étaient égalisées au moyen de diaphragmes de telle manière que les raies 4359 (bleu) et 4o47 (violet), ainsi que quelques autres raies fussent plus intenses dans la lampe transversale que dans la lampe longitudinale. On constata d’abord que, parmi les raies voisines, les plus faibles étaient plus marquées dans la lampe longitudinale que les raies plus fortes. Il existe dans le spectre du mercure six séries (deux séries de triplets). Le tableau III indique les résultats des observations faites sur les raies de
- Les résultats montrent que, d’une façon générale, les raies de grande longueur d’onde étaient ou bien plus fortes dans la lampe transversale ou bien égales dans les deux lampes, et que les raies de faible longueur d’onde étaient plus fortes dans la lampe longitudinale: dans toutes les séries, les raies de faible longueur d’onde sont donc moins absorbées que celles de grande longueur d’onde.
- Comme résultat général, les études des auteurs ont montré que la répartition de l’intensité dans le spectre de raies de l’arc au mercure à température constante diffère beaucoup suivant que le spectre provient d’une couche mince ou d’une couche épaisse. Précédemment, les auteurs ont pu prouver que, lorsque la charge de la lampe augmente, ce qui amène un accrois-sernentde température moyenne et dépréssion, il se produit également une modification de la répartition de l’intensité.
- Les auteurs ont comparé le spectre de la lampe la plus fortement chargée en section transversale avec le spectre longitudinal de la lampe
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- T. LI. — N° 23.
- TABLEAU III
- la moins chargée. Ils ont trouvé que, quand on augmente la charge, le spectre transversal s’approche du spectre longitudinal de la lampe restant faiblement chargée. L’intensité de toutes les raies les plus faibles croît avec la charge plus rapidement que celle des raies les plus fortes, de sorte que l’accroissement de charge agit dans le même sens que l’augmentation de l’épaisseur de la couche. Si l’on considère la courbe de consommation spécifique de la lampe à mercure fortement chargée, on reconnaît dans la moitié de la courbe après obtention duminimum, l’augmentation d’absorption de la raie jaune 5790/69 dont l’émission, avec celle de la raie jaune-vert 546i, détermine en première ligne le rendement total. Pour déterminer l’influence de l’élévation de température considérée seule, il faut comparer deux couches de même action absorbante et de températures différentes. Les au-teursy sontparvenusen employant deux lampes, l’une longue, fonctionnant avec 2,2 ampères sous 125 volts, l’autre courte, fonctionnant avec io,4 ampères sous 4i volts. En réglant les diaphragmes de façon que les raies 4358-4io9-4078-4047 fussent plus intenses dans la lampe longue, où la température est plus basse, que dans la lampe courte, les auteurs ont constaté que les raies de 8908 à 2769 étaient à peu près égales dans les deux lampes et que les raies comprises entre le point et l’extrémité du spectre étaient plus faibles dans la lampe courte.
- Pour une même action absorbante, le spectre 'une température plus élevée.se distingue donc u spectre d’une température plus basse eu ce
- que les raies de faible longueur d’onde possèdent une intensité relativement plus grande.
- En résumé, les auteurs ont trouvé que des couches d’épaisseur différentes de l’arc au mercure à une même température présentent une répartition différente de l’intensité dans le spectre de raies, Dans le spectre de la couche la plus épaisse, les raies les plus faibles parmi des raies voisines sont relativement plus intenses. Cela doit être attribué à une action d’absorption dans l’arc, que les auteurs ont mesurée directement sur deux raies, de sorte que l’on peut tirer la conclusion suivante : dans l’arc au mercure, parmi des raies voisines celle qui présente la plus grande émission est aussi la plus fortement absorbée.
- Les auteurs ont trouvé en outre que, pour une même action absorbante des couches, les spectres de couches à différentes températures se distinguent entre eux par le fait que, pour les températures les plus élevées, les raies de faible longueur d’onde sont relativement plus intenses que pour les températures les plus basses.
- R. V.
- Sur les lampes à arc en vase clos (suite) ('). — W. Wedding. — F.lektrische kraftbetriebe und Bahnen.
- Une deuxième série d’expériences fut entreprise en septembre et. en octobre 1906 sur deux nouvelles lampes (C et D) de fabrication différente. L’intensité était encore de 6 ampères; les
- (') Éclairage Électrique, t, LI, no mai 19Q7, p. 287.
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- deux charbons (homogènes) n’avaient que io mil- ! limfeUes de diamètre.
- Dans la lampe C, la consommation par heure a atteint pour un fonctionnement ininterrompu de /|6,5 heures, imm,66 au charbon positif et om,",23 au charbon négatif, soit au total Dans la lampe D, les usures par heure ont été de 2mm,36 au charbon positif et de o'um,i7 au charbon négatif, soit au total 2mm,53 pour un fonctionnement de 24 heures. Dans la meme lampe D, les charbons de la lampe C ont présenté des usures de et om!n,24, soit
- 2mm,4 par heure pour un essai de 17 heures.
- On peut donc, d'après ces expériences, compter sur une usure horaire moyenne de 2mm,oô au charbon positif et de ou,n',2i au charbon négatif soit au total 2mm,27 pour une lampe de 6 ampères à 110 volts avec charbons de 10 millimètres de diamètre.
- Des résultats des mesures photométriques sont indiqués par le tableau III. Comme valeur moyenne de la consommation spécifique, l’auteur a trouvé 1,00 watt pour une lampe à arc en vase clos de 6 ampères avec charbons de 10 millimètres, rapportée à l’intensité lumineuse hémisphérique moyenne inférieure et à la différence de potentiel entre charbons. Si l’on calcule la valeur relative à une tension du réseau de 110 volts, on trouve i,4 watts par bougie hémisphérique moyenne inférieure.
- • Si l’on veut comparer entre elles deux lampes à arc en vase clos de provenances différentes, il faut d’abord se rendre compte de l’exactitude des mesures et des limites d’erreurs possibles. Dans toute lampe à arc en vase clos, la radiation de lumière est irrégulière. L’are jaillit d’une façon désordonnée sur les deux extrémités plates des charbons. Pour les mesures, il est difficile, même pour les observateurs expérimentés, d’obtenir des valeurs bien correspondantes. Pour surmonter ces difficultés, l'auteur a fait des mesures avec le photomètre sphérique ; les écarts constatés ont atteint i3 °/0 par rapport à la valeur moyenne de dix lectures. En outre, dans plusieurs séries d’expériences de longues durées, en a constaté que les valeurs moyennes pouvaient varier de 10 %• Il y a donc lieu d’être très réservé dans les conclusions à tirer de la comparaison des lampes de fabricants différents.
- Apres ces recherches, les auteurs ont étudié un certain nombre d’autres lampes à arc en vase
- clos : les résultats relatifs à ces mesures sont indiqués par le tableau IV. Pour la lampe E a globe opale d’environ 12 centimètres de diamètre, on a trouvé une consommation de 4mm,8 par heurepour le charbon positif et de 2mm,i2 par heure pour le charbon négatif, soit au total 6"““,2 par heure. La longueur des charbons était de 200 millimètres du coté positif et 70 millimètres du cété négatif ; la lampe comprend d’elle-môuie le courant quand le charbon négatif a une longueur de 35 millimètres, la durée de fonctionnement est de 16,5 heures. La lampe G a présente, pour une durée de 3o heures, une usure de 4mn\36 par heure au charbon positif et de i“"“,oi par heure au charbon négatif. Si on laisse brûler le charbon positif jusqu’à 100 millimètres, de façon à pouvoir l’utiliser ensuite comme charbon négatif, on peut, pour une longueur primitive de charbon de 3io millimètres du côté positif, atteindre une durée de 48 heures.
- Contrairement aux résultats ordinaires, d’après lesquels les lampes de faible intensité présentent la plus forte consommation spécifique et les lampes de forte intensité la plus faible consommation spécifique, la consommation spécifique est ici plus faible pour les faibles intensités. Cela est dû à l'emploi de charbons plus mous et d'une plus grande densité de courant. Tandis que, pour des charbons de i3'millimètres dans la lampe de 6 ampères, la densité de courant est de o,o45 ampère par millimètre carré, elle est de o,i/|2 ampère dans la lampe de f\ ampères, de 0,174 ampères dans la lampe de 3,4 ampères et de 0,274 ampère dans la lampe de 5,4 ampères. Quand la densité de courant augmente, l’utilisation du charbon pour la production de lumière est meilleure. Les extrémités du charbon deviennent incandescentes sur toute la surface, et cette incandescence persiste même quand l'arc se déplace, de sorte que la répartition de la lumière est beaucoup plus uniforme.
- Toutes les lampes dont il a été question jusqu’ici étaient des lampes série. L’auteur a fait encore des séries d’observations sur deux lampes shunt à courant continu et à courant alternatif; les résultats de ces mesures sont indiqués sur le tableau Y. Pour la lampe II de 6,9 ampères, la consommation spécifique sur courant continu a été presque la même que pour la lampe de 3,4i ampères, car la densité de courant est relativement élevée dans les charbons des deux
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- TABLEAU III
- Àmp.-mmq.
- TABLEAU
- DIFFÉRENCE INTENSITÉ INTENSITÉ CONSOMMA- CONSOMMA-
- liM” .1. ^rriL REMARQUES CHARRONS
- E 71,0 Volts. 3,41 Ainp. 3oi Br 0,80 W/Br i.aCW/Bs Globe opale. A mèche 0,17/, Amp.-nlniq
- -7.4 4.02 3oo .,47 - Homogènes o,i4a —
- F 4,28 3o5 1 ,o5 1,54 - Homogènes 0,1/u —
- 71,* 5,38 5oy 0,70 T, 16 5 mrrn 6 0,374
- TABLEAU V
- DIFFÉRENCE INTENSITÉ INTENSITÉ CONSOMMA- CONSOMMA- „„aIT„ .
- rapport/-.- REMARQUES CHARBONS
- r,,'””,. VJVv™
- H 73,3 Volts. 0,9 Amp. 655 B0 0,77 W/Bo i, 16 W/Bc Globe opale. A mèche o,i79Anip.-mmij.
- J 63,0 4,48 i35 T, 84 3,07 _ A mèche o,a3 —
- (2,0-1)
- lampes. L’usure des charbons par heure a été, pour la lampe H, de 4mn\11 du côté positil et de imm,56 du côté négatif; la durée de fonctionnement total était de 21,8 heures. Dans la lampe à courant alternatif, malgré une densité de courant encore plus élevée, on constate une consommation spécifique presque double de celle des lampes correspondantes à courant continu. Grâce à la grande densité de courant, la lumière est presque fixe. La forte consommation spécifique confirme les faits connus. La puissance déterminée au wattmètre a été de 249 watts ;
- la valeur du facteur de puissance cos ç était de 0,873. Pour une tension de 110 volts et des résistances non inductives, la consommation spécifique est de 3,57 watts et le cos o a pour valeur 0,96. Avec une résistance inductive, la consommation spécifique s’abaisse à 2,o4 watts, et le cos y tombe à 0,06. L’emploi de telles lampes n’est donc pas recommandable. Dans la lampe à courant alternatif, Pusure par heure des charbons a été de 5niui,3 au charbon supérieur et 5mm,7 au charbon inférieur.
- (A suivre.) E. B.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
- 1
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- Tome LI.
- Samedi 15 Juin 190?.
- 14* Année. — N* 24,
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ÉNERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’Institut. — a. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l'École des Ponts et Chaussées —• Éric GÉRARD, Directeur de l'Institut Électrotechnique Monte-Bore. — M. LEBLANC, Professeur à l’Écolodes Mines, — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. MONNIER, Professeur à l’Ecole centrale des ArtB et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l'Institut. — A. WITZ, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille, Membre Gond de l’Institut.
- SLR UN POINT I)E LA THÉORIE DE LA COMMUTATION
- i. La commutation d'une dynamo à courant continu ne peut se faire convenablement qu’à la condition connue (!) :
- M’ > r, (0
- où T est la durée de ia commutation, I, la self-induction de la bobine (2) en court-circuit et R, la résistance de contact d’une lame du collecteur avec le balai dans la position où le contact est le plus étendu.
- La condition (i) a été donnée pour la première fois, croyons nous, par M. Girault (n). Lorsqu’elle n’est pas satisfaite, la densité de courant croît indéfiniment à la sortie d’une lame, d’où production inévitable d’étincelles.
- Mais pour établir l’inégalité (i) on suppose que le balai a juste la largeur d'une lame du collecteur et que par suite il n’y a jamais qu’une bobine .en commutation sous chaque balai. Que se passe-t-il lorsque le balai embrasse plusieurs lames du collecteur ? On admet souvent, d’une manière plus ou moins explicite, que la condition subsiste. Mais est-ce bien exact et quelles définitions doit-on donner alors de R,, L, T ? Car on pourrait en imaginer plusieurs. ‘
- (’) Voir Janet, Leçons d'électrotcchnique générale ; Abnoi.ii, La machine dynamo (i courant continu.
- (2) Plus exactement, L est la moitié de la self-induction de l'ensemble des deux bobines symétriques qui passent simultanément tous les deux balais (machine bipolaire). T,a même remarque s’applique ci-dessous à la définition de M.
- (3) P. GiHAur.T, Société internationale des Elcct., séance du 'i mai 1898 et Industrie Electrique, l. VII. Cf. Thorbuun Rrm, Eclairage Electrique, l. XV.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 24.
- Pour résoudre la question il faut recommencer avec les nouvelles hypothèses les calculs faits pour un balai de la largeur d'une lame, et ce sont les résultats de cette étude que nous nous proposons défaire connaître.
- pposerons que la largeur des balais est double de celle des lames du collecteur _ t t (l’épaisseur de l’isolant entre les lames est
- négligée). SoienL R et L la résistance et la self-induction de chacune des deux bobines N et P en commutation, M leur coefficient d’induction mutuelle, x et y les courants qui les parcourent comptés positivement dans le sens des flèches, T la durée de la rotation de V/é::Z//////-!,'////// l'angle de deux lames (la commutation dure
- / donc un temps aT). Si I est l'intensité des
- courants constants qui parcourent les enroulements de l’induit, les fils de jonction allant l’instant t, sont en contact aveu; le balai, auront pour valeurs I —x, x — y, I -f- y, tandis que les résistances de contact cuire A, B, G et le balai seront respectivement égales à
- R,-, R,, H,—î— ;
- lames A, B, C qu
- l’origine des temps est l’instant où A entre en contact et Rj est la résistance de contact d’une seule lame lorsqu’elle louche entièrement le balai. Les expressions ci-dessus sont valables depuis t = o jusqu’à t — T.
- Désignons encore par K, et E3 les forces électromotrices qui agissent dans les bobines N et P. La loi d’Ohm nous donnera comme équations différentielles du problème :
- L f/ï + M (ü + R, + lî, —) x — R,« — R, — I = E,
- dl dl \ t J t
- M dJL+ L il — R,* -(- ('lî + R, R, JL) y + R, -I_ I--=E„ dl dt \ 1 — t! T — t
- Si on élimine x ou y entre ces deux relations on trouve une équalion linéaire du second ordre à coefficients variables, non intégrable < n termes finis. Mais il est possible d’étudier directement sur le système (a) dans quel cas les densités de courant peuvent devenir infinies.
- 3. Remarquonsd’abord que l’intégrale générale de (a) contient deux constantes arbitraires. Les conditions qui les déterminent sont
- *=• = ' *-=T = ÿ,=,. (3)
- La première condition est évidente. Quant à la seconde elle exprime qu'en régime permanent la bobine ,\ joue le meme rôle que la bobine P, mais avec un retard de temps égal à T. Mous n’aurons du reste pas à faire usage de cette seconde condition.
- Les coefficients des inconnues dans le système (2) sont infinis pour / = o et t = T. Ces valeurs de t peuvent donc être des points critiques pour x et y et il faut étudier comment x et y se comportent aux environs de ces valeurs particulières de t. Bien eulendu nous supposerons que E, et E2 restent finis pour toute valeur de /.
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- Première proposition. — Vintégrale générale peut être infinie pour t — o, mais pour celles des solutions qui restent finies, x devient forcément égal à I.
- passons sur la première partie de l’énoncé où il ne s’agit que d’une simple possibilité et occupons-nous de ce qui concerne la valeur limite de x lorsque x ci y sont finis pour f = o.
- Eliminons ^ entre les équations (2). 11 vient : dt
- (L3— M>) y "H LRtT 'l ^ ^ — quantité qui reste finie lorsque t tend vers zéro. (4)
- Si x tendait vers unevaleur finie xB différenlede ï,(4)montre que ^-devrait être infini pour
- t = o, c’est-à-dire que la courbe en t, x serait tangente à l’axe des x. Soient Q un point de la courbe infiniment voisin de ar0, QS la perpendiculaire abaissée sur Ox, QH la tangente. On a, en valeurs absolues, au point Q:
- dx SU x — I IS
- ~dt ~ SQ _1 “ “ SQ
- d’où
- dx . x — 1__SH
- ~dt/'~r~'\S‘
- Or IS a pour limite Ir„, quantité finie, tandis que SH, inférieur à Sx0 en va-dx x — 1 . .
- leur absolue, est infiniment petit. Donc — et---- seraient des infiniment
- 1 dt t
- grands d’ordre différent et l’équation (7i) ne pourrait être satisfaite. La valeur oL____JL limite de x ne peut doue être que I. Fig. a.
- Peuxièrne proposition. Vintégrale générale reste toujours finie pour t ~ T.
- E11 posant [mur simplifier I -j- g = t], les équations (2) donnent, dans le voisinage de
- *=T,
- L y + (r -b Ri -f- Rj x— IliTj — quantité finie (5)
- M + L J — R,* + (r + «1 + R, , = quantité finie. (6)
- Si x et r, étaient' infinis de même signe lorsque l tend vers T par valeurs inférieures, sera^en*: auss* infinis et. de même signe. Supposons les positifs. Alors la relation (5) entraînerait :
- R.<l>(lt + K. + R,j)a:
- (car le coefficient M de deux bobines voisines de l’induit est toujours positif), tandis que pour (6) il faudrait :
- R^R+R. + n,^-),
- d’où, par nnilliplicalion,
- r; > (r H- R, + Ri I)(r+R. -t- R, j
- ce qui est manifestement impossible. Le résultat est le même si on suppose les x et yj négatifs tous deux.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Supposons-les maintenant de signe contraire; l’élimination de — entre (5) et (6) donne : dt
- (L* — M-) ^ — [y (R + R, + R, 3^ + LR,"| x
- + |^Mni + L||r, + r\l + R,^-J |, = quantité finie, (7)
- équation également impossible, car tous les termes du premier membre seraient infinis de même signe, en vertu des conditions M* < L2, t < T.
- La même équation ne pourrait pas davantage être satisfaite avec x fini et y; infini, de signe quelconque.
- L’élimination de ^ permettrait d’établir de même que x ne saurait être seul infini . dt 1 1
- Par exclusion, on voit que x et y restent forcément finis pour t = T.
- La même analyse appliquée à l — o montre, au contraire, que rien n’empêcherait x et. y de devenirinfinis pour cette valeur, car x et seraient alors de signe contraire (t tendant vers zéro par des valeurs supérieures) et de môme pour y et Ce sont les conditions initiales (3) qui excluent ces solutions infinies.
- Troisième proposition. — La solution générale en y admet toujours la limite — 1 lorsque t tend vers T.
- Puisqu’il est maintenant établi que x et yj restent finis, nous pouvons simplifier l’équation (7) et, en mettant de nouveau 1 y au lieu de y;, l’écrire sous la forme :
- (L*—M’)'^+LR1Tt=tï=quanlité finie. (7')
- 11 n’y a plus qu’à reproduire les raisonnements faits sur l’équation (4) pour déduire de {-/) que y admet la limite — I.
- Quatrième proposition. — La densité, de courant à la sortie de la lame C reste finie pour t = Ta la condition :
- R,T > L" ~ M---L-^. (8)
- Il suffit pour établir cette proposition de faire voir que admet pour t = T une
- limite finie.
- Ou encore, il faut montrer que la courbe qui donne les variations de I + y en fonction de t —T n’est pas tangente à l’origine à l’axe des ordonnées.
- |_i_y Raisonnons encore par l’absurde : supposons que croisse indéfiniment
- S par valeurs positives. Sa dérivée sera positive (rappelons que l’on a t < T), d’où ^ + o (o)
- dt T — r u;
- Géométriquement cette inégalité exprime comine plus haut que STf < SO ou SO — SU > o.
- Ecrivant alors le premier membre de (7') sous la forme (1/ - M-) [j| +j + [Llt,T - (L» - M>)j
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- on voit, en vertu de (8) et (9), que les deux termes sont positifs et que le second est infiniment grand.
- La somme ne peut donc pas être finie contrairement à ce qu’impose l’équation (7).
- • • . 1 ~~\~y
- Tous les signes changeraient, mais non la conclusion, en supposant que ^—— tende
- vers — » .
- Mais par contre si la condition (8) n’était pas satisfaite le raisonnement ne pourrait plus se faire. La densité de courant pourra devenir infinie et le deviendra effectivement comme nous l'établissons plus loin.
- Quant à la densité dans la lame A lorsque le courant commence à y passer (t infiniment petit), elle reste toujours finie, quelque soit Rj. C’est une conséquence de l’équation (6) où -p et-----sont de même signe pour i infiniment petit.
- 4. L’emploi de développements en séries permet d'établir la nécessité de Ja condition (8) pour que la densité de courant ne devienne pas infinie et de démontrer également les propositions précédentes, mais par des procédés de calcul moins élémentaires.
- Prenons x et rt comme inconnues : l’avantage est que les seconds membres 8tctS3 des équations en a: et y; restent finis même pour t — T.
- Étudiant d’abord les équations sans seconds membres, on trouve qu’on peut y satisfaire par des expressions de la forme:
- ^^=C1(T-0a[A0+Ai(T-0+. .-J + CS[II0+1Î, (T —/)+ -1 , - C, (T - 0* [«, + o, (T - 0 + • . -1 + C, [h, (T - 0 + •]
- (10)
- Cj, C2 sont les constantes arbitraires. La convergence des séries résulte d’un théorème de M. Kuchs sur l’existence d'intégrales dites régulières pour les équations linéaires dont les coefficients n’admettent comme-points critiques que des pôles d’ordre de multiplicité suffisamment faible (Voir Jordan, Cours d’analyse, t. III, 2e édition, § i/|6, p. 177).
- Les coefficients A„, B0, a0 sont différents de zéro, tandis qu’il n’y a pas de terme en ba. Nous écrirons pour simplifier
- * = C, (T - O* I (T - 0 H- Cy (T - Z)
- î) = c, (T — 0e $ (T — 0 + c2? (T — 0
- en nous rappelant les conditions
- F(o). f(o)i *(0)^0, f (o) = o.
- La méthode de la variation des constantes donne la solution des équations membres, ün trouve ainsi pour r, :
- C (M/+M®, -q/+M?)ë
- -<t/r
- r‘(J.F-ï M0>)8,-(5IF + LF)5, (O -c5/)
- r - f 1- _ ty * C(M/+Lt)6. -(l/+ ' A 1 J,. (L« — M')(T — 0*[Ff
- (II)
- seconds
- Les limites inférieures d’intégration dépendent des conditions initiales.
- Le facteur Ff— du dénominateur ne peut s’annuler pour t = T en vertu de (11). Par
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. JJ. — N» 24.
- suite la seconde intégrale reste toujours finie pour J = T et comme - ?. - a pour limite 6,, quantité finie, la 2e ligne de l’expression de ï) donne pour r‘ un terme fini.
- Si la condition (8) est satisfaite, c’est-à-dire si a>i, la ira intégrale est, dans le voisinage de T, infiniment grande d’ordre «—i. Le ire ligne donne alors dans le quo-
- tient—5— un terme d’ordre a—— i)—x ou o, c’est-à-dire un terme fini. Ne T — t
- ce résultat que la densité reste bien finie.
- Mais si a est inférieur à t, la ire intégrale prend pour t = T une valeur finit (sauf cas tout particulier) car il ri’y a aucune raison pour que >. = T.
- retrouvons
- et non nulle
- Le terme correspondant de 1 -
- de l'ordre de (T — J)*-1, infiniment grand par
- conséquent.
- La nécessité de la condition (8) se trouve ainsi établie.
- La même analyse appliquée à l’autre point critique î = o conduit à une étude de la ire proposition plus complète que celle qui a été donnée.
- Remarque. — Si a se trouvait être égal à un nombre enlier, la forme (to) des expressions de x et r, ne serait plus valable. Il faudrait alors écrire C1H-C2 Iog(T — /) au lieu de Les conclusions subsistent.
- 5. Il est mainlenant facile de si; rendre compte de l’effet produit sur la commutation par rélargissement des balais ou la subdivision du collecteur.
- i° Supposons d’abord que l'on double la largeur d’un balai ne couvrant primitivement qu’une lame. Avec les définitions que nous avons choisies, R,, T, L ne changent pas de valeurs. Connue le second membre de (8) est bien inférieur au second membre de (i), on voit qu’une bonne commutation devient pfus facile à obtenir.
- 2° Sans toucher aux balais, on double le nombre de lames du collecteur en divisant en deux chacune des bobines de l’induit. Si T. cl. M' se rapportent aux nouvelles bobines
- L = aL'+2M'.
- D’où il résulte (M' étant toujours positif) que L'—sera inférieur à - et même pas mal
- plus petit. D’ailleurs R* est doublé tandis que T est divisé par deux. Le produit R,T ne change pas et. la commutation est encore facilitée.
- .Ces résultats sont d’ailleurs bien connus des praticiens.
- 6. La méthode de calcul employée se généralise au cas d’un balai couvrant un nombre quelconque de lames. Ainsi pour un balai couvrant trois lames la condition (8) doit ctre r emplacée par
- R,T >
- L M M' M L M Mf M L IL Ml [M L |
- (L — M') (L2-h LM' — aMs) __ L5—M9
- —M* CM* — ML)5 L ~ L (L3— M9)
- («')
- M' est l’induction mutuelle des deux bobines extrêmes parmi les trois en commutation.
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- L’inégalité (8') est plus avantageuse que (8), car son second membre est plus petit que celui de (8), mais la différence est peu sensible. Le second membre de (8') ne peut d’ailleurs pas devenir négatif : cela résulte de ce que la forme quadratique 1 L (V -h y2 -h 52) -f- Mt/z -j-M's# -f- Mxy est essentiellement positive.
- Enfin il est intéressant de signaler que la condition (8) subsiste même si le balai n’a pas une largeur double de celle d’une lame. Il suffit qu’il soit plus large qu’une lame, de manière qu’il y ait par moments deux bobines en commutation pour que la condition (8) se substitue à (r). En définitive on peut donc dire que c’est l’inégalité (8) qui intervient toujours en pratique.
- Mais, si la question de savoir quand la densité de courant reste finie se trouve résolut-, il serait fort utile de déterminer quel est son maximum pour pouvoir discuter complètement les meilleures conditions à réaliser. La solution semble malheureusement, devoir être très difficile à obtenir et le résultat sera compliqué car il dépendra de la loi de variation de Ei et E2. A. Liknard.
- LA RÉPARTITION DU COURANT DANS LES ÉLECTRODES (Suite} (’).
- Cas particulier. — Supposons l’électrode rectangulaire d’épaisseur variable :
- j = «X(S-î),
- c’est-à-dire taillée en biseau, et cherchons l’écartement à donner aux électrodes en chaque point pour faire régner une densité de courant constante :
- XX dx
- On déduit de cette relation:
- d\ = — k X X X dx,
- et en intégrant :
- I = k X X X {h — x),
- car pour :/: = h, on a: I— o.
- En égalant cette expression de I à celle générale obtenue dat rentielles fondamentales du début et en notant que l’on a ici :
- rü
- des équations diffé-
- eL :
- f = mx(A-x).
- on obtient la relation :
- iXÀX(^~i) = --X-:AX^Xp'x|,
- (>) Eclairage Électrique, lome
- LI, 8 juin 1907, page 334.
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- T. LI, — N" 24.
- X dx,
- 'h___________
- sur une électrode rectangulaire de plongée inferieure a la plongée maxima utilisable (’).
- et en intégrant :
- l —
- fonction linéaire qu’il esL très facile de réaliser en inclinant simplement l’électrode.
- (•) Comme on a, dans le cas de la densité de courant constante :
- Tl- -O _ l
- E—g
- sur la droite AP.
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- Variation de la tension le long de l'électrode. — En égalant les deux valeurs de 1, on a obtenu :
- iXÀX(/l-l)=-îÆ^'X^,
- et en intégrant :
- , = E-^XÏ1
- (car r( = E pGura: = o),
- ou, on faisant intervenir la force électromotrice de décomposition ® :
- Maximum de longueur d’électrode h. —La condition électrochimique d’clectrolyse normale se traduit, avons-nous vu, par l’incgalité :
- On en déduit, pour la base de l’électrode (x = h), point pour lequel la tension est visiblement la plus faible :
- e—
- c’est-à-dire un maximum pour la longueur de l’électrode, si l’on veut qu’une densité de courant constante rogne sur toute sa surface :
- A<7m -X(E — =>).
- kXp
- Si la longueur réelle de l’électrode était plus grande que ce maximum, I’électrolyse normale s’arrêterait sur l’électrode à une distance x donnée par la relation :
- (0-f) = o = (Ji-?)-X£x,,
- c’est-à-dire :
- x(E-?).
- En remplaçant dans cette relation m par sa valeur en fonction de l’épaisseur e0 de l’élec-
- trode dans le plan d’immersion et de sa loi
- obtient :
- ’kXf
- En comparant le maximum de h à celui trouvé précédemment pour l'électrode rectangulaire à rapprochement parabolique, on constate que l’électrode taillée en biseau devrait avoir une épaisseur double de celle de l’autre dans le plan d’immersion pour que sa plongée maxima utilisable soit la même. A épaisseur égale dans le plan d’immersion, la plongée maxima utilisable de l’électrode rectangulaire à rapprochement parabolique est = i,4i4 fois plus considérable que celle de l’électrode taillée en biseau.
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- L’application numérique faite précédemment peut donc s’étendre à ce cas en tenant compte de ce facteur de comparaison.
- En remarquant que l’on peut poser : m = tg a, a étant l’angle du biseau, on pourra comparer ce genre d’électrode au cône d’angle au sommet 2a étudié un peu plus loin, et en déduire des conclusions analogues.
- Épaisseur de l'électrode au point d’immersion dans l’électrolyte. — On a posé la relation : c = m X (Ji — x), qui correspond à la forme spéciale en biseau donnée à l’électrode.
- On en déduit : e0 = mx/i, expression qui relie l’épaisseur e0 de l’électrode au point d’immersion à sa plongée h, et par suite la valeur maxima de cette épaisseur correspondant à la plongée maxima :
- maximum m £ X p ^ J )
- Maximum de la densité de courant constante. — Cette même inégalité donne :
- c’est-à-dirc la valeur maxima de la densité de courant constante qu’il soit possible de faire régner sur toute la surface de l’électrode.
- Notons que l’on pourra disposer de m ou e„ et de h, c’est-à-dire de l’angle plus ou moins ouvert du biseau et de la longueur de l’électrode, pour faire varier cc maximum, à défaut de la tension (E — y), dont on ne peut faire varier la valeur qu’entre d’étroites limites, ainsi qu’on l’a vu dans l’étude de Yéleclrolyse des mélanges.
- Différentes formes d'électrodes.
- Nous passerons rapidement en revue différentes formes d’électrodes qui présentent un intérêt particulier.
- Cas d’une électrode cylindrique concentrique à une autre, ou dont le diamètre est suffisamment petit relativement à la distance à l’antre électrode, et à la résistivité de l’électrolytc, (p'xO-
- Nous écrivons comme précédemment la loi d’Ohrn pour l’électrolyte et pour l’électrode : Pour l’électrolyte :
- p'xlxdl
- 1 ‘ mXzXVXdx’
- en supposant que la section moyenne offerte au passage du courant dans l’électrolyte soit: mX^xD, c’est-à-dire d’un diamètre moyen mxD, m fois plus grand que le diamètre de l’électrode.
- Pour l’électrode :
- rf>i=_p>gîX[.
- C’est-à-dire que l’on a dans ce cas les deux équations différentielles générales analogues à celles trouvées précédemment :
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- En différentiant cetle seconde équation par rapport à x, et en égalant les deux valeu e on obtient :
- LXW A.
- âp dx'-~
- ; 0i—?).
- On posera :
- 4p x
- üxp'x/
- x(ü
- Ap2
- i'x/xD
- et on résoudra comme précédemment.
- Il est intéressant de noter les faits suivants :
- Pour une électrode rectangulaire, dont une seule face travaille:
- p'xlxe
- Pour une électrode rectangulaire dont les deux faces travaillent :
- 3/— 2P
- p'xixc
- Pour une électrode cylindrique dont toute la surface travaille :
- v __ 4p X m % p'x/xn’
- C’est-à-dire, en supposant le diamètre du cylindre égal à l’épaisseur do l’électrode plane, / = 2m X a' = 4 X mX a.
- Or la limite de l’électrolyse normale est donnée par:
- Il en résulte (dans cette hypothèse de D = e comme comparaison), que la variation de tension en fonction de la profondeur est bien plus importante (4 m fois plus ou 2 /«fois plus), avec une électrode cylindrique qu'avec une électrode de section rectangulaire, — que la densité de courant suivra la même loi, et par suite que les dépôts galvaniques ou l’usure électrochimique seront encore moins réguliers pour l’électrode cylindrique, d’un diamètre supposé égal à l’épaisseur d’une électrode plane correspondante.
- Cependant, à volume égal, le cylindre offre moins de surface et plus de section que le parallélépipède rectangle, dont la surface peut tendre vers l’infini, en réduisant l’épaisseur en conséquence, tandis que la section tend vers zéro : à volume égal de matière le cylindre réalise donc une meilleure répartition de la tension et de la densité de courant que l’électrode plane.
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- Chacun sait la forme que prennent les crayons de zinc dans les essais de piles électriques. La décharge étant alors assez rapide et continue, les actions secondaires (formation Je cristaux d’oxvchlorure de zinc adhérents) passent au second pian dans le Hou de l’expérience, et la forme du crayon de zinc représente bien la répartition exacte de l’attaque élec-trochimique aux différentes profondeurs, le « pouvoir des pointes » agissant ici pour maintenir l’exactitude de la Corme, Vélectrode étant en voie de dissolution.
- D’une manière générale, les actions électrochimiques sur l’électrode cylindrique isolée seront rapidement influencées parle pouvoir des pointes. L’électrode cylindrique s’ovali-sera dans un sens, ou dans lo sens perpendiculaire au premier, suivant qu’elle sera le siège d’un dépôt galvanique ou celui d’une usure clectroehimique, pour peu que la durée d’application du courant soit suffisamment prolongée.
- Cas particulièrement intéressant : les deux électrodes sont deux cylindres à axe commun. — La distance entre les deux électrodes est rigoureusement la même partout: l— constante.
- l’applique alors particulièment bien, et on constate facilement les faits suivants, au point de vue de la régularité du dépôt on o l’attaque.
- Celle régularité sera d’autant plus grande que la lon-;ueur d’immersion sera moins considérable ;
- L’électrode cylindrique d’un plus grand diamètre et ’urie meilleure conductibilité ( —) ;
- La formule c
- \D/
- plu
- nsidérablc et
- La distance entre les électrodes l’électrolyte plus résistant (p'xQ.
- Il y aura, d’autre part, avantage à retourner périodiquement bout pour bout l’électrode cylindrique, c’est-à-dire l’entrée du courant, pour la régularité du dépôt.
- U y aura avantage à coucher horizontalement, les deux cylindres concentriques, pour que la concentration soit uniforme parallèlement aux génératrices (les courants de diffusion par variation de densité sont verticaux), cl par suite pour que la force électromotrice de décomposition ç soit constante suivanl les génératrices.
- 11 y aura enfin avantage à faire tournerle cylindre axial où nous supposerons devoir se produire le dépôt galvanique, pour éliminer ainsi l'influence des concentrations différentes avec la profondeur de chaque génératrice.
- L’électrode extérieure, où nous supposons devoir se produire l’attaque, peut être fixe: le pouvoir des pointes même régularise toujours l’attaque. Mais on aura soin de faire les arrivées de courant en chicane, c’est-à-dire d’un bout pour le cylindre axial, du bout opposé pour le cylindre extérieur, qui pourra n’etre pratiquement qu’un demi-cylindre. Les inversions périodiques d’arrivée de
- ourant devront aussi s Enfin, les conditions
- > faire en chicane, les meilleures seront r
- axial non plus par le bout, mais par des balais ant le courant sur le demi-cylindre extérieur.
- npli(
- i amenant le courant sur le cylindre le génératrice, et en bien répartis-
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- On arrive ainsi à établir les meilleures conditions théoriques pour l’obtention d'un bon dépôt électrochimique; celles-ci sont réalisées en pratique dans la fabrication des tubes et planches de cuivre électrolytique par le procédé Elmore.
- Dans l’application de ce procédé, on trouve de plus une molette en agate destinée à comprimer le dépôt électrochimique au fur et à mesure de sa production, pendant la rotation du cylindre cathode. On obtient ainsi des cylindres creux de cuivre pur électrolytique compact, dont on fait des planches en les fendant suivant une génératrice.
- Conditions pour que la densité de courant soit constante sur toute la Posons :
- Densité de courant = constante.
- On en déduit:
- __AL _ = /. _ w x (q — ?)
- irXDX^z pXl
- ,=MX/
- rface de l’électrode. —
- et en différentiant successivement deux fois celte équation par rapport à x :
- dr, <fcxp' dl_
- dx m dx
- dx-
- En portant ces valeurs dans l’équation générale obtenue plus haut :
- 4p X r,
- 7 X 0î ?) ’
- dh
- î obtient la relation :
- que l’on peut (
- d i— \ = x ç '
- \dx) Dxp'
- Équation analogue à celle de l’électrode rectangulaire et qu’on résoudra de la même façon.
- i= U- x X OA - *) = 4 _ X z X OA - a),
- 2l) X p I) X p
- c’est-à-dire une relation parabolique.
- 4 est déterminé par la densité do courant en considérant le point d’immersion, où v; = E :
- ' ,_mx(E-T)
- p’ x 4
- Tension q le long de l’électrode. — En écrivant que la densité do courant est constante,
- dl
- x(n —
- p1 X l 4p dx'
- ____4A x p
- dx' D ’
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 24.
- et en intégrant :
- Limite de l’électrolyse normale. — Calculons et posons la condition électrochimique :
- La relation précédente donne:
- On en déduit :
- ÏÎA —
- x, SÀXî
- > aA x p X A2
- et à un facteur constant près, les mêmes conclusions que pour l’électrode rectangulaire:
- Si l’on suppose D = e, on constate que la quantité sous le radical est 4 fois plus petite que pour l’électrode plane à une seule face, ce qui constitue pour la longueur de l’électrode h un maximum deux fois plus petit, toutes choses égales d’ailleurs.
- On retrouverait ici, pour le cylindre, toutes les conclusions déjà notées pour l’électrode
- Pour répartir uniformément le courant sur le cylindre axial, l’électrode enveloppante ne devrait donc pas être un cylindre, mais un tronc de paraboloïde, tel que' sa parabole de section longitudinale satisfasse à l’équation ci-dessus déterminée.
- II n’y aurait plus lieu de renverser le sens de l’arrivée du courant, et on conserverait la disposition verticale, sans mouvement de rotation. Une agitation mécanique de l’électrolyte ou obtenue par insufflation d’air comprime, empêcherait rétablissement découches do densités différentes et les variations de concentration perturbatrices.
- Electrode coniqi
- e. — Cette disposition serait intéressante à appliquer dans l’analyse électrochimique : on verra, en effet, qu’il suffît de donner aux deux électrodes superposées une forme conique facile à réaliser dans la pratique pour obtenir une répartition uniforme du courant sur toute la surface de l’électrode.
- Avec les mémos notations que précédemment, on a immédiatement, par application de la loi d’Ohm :
- Pour l’électrolyte :
- Pour l’électrode :
- *, = — Xi,
- r = (h-z)tg*.
- 3 de La densité de courant constante = 4,
- 2-X(A —x)x tga
- ~ p' xi
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- c'est-à-dire, en intégrant :
- I = -x/fXtgzx(ic — hy
- la constante d’inlégration étant nulle, car on a I = o poura:^^. En égalant les deux expressions de I, on obtient :
- *xAxtg=.x(a-/Q’ = -l:><(/‘^g),xal;
- ' dx'
- et, en intégrant :
- r, = E— kxpX 1 X x,
- tgx
- ou, en introduisant la force éleclromotrice de décomposition ç :
- (l-?) = (M-‘XfX^Xî.
- En écrivant, comme précédemment, la condition électrochimique :
- t;* — ?>o,
- on en déduira la limite de l’éleetrolyse normale sur l’électrode, c’est-à-dire le maximum de hauteur du cône :
- et la densité de <
- 4<(E — 9)x
- t constante maxima :
- l’écartement I entre les électrodes suit la môme loi que : r, ~ f(x). Par suite, cet éc; tement est ici une fonction linéaire, et l’électrode enveloppante devra être également
- On a :
- On en déduit :
- dr, — k X p' X dl= — kxpX p— X dx.
- Par conséquent, ce cône enveloppant sera d’un angle au sommet plus ouvert que le pre- ' mier.
- C’est là.une disposition très facile à réaliser et particulièrement avantageuse dans la pratique de l’analyse électrochimique, puisqu’on adoptant pour le récipient-électrode celte forme conique au lieu de celle de la capsule ordinairement employée, et en donnant également à l’autre électrode pleine, suspendue au milieu de celte capsule conique, une forme conique, mais plus pointue, on réalise une densité de courant pratiquement constante sur
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 24.
- toute la surface de l'électrode, — on a vu l'importance de ce.facteur dans l'étude do Yélec-trolyse des mélanges, — et en même temps le volume d'électrolyte nécessaire est réduit au minimum.
- D’autre part, la forme du cône est extrêmement rationnelle, la section offerte au passage du courant dans l’électrode étant d’autant plus considérable que ce courant est lui-même plus intense. Une application num.érique montre, en effet, combien la répartition du courant y est favorablement réalisée.
- Cas d’une électrode en cuivre et bain de sulfate de cuivre. — Soit :
- E — © = ov,m,i ; tg x==tg 3o°= 0,677.35 ;
- On a alors:
- Pour l’écartement des électrodes dans le pla
- \10000000/
- d’immersion :
- \9-
- E— «
- ' X h
- Pour la plongée maxima que pourrait
- :----------—-Oe“,46.
- 21,9 Xo,01
- voir l’électrode conique
- cuivre :
- /Larimiim = o, J X 0,07735 x 10000000 _ 3Gug438rw _ 3GoS4m 38 16x0,01
- Cas d’une électrode en plomb et électrolyte sulfurique. — Soit: E — ? = uTült, 1 ; tg=i = tg3o» = o,57735; p' = ( 77; "7^7
- Pour l’écartement des électrodes dans le plan d’immersion :
- Pour la plongée maxima que pourrait avoir l’électrode conique en plomb :
- = °,iXQj7735_X 1000000 = 3o lC5.„. = 3oi»i63.
- 0,1X19,1/10
- Les valeurs très élevées de ces plongées maxima montrent manifestement combien la répartition du courant est bonne dans celte forme conique d’électrode.
- Mais il est juste d’ajouter que le diamètre du cône dans le plan d'immersion serait considérable, car on a : î'0 = /tx Ig a. En somme, l’électrode conique sc rapproche beaucoup de l’électrode plane taillée en biseau, mais elle est d’une application meilleure en pratique, l'électrode n’ayant plus de dos, et toute sa surface immergée étant active.
- En s’en tenant à un diamètre douiié du cône dans le plan d’immersion, et en en faisant varier l'angle au sommet, on retrouverait des conclusions analogues à celles de l’électrode-taillée en biseau, dont on ferait varier l’angle d’ouverture.
- On traiterait de la même manière le cas d’une électrode en tronc de cône.
- (A suivre.)
- G. Rosset.
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
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- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur les pertes d’énergie dans les diélectriques placés dans un champ alternatif. — B. Monasch. — Annalen der Physik, n° 5, HJ07.
- Les pertes d'énergie qui se produisent dans les diélectriques solides et liquides situés dans un champ électrique périodiquement variable présentent un intérêt physique et technique. La cause des pertes a été interprétée de deux façons différentes. Dans l’une des interprétations on attribue les pertes, ou, au moins, une partie d’entre elles à des phénomènes de frottement moléculaire et à un retard de l’induction électrique sur l’intensité du champ électrique existant, d’après un phénomène analogue à celui de l’hystércsis magnétique. L’autre explication repose sur I’cxistcnce de phénomènes quelconques de conduction, de nature électrolytique ou autre. Les études expérimentales relatives à l’hyslérésis ont été compliquées considérablement par les phénomènes de viscosité que présentent la plupart des diélectriques et ont donné, pour la plupart, des résultats négatifs. Un expérimentateur, V. Iloor, a fait des études sur un papier préparé d’une façon particulière, avec lequel il est parvenu à déceler une hystérésis statique régulière, c’est-à-dire une perte d’énergie constante par cycle, môme pour des cycles électriques très lents.
- La connaissance des pertes d’énergie dans le diélectrique des condensateurs et des câbles est très importante. L’auteur a cherché la relation existant entre ces pertes et la tension ou l’intensité de champ électrique.
- La méthode employée par l’auteur repose sur l’emploi d’un pont déjà utilisé pour les mesures de capacité et pour l’étude de la variation de la constante diélectrique avec la fréquence. Les quatre branches du pont contiennent : l'une le condensateur dont on veut déterminer les pertes, condensateur que l’on peut toujours considérer comme remplacé par une capacité idéale c, et par une résistance wx non inductive en parallèle avec la capacité ; la deuxième un condensateur sans pertes de capacité c2 avec une résistance
- non inductive en série; les troisième et quatrième branches des résistances non inductives
- w, et w^. Dans ce qui suit, toutes les résistances sont exprimées en ohms et toutes les capacités en farads, quand aucune autre indication n’est donnée. Soient n le nombre d’oscillations complètes du couraut alternatif en a: secondes; E la valeur efficace de la tension dans la branche du conducteur à étudier, eu volts; A la puissance consommée dans la branche du condensateur étudié, en watts; Ole complément de l’angle de déphasage entre le courant et la tension au condensateur étudié. Quand le pont, alimenté par un courant sinusoïdal, est en équilibre, les deux conditions suivantes sont remplies :
- O)
- (Ii)
- Pour faire la mesure, il faut modifier c2 ou Os/H) ou et Os/«.,) ou c2 et jusqu’à ce que la diagonale ne soit parcourue par aucun courant. Des deux équations (ia) et (i6), on peut tirer quelques conclusions :
- Loi du carré. — Si l'on élimine clt on obtient pour pvj l’expression
- =i+«gCX «L»
- k 1 n-Clw-2
- La puissance consommée dans la branche du condensateur à étudier a pour valeur
- A= —= n c'2*2—' — -E2 watts. (2) «*i T-brt*C^ «'8
- Le facteur de E dans l’équation (2) ne reste constant que quaud A, c’est-à-dire la perte dans le condensateur étudié, est exactement proportionnelle au carré de la tension E. Mais la constance de ce facteur déterminant l’équilibre d’après les équations (in) et (16), cette méthode donne un moyen commode et sur pour vérifier la validité de la loi du carré pour la relation entre les pertes A et la tension E. Ce n’est que si cette loi est exacte que l’appareil intercalé dans la diagonale reste immobile quand, l’équilibre ayant cto établi, on modifie la tension.
- L’équation (2) n'est pas suffisamment nette pour laisser voir au premier abord quelle doit être la valeur des modifications du réglage du pont nécessaire pour un écart donné de la loi du
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- 378
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 24.
- carré. L’auteur a calculé pour cette version le tableau I établi d’après les hypothèses suivantes. Le pont est supposé équilibré à i ooo volts avec les valeurs « = 535,0; n'a=«,i;
- = 2,3io_1 microfarad; <v2 = iooooo ohms. Le tableau donne les valeurs que devrait avoir iv2, qui évidemment reste constant si la loi du carré est remplie, en admettant que les pertes soient proportionnelles à la puissance 2,1 de la tension. L’accroissement que présente la valeur de w2 quand la tension augmente doit être très importante :
- TABLEAU l
- Proportionnalité des perles et de la capacité. — L’équation (a) permet de voir encore antre chose. Dans l’équation (i«) et (iA) on déduit la valeur suivante de ct :
- Le facteur (i+«3c|n’|) qui figure au dénominateur diffère toujours peu de l’unité. Dans les exemples considérés, il a pour valeur i,ooo i53. On peut donc poser avec une très grande approximation :
- ('./<*)=OVO-
- Cette relation simplifiée est utilisée par l’auteur pour calculer la capacité rs du condensateur étudié. Si l’on suppose l’expression de Cj introduite dans l’équalion (2), celle-ci prend la forme :
- A = «’WE’. (2')
- On voit que si, pour la môme tension et la môme fréquence, mais pour des valeurs différentes de la capacité e,, le produit c2 «’2 reste invariable, les pertes A sont proportionnelles à
- Forme de courbe de la tension. — L’auteur calcule les grandeurs c2 et w2 des équations (i«)
- et(.4) :
- Comme on le voit, chacune de ces expressions contient la fréquence n. Le réglage du pont était tel que, ou bien c% et w2, ou bien l’une de ces grandeurs et (jv3jwé) puissent être modifiées, on peut en tirer une conclusion importante ; le réglage du pont doit varier avec la fréquence. Si donc le pont est parcouru simultanément par plusieurs courants de fréquences différentes, on ne peut pas obtenir l’équilibre. 11 faut employer comme appareil de zéro un appareil ne répondant qu’à une fréquence', tel que le téléphone optique de M. Wien. Avec cet appareil, les harmoniques supérieurs n'interviennent pas. Mais on ne mesure pas les pertes existant réellement dans le diélectrique du coudensateur ; 011 mesure seulement les pertes qui existeraient si l’onde fondamentale de la tension agissait seule sur le condensateur.
- Les nombreuses mesures effectuées par l’auteur, avec les corrections nécessaires pour la capacité des résistances ou pour les pertes dans le condensateur de comparaison, ont donné les résultats suivants :
- 1° La loi du carré est remplie pour tous les diélectriques étudiés (différents verres, ébonite, papier imprégné, caoutchouc, jute imprégné), tant que l’on ne modifie que la tension ;
- 2° Dès que l’on modifie une antre grandeur dont dépendent les pertes, comme la température, on constate des écarts apparents de la loi du carré : les pertes augmentent sensiblement pour de faibles élévations de température, dans les diélectriques étudiés tels que le verre et
- 3° Un autre écart, par rapport à la loi du carré se produit aux hautes tensions, quand le conducteur est établi de telle façon qu’il puisse se produire des décharges par les bords. Dans ce cas, les pertes par décharges, qui croissent sensiblement plus vite que le carré de la tension, augmentent si vite aux tensions élevées que l’énergie dissipée par les pertes dans le diélectrique est négligeable en comparaison;
- 4U La perte d’énergie dans le diélectrique est proportionnelle à la capacité et peut être considérée comme proportionnelle à la fréquence;
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- 5° Les valeurs des pertes d’énergie présentent de très grandes différences suivant la nature des differents diélectriques étudiés. Dans le verre par exemple, les pertes sont fortement variables suivant la nature du verre. C’est le flint qui a présenté les plus faibles pertes parmi les corps solides, abstraction faite de la paraffine ;
- 6° La méthode employée par l’auteur permet d’étudier commodément des tronçons de câbles de quelques mètres sous des tensions élevées.
- B. L.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Étude graphique de la commutation. — H. Linsemann. — Elektrotechnische Zeitschrift, i6 mai 1907.
- L’équation différentielle de la courbe du courant de court-circuit d’un induit à courant continu est connue et peut être résolue par des quadratures. L'intégration est, toutefois, impos sible pour des fonctions connues et l’étude analytique complète du problème présente des difficultés importantes au point de vue mathéma-
- L’auteur se propose d’indiquer une méthode permettant de construire graphiquement la courbe intégrale au moyen d’uri polygone circonscrit, dont les côtés sont obtenus sans autre intégration par l’emploi d’une courbe auxiliaire. La construction est d’autant plus exacte que le nombre des côtés du polygone est plus considérable, et concorde suffisamment, même pour un petit nombre de côtés, avec la solution exacte. La construction graphiqueest d’autantplusadmis-sible que les constantes de l’équation différentielle, le coefficient de self-induction et les résistances de passages ne permettent pas une détermination exacte et que l’exactitude de la solution analytique n’est qu’apparente. Les expériences de Everett et Peatre ont prouvé la concordance des courbes de court-circuit trouvées parle calcul et expérimentalement. Une prédétermination de cette courbe d’après l’équation différentielle peut donc être ulile pour le calcul de la machine.
- L équation différentielle représentant les phé-Domèncs du court-circuit dans un induit à courant continu est la suivante :
- Dans cette équation, i désigne le courant total dans la bobine court-eircuitée, ia le courant d’une branche de l’induit, R la résistance de la bobine court-circuitée avec les jonctions au collecteur, Ra la résistance de passage d’un balai au collecteur. L le coefficient de self-induction de la bobine court-cireuitcc, T la durée du court-circuit, x = t\T le temps écoulé depuis le commencement du court-circuit rapporté â T comme unité, <? la f. é. m. induite dans la bobine.
- Si l’on décompose le courant total de court-circuit f=4-(-/2 en la partie rectiligne ih = — fa (x — 2x) et le courant supplémentaire L, cl si l’on appelle e. la portion de la f. é. m. e, induite au temps x dans la bobine court-circuitée, qui correspond à la valeur instantanée de i2, l’équation différentielle (1) prend la forme simple :
- U® méthode. auxiliaires K, e
- 0^)]-
- K.2 (6g
- -o. (9)
- construit deux courbes r)avec les coordonnées
- XtX2, Y, et V2, Xj et X2 étant des fonctions données de x seul et YjY2 des fonctions données de Y seul. A chaque point P* de la première courbe Kj correspond une (ou quelquefois plusieurs) valeur déterminée de x, et à chaque point P2 de la courbe K2 correspond une valeur déterminée de /. Si l’on joint P, à P2, on voit, d'après la ligure, que l’on a la relation :
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- de P£P2
- l'axe X.
- Si l’on trace sur la figure principale (fig. 2) par un point P (.r, y) dont l’abscisse x correspond au point P£ et dont l’ordonnée y correspond au point P2 de la figure auxiliaire (fig. i), une parallèle à la ligne de jonction P,P2, on considère celle-ci comme tangente aux courbes intégrales de l’équation différentielle (4)
- itj _ Y2 — X2
- tg 5 =r =
- ' ,1 y
- -X.
- (4)
- À chaque point de la figure pvineipale (fig. 2) correspond une tangente de la figure auxiliaire : ces éléments peuvent être rapportés aux courbes intégrales de l’équation (4).
- On porte sur l’axe X de la figure principale (fig. 2) un certain nombre d’intervalles égaux
- A chaque intervalle correspond une verticale r0, Un point initial quelconque de la courbe intégrale K (lig. 2) doit être donné d’après les conditions du problème, car, dans chaque intégrale d’une équation différentielle du premier ordre figure une constante arbitraire, et h chaque valeur de la constante correspond une autre courbe intégrale. On construit, au moyen de la. figure auxiliaire, ou bien on calcule d’après l’équation différentielle la tangente à l’origine. Sur la verticale suivante, on cherche un point xiyJ tel que sa tangente coupe la précédente au milieu B de l’intervalle (r£— .r„). En renouvelant cette construction de part et d’autre, on obtient un polygone circonscrit h la courbe intégrale ABCD.... Ce polygone lui-même représente une équation à différences finies. La courbe inscrite K concorde avec l’intégrale exacte jusqu’aux petites grandeurs du 3e ordre si les tangentes successives se coupent au milieu de l’intervalle et, sinon, jusqu’aux petites grandeurs du 2' ordre. La condition que les points d’intercalation ABC soient situés au milieu des intervalles
- compris entre deux verticales n’a donc pas besoin d’être rigoureusement remplie.
- L’emploi de l’équation différentielle (2) en écrivant y au lieu de i- :
- ' (a* -
- i nn la
- ,ljL_
- L
- îpare avec l’équation (4)
- \\—XL Y, Y, = u ; Y,
- les valeurs suivantes pour les fonctions encore
- l’intégration graphique peut toujours être effectuée avec des valeurs numériques données pour chaque cas particulier.
- Si l’on choisit l’exemple d’Arnold :
- .^,>v
- .400(0,5 — x)=
- Le calcul effectué avec la règle valeurs suivantes :
- donne les
- La courbe K£ de coo
- jrdonnées X£X2 a la forme
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- indiquée par la figure 3. La courbe K2 se réduit à l'axe des v. Pour les deux, il faut encore déterminer les échelles.
- Un choix rigoureux et convenable des échelles est très important. Ces échelles doivent concorder sur la figure auxiliaire (fig. 3) et sur la figure principale (fig. 4) de telle façon qu’il faut tracer des parallèles. De l’équation différentielle
- dy_ Y2—X,
- dx 4, — Xj il résulte, puisque
- doit avoir la dimension de l’ampère et, puisque x-s^tjT est un simple nombre, et que Yj = o, Xj doit aussi être un simple nombre. Si l’on choisit pour la figure principale l’échelle m<t= i ampère = 2 millimètres, et pour la durée de court-circuit ?«i=T(.r—i)~ioo millimètres, la différentielle réelle a pour valeur :
- c’est-à-dire qu'elle est 5o fois plus grande que la tangente (dtjdx); de l’angle d’inclinaison dans la figure principale. La figure auxiliaire doit accroître la différentielle (dijdx) dans le même rapport que la figure principale. Si donc l'échelle ml de l’unité de L et X2 est prise égale à 10,0 ... millimètres, l’échelle m\ de l’unité de doit être forcément 5oo, 200 ... millimètres. D’une façon générale, les échelles des deux figures doivent être liées par la relation :
- «b quand cette condition est remplie on peut
- mener dans la figure principale les parallèles aux droites de la figure auxiliaire.
- L’origine de la courbe intégrale de l’équation différentielle précédeule est déterminée par la condition que, au temps x=r^o, le courant de court-circuit et aussi it soient nuis. La tangente à l'origine (di.Jdx) pour j semble indéterminée aussi bien dans la figure auxiliaire (fig. 3) puisque les points i2 = o et .c = o coïncident, que dans l’équation différentielle (2) pour.r = o, iz = o. Kn différenciant le numérateur et le dénominateur de la fraction
- A1.
- qui prend la forme °jo, on trouve comme résultat :
- (~\ =—r______Ç-),
- W,=.o L(i+A)W'1
- dans l’exemple considéré, et
- dans la figure principale (fig. 4) de l’échelle.
- (7)
- 3
- tenant compte
- Fig. 4.
- D’après la même méthode, on trouve par la tangente finale d’abord indéterminée (,r=i,
- et
- dans la figure principale (fig. 4).
- Ensuite on construit la courbe intégrale sur du papier quadrillé. On divise la durée du court-circuit T ou x= 1 en dix portions, et l’on obtient 11 points x = o, o.io, 0,20, ... 1 sur l’axe des X.
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- T. LI. — N° 24.
- En ce qui concerne les ordonnées, on connaît la valeur initiale i,z= o, et la tangente à l’origine T„. On cherche sur l'ordonnée 27 = 0,10 un point P, on construit de la façon indiquée la tangente correspondante, en menantparP une parallèle à la ligne de jonction P2Pj(# = o,i) de la figure auxiliaire, et celle-ci doit couper la tangente précédente au milieu de l’intervalle 2=0 à .r^o.io. Après quelques tâtonnements, on trouve c.e point P, : il est d’ailleurs inutile, comme on l’a vu, de s’astreindre à ce que l’intervalle soit rigoureusement séparé en deux. On renouvelle la même opération jusqu’à ce qu’on arrive à X — i ; la tangente précédente est toujours donnée et l’on cherche la suivante. On pourrait aussi commencer par la tangente finale Tj en 27=1 et construire en sens inverse la courbe intégrale K.
- (A suivre.) B. L.
- Le diagramme du moteur triphasé. — G. Ha-berland. — Elektrotecludsche Zeitschrijt, 9 mai 1907.
- L’auteur indique une construction géométrique du diagramme du moteur triphasé, qui présente sur les autres constructions l’avantage de la simplicité et de la clarté. La relation entre les grandeurs principales apparaît nettement quand on emploie cette solution.
- Le diagramme est établi d’après les hypo-
- i° Le champ tournant a une grandeur constante ;
- 9.0 La réluctance magnétique est la même à toutes les charges ;
- 3° L’influence des pertes dans le fer et par frottements est d’abord négligée, puis on en tient compte approximativement par une correction convenable.
- La première hypothèse permet de considérer le rotor comme immobile en divisant la résistance du rotor par le glissement. Le moteur se réduit alors à un transformateur triphasé à charge ohmique variable.
- Pour obtenir un diagramme clair, on réduit les grandeurs secondaires aux primaires en multipliant les tensions par le rapport de transformation et en divisant les courants par ce même rapport.
- Le rapport de transformation du moteur tri-
- phasé immobile a pour valeur :
- u = fzjfc„
- en appelant zi et zÿ les nombres de tours primaires et secondaires et f et les facteurs de forme correspondants de l’enroulement.
- Diagramme à vide. — Soit OACB (fig. 1) Ie diagramme à vide du moteur. Sur celui-ci, QA
- désigne la différence de potentiel aux bornes du stator, OB la tension induite dans le rotor, BA la chute de tension dans le stator, OC la tension qu’il faut faire agir sur le rotor pour induire la tension OA dans l’enroulement ouvert du stator, sans tenir compte de la chute ohmique dans l’enroulement rotorique. Le vecteur OB représente, à une échelle convenable, le courant avide, tourné
- Le diagramme de la marche à vide contient toutes les grandeurs nécessaires pour la construction du diagramme en charge. Si l’on abaisse sur OB la perpendiculaire AD, on a :
- Tj = BD/OB — dispersion primaire Tj = AD/OB = résistance ohmique primaire t2 = ÀC/OA = dispersion secondaire. Diagramme en charge. — La figure 1 représente aussi le diagramme en charge. OF est la tension induite par le champ commun. Elle se compose de 1a tension OE produite par le champ du courant statorique et de la tension EF due au champ du courant rotorique.
- Les tensions sont proportionnelles aux flux et aux courants, car le champ commun présente au flux du stator et au flux du rotor la même réluctance magnétique. OE et OF représentent donc aussi les courants, à l’échelle à laquelle OB représente le courant à vide, décalés encore deqo0.
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- OA représentant la différence de potentiel aux bornes du stator et OF la tension transmise au rotor, FA représente la chute de tension primaire. BF représente alors ^accroissement de chute de tension qui correspond à l'accroissement du courant BE. Mais la chute de tension est proportionnelle au courant et a toujours le même déphasage par rapport à lui. Il en est de même pour les différences. On a donc les rela-
- BE BO
- angle FBE = angle ÂTïO.
- Les triangles OBA et EBF sont donc semblables.
- Dans le rotor, la tension induite OF sert à surmonter la chute ohmique et la tension de dispersion. En abaissant sur ËF la perpendiculaire OG, on a :
- OG = chute ohmique de tension du rotor,
- FG = tension de dispersion secondaire.
- Mais la dipersion secondaire a pour valeur : _FG_AC
- Tî —ëf“oa‘
- Les triangles OBC et EBG sont donc semblables.
- D’après le triangle de marche à vide, on connaît les angles suivants :
- GÊli — ROC = y.
- BFE = BAO= 3 BCE = BCO = y-
- Si l'on élève sur OB la perpendiculaire RII, le demi-cercle décrit sur OII passe par B et G, les angles IIBO et I1GO étant droits. Les deux angles IIOB et IIGB, qui embrassent le même arc de cercle, sont égaux. On peut donc trouver, d'après le diagramme du cercle à vide, le point 11 en portant on OB l’angle y et en élevant en B sur OB une perpendiculaire. Le point II présente la particularité importante d’être situé sur le vecteur du courant rotorique, quelle que soit la charge.
- Le problème est résolu, car le lieu géométrique du point E est un cercle ayant BII comme corde et l’angle a comme angle périphérique. Le lieu géométrique du point F est un cercle ayant la même corde, mais un angle périphérique égal I
- «P. I
- Le triangle de marche à vide permet donc de trouver commodément les lieux géométriques des vecteurs de courant. Pour la construction des vecteurs eux-mêmes, il faut faire attention que le vecteur de courant primaire commence au point O et que le vecteur de courant secondaire passe par le point fixe II.
- Construction du diagramme du cercle. — La construction du diagramme du cercle est représentée par la figure 2. On trace à une échelle
- aussi grande que possible le diagramme de marche ii vide KJ OU de telle façon que la tension rotorique K1I soit horizontale et que la différence de potentiel aux bornes primaires KJ fasse un angle a, JO ayant pour valeur t2 . JK. Ensuite, on décrit des cercles sur les diamètres IIK et HJ.
- OB représente alors le courant à vide. A la même échelle, OE et EUF représentent les courants correspondants du stator et du rotor. Les courants sont tournés de qo° ; pour les amener à leur position véritable, on trace verticalement, à une échelle convenable, la différence de potentiel aux bornes OX primitivement horizontale. L’angle XOE donne le déphasage primaire. Il est avantageux de porter le triangle OHK de telle façon que OB mesure, à une échelle normale, le courant à vide d’une phase.
- Il reste à tenir compte de l’influence des pertes dans le fer et des frottements mécaniques. Les pertes dans le fer sont minima dans la marche à vide, car elles ne se produisent que dans le stator. Quand le glissement augmente, le rotor présente aussi des pertes dans le fer : les pertes totales croissent alors.
- Les pertes par frottements mécaniques sont au contraire maxima dans la marche à vide et
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- milles à l’arrêt. Les variations des pertes ne pouvant pas être déterminées d’une façon absolument exacte, on rassemble toutes ces pertes ensemble et on leur attribue la valeur qu’elles ont dans la marche à vide. On admet, en outre, que les pertes agissent comme une dérivation sur le moteur. Cela permet de tenir compte très facilement de leur influence sans erreur importante. On trouve, d’après cette hypothèse, un rendement un peu plus faible et un /acteur de puissance un peu plus grand qu’en réalité.
- Soit JJ la consommation d’énergie due aux pertes dans le fer et aux frottements mécaniques : le courant watté primaire correspondant est, par phase :
- en désignant par ei la différence de potentiel pour la phase.
- Pour exprimer l’influence des portes dans le diagramme, on ajoute i' an courant primaire OE, en portant OOj = i' dans la direction OX, et on mesure le courant primaire à partir de Ot.
- (A suivre.) B. L.
- TRANSMISSION & DISTRIBUTION
- Sur la charge des conducteurs de distribution.— J.TeichmüIler et P. Humann (i'injt)). — Elek-trotechnischc Zeitschrift. 9 mal 1907.
- Expériences faites sur des conducteurs isolés au caoutchouc. — L’auteur a fait sur des conducteurs isoles au caoutchouc les mêmes expériences que sur des conducteurs nus. Les expériences ont donne les résultats qu’indique le tableau V.
- Les observateurs précédents se sont contentés de déterminer les différences d’élévations de température existant entre les conducteurs isolés et les conducteurs nus. T,es auteurs s’appuient de même sur les observations faites sur des conducteurs nus, et cherchent à appliquer aux conducteurs au caoutchouc la formule (4) trouvée pour les premiers, bien que les conditions physiques soient évidemment différentes dans le second cas. Les auteurs ont trouvé la formule :
- Js=iooQ + aiQ% (6).
- Les courants de charge calculés au moyen de
- (') Eclairage Electrique, t. LI, Ier juin 1907, p. 317.
- TABLEAU V
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- cette formule sont indiqués dans le tableau VI, pii sont données en même temps les valeurs observées, et les écarts existant entre les deux catégories de valeurs.
- TABLEAU VI
- La concordance est telle que l’on peut considérer la formule comme rigoureuse et s’en servir pour l’établissement d’un tableau de sections normales. Les valeurs ainsi déterminées sont données par le tableau VII.
- TABLEAU
- Les charges sont sensiblement plus élevées que celles des conducteurs nus. L’isolant exerce donc une influence de refroidissement. Les conducteurs isolés ont une importance beaucoup plus grande que les conducteurs nus : les auteurs se sont proposés de déterminer si, dans la position verticale, les mêmes intensités de courant seraient encore admissibles. Les expériences portèrent sur une hauteur de 4 mètres et ont donné les résultats suivants :
- 4o,6am-r°s «o,8»)
- - Q — 5o — Jho=ii3,3 - (h4-7)'
- Les valeurs observées sur des conducteurs horizontaux sont indiquées entre parenthèses. On voit donc qu’il n’y a pas à craindre que réchauffement de conducteurs verticaux soit plus important que celui de conducteurs horizontaux. Le tableau VII est donc applicable d’une façon tout à fait générale.
- TABLEAU VIII
- verti - MOYEUXE J,:P.
- 3 X ( qmm. 10,0 i5,83 15,78
- in Rohr 12,5 0, ifi.'i6
- von mm. 15,0 35,4 7-8
- 17.5 5ï,7 53,2
- 2 X i.5 qmm. 10,0 8,2 9.5
- iu Hohr von mm. .5,o 19,5 36,3 21,8 38,/, 0,0934 io,3
- 35,0 61,0 63,7
- ’l,.2 'LIT' i5,o 19.6 i9><i u,o485 14,35
- von 11 mm. 25,0 32,0 30,9
- in Hohr 3°;" 29,6 0,0309 18,0
- von 16 mm. /|0,0 53,5 10.5
- 2X6 qmm. 20,0 7.2
- 18.7 18,6 | 0,0206
- von 16 mm. 4o,o 34,5 33,3 ^ 23,1
- 5o,o 56,o
- jXio qmm. 3o,o 9.6 9.4_j
- in Hohr i8,5
- von 16 mm. 5o,o 3o, 2 27.8 l 0,0112 39.9
- Co,o 3y,8 38,o i
- 7<M> 59,8 55, y J 1
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- T. LI. — N° 24.
- Expériences faites sur des conducteurs doubles au caoutchouc faites dans des tubes. —Les conducteurs doubles isolés au caoutchouc furent placés dans un tube Bergmann en papier revêtu de laiton. Le tube était fermé à ses extrémités par
- TABLEAU IX
- DIAMÈTRE ca ampères.
- 'JXi, 5 y IO 8,3 9-5
- 25 61,0 68,7
- a 5 68,4 7<>,o
- 16 lO 10,9 12,1
- 25 71,6 78.0
- 21 IO n,3 l3,2
- 35 69,5 93,3
- 26 20 10,8 i3,o
- 20 73,2 96,0
- 5X6 n 20 6,3 fi,o
- 5ü 47,6 43,8
- 16 30 7,2 7,4
- 5o 56,o 55,o
- 5o 54,4 fia. 5
- 26 30 10,7 11,2
- 5o 54,6 63-9
- TABLEAU X
- de l’ouate pour éviter tout courant d'air. Les résultats obtenus sont indiqués par le tableau VIII. Les troisième et quatrième colonnes montrent que l’inllucnce de la direction du tube est très peu importante. Il n’en est pas de même quand les conducteurs sont placés dans des tubes d’un diamètre anormalement grand. Le tableau IX montre les résultats obtenus dans ce cas, et l’on voit que les conducteurs verticaux s’échauffent presque toujours plus que les conducteurs horizontaux, la différence allant en croissant avec le diamètre du tube. En outre, aussi bien pour les tubes horizontaux que pour les tubes verticaux, la température croit d’une façon sensible avec le diamètre du tube.
- TABLEAU
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- Expériences faites sur des conducteurs torsadés- — Des auteurs ont fait ensuite des expériences sur les conducteurs torsadés isolés au caoutchouc du modèle fréquemment employé dans les installations intérieures. Ces conducteurs étaient placés sur des isolateurs en porcelaine fixés à 2 centimètres du inur. La longueur des conducteurs était de 20 mètres, dont i4 mètres disposés horizontalement cl 6 mètres verticalement. On mesurait réchauffement du tronçon total. Les résultats obtenus sont indiqués par le tableau X.
- Expériences faites sur des cables nus unipolaires. — Des câbles unipolaires nus à 700 volts furent placés sur des cvlindres de porcelaine à 5 centimètres au-dessus du parquet. La longueur était d’environ 20 mètres. Les résultats obtenus sont indiqués par le tableau XI.
- TABLE MJ X.II
- Le tableau XII donne comparativement les résultats trouvés pour les différents types de conducteurs : dans la deuxième colonne sont indiqués les chiffres du tableau de charge normal. On voit que les valeurs du courant pour les conducteurs placés dans des tubes Bergmann concordent très bien avec les valeurs observées pour des conducteurs nus. De même, les valeurs relatives aux conducteurs torsadés placés sur des isolateurs concordent bien avec celles relatives aux conducteurs sous caoutchouc.
- On peut en tirer la conclusion que la loi exprimée par l'équation (4) s’applique avec une exactitude suffisante à toutes les sortes de con-
- ducteurs, et il s’agiL seulement de déterminer les constantes, c’est-à-dire de choisir une série de valeurs pour tous les conducteurs.
- Les différences entre les valeurs des deux tableaux IV et VII ne sont pas assez importantes pour justifier l’établissement de plusieurs tableaux de charge. On peut se contenter d’employer, dans tous les cas, le tableau IV.
- E. B.
- TÉLÉGRAPHIE & TÉLÉPHONIE
- Sur la téléphonie multiple. — A. Maior. —
- Elcktrotechnische Zeitschrift, 6 mai 1907.
- Le rapide développement de la téléphonie et les dépenses élevées qu’entraîne l’extension des réseaux obligent à chercher une meilleure utilisation des lignes existantes. La charge admissible des circuits ne peut pas dépasser une certaine limite, mais on peut faire entre les circuits différentes combinaisons permettant de former de nouveaux circuits : par exemple, sur deux circuits, on peut échanger simultanément trois conversations. Théoriquement, il est possible, en ayant recours à la résonance, de faire de la téléphonie multiple sur une seule ligne.
- D’une façon générale, les courants téléphoniques sont produits par une variation de la résistance du microphone. L’intensité du courant dans le circuit primaire a pour valeur
- i — Ïf+R7’
- en désignant par e la f. é. m. de la batterie microphonique, par R la résistance de la ligne, par R' la résistance du microphone. Si la résistance du microphone varie de c?R', on a :
- r__ edR'
- (R + H?
- Mais, au lieu d’employer un courant continu, on peut aussi utiliser un courant alternatif sinusoïdal. Si l’on envoie dans la ligne un courant alternatif en intercalant une self-induction L et une capacité Ct, le courant a pour valeur :
- ,= esintat-A _
- v/(R+iv),+("L^y
- Une modification rfli' du contact microphonique produit une modification de l’intensité du courant :
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N® 24.
- di =------——•—1——
- (R-F-R')a-h(aL-
- (RH-R'^H-^uL —^ cos (aï ?) {h
- + (R + R') [^(R + R')*+(«L-aIcj]
- (ai — ç)j,/R'.
- Dans le cas de la résonance, on a :
- e sin xt
- (R + K?
- rfR'.
- Si donc on a réalisé les conditions do résonance dans nn circuit, la résonance existe aussi pour les courants téléphoniques transmis par le courant alternatif. Mais les courants alternatifs qui transmettent la parole doivent avoir une fréquence assez élevée pour ne pas communiquer à la plaque une vibration sonore.
- L’auteur a fait des expériences en employant cinq oscillations. L’indépendance des communications était presque complète: on entendait néanmoins un faible bruit du à ce que les courants alternatifs n’étaient pas purement sinusoïdaux et à ce que les fréquences n’étaient pas suffisamment différentes les unes des autres.
- D’après les expériences de l’auteur, on peut aussi utiliser les décharges oscillantes des condensateurs, particulièrement quand on diminue beaucoup l’amortissement. Cette méthode est recommandable, car elle permet facilement de produire des oscillations de différentes fré-
- La méthode de Poulsen pour la production d’oscillations non amorties permet d’obtenir des courants alternatifs dont les fréquences peuvent différer de ioooo à i5ooo par seconde. La tension de ces courants alternatifs peut être abaissée à une valeur convenable pour leur application à la téléphonie multiple. En outre, on pourrait utiliser, pour la communication téléphonique, des câbles déjà existant et servant au transport d’énergie électrique
- ÉCLAIRAGE
- Les progrès récents des lampes à arc ; les ares à üa— A. Blondel.
- Ce qui caractérise les arcs à flamme au point de vue industriel, c’est que l’arc proprement dit, formé entre les électrodes, est plus long et plus brillant que dans les arcs au charbon pur dans lesquels il nejoue sensiblement aucun rôle comme source de lumière. En même temps, on constate que les bases de l’arc sur les électrodes sont beaucoup plus petites; il n’y a plus, à proprement parler, de cratère analogue à celui de l’anode d’un arc au charbon pur; la source de lumière se présente comme une longue flamme, jaillissant d’une petite plage très brillante sur l’une des électrodes.
- Au point de vue théorique, les differents arcs à flamme ont un caractère commun: la grande conductibilité des vapeurs qui les composent, due, évidemment, à la présence d’ions libres en grande quantité; en outre, la chute de tension au voisinage de l’anode est beaucoup plus faible que dans les arcs au charbon; enfin cet arc se trouve soumis, ainsi que ses électrodes, à l’influence oxydante de l’air ambiant (s).
- M. A. Blondel a présenté récemment sur ce sujet à la Société Internationale des Electriciens une étude qui mérite d’être analysée en détail: il y expose d’abord les considérations qui doivent guider dans l’étude des arcs à flamme, puis les procédés de réalisation des lampes et électrodes des doux groupes dans lesquels on peut classer ces arcs, les particularités communes a leur emploi et, enfin, les résultats pratiques de
- Moifcns d’accroître le rendement de l’arc électrique.
- Dons tout arc électrique, en général, la
- 0 L’arc au vide, présen d véritable ar
- vile, des Ele ercure (ou des proprié
- héorique.
- étaux analogues) produit dans bien plus simples qui eu font
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- lumière produite résulte de deux phénomènes d’ordre tout différent : l'incandescence et lu luminescence. II faut accroître le plus possiblel un ou l’autre de ces deux effets, ou les combiner en vue du maximum, de rendement.
- Le problème de Vincandescence est aujourd’hui assez bien posé et l'on est guidé, pour le résoudre, par des principes assez clairs. Ce qui a fait jusqu’ici le défaut principal dos sources par incandescence, c’est leur faible rondement, résultant de la disproportion énorme qui existe entre les radiations visibles, c’est-à-dire celles dont les longueurs d’ondes sont comprises entre o,4p. et o,8 p, et les radiations invisibles. Cette disproportion atteint son maximum avec les corps noirs, qui donnent le maximum de rayonnement par unité de surface, mais malheureusement surtout sous forme de rayons calori-liqties.
- Pour améliorer ce rendement, deux moyens se présentent : porter le corps incandescent à une plus haute température, ou lui faire émettre des radiations plus favorables.
- D’après les lois de Stephaii-Boltzmann, de Wion et de Planck, on ne peut espérer améliorer le rendement d’un corps noir tel que le carbone des électrodes des lampes h arc ordinaire (qui se rapproche beaucoup du corps noir parfait), car l’élévation de température réalisable pratiquement est très limitée ; la température maxima dont nous disposons, celle de Parc électrique sur carbone pur,' atteint seulement 35oo0 au cratère (d’après Les travaux de M. Violle), limitée qu elle est par l’évaporation qui se produit alors avec une grande intensité sur la surface incandescente.
- Le point d’éleclrovaporisation d’un corps est différent du point d’ébullition ordinaire et dépend, dans une grande mesure, des phénomènes d’ionisation, car la vapeur est chargée d’électricité, surtout si la surface incandescente est de polarité négative.
- C’est ce qui explique l’augmentation progressive de l’éclat du cratère avec l’intensité du courant dans les arcs électriques sur charbon pur. I/emploi des métaux à filaments, à l’état pur, comme électrodes de lampes à arc, serait donc rationnel, mais il donne lieu à des scories trop gênantes.
- Pour obtenir un meilleur rendement d’une source de lumière électrique par incandescence,
- on peut chercher aussi à employer comme électrodes, ou à chauffer dans l’arc, des corps blancs, ou analogues, présentant une loi de radiation plus avantageuse que celle de Planck, soit qu’ils présentent une réduction à l’émission des radiations calorifiques non visibles, soit qu’ils réalisent un pouvoir émissif exceptionnel pour les radiatious visibles.
- Quand on veut profiter de cette propriété si avantageuse pour améliorer l’arc électrique, il faut tenir compte de la loi du déplacement de Wien ; la température étant bien plus haute dans l’arc que dans "un bec Bunsen, le maximum d’intensité se déplace du côté des radiations très réfrangibles et les radiations jaunes passent au violet et à l’ultra-violet.
- L are électrique présente aussi des phénomènes d’un ordre tout different, qu’on peut appeler des effets de luminescence et qui ont leur siège exclusivement dans la partie gazeuse de
- D’après les théories de Lorenz et Zccman, les effets lumineux des flammes minéralisées sont dus aux oscillations libres des ions décomposés ayant une très faible masse par rapport à celle des molécules non ionisées. Ces dernières, quand elles sont portées à l’incandescence par les chocs des ions, vibrent forcément à une fréquence beaucoup moindre, qui correspond à des rayons calorifiques; mais, comme elles sont assez éloignées respectivement dans les gaz, on conçoit qu’il puisse y avoir émission d’une lumière à peu près monochromatique (ou de plusieurs lumières monochromatiques) sans un accompagnement aussi considérable des radiations calorifiques de basse fréquence que dans l’incandescence d’un solide. Cette luminescence ne peut être obtenue par simple échauffV.ment, car l’élévation de température d’un gaz ne fait qu’augmenter sa pression, et la luminosité des gaz à très haute température est très faible. Il faut qu’il y ait, soit une combinaison chimique, soit une vibration forcée produite par le passage d’un courant électrique. Les belles expériences de Moore ont montré que le tube de Geissler peut être ainsi employé comme source de lumière, en donnant un rendement d’autant meilleur que la fréquence des courants oscillants employés pour l’exciter est plus élevée. Il a obtenu ainsi une véritable source de lumière froide, niais les
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- difficultés de réalisation ont été jusqu’ici trop considérables et la puissance lumineuse, par unité de volume, trop faible pour que cette méthode entre encore dans la pratique. Le seul cas de luminescence utilisé pour l'éclairage est celui des flammes et des arcs a flamme (’)-
- Pour réaliser le plus grand rendement possible par la luminescence de la colonne gazeuse de l’arc à flamme, on doit donc rechercher des substances vaporisables qui soient très facilement ionisables et qui présentent le spectre le plus avantageux, c’est-à-divc qui émettent des raies spectrales principalement dans la région visible du spectre et le moins possible au dehors. On doit aussi se préoccuper d’avoir, parmi les radiations visibles, celles qui ont l’effet physiologique le plus favorable, c’est-à-dire des radiations jaunes et vertes voisines de o,5â p., d’après les recherches de Langley, mais tout en tâchant d’obtenir une résultante voisine de la lumière du jour. Cette dernière condition est fort mal remplie, comme on le sait, par les radiations de l’are au mercure, auquel manquent trop les radiations rouges. C'est d’ailleurs un fait général que la vapeur des métaux présente, comme celle du charbon, un spectre surtout riche en rayons bleus ou violets et ultra-violets. La recherche des métaux les plus favorables a donc forcément un caractère plutôt empirique. On l’a poursuivie dans deux directions différentes, soit avec l’arc dans le vide, soit avec l’arc à Pair libre.
- Les seuls métaux qui se prêtent à l’emploi dans un tube à vide sont les métaux très fusibles ; le mercure seul peut être amené à l’ébullition et b la luminescence dans un simple tube de verre. Mais en remplaçant le verre par le quartz fondu, MM. Stark et Kuch ont pu étendre les investigations à toute une autre série de métaux intéressants, tels que le plomb, le bismuth, l’étain, l’antimoine, le sodium, etc. (f~)
- atteint seulement quelques centaines de degrés.
- 0 Voir {'Eclairage Electrique, t. XL1V, a6 août iqo!), p. 3o3. — Les résultats obtenus par eux sont remarquables .u point do vue théorique, mais n’ont pa« ou jusqu'ici d'applications pratiques, d'uno parhpar ^ 1 ^ de'
- quée comme rendement, et, d’autre part, parce que la ncces-site d’amener d'abord préalablement, par un chauffage extérieur, le tube et le métal a la température de fusion du métal avant de pouvoir allumer l'arc, puis ensuite de refroidir les
- ELECTRIQUE
- Les autres métaux, qui ont des points <le fusion beaucoup trop élevés, ne sont utilisables qu’à Pair libre. Les métaux de la série du calcium donnent, surtout quand ils sont émis par l’anode, un spectre assez brillant, mais surtout d’incandescence ; au contraire, les métaux usuels tels que le fer, le cuivre, etc. sont très peu éclairants; seuls le titane et les métaux analogues, chrome, tungstène, etc., présentent nue luminescence très favorable, seulement quand ils sont émis dans l'arc par le pôle négatif. On n’a pu jusqu’ici expliquer ces différences entre les différents corps au point de vue de la luminescence ; ce sont des propriétés idiosyncrasiques, comme la plupart des propriétés chimiques des corps simples ; tout ce qu’on peut faire, c’est de reconnaître qu’elles sont communes à plusieurs éléments d’une meme famille.
- Influence du mécanisme intime de l’arc sur les propriétés des arcs-flammes. Aspects caractéristiques de ceux-ci. — D’après les théories modernes, la conductibilité résulte de la présence d’ions libres; il faut donc, pour établir un courant entre les deux électrodes, qu’il y ait production continue d’ions dans l’espace qui les sépare. Malgré le caractère apparent de l’arc au charbon, dans lequel le carbone se vaporise en grande quantité à la surface de l’anode et se dépose en partie à la pointe de la cathode, on doit attribuer le rôle essentiel à la projection d électrons négatifs par la pointe de la cathode, et considérer seulement la vaporisation à l’anode comme un phénomène secondaire et non indispensable.
- Le rôle essentiel de la cathode pour l’allumage de l’arc électrique et la nécessité de la vaporiser préalablement ont été mis en évidence dès 1901 dans un travail publié sur l'arc alternatif entre métaux et charbon (‘) dans lequel M. Blondel a montré que l’impossibilité de faire passer le courant pendant l’une des alternances provient du refroidissement de l’électrode néga-
- C’est cette propriété des électrodes métalliques qui nous est revenue plus tard d’Amérique sous le nom bizarre de répugnance de la cathode.
- électrodes pour empêcher un échaufïcment excessif en régime ne permet pas l’emploi industriel d’une pareille lampe.
- (?) Revue générale des Sciences, 3o juillet 1901, p. üé6.
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- On explique mieux le phénomène en disant qu’il n’y a pas d’arc sans électrovaporisation de la cathode. C’est M. Stark qui a établi la généralité de cette loi, même pour le régime permanent, et l’importance qu’elle a pour distinguer le phénomène de l’arc et celui de l’effluve (x).
- Grâce a la mobilité bien plus grande des ions négatifs, qui semblent êtr^e ici des électrons négatifs libres, dont la masse ne dépasse
- pas d® celle d’un atonie, ces corpuscules,
- projetés du pôle cathodique, atteignent une vitesse bien plus considérable que les corpuscules plus lourds venant de l’anode ; cet effet ne se voit pas dans les arcs industriels ordinaires, mais il apparaît avec une netteté surprenante dans les arcs de grande intensité entre charbons purs et surtout minéralisés; par exemple, avec et au-dessus d’un arc de 8o ampères, on voit la flamme de l’anode minéralisée projetée dans le sens opposé à l’anode par le jet cathodique de la cathode en charbon pur qui l’atteint directement; ce jet est si fort qu’il produit à l’cxtrc-mité de l’anode un cratère taillé obliquement en sifflet quand la cathode est légèrement désaxée, et pousse la flamme à contresens, même si l’on place les deux charbons verticalement l’un au-dessus de l’autre avec l’anode en bas.
- Avec des arcs industriels moins puissants, par exemple d’une dizaine d'ampères, l’aspect est différent, et l’on voit deux panaches brillants, l’un très volumineux à l’anode, l’autre beaucoup plus petit à la cathode (2) ; si l’on place l’anode au-dessous de la cathode, le panache provenant de l’anode vient lécher la cathode en s’épanouissant tout autour de sa pointe; mais il y a généralement sur cotte pointe, ou même sur \ le côté latéral du cône cathodique, un petit J point plus brillant d’où s’irradie dans la flamme un petit panache qui décèle la présence d’un jet cathodique. Quand on écarte beaucoup les deux charbons en augmentant le voltage disponible, et surtout si l’on a soin de les minéraliser tous les deux avec des sels alcalins, elles donnent lieu (surtout si elles sont horizontales) à deux panaches bien distincts, très longs, et qui
- (') Stark. emploie le mot uh peu vague d'électrisation, auquel M. Blondel a préféré le terme électrovaporisation.
- (*) Voir les photographies publiée» dans l’Eclairage Elvctri-5üe du 16 mars 1907, p. 379-380.
- se projettent tantôt d’un côté, tantôt de l’autre d’une manière capricieuse ; ces deux panaches semblent être indépendants, mais cependant, dès qu’ils cessent de se toucher, l’arc s’éteint.
- Ces simples apparences, si claires avec les arcs minéralisés, suffisent à montrer qu’en général le phénomène de l’arc électrique est le résultat de la production, par les deux électrodes, de vapeurs chargées de masses électriques libres qui doivent se rerombiner en un certain point du parcours; cette vaporisation 11’est pas un simple phénomène de changement d'état physique, puisqu’elle est accompagnée d’une véritable ionisation d’une partie au moins de la vapeur produite; c’est pourquoi on peut l’appeller une électrovaporisation.
- L’anode tend à être portée à l’incandescence par le choc des ions, mais on peut avoir intérêt à empêcher la mise en marche de l’électrovapo-risation qui en résulterait, en constituant cette électrode d’un corps peu volatilisablc, maintenu froid par sa grande masse ou par un refroidissement artificiel. Par exemple, dans l’arc au mercure, l’augmentation de température de l’arc et l’augmentation de lumière qui résulte de cet excès de vapeur n’est pas en proportion de l’énergie ainsi dépensée; il est donc plus avantageux de conserver l’anode froide.
- Au contraire, avec les arcs à flamme entre électrodes contenant des matières alcalino-ter-reuses, l'expérience démontre qu’il y a avantage à produire une électrovaporisation à l’anode, parce que les sels employés donnent un spectre brillant à l’anode, et qu’en outre les vapeurs très abondantes produites y sont portées à une très haute incandescence. Il paraît même intéressant de minéraliser les deux électrodes dans la limite où le permet la production des scories, parce qu’il y a alors deux sources d’incandescence eide luminescence au lieu d’une. Mais la vapeur est beaucoup plus brillante près de l'anode, grâce à sa température plus élevée qu’à la cathode, et l’on trouve ainsi généralement, comme on le verra plus loin, plus d’avantage h accroître les substances minérales dans l’anode ; d’ailleurs, le petit faisceau cathodique qui jaillit au milieu des fumées suffit à les rendre incandescentes aux environs de la cathode.
- Dans les arcs à luminescence utilisant les métaux de la famille du titane, le spectre de luminescence se produit bien mieux à la cathode
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- pi’à l’anode et l’éleclrovaporisation de l’anode suite des becs de la cou rbe de force clectroino-
- n’augmente la lumière par i icandcscer ce que trice qui se produisent a u moment 0 ù l’intensité
- dans une faible pr )ien moindre que passe par son minimum, ce lacleurde puissance
- 30urles charbons a u calcium et elle est accom- n atteint que y,no envir in pour les arcs un pea
- gagnée d’autre part de bien p us d’incon •énients U ngs (38 volts entre charbons); n ais il peut
- au point de vue des scories. La seule solution onter jusqu à o,qo po ur les arcs plus courts
- possible a ce point de vue se ait l’empl i d’nnc ( 2 volts entre charbons). 1/Eclaira re Klectrinno
- anode en charbon \ ur, mais alors l’usur rapide du 2.3 mars 1Q07 a reproduit ces cou rbes.
- de cette anode fai disparaîtr e l’avant&£ e pria- (A suivre.)
- cipal qu’on trouve lans cotte lampe, à s avoir sa
- onguo durée. On est donc conduit pratiquement 1 employer' une anode froide de graude masse, Sur les lampes à arc Wcdding. - Elektrièche Kr en vase clos (fin) p). _ afitbetriebe und Bohncn.
- en cuivre par exern pie.
- Ce qui a été dit plus haut [e l’arc a courant Influence de la fermeture du globe. — L’au-
- dternatif entre dis rbons et n élniry 1 roi ve aussi nr e fuit q îclques mesures sur 1’ nfluence de
- me application iu portante dans les ar cs-flam- la fermeture plus OU ll)U ius étanche du globe au
- îles. Tout d'abord la difficulté de ralln P oint, de vu e de l'intensité lum neuse. Une
- chaque alternance est telle ; vec les électrodes lampe h arc en vase ( os, enfermée avec son
- métalliques qu’elle exclut le r emploi sur les régulateur, fut essayée t ans un récipient complè-
- courants alternatifs comme V gtemps mont fermé ou avec des soupapes de 28 milli
- signalé Arons. Elle est presque aussi gmndo êtres carrés mvertes, 0 avec ces soi papes ouver
- avec les oxydes de a famille du fer et di s et une add uctîon d’ai r par un trou de 8 centi-
- et l’on est obligé, par conséqu eut, pour 'utilisa- mètres carré ménagé à la partie i iférieure du
- tion du titane à l’état de mé al ou d’oxyde, de globe. On releva les courbes polaires vec un globe
- recourir toujours s u courant continu au moyen i verre clair d’abord av ec fermetur 5 absolumen
- de redresseurs à m ercure. Au contraire, les arcs oiuplète, pu s avec les oupapes ouvertes. L’une
- au charbon mélangé de matières minérales se des soupape se trouvait à 8 centimètres au-
- prêtent bien à l’err nloi des courants alternatifs, dessus du bord supériei r du globe. ,a deuxième
- soit avec une seul e électrode minéralisée, soit. e trouvait à n centimètres au-dessi s de la sou-
- préférablement, av ce les (leux ; mais la difficulté pape inférieu re, de faço n qu’il put s’établir une
- de rallumage à chaque alten an ce se fait, sentir sorte de tirag e. Les deux séries de mesures on
- pur la réduction c do puissan ce; par donne le resi Hat qu'ind que le tabl au YI.
- 1 DIFFÉRENCE INTENSITÉ CONSOMMATION
- IAMFE [0,1E1 “SÊËr ssESr REMARQUES CHARBONS
- K. 1
- Fermée 77,9 volts. 6,47 amp. 4ao Ba i.aoW/B 1,69 W-B-, Globe clair. Homogènes 0,0824 amp./mmq. 0,08
- demi ( Homogènes
- ouvarte. i ™ ! 6,28 375 1,29 i,84 amp./minq.
- On voit tout d’abord que les résultats diffèrent peu et, quand on songe aux importantes erreurs de mesure provenant de l'instabilité de l'arc, on peut considérer les deux résultats comme équivalents au point de vue de l’intensité lumineuse produite par la lampe.
- Pour obtenir des résultats plus complets, la
- lamper munie d’un globe clair, fut étudiée dans le photomètre sphérique, soit complètement fermée, soit avec les soupapes ouvertes, soit avec les soupapes et le trou inférieur ouverts. En prenant la valeur moyenne des 20 mesures
- (!) Éclairage Électrique, t. LI, 8 juin 1905, j>. 358.
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- faites dans chaque série, on trouva que les consommations spécifiques étaient dans le rapport de i : i,o/| : 0,99 dans les trois conditions expérimentales indiquées. Les différences qui existent entre ces trois chiffres sont tout à fait de l’ordre de grandeur des erreurs expérimentales et des oscillations que présente la lumière. La fermeture plus ou moins complète n’exerce donc pas une inllueuce sensible sur l’intensité lumineuse d’une lampe à arc en vase clos. La durée de fonctionnement et les dépenses en charbon et en entretien varient seules.
- Un coup d’ccil jeté sur les chiffres du tableau permet de voir que la consommation spécifique des lampes à arc envase clos actuelles ne diffère pas beaucoup de celle des lampes à arc à l’air libre. Même pour de faibles intensités de courant, on peut, avec une densité de courant, suffisamment élevée, atteindre la valeur avantageuse de 0,75 watt par bougie hémisphérique inférieure. La lampe est munie d'un globe
- Le fait qu'uue lampe à arc en vase clos peut, malgré la diminution de l’arrivée d’oxygène et malgré la' faible consommation en charbon, donner autant de lumière qu’une lampe à arc à l’air libre, est explicable par le fait que le mélange gazeux peu variable et riche en acide carbonique qui remplit le gaz conserve la chaleur aux extrémités des charbons à tel point que, malgré la combustion beaucoup moins vive, la température est suffisante pour que la même quantité de lumière soit produite.
- Les expériences qui précèdent indiquent un nouveau champ d’emploi de l’éclairage par arc en vase clos dans les endroits où les incendies sont à craindre. Souvent, dans des raffineries d’essence de pétrole, on a besoin de sources lum ineuses de grande intensité. Quand le globe d’une lampe à arc ordinaire est plein d’oxyde de carbone, il peut se produire une violente explosion si de l’air frais en quantité suffisante vient se mélanger à ce gaz. Le globe, en se brisant, permet aux vapeurs inflammables de prendre feu, et l’incendie se propage. C’est pourquoi on a construit des lampes à arc spéciales dont le globe était rendu hermétique par un joint rie caoutchouc et où l’air nécessaire à la combustion pénétrait en passant par une toile métallique de Davy. Cette disposition 11e suffit pas dans tous les cas- Si, au contraire, on fait eu sorte que les gaz
- brûlant à l’intérieur du globe trouvent un chemin suffisamment long et étroit entre des masses métalliques avant de pénétrer dans l’espace rempli de gaz inflammables, le danger est en grande partie conjuré.
- Dans ce but, l’auteur a employé une lampe à arc ordinaire de 10 ampères à globe sphérique de 35o centimètres de diamètre bien fermée jusqu’à une surface cylindrique placée au-dessus de la sphère, qui avait un diamètre de 200 millimètres et une hauteur de 75 millimètres. Cette surface cylindrique était recouverte par deux toiles métalliques et deux anneaux de tôle portant des ouvertures longitudinales. Entre les deux tôles métalliques étaient disposés les deux anneaux de tôle. La première tôle avait environ 1,25 maille par millimètre carré, et la deuxième
- 4 mailles par millimètre carré. Les ouvertures dans les deux anneaux de tôle avaient
- 5 millimètres de largeur et 35 millimètres de hauteur, et étaient décalées les unes par rapport aux autres de telle manière que le courant gazeux ne pût pas sortir eh ligne droite de l’intérieur vers l’extérieur. Des expériences préalables faites sans les anneaux de tùLes avaient conduit à des explosions violentes.
- Pour les essais, on versait de la benzine dans le globe de la lampe, et on suspendait celle-ci dans un tonneau vide à pétrole dans lequel on versait aussi de la benzine. On couvrait le tonneau, et quand l’air était bien saturé de vapeurs de benzine, on allumait la lampe. Après chaque allumage, on versait à nouveau de la benzine. Les résultats obtenus ont été les suivants :
- 1er allumage : explosion très violente; toile métallique intérieure très chaude; toile extérieure peu chaude;
- 2* allumage : explosion lente et peu forte;
- 3K allumage : explosion lente mais si forte que le couvercle du tonneau fut soulevé : toile métallique intérieure très chaude ; toile métallique extérieure à peine chaude;
- 4e allumage : explosion quelque temps après l’allumage; tôle métallique intérieure très chaude; toile métallique extérieure à peine chaude ;
- 5e allumage : explosion peu violente;
- 6e allumage : explosion fortement sifflante; toile métallique intérieure très chaude; toile métallique extérieure à peine chaude.
- D’après ccs expériences, on voit qu’une
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- lampe à arc établie, d’une façon particulière, comme une lampe en vase clos, peut trouver un bon emploi dans les milieux inflammables. D’après les mesures de l'intensité lumineuse, la lampe peut être établie comme lampe en vase clos de telle façon que l’intensitc lumineuse ne soit pas inférieure à celle de la lampe à air libre : on peut donc obtenir d'excellentes sources lumineuses.
- E. B.
- ÉLECTROCHIMIE
- Sur 1 a corrosion èlectrolytique du fer et de l’acier dans le béton. — A.-A. Knudson. — Ame-
- On emploie actuellement beaucoup de ciment armé et de ciments hydrauliques dans toutes sortes de constructions La question se pose de savoir quels dommages peut causer l’action électrolytique sur les méLaux couverts de ciment de Portland. Carter a fait un certain nombre d'expériences de laboratoire pour déterminer l’intensité de courant et le temps nécessaire pour corroder des métaux placés au sein de béton ou de ciment hydraulique, et aussi pour étudier la valeur de ceux-ci comme électrolytes.
- Les blocs ou échantillons étaient formés de, parties égales de ciment de Portland et de sable. Ils étaient disposés dans des moules en métal ordinaire un peu plus larges au sommet qu’au fond.
- Au centre de chaque bloc était placé un tube de fer de 5 centimètres. Un bloc était immergé dans de l'eau douce et l’autre dans de lVan de mer. Ces blocs furent reliés en série, et un courant de ü.i ampère les traversait d’une façon continue. IJn troisième bloc était aussi immergé dans l'eau de mer, mais n’était traversé par aucun courant: ce bloc devait servir de point de comparaison en fin d'expérience.
- Les essais montrèrent un délitement progressif du béton et une électrolyse importante du fer, avec perte de poids du métal. Un second groupe d’expériences fut fait sur deux blocs de béton semblables aux autres, mais établis en ciment de Rosendule. La variation de résistance des blocs pendant les trente premiers jours a été importante. Les résultats obtenus furent semblables aux précédents; il est donc probable que
- la nature du ciment influe peu sur les phénomènes en jeu.
- En ce qui concerne les remèdes à adopter l'auteur indique qu’il faut employer, non pas de la peinture ou un vernis quelconques, mais un isolant capable de résister d’une façon continue à l’humidité. Des expériences de laboratoire ainsi que des observations faites dans la pratique, on peut tirer les conclusions suivantes :
- i° Les constructions en acier sont bien préservées de la corrosion ordinaire par le béton si ou le place dans l’eau salée ou dans l'eau douce ;
- 5° Si un très faible courant passe de la colonne métallique intérieure ou armature dans le béton ou dans la maçonnerie, il se produit une corrosion du métal et une désintégration du béton ou de la maçonnerie ;
- 3° Les constructions en acier enveloppées de béton qui sont soumises a l’action de l’eau de mer sont plus exposées h l’action électrolytique que celles qui sont, soumises a l’action de l’eau douce, par suite de la plus faible résistance du béton dans l’eau de mer ;
- 4" Dans aucun cas, on ne peut considérer le béton comme un isolant : il semble même bien qu’il se comporte comme un électrolyte, ainsi que le sol.
- _____ R. R.
- MESURES
- Sur les thermo-éléments employés pour les mesures pyromêtriques. —W.-P. White. - Phv-sikalische Zeitschrift, i5 mai 11J07.
- L’emploi de thermomètres et de pyrornètres thermo-électriques se répand de plus en plus, non seulement pour permettre de mesurer plus commodément, mais encore pour permettre de mesurer plus exactement qu’avec les appareils thermométriques ordinaires.
- Le défaut des thermo-éléments réside presque exclusivement dans une seule cause : le manque d’homogénéité. Par suite de ce manque d'homo-généitc, il peut se produire en un point quelconque le long du fil des forces élcctromotrices parasites : les indications de l’élément varient alors avec chaque variation de température le long du fil. Quand le défaut provient d’une modification de constitution du fil, on peut y^remédier par un traitement convenable de colui-cl-
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- L’action du manque d’homogénéité du fil peut être atténué aussi par un choix soigneux du fil et par un traitement ultérieur approprié.
- L'influence du manque d’homogénéité peut être facilement exprimée par une extension de la formule ordinaire donnant la force éleetromo-triee de thermo-éléments homogènes. Dans un circuit métallique quelconque, soit J le point de contact entre deux portions de fil E et F, dont chacune est homogène en elle-même, mais qui présentent entre elles, au point de vue de leur force therrno-électrique, une différence AH. On suppose que les milieux de E et F sont refroidis à la même température 0O que l’on peut supposer aussi basse que l’on veut. Par suite de ce refroidissement, la force thcrino-électriqne dans le circuit n’est pas influencée, parce que le refroidissement se produit dans les limites de la partie homogène clu fil. Soit 0j la température de .1 : entre E et F, il existe une force thermo-électrique de grandeur (0.T-0„)AIL On obtient une expression analogue pour tout autre point du circuit conducteur, où il se produit une variation de H. La force électromotriee totale a donc pour va-
- S (6, — G„) AH. CO
- La température 0O pouvant être cho isio tout à
- fait arbitrairement, on peut la suppose L’on obtient l’équation : r nulle, et
- E = ï6jAH M
- D’une façon générale, la variation des coefb-
- cients thermo-électriques le long du ci rouit con-
- (Licteur présente une allure continue. E et F peu-
- vent donc être considérés comme infîn iment pe-
- tits ; la portion refroidie à la températi ire 0 peut
- être un infiniment petit du deuxième 1 ordre, car
- la longueur de la portion refroidie n’a pas a m-
- fluence sur la force thermo-électrique, tion (2) se transforme en la suivante :
- E = j Oil I. (^)
- L’intégration doit porter sur tout le circuit
- conducteur. Naturellement, dH est de une fonction de 0. : son côté
- On peut évaluer facilement, au mo; yen d’une
- Wéthode graphique, quelle est la grandeur de I erreur due au manque d’homogénéité dans un Cas quelconque. L’auteur indique par un exemple comment on peut effectuer celle détermina-tion graphique en partant de l’équation (3). Il
- considère un élément thermo-électrique en platine impur placé dans un four électrique. La courbe supérieure LMN de la figure i indique les gradients do température observés ; la courbe suivante PQR représente la force électromotriee approximative le long du fil de platine du thermoélément obtenue expérimentalement. Comme le montre la courbe, le fil était fortement modifié à proximité de la soudure chaude. OK est la force thermo-électrique du fil de platine-rhodium qui formait l’autre branche de ce thermo-élément. OK est donc la force thermo-électrique qui aurait dû exister au point de soudure s’il n’y avait eu aucune impureté.
- Pour représenter graphiquement le produit 0dii on prend 0 et H comme coordonnées, c’est-à-dire que l’on porte la force thermo-électrique en fonction de la température. On mène la ligne OB, B étant l’ordonnée de la plus haute température du diagramme ; on projette la courbe de température horizontalement sur cette ligne de façon que les projections des points de la courbe tombent en LNLN . Les abscisses de ces points L M' et N' sont proportionnelles à leurs ordonnées, parce que Les points sont situés sur une droite passant par l’origine : ces abscisses sont donc proportionnelles aux températures. La courbe de la force thermo-clectrique est alors déplacée horizontalement de façon que toutes les abscisses soient modifiées de la meme quantité que dans le déplacement de l’autre courbe LMN. Si, par exemple, PQU étaient situés primitivement au-dessous de LMN, ils sont déplacés en P'Q'ft' au-dessous de L M'N". Pratiquement, il est très facile d’effectuer ce déplacement : ou prend PP; égal à LL', QQ' égal à MM;, etc., etc. Les abscisses do la courbe P'Q'R' étant les memes que celles de la courbe L'MÙY, elles sont aussi proportionnelles à la température. Les abscisses de la courbe P Q'R' sont donc proportionnelles à la température et leurs coordonnées sont proportionnelles à la force thermo-électrique. La surface OADK représente la force thermo-électrique que produirait un thermo-clément en fils homogènes dont les soudures seraient à la températureOK. La force électromotrice réelle est représentée par la surface OP Q'R'DK, et la diminution de force électromotriee due à l’impureté du fil est représentée par la portion de courbe P'Q'R'Aà peu près triangulaire, hachurée
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- 1/ ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. Lï. — N° 24.
- Dans le cas particulier dont il s’agit, la force thermo-électriqiierécllc au point de contact avait pour valeur les deux tiers environ de la normale. Cependant les indications du thermo-élément étaient plus petites de moins de 5 °/u. La raison en est que les impuretés se trouvent surtout dans la région où la température est uniforme. 1) autre part, une petite quantité d’impuretés située à une certaine distance de la soudure exerce une influence relativement grande sur les indications du thermo-élément.
- Les indications d’un thermo-élément non homogène sont fonction de toutes les températures le long de tout le fil. Dans beaucoup de cas, où l’on a signalé des variations sur des thermo-éléments, l’effet observé provenait vraisemblablement de variations dans la répartition de la température le long de l’élément réellement in-' variable.
- Les erreurs présentées par le thermo-élément dépendant des températures intermédiaires, on peut augmenter la constance des thermo-éléments en augmentant la constance de la répartition de la température entre les soudures. On peut ainsi corriger l’influence du manque d’homogénéité. Naturellement, l’élément doit être étalonné pour la répartition particulière de température à laquelle il doit être employé. D’autre part, le fonc-
- tionnement d’un thermo-élément employé pour un gradient de température constant ne peut pas servir de critérium pour apprécier la valeur de cet élément dans des conditions moins favora-
- On attribue souvent à tort aux « courants de Thomson » les erreurs dues au manque d’homogénéité de thermo-éléments. Cela provient sans doute de ce que ces erreurs proviennent du mi-lieu et non des extrémités du fil. L’effet Thomson ne dépend aucunement de l'hétérogénéité du fil, tandis que les erreurs dont il dépend doi-vent lui être attribuées. Pour la plupart dés applications, il est bon, d’ailleurs, de se représenter un thermo-élément non homogène comme formé d’un certain nombre d’éléments courants reliés
- Essais thermo-électriques des fils. — La meilleure méthode pour améliorer les thermo-éléments consiste à compenser le plus possible le manque d’homogénéité. L’auteur a fait sur ce sujet des expériences détaillées. Pour étudier les propriétés thermo-électriques de différents potentiels, l’auteur a employé d’abord une des deux soudures en même métal, dont l’une touchait le étudié en un point quelconque de la portion fil chaude. Mais il existe une petite différence de potentiel an contact de deux métaux identiques dont l’un est chauffé et l’autre froid; les fils se comportent comme si la couche superficielle extérieure présentait une tension thermo-électrique différente de celle du corps du fil. Dans toutes les mesures précises, l’auteur a employé la méthode suivante :
- Une enveloppe cylindrique, contenant de la vapeur à une température constante, contenait une portion de longueur variable du /il à étudier. Pour les essais des thermo-éléments en platine, où on a besoin de températures plus élevées, l’auteur a employé un tube de porcelaine chauffé sur toute sa longueur par un certain nombre de brûleurs. L’auteur a étudié deux types d’éléments thermo-électriques, les uns en platine et rhodium, les autres en eonslantan et cuivre.
- (A *™ve.) K. B-
- ant : J.-B. Noubt.
- le Gère
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- Tome LI.
- Samedi .22 juin 1907.
- 14‘ Année. — N» 25.
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ÉNERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’Institut. — A. BLONDEL, Ingénieur des PontB et Chaussées, Professeur à l’École do® Ponts et Chaussées. — Éric GÉRARD, Directeur de l'Institut Électrotechnique Monte-flore. — M. LEBLANC, Professeur à l’École des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. MONNIER, Professeur k l’École centrale des Arts et Manufacture®. — H, POINCARÉ, Professeur k La Sorbonne, Membre de l’Institut. — a. WITZ, Professeur k la Faculté libre des Sciences de Lille, Membre Corr' de l’Institut.
- LA PILE A GAZ ET LA PILE AU CHARBON
- La question de la pile à gaz semble de nouveau à l'ordre du jour. D'assez importantes recherches ont été eiTecluées dernièrement à l’étranger, notamment en Allemagne, et elles ont conduit à des résultats intéressants. Le problème mérite certainement de retenir l’attention, malheureusement sa solution adéquate ne paraît pas encore prochaine. Il est permis de le regretter, car la pile aux hydrocarbures liquides ou gazeux et la pile au carbone constitueraient le plus merveilleux producteur d’énergie que la science put fournir à l’industrie. Même en supposant un rendement effectif de 5o °j0 seulement, le générateur électroehimi-que alimenté par de l’alcool, de la benzine, du pétrole..., donnerait de 2 à 3oooooo de kilo-grammètres d’énergie par kilogramme ! Cette perspective est évidemment propre à tenter les chercheurs. C’est, sans nul doute, en procédant méthodiquement et scientifiquement, en déterminant très exactement les conditions générales du problème que l'on parviendra à le résoudre d'une manière satisfaisante.
- Nous allons étudier successivement la pile à gaz et la pile au charbon.
- Il n’est pas nécessaire de rappeler l’expérience classique de Grove :
- Un voltamètre, dans lequel on a dégagé de l’oxygène et de l’hydrogène, peut devenir une source de courant. Si l’on ferme le circuit sur un galvanomètre, on constate la présence d’une certaine force électromotrice et le passage d’une certaine quantité d’électricité. Les gaz
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- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. U. — N° 25
- se recombinent en donnant de l’eau. Ce phénomène fort simple est en réalité très complexe. Quelles sont les conditions de sa production ? Quelle est la cause de la réversibilité observée ? L’action est-elle chimique ou catalytique? Quelle part revient aux causes différentes, si elles existent dans le phénomène ? En général, on entend par pile à gaz, les éléments dérivés de la Pile de Grove, c’est-ù-dire ceux dans lesquels les gaz actifs sont ceux qui constituent l’eau : hydrogène et oxygène, tandis que l’électrolyte, invariable, est une solution sulfurique. Mais nous pouvons également désigner sous ce nom, tous les éléments utilisant un gaz pour la production du courant. On conçoit qu’ainsi envisagé le problème soit extrêmement complexe; c’est ainsi que nous pouvons employer un électrolyte, participant à la réaetiou, susceptible de se combiner aux gaz actifs. Nous pouvons également utiliser les gaz eux-môines — dissous ou liquéfiés — comme électrolyte variable ou invariable. Les combinaisons possibles sont donc extrêmement nombreuses.
- i° Nature de la réaction.
- D’après ce que nous venons de dire, on conçoit que la nature des réactions varie dans une très large mesure. Lorsqu’il s’agit d’éléments à gaz tonnants (platine, acide sulfurique ; oxygène-hydrogène) nous pouvons avoir affaire soit à une action chimique, soit à une action catalytique, soit aux deux actions réunies, ce qui semble plus vraisemblable. Celte question délicate vient d’être étudiée spécialement par M. A.-W. Itowe qui expose le résultat de ses recherches dans la Zeitschrift fur Physikalischc Chcmie (1907, avril). Il a déterminé la vitesse de réaction de la pile à gaz tonnants et la nature do la réaction à diverses températures. Nous allons résumer ce travail.
- Selon certains auteurs, Goussure, Berthelot, V. Meyer, etc., aucune formation d’eau n’a lieu à la température du laboratoire. D'autres expérimentateurs, Hooke, par exemple, admettaient que la combinaison de l’oxygène et de l’hydrogène avait lieu en présence de l’eau et du mercure. De nombreuses recherches ont été entreprises pour élucider cette question et déterminer la température d’inflammation du mélange tonnant. Grotthus, Davv, Ilorstmann, etc., réussirent à obtenir l’oxydation de l’hydrogène au-dessous de 3oo°. Voici les conclusions des travaux de Victor Meyer qui a étudié très spécialement ce problème :
- i° La combinaison des gaz tonnants s’effectue avec la plus grande irrégularité, bien que les essais aient été effectués dans des conditions identiques.
- 20 A 3oo°, la production d’eau commence, mais elle a lieu si lentement qu’il a fallu 65 jours pour obtenir des résultats mesurables.
- 3° La vitesse de Ja réaction était plus grande lorsque les gaz n'étaient pas en mouvement. Quand ces derniers étaient amenés dans des tubes de verre fondu, l’explosion se produisait à 6o6°. Avec des tubes de porcelaine, elle n’avait lieu qu’à 73o°.
- \° Les métaux, de même que les parois des vases de verre, exercent une action catalytique prononcée.
- On a proposé diverses équations pour expliquer la réaction :
- 1“ à) Ha + 03=H203
- b) H208H-ïïa = 2li*0;
- a" a) H*-f-O2 =11*0*
- b) IR0*=H20-h0
- c) H3H-O - H20.
- On conçoit que si l’on a plusieurs réactions successives ou simultanées, le problème soit plus compliqué; dans ce cas, la mesure de la vitesse de réaction n’est pas chose aisée.
- Bodenstein ayant constaté qu’une explosion se produisait toujours lorsqu'on atteignait
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- une certaine température dépendant de la forme du récipient, M. A.-W. Rowe a tenté, en diluant les masses actives, d’éviter l’auto-inflammation produite parla chaleur de réaction.
- C’est ainsi qu’en mélangeant au mélange détonnant de la vapeur d’eau, on réussit à poursuivre les expériences jusqu’à 900° sans déterminer d’explosion. On trouvera dans la 7eitsch?'ift filr Pkysikaliscke C/temio (1907, p. /|6 et suiV.), la description du dispositif employé par M. Rowe.
- Il se compose essentiellement d'un ballon de verre de 2Ôo centimètres cubes de capacité reposant sur un lit de CuO placé dans une demi-sphère de cuivre qui l’entoure ainsi jusqu’à mi-hauteur. Le ballon est pourvu d'un tube d'amenée des gaz, d’un manoniètrè et de deux électrodes de platine (fîg. 1). A l'aide de ce matériel, M. Rowe a institué un grand nombre d’expériences que nous résumerons plus loin.
- Disons d’abord quelques mots de la théorie du phénomène considéré : nous pouvons admettre que la réaction considérée est
- aH*-f-Oa=:aH*0.
- Le cas général d’une réaction à trois molécules, dans laquelle trois espèces différentes de molécules réagissent, est donné par l’équation :
- 'ft=k{a-x)(b-x){c-x),
- dans laquelle a, b et c représentent les concentrations initiales et.# les masses de chaque molécule disparues au temps t. Mais, comme dans le cas présent, les molécules réagissantes sont entre elles dans la même proportion, que dans l’eau, on a a=b = c. Mais de même que b, représente la concentration de l’hydrogène. On a, en effet,
- (H2) (H2) (O2) ou (H2)2 (O).
- La concentration de l’hydrogène est double de celle de l’oxygène ou, si a est la concentration de Tl2, et c, celle de O2,
- îf£ = /(-(a — xy-—± = k^~-J-.
- dl v • 2 2
- L’intégration de cette équation donne:
- Si nous admettons — ce qui est possible — que la réaction a lieu, lécules, mais seulement entre deux, nous pouvons réduire l’équation ï
- plus entre 3
- intégrant :
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- Résultats expérimentaux.
- Rappelons d’abord que, dans le cas considéré, on a affaire à deux processus distincts, mais non indépendants ; la quantité de gaz qui disparaît dans la pile à gaz tonnant provient d’une action chimique et d’une action catalytique. M. A.-W. Rowe a donc cherché à déterminer la part qui revenait à chaque action. Nous renvoyons au mémoire original pour cette partie du problème. Lorsque l’action catalytique est prépondérante, on observe que les valeurs de K, (Kt, K., K3), ne sont pas absolument constantes, K* étant relatif à l’action catalytique et K3 à l’action chimique. Cette dernière subit des variations considérables (de 0,001 à 2/1,64). La première oscille entre 0,09 et 3,2 selon les valeurs de l, a et a — x. On constate le même phénomène lorsque l’action chimique est prépondérante. Les valeurs de Kj paraissent beaucoup moins irrégulières que celles de Ks. On observe que la quantité de gaz disparu dépend de la concentration et de la vitesse du courant gazeux.
- Si l’on élève la température (710-71/]°), les valeurs de K conservent la môme allure. Tandis que K-! est assez constant, Ks est absolument irrégulier, moins toutefois qu’à 5oo°. L’influence de la concenlraiion sur K:i est alors considérable.
- A mesure que l’action chimique devient plus importante relativement à l’action catalytique, les valeurs de Jv sont plus régulières.
- L’action chimique augmente avec les concentrations élevées, tandis que l’action catalvtiquc croît avec les faibles concentrations.
- On a donc une méthode permettant d’éliminer dans une large mesure l’une des actions. M. Rowe, en opérant à plus haute température encore (902-905°), ce qui assure la prépondérance à l’action chimique, et en réduisant autant que possible l’action des parois catalysantes, a réussi à obtenir pour Ks des valeurs beaucoup plus constantes, ainsi qu’on pouvait le prévoir.
- Tandis qu’à 487-489“ les valeurs étaient fort irrégulières, comme l’attestent les chiffres suivants :
- à 902-905°
- 75,8
- 35,2
- 6,53 2.55
- >n obtint
- o.iia o.358 3,287 3,107 0,096 0,089s 0,109 0,0997
- o,o3g8
- des valeurs beaucoup plus satisfaisantes :
- 0,0250
- 3,666
- 8,35o
- 32,0/,
- 18,06
- 6,65
- 0,2116
- o,3254 1,848o o,5285
- >,o346
- >.o458
- >,o565 >, 1080 ,,32TO »,336o
- On voit qu’à cette température, la concentration n’exerce plus d’action appréciable ; par contre, la durée d’écoulement a une influence manifeste : plus le courant gazeux est rapide, plus les valeurs de K» augmentent, ce qui s’explique grâce à l’action catalytique.
- Des expériences qui précèdent et d’autres qu’il serait oiseux de décrire, M. Rowe conclut que la réaction qui se produit n’est pas de second ordre (U2 + 02= II502), le peroxyde d’hydrogène se dissociant ensuite en H20-f-0, l’atome d’oxygène s’unissant de nouveau à une molécule d’hvdrogène pour donner de l’eau, mais une réaction du troisième ordre:
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- Nous pouvons donc formuler les conclusions suivantes:
- i® L’hypothèse de Nernst relative à la vitesse de réaction dans les systèmes hétérogènes est applicable également aux actions catalytiques;
- 2° Aux basses températures, l’action catalytique est prépondérante. La réaction totale peut être môme presque complètement catalytique si le catalyseur présente une surface considérable ;
- 3° La température croissant, l’action chimique croît également, ce qui confirme également l’hypothcse de Nernst en vertu de laquelle le coefficient de température d’une action chimique est plus grand que celui d’un phénomène de diffusion ;
- 4° Dans les expériences de M. Rowe, l’action chimique a pris une telle importance dans le voisinage de 5oo° que la vitesse de la réaction chimique se rapproche de celle d’une réaction du tnoisième ordre ;
- E»" Avec les concentrations élevées, l’action catalytique agit, comme un facteur troublant la réaction, ce qui ne permet pas d’obtenir pour Ks des valeurs constantes ;
- 6U La réaction purement chimique de la pile à gaz tonnant doit s’exprimer par l’équation
- 3lIsH-0a = 3H*0
- c’esl-à-dire que sa vitesse est celle d’une réaction du troisième ordre.
- 2° Conditions du problème.
- Lorsqu’il s’agit de la pile à gaz tonnants, les travaux classiques de Matteucci ont établi :
- i° Que le platine possède la faculté de condenser l’hydrogène et l'oxygène ;
- 2° Que les gaz condensés de cette manière acquièrent la propriété do se combiner directement ; donc, si l’on introduit une lame de platine dans le mélange détonnant d’oxygène et d’hydrogène, on détermine la formation de l’eau.
- Les électrodes ayaut servi à la décomposition, de i’eau présentent, donc, ainsi que Faraday l’avait constaté, les propriétés de l’éponge de platine.
- Ainsi donc, d’une part, l’influence de la nature de l’électrode est manifeste.
- D’autre part, Gauguin a constaté que l’action chimique n’avait pas lieu seulement à la surface de niveau dans les tubes, comme le pensait Grove, mais dans la masse elle-même de l’électrolyte. Aussi a-t-il formulé cette conclusion, fort importante, à savoir que l’action constatée ne provient que des gaz dissous. La pile s’affaiblit à mesure qu’ils diminuent dans le liquide.
- La quantité de gaz dissous étant susceptible de varier avec la pression, on conçoit que l’on possède ainsi la faculté d’augmenter l’énergie des éléments.
- Si nous considérons, non plus la pile à gaz tonnants, mais la pile h gaz en général, nous pouvons ajouter :
- L’hydrogène et l’oxygène ne sont pas les seuls gaz susceptibles d’être utilises. Grove a expérimenté un grand nombre d’autres corps. L’oxygène, par exemple, peut être associé aux gaz pour lesquels il a de l’affinité (bioxyde d’azote, oxyde de carbone...). Avec l’azote ou le protoxyde d'azote, on n’obtient pas de courant puisqu’il n’y a pas d’action chimique. L’hv-drogène se comporte de meme. Avec le chlore, il se produit un courant énergique, tandis que le protoxyde et le bioxyde d’azote ne présentent qu’une action assez faible. Dans le premier cas, on obtient de l’acide chlorhydrique ; dans le second, de l’eau, tandis que l’azote est mis en liberté. Grove a essaye les vapeurs de divers corps, tels que le soufre et le pho-
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- sphore. Les résultats obtenus confirment les principes généraux de la théorie de la pile : le courant produit est fonction do la réaction.
- Gaugain a étudié divers couples gazeux formés d’air, d’oxygène et d’un autre gaz (hydrogène, azoté, acide carbonique, vapeur d'eau, d’alcool, d’éther...). Pour obtenir un élément, on met en présençe, à température élevée, deux tubes de verre contenant l’un, de l’air l’autre, de la vapeur d’alcool, par exemple. On constate que la nature des électrodes n’exerce aucune influence. D’après de la Rive, la théorie de ces couples est la même que colle de la pile de Grove, le verre fondu remplaçant l’eau acidulée. On verra plus loin que le Dr liaber est arrivé à des conclusions identiques, en ce qui concerne, du moins, les couples à électrolyte de verre ou de porcelaine.
- Il n’est pas possible de fixer d’une manière générale les conditions du problème, étant donné la variété des combinaisons susceptibles d’être utilisées. S’il s’agit, d’une pile à gaz avec électrolyte liquide, nous pouvons admettre, ainsi qu’on l’a dit, qu’il faut une action chimique entre les gaz ou entre les gaz et la solution. Les électrodes peuvent être inertes. Quanta l’électrolyte, il doit être un dissolvant aussi parfait que possible des gaz actifs.
- On parvient ainsi à établir des éléments à électrolyte liquide et à électrodes liquides dans lesquels les gaz dissous se comportent d’une manière analogue aux sels dissous. Signalons, par exemple, les deux dissolvants les plus usuels : l’alcool et l’eau, dans lesquels on peut dissoudre de nombreux gaz . GO* (ï à i5° dans l’eau, 3,2 dans l’alcool), le protoxyde d’azote (0,9 et 3,5), l’hydrogène sulfuré (3,5 et 12), l’acide sulfureux (56 ol i56), l’ammoniaque (dans l’eau: 812), etc., etc., l’acétylène, dans l’alcool et l’acétone, etc. L’auteur a essayé quelques uns de ces gaz employés comme corps dissous dansl’eau et l'alcool, rendus conducteurs à l’aide d’acides, alcalis ou sels, selon les cas.
- • 3° Théorie de la pile à gaz tonnants;.
- D’après les recherches du Dr Ilabèr, la pile à gaz de Grove ne constitue pas un couple réversible conforme à la théorie thermodynamique. Par contre, on peut constituer un élément— en se servant de gaz chauds, et de porcelaine comme électrolyte — qui réponde absolument à la théorie. La question a été exposée en détail par MM. Haber et Fleischmann dans la Zeitschrift fûr anorg. C hernie (vol. 51, 1906). Nous allons signaler les parties principales de ce travail.
- La théorie thermodynamique des forces électromotrices est, en général, basée sur l’équation différentielle d’Helmholtz
- A = Q0 -f- T —-^ ST
- dans laquelle : A est l’énergie de réaction,
- Q0 la chaleur de formation à volume constant, et ^ le coefficient de température de l’énergie de réaction.
- L’intégrale de celte équation est la suivante
- A = constante T • T' fQ
- J T
- Q„ est fonction de la température :
- Q„ = Q„ H- c-vT -h /T*
- expression dans laquelle Q0 est la chaleur de formation au zéro absolu, <?' la différence des
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- chaleurs spécifiques (à volume constant) des corps disparaissants et naissants à — 273° et u" la différence des accroissements que les chaleurs spécifiques moyennes (entre o et Tû absolus à volume constant.) subissent avec la température.
- On a donc :
- A = constante T -f- Qy — 7'T In T — /T2.
- En se servant de la formule de Van L' Holl' :
- A — RT In k0 — RTSî/ In c'
- k0 — constante l’équilibre, la réaction s’effectuant à volume constant.
- Il vient : RT In ka = QÜ — ^T In T — AT2 + k T,
- k = nouvelle constante
- A = Q0 — ^T In Ta'T2 — RTSU Jn c' -\-k T.
- Si l’en remplace, enfin, les concentrations par les pressions partielles, qui peuvent être comptées en atmosphères, on obtient :
- A = Q0 — 7;t In T — AT2 — RTSn' Inp' + k' T,
- <*' se rapporte à la pression constante.
- Le membre
- 5V Inp'
- a, dans le cas considéré, la valeur :
- /;H20 />H2. pOy1
- si la chaleur de formation et l’énergie de réaction pour la formation d’une molécule de U2O sont tirées des éléments.
- La vérification numérique de cette formule peut s’effectuer de diverses manières. C’est ainsi que MM. Haber et Moser ont obtenu une première expression de A, en partant de l'énergie de réaction de la formation de l'acide carbonique a l’aide (le l’oxyde de carbone et de l’oxygène :
- A = 5y 790 — o,87T Ih T — o,oooa5T! — ,156 log----------5,ooT.
- //a ’ ‘ bpU,.pO't
- Une seconde expression s’obtient en introduisant successivement dans l’équation les valeurs des chaleurs spécifiques, les chaleurs de formation, etc., trouvées par Haber, Moser, NerusL, Wartenborg, etc.
- On a, par exemple, pour la chaleur de formation de la vapeur d’eau, en partant des éléments, sous pression constante, et à ioon (ou 873° degrés absolus)
- Qs73 — 58ooo g. cal.
- D'où l’on lire, à l’aide des valeurs obtenues par Haber, Moser, etc., pour les chaleurs spécifiques, la chaleur de formation à pression constante et à la température T (en degrés absolus) :
- Qt = 57066 + 2î974T — 0,00125Ta.
- L’énergie de réaction est alors :
- A" = 57o66 — 2 ,Q74T In T -+ o,ooi20T2 -f- constante T — /*,56T . log .
- ' />ll2 •
- A l’état d’équilibre, on a A = 6 et la valeur des constantes est alors calculable à l’aide des valeurs que les pressions partielles des trois gaz considérés ont à la température correspondant à l’équilibre.
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- D'après les déterminations do, Nernsl et Warlenbcrg, on a :
- t* To p HO j pH{ pOj
- 1207 1/180 i i8,g,io-;i g;45.io-s
- Si l’on introduit cos valeurs dans l’équation précédente, on obtient pour les constantes: 7,47 et 7,74, soit en moyenne : 7,6.
- MM. TIaber el Fleischmann indiquent dans leur mémoire une troisième et une quatrième expressions permettant de déterminer A'" et A,w.
- En définitive, on obtient comme valeurs théoriques de la force éleclromotrice de la pile à gaz tonnant (à 26°)
- Les données théoriques sont donc supérieures dans chaque cas aux données expérimentales. MM. Nernsl et Wartenberg estiment que cette divergence provient de l’état d’oxydation de la mousse de platine à l'électrode oxygène.
- (A suivre.) A. Berthier.
- TRANSPORTEUR ÉLECTRIQUE IIENDERSON DES CHANTIERS DE CONSTRUCTIONS NAVALES DE J VRROW-ON-TYNE
- L’emploi de l’électricité dans les chantiers de constructions navales et, particulièrement, l’installation de grands appareils de levage et de manutention des pièces métalliques, permettant de faciliter le montage de navires en construction, a pris dans ces dernières années une extension relativement considérable. L’économie de main-d’œuvre et la diminution du prix de revient qui en sont résultées ont justifié d’ailleurs les dépenses de première installation, dépenses considérables quand il s’agit dç desservir des cales de près de 200 mètres de longueur; l’emploi de ces appareils a permis de diminuer de 75 ou 80 °/0 les frais de manutention, tout en augmentant leur rapidité et leur sécurité en même temps que le rendement des machines-outils qui se trouvent mieux alimentées. Le montage des coques sur cale, avec des appareils de levage convenablement appropriés, coûte jusqu’à 80 °/o de moins qu’avec les grues et derricks ordinaires.
- Les appareils combinés dans ces dernières années sont de types extrêmement variés: parmi les plus récents Q on peut citer l'appareil Stuckenholtz, avec grues à tourelles du type marteau (2), sur voie de 6 mètres et voie de largeur ordinaire passant sous leur portique.
- (1) Voir le mémoire de M. Alexandre Murray, l’emploi des ponts roulants dans les cliauliers maritimes, présenté, en avril 1906 à VInstiiuÜon of naval Architecte.
- (2) Ces grues roulent à la vitesse d’un mètre par minute el lovent des poids de 6 tonnes à la vitesse de 25 centimètres par seconde, des poids de 3 tonnes à la vitesse de 5o centimètres. La vitesse de translation sur la volée est de a5 centimètres, la vitesse de rotation au bout du bras de im,a5, tous ces mouvements se commandant électriquement de la cabine du mécanicien.
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- De remarquables installations de transporteurs sont également en service en Angleterre, sur la Clyde, aux ateliers Beardmore and C°('), sur la Wear, aux ateliers W. Doxford and Sons : une autre installation qui existait depuis quelques années aux chantiers de Wallsend (Swan, llunter and Wigham Richardson), a été largement développée, et adoptée en particulier pour la construction d’un des récents paquebots géants de la Cle Gunard. Parmi ces différents systèmes, les transporteurs à câbles semblent avoir acquis la faveur des ingénieurs; leur prix d'établissement est en effet moins élevé que celui des ponts roulants et des grues et cependant l’expérience établit qu’ils peuvent rendre les mêmes services..La plus récente installation de ce genre a été construite sur les plans de AI. J.-L. Twaddell, par AIAI. John M. Henderson and C°, pour les chantiers de la Palmers Shipbuilding and Iron G0, à Jarrow-on-Tyne.
- Dans ses lignes générales, le transporteur Henderson des chantiers de Jarrow (fig. i et 2) consiste en trois transporteurs par câbles aériens disposés parallèlement, à 3o mètres de hauteur au-dessus de la cale de construction, dans le sens de la longueur. Les extrémités de ces câbles sont attachées à des chariots porte-amarres placés sur des supports inclinés ; ces chariots jouissent d’un mouvement de va-et-vienl dans le sens de la largeur de la cale.
- Les supports se composent de poutres horizontales d’acier en treillis, élevées à 3o mètres du sol sur des pylônes métalliques inclinés. Ges poutres horizontales ont 3o mètres de longueur et S^So de hauteur; elles se composent de deux demi-poutres symétriques séparées par un espace de im,2o dans lequel peuvent se mouvoir les trois chariots porte-amarres.
- 0) Voir VElcctrical Reme.w, cle Londres^du i<* mars UjO- et le mémoire de M. J.-L. Twaddell, les transports aériens appliqués aux constructions navales, présenté à 1’Institution of naval Architccts.
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- T, LI— N° 25.
- Les deux pylônes métalliques qui supportent chaque poutre horizontale sonl écartés à leur base de 28'", 70. Ces hases reposent sur un massif de maçonnerie de 4m,8ox4m;8o par l’intermédiaire d’une rotule à axe horizontal de 20 centimètres de diamètre. Le portique constitué par chaque poutre horizontale et ses deux pylônes forme un ensemble rigide mais qui tourne librement autour d’un axe horizontal passant parles axes des rotules.
- La construction des deux portiques n’a exigé que 278 tonnes d’acier.
- Les pylônes métalliques ont été inclinés pour assurer au portique une résistance et une stabilité absolues. L’espace dont on disposait ne permettait pas d’établir des pylônes verticaux, qu’on eût dû soutenir avec des haubans métalliques très longs et ancrés hors des chantiers ; l’un des portiques se trouvait d’ailleurs établi sur les berges mêmes de la Tyne, ce qui supprimait tout moyen d’étayer de* cc côté des pylônes verticaux. Toutefois, et pour plus de sécurité, on a fixé la tête de chaque pylône par des câbles verticaux en acier qui évitent tout redressement des portiques. Ces portiques sont en outre reliés entre eux, dans le sens de la longueur de la cale, par des câbles fixes en acier, de i4o millimètres de circonférence, qui leut“ interdisent de s’incliner davantage; une distance de i5o mètres sépare les points d’attache. On a donné à ces derniers câbles la même flèche qu’aux câbles porteurs.
- La flèche des câbles porteurs est au maximum de 5m,4o; elle se déplace sous le poids des chariots-trôlets ; les matériaux sont pris à l’extrémité de la cale et descendent vers la rivière ce qui réduit au minimum la dépense d’énergie électrique pendant le transport, les chariots ne remontant cette pente qu'à vide.
- Les câbles porteurs sont d’un acier spécial ayant une résistance à la rupture de 1.10 a 120 kilogrammes par millimètre carré ; ils se composent de six torons de 19 fils et leur circonférence est de 195 millimètres environ. La résistance de chaque câble à la rupture est calculée pour 170 tonnes.
- Les chariots porte-amarres Q') auxquels sont reliés ces câbles roulent, comme nous l’avons vu déjà, dans l’intervalle des demi-poutres horizontales ; iis sont portés (fig. 3 et 4) Par quatre roues horizontales v roulant sur des semelles w qui transmettent à la poutre l’elfort
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- Je tension des câbles ; ces roues sont en effet appuyées sur les semelles par la traction même
- du câble b à maille de réglage z ; ce sont ces roues qui sont motrices. Le chariot comporte en oulre quatre roues verticales æ roulant sur des rails en champignon qui ne supportent que le poids du chariot.
- Les essieux u des roues horizontales mo-
- trices sont actionnés, par l’intermédiaire d’un
- engrenage conique, d’engrenages plans p et o et d’une roue m à vis sans fin / par un moteur triphasé k de 12 chevaux, 44o volts, 3o périodes.
- Les mouvements des deux chariots porte-amarres de chaque câble sont commandés par le mécanicien placé sur le chariot-trôlet qui circule le long du cable ; l’agencement de ce chariot comporte un tableau de distribution; les différentes prises de courant et les commandes sont assurées par six conducteurs places parallèlement au câble porteur ; les commutateurs sont en 87 et 39 (fig. 5), les collecteurs et prises de courant en 4o.
- Le chariot-trôlet est muni d’un moteur triphasé de 35 chevaux, 4V> volts, 3o périodes, à changement de marche. Il est suspendu au câble porteur par trois roues verticales 1 entre lesquelles la charge est répartie par un jeu de barres et de leviers d’équilibrage.
- Les roues qui supportent le chariot ne sont pas des roues motrices ; en effet leur adhérence serait insuffisante aux extrémités du câble, étant donné sa flèche et son inclinaison, ün a assuré la course du chariot (fig. 5) par deux câbles/, de 38 millimètres de circonférence, tendus sur des poulies i3. Ces poulies sont actionnées par le moteur, au moyen d’un train d’engrenages 5-n-ia, avec embrayage à friction 8 commandé parle levier 6 ; le mouvement des poulies est limité par un frein à rubans i/j porté par l’arbre principal 12 et commandé
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- T. LI. — N° 25.
- par une pédale 16-19. La vitesse de translation du chariot-trôlet est de 3 mètres par seconde • pratiquement elle est de 120 mètres par minute. Le travail nécessaire pour lever les maté-riaux est également fourni par le moteur du chariot-trôlet. La vitesse de levée est de o™ ->5 par seconde. Chaque câble peut transporter facilement trois tonnes.
- Fig. 5. — Vue latérale et vue en place du ehariot-trolet.
- L’arbre secondaire 5 est entraîné par Tongrenage 22 que commande le levier 21, Je pignon 24 du treuil de levée 25 commandé par la manette 34 et la vis 36.
- Le câble auquel est attaché la charge s’enroule autour d’un tambour disposé de telle sorte que le crochet reste dans le plan vertical passant par le câble, ce qui supprime toute chance
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- de basculement de la charge. Cette installation, très séduisante par sa simplicité, a fait ses preuves pendant la construction du « Lord Nelson », de la marine militaire anglaise (fig. 6). Le mouvement des chariots porte-amarres, combiné avec le mouvement de translation du
- chariol-trolel et le mouvement vertical de la charge, a permis une manutention précise et facile des matériaux.
- Les avantages constatés expérimentalement ont d’ailleurs décidé la Palmer’s Shipbuildino' and Iron C° à installer un second transporteur du même genre, mais de quatre câbles au Iî^' de trois et desservant à la fois deux cales de construction (210 x 45 mètres). =
- Maurice Mâiuaix/;.
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- T. LI. — N° 25,
- LA RÉPARTITION DU COURANT DANS LES ÉLECTRODES (Suite) (').
- Cas d’une électrode en disque. — En vue d’éliminer l’influence des concentrations variables suivant le niveau considéré dans l'électrolyte, on peut adopter une disposition horizontale pour les électrodes, disposition souvent avantageuse tant pour dés recherches de laboratoire que pour des opérations industrielles.
- Considérons, par exemple, un disque horizontal avec arrivée du courant au centre et qui constitue une des électrodes (fig. i3).
- 1
- I ,dx.
- 1 H
- , -i A' l
- Considérons un élément de surface annulaire sur c ons la loi d’Ohm pour l'électrolyte et pour l'électrode Pour l’électrolyte :
- disque, AA', auquel i
- Pour l’électrode :
- 2lX«Xê
- i conservant les mêmes notations générales que précédemment. On obtient ainsi les deux équations différentielles générales r
- appliqu
- nde équation par rapport
- galant les deux valeu
- d\
- <h
- dx
- P
- p'x/xe
- xix6-î) = o.
- p
- p'xlxe
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- 4 U
- et
- L'équation devient:
- s dx- dx
- équation différentielle qu’il s'agirait d’intégrer.
- Cas d’un anneau plat. — Considérons plus généralement le cas d’un anneau plat (tig. i'i) dans lequel le courant arrive, soit intérieurement, soit extérieurement, par le pourtour.
- F%. lit. — Électr
- Prenons sur cet anneau un élément de surface ann d'Ohm, pour l’électrolyte et pour l’électrode.
- Pour l’électrolyte :
- ____g'x/
- ' i 2 r.xxxdx
- mlaire, auquel
- Xdl.
- appliquerons la loi
- -t-:(fc>o, ^ > o, le
- — .dx>o, ^<o, le \ dx
- Pour l’électrode :
- Le signe :
- irant est amené extérieurement par le pourtour, raut est amené intérieurement.
- g X dx 2-xxx e
- X
- L
- Le si
- r‘ >o, le courant est amené extérieurement par le pourtour. dx
- ^ < o, le courant est amené intérieurement.
- Supposons d’abord le courant amené extérieurement au disque par son pourtour, disposition la plus rationnelle, la section offerte au passage du courant étant d’autant plus grande que le courant est lui-même plus important dans sa répartition dans l’électrode. Prenons le signe -h, par conséquent, dans les deux équations :
- d 1.
- X i
- 'x(,-=0
- et
- <h \
- ,læ' ;
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- En différenciant la seconde de ces deux équations par rapport .
- expressions de , on obtient: r dx
- et en égalant les deux
- d\
- = -r^r.XxX{r-o) = -
- -X
- d\ | ç/rj\ dx2 dx J
- dx p1 x /
- et, après simplification :
- xx~>. + ^--------,—T----XiX(,-() = 0.
- dx- dx p'xlxe
- Notons immédiatement qu’en prenant le signe — dans les deux équations différentielles initiales, c’est-à-dire en supposant le courant amené par le pourtour intérieur, on arrive à la même équation différentielle, les deux signes — disparaissant en égalant les deux valeurs de £.
- Notons enfin que c’est la même équation différentielle que pour le disque, celui-ci étant un anneau où le rayon intérieur est nul, r — o.
- Ce sont les constantes d’intégration, déterminées par les valeurs remarquables des variables en certains points, qui différencieront et caractériseront ces différents cas.
- Nous allons intégrer cette équation différentielle dans le cas particulièrement intéressant ou l’on veut maintenir une densité de courant constante sur toute la surface de l’électrode.
- On a alors :
- Dons
- : de «
- dl
- C dx
- On en déduit
- et en intégrant :
- Considérons tour extérieur.
- IiiXsX^ + C.
- plus particulièrement le cas du disque, le <
- I=o, donc
- ’xl
- irant étant amené par le pou
- C = o,
- (I est le courant qui reste dans l'électrode au point considéré.)
- En égalant les deux valeurs de I et en remarquant que l’on a :
- dr, / dl
- -5 xp x(fa’
- en prenant comme variable l’écartement / des électrodes, on obtient :
- 2'Xe ^ ^
- l — kxr.X^ = -
- ' dx
- dl = xX,X /= /0 +
- L étant l'écartement des électrodes i
- Xp'Xf centre.
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- Pour obtenir une densité de courant constante sur une électrode en disque plane, le courant y étant amené extérieurement, il faut donc lui opposer comme autre électrode un sommet de paraboloïdc de révolution, dont l’équation précédente représente la parabole de section droite suivant l’axe de révolution.
- Ou résoudrait le problème de la môme façon, dans le cas de l’anneau, en déterminant les constantes par les valeurs aux bords intérieurs et extérieurs, mais cette forme n’offre guère d’intérêt pratique.
- Notons de même qu’avec l’électrode on disque, il serait tout à fait illogique d’amener le courant par le centre, c’est-à-dire de faire passer le maximum du courant (le courant total I0) par la section minima de l'électrode, théoriquement nulle pour a* = o, pratiquement faible. L'alimentation du courant par le pourtour est au contraire très rationnelle, puisque la section offerte au passage du courant décroît en même temps que la valeur de ce courant.
- Notons enfin que la position horizontale de l’électrode évite les variations de concentration qui se produisent le long des électrodes verticales, et que l’usure même de l’électrode soluble tend à lui donner la forme de la calotte paraboloïdique et, par suite, Lend à établir, puis à maintenir une densité de courant constante sur l’électrode, avantage très important dans la pratique.
- L’électrode horizontale en disque présente donc des qualités toutes particulières qui la rendent précieuse, soit dans des recherches de laboratoire, soit même dans les applications industrielles de l’électrochimie.
- Variation du 'potentiel le long du rayon du disque. Maximum de ce rayon dans le cas de la densité de courant constante. — Nous avons obtenu transitoirement plus haut l’équation :
- On en déduit :
- \—k'Xr.Xx'i = X e x P
- lh.
- drt = XXX dx.
- et, en intégrant :
- Pour x = R, on a : r, — E, le courant étant amené parle pourtour extérieur, d’où l’on déduit la valeur de la constante d’intégration :
- C = E_i>l£><R!j de
- et finalement :
- , = E — lï<Px(R! — x% de
- ou, en introduisant la force électromotrice de décomposition de l'électrolyte o :
- de
- Pour qu’il y ait électrolyse normale, nous devons avoir la condition électrochimique :
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- c'est-à-dire :
- en chaque point de l'électrode,, et notamment au centre (x ~ o), le point pour lequel (y; — f) est le pins faible visiblement.
- On en déduit : .
- (K — Ha,
- si l’on dispose de (E — ç). Mais a on vu, dans l'étude de V Êlcctrolyse des mélanges, l’importance considérable de la tension E appliquée entre les électrodes, et l’exislenee de valeurs maxima qu'on ne peut dépasser sans modifier complètement la nature du dépôt et de la réaction éleclrochimiques. On aura donc un maximum pour le rayon de l’électrode en disque :
- R<îxvVvpx(E-?)'
- Dans le cas où R dépasserait ce maximum, l’électrolysc normale s’arrêterait sur l’électrode-drique à un rayon x donné par la relation :
- (r, - f) - » =- (E - f) - ^ f- X (IV - x’). c’est-à dire : _
- rayon-limite de l’élcctrolyse normale.
- Application numérique. — Considérons à titre d’exemples et pour fixer les idées les deux cas suivants.
- Cas d’une électrode en cuivre et bain de sulfate de cuivre. — Soit :
- E — c = ov0M,i; e = ocm,i; p = (--------—-----\ ; Æ = oa,ooi par cmq.
- ’ \i0000000/
- On a alors :
- Pour l’écartement des électrodes à la périphérie du disque :
- l'our le rayon maximum que pourrait avoir le disque:
- r, __ O. T X ÎOOOOOOO X 0.1
- Cas d’une électrode en plomb et électrolyte sulfurique. — Soit : B —e = a~,ii 0 = I-ID-Xy”""'". o!
- Pour l'écartement des électrodes à la périphérie du disqu
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- Pour le rayon maximum que pourrait avoir le disque :
- Rm„imilm - a X V /^‘X'ooooooXo.1 = 4fî ™ = A-6 _3.
- y 0,01 x ig,i4o
- La valeur assez élevée de ccs rayons maxima montre que la répartition du courant est très satisfaisante dans l’électrode en disque alimentée de cotirant par le pourtour extérieur, celte forme d’électrode étant, comme on le conçoit bien, assez rationnelle. Son grand avantage pratique, du à la disposition horizontale, est de soustraire spontanément toute la surface de l’électrode aux variations relatives locales de concentration dues aux phénomènes de diffusion.
- (A suivre.) Georges Rosset.
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur la constante de décomposition du radio-thorium. — A. Blanc. — Phyaikaliache Zeitschrift. — i5 mai 1907.
- Hahn a observé, dans ses préparations de radiothorium tirées de la thorianite, une diminution de l’activité, mais n’a pas donné d’indication sur la vitesse avec laquelle se produit cette diminution d’activité.
- L’auteur a fait des expériences sur une préparation présentant une activité et une teneur en émanation environ 3 000 fois plus grande qu’un même poids d'hydrate de thorium en équilibre radioactif (tiré de nitrate de thorium pur de la firme de Haén). 11 n’y avait pas trace de radium dans la préparation employée. La quantité sur laquelle ont porté les expériences pesait environ un dixième de milligrammes : elle adhérait à un morceau de filtre d’environ 3cenlimèlres cubes de surface. Cette préparation avait été tirée six mois auparavant des boues d’Echaillon par le Dr Angelucci : l’état d’équilibre radioactif entre le radiothorium et le thorium Xétait certainement atteint. Le morceau de filtre fui placé eu juin 1906 dans un appareil à dispersion ordinaire. Cinq jours après on commença les mesures qui furent poursuivies pendant plus de neuf mois. En attribuant la valeur 100 à l’activité initiale (premier jour des mesures), les activités trouvées dans cette série d’expériences sont représentées
- par les chiffres du tableau I. Si l’on porte en abscisses les temps et en ordonnées les logarithmes des intensités, on obtient une courbe montrant que, après une période de diminution relativement rapide, l’activité décroît à peu près linéairement.
- Les phénomènes ainsi que tous les autres phénomènes de décomposition radioactive que l’on connaît peuvent être représentés par l’équation
- En employant la méthode des moindres carrés,
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- l’auteur a calculé la valeur que la constante de décomposition présenterait dans ce cas, et il a trouvé, en évaluant le temps en jours, la
- À = 9/4.10-*
- ou, en évaluant le temps en secondes :
- X = 1,09.10
- Pour donner une idée de l’exactitude atteinte dans ces mesures, l’auteur a dressé le tableau 11. Celui-ci indique, à côté des valeurs observées, les valeurs calculées au moven de la formule donnée, en employant la valeur de /,.
- TABLEAU II
- DGR.ÉE ES
- CALCULÉ
- 99>6
- 98-1
- 96,6
- 92
- 98,0 gC,i 92,4
- 109 i37 1 fi 2 184
- 89,9 90,3
- 87.5 87,3
- 85.5 85,i
- 83,7 8$,o
- 203
- 238
- 82,2 82,3
- 79,5 79,3
- position du radiothoriuin soit un peu modifiée à la suite d’expériences ultérieures, mais étant donnée la bonne concordance entre les valeurs calculées et les valeurs observées, l’auteur pense que la valeur finale ne doit pas différer beaucoup de la valeur actuellement trouvée.
- L’élude de l’auteur montre que le radiotlio-rium est bien réellement un produit de transformation du thorium, car on ne pourrait pas expliquer autrement la constance de l’activité des sels de ce corps. Boltvood a été amené de son côté à celle même conclusion en suivant une voie différente, et cette hypothèse avait été formulée déjà par Ramsay et Ilahn.
- Il reste à expliquer la cause possible de la diminution relativement rapide de l’activité pendant les 5 premiers jours. L’auteur croit avoir évité toutes les causes d’erreur et n'a pu expliquer ce fait qu’en admettant que les préparations étudiées par lui contiennent, outre le radiothorium, une autre substance radioactive se décomposantplus vite. Cette substance devant être évidemment un produit de décomposition de la famille du thorium, comprise peut-être entre ce dernier corps et le radiothorium, dans l’état actuel de la question, il serait prématuré de considérer cette indication comme autre chose qu’une possibilité.
- B. L.
- Les résultats qui precedent montrent que la durée caractéristique nécessaire pour que la moitié des atomes contenus dans une quantité déterminée de radiothorium soit décomposée, est de 737jours. Si l’on se souvient que la signification physique de la grandeur (i/X) représente la durée moyenne de l’atome de matière radioactive, on en déduit que cette durée est de io64 jours pour le radiothorium.
- Le radiothorium serait donc le corps radioactif pour lequel le temps caractérisque pour la diminution d’activité à la moitié de savaleur primitive présente la plus grande valeur. Le polonium, ou le radium F pour lequel la détermination expérimentale de ce temps caractéristique avait donné longtemps la valeur la plus élevée, présente une période de i43 jours pour la décroissance de l’activité à la moitié de sa valeur primitive.
- Il peut se faire que la valeur numérique indiquée par l’auteur pour la constante de décom-
- Sur la radioactivité du plomb. — J. Elster et H. Geitel. — Physilcaiische Zeitschrift, i" mai 1907.
- Les auteurs ont fait une nouvelle étude sur la séparation des substances radioactives du plomb ordinaire pour déterminer si la faible activité x naturelle du plomb et de ses composés ne provenait pas peut-être d’une certaine teneur en polonium (liaF) et aussi de la présence du produit RaD de grande durée et n’émettant pas de rayons. Cette hypothèse est confirmée par le fait qu’en traitant des solutions de plomb par l’acide sulfurique ou l’acide chlorhydrique, on peut obtenir un dépôt présentant une radiation x particulièrement nette.
- Pour l’étude de la variation de l’intensité de radiation avec le temps, les auteurs ont employé une préparation tirée depuis longtemps du nitrate de plomb pur. Les résultats obtenus sur cette préparation sont indiqués par le tableau suivant :
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- calculée
- de radiation peut être i exponentielle de la fort
- sentée pa
- J = J„e-
- Les constantes log I0 et a log e de la formule log J — log 3n — a log et
- avaient été déterminées d’après la méthode des moindres carrés et l’on avait obtenu ainsi l’équation
- log J = 1,658“ — 0,002996^.
- Si l’on introduit pour le temps t dans la formule les valeurs en jours indiquées dans la première colonne, on obtient les chiffres indiqués par la troisième colonne. La concordance n’est satisfaisante que dans les trois derniers termes. Si l’on prend comme exacte la valeur égalisée a log 0 = 0,002996, on trouve comme constante de demi-décomposition de la substance IOO jours. Parmi les produits radioactifs connus, le radium F seul présente une constante de demi-décomposition du même ordre de grandeur (1 /|3 jours). D’ailleurs l’écart entre les deux valeurs indiquées est encore si important que les autours ont cru nécessaire de faire de nouvelles expériences en perfectionnant la méthode d’ob-
- Pour déterminer la région d’action des rayons a, les auteurs ont construit un appareil spécial. Ils ont trouvé que celte région d’action est de 4o5 centimètres pour la préparation, tandis qu’elle est de 3cm,9 pour le radium F.
- Pour voir s’il n’était pas possible que la préparation contînt quelques traces de radium [F, les auteurs ont étudié avec soin si les matières premières employées présentent des traces d’une radiation analogue. Ces mesures ont montré que le plomb ordinaire présente une radiation x ayant une région d’ionisation de 4 centimètres environ.
- L’oxyde et le nitrate de plomb présente aussi une faible radiation, mais trop faible pour que sa région d’ionisation puisse être déterminée.
- L’hypothèse émise parles auteurs, que le principe actif du plomb peut être identique au radium F, est confirmée par la valeur de la région d’ionisation de 4 centimètres et de la constante de demi-décomposition, comparable à celle du radium F. D’autre part, la différence entre les constantes trouvées et celles du radium F est si importante qu’on ne peut en tirer aucune conclusion certaine.
- Les auteurs n’ont pas encore cherché à résoudre la question de savoir si, dans le plomb ordinaire, il peut se trouver normalement du polonium comme partie active constitutive, ou si le plomb possède une radioactivité inséparable analogue à celle du polonium.
- B. L.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Étude graphique de la commutation (SuitejQ). — H. Linsenmann.-— Elektrotechnische Zeitschrift. 16 mai 1907.
- Sur la figure 5 sont portées la courbe indiquée graphiquement (é) et la courbe déterminée par Arnold dans son étude sur les machines à courant continu. A part les portions voisines de l’origine et de l’extrémité, on voit que les deux courbes concordent parfaitement. Lcr différences présentées par les portions extrêmes proviennent moins de la construction d’approximation que du planimétrage de petites surfaces. Pour le résultat final, elles n'ont d’ailleurs pas d’importance, car il faut ajouter à i. le courant
- Fiff- 5-
- Cette construction d’approximation repose sur plusieurs hypothèses. Les intervalles \k doi-
- (') Éclairage électrique., t. II, iy juin 1907, p. 379.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- vent ctre assez petits pour permettre une analogie suffisante entre le polygone des tangentes et la courbe cherchée. Aux endroits où la courbure est forte, on resserre les intervalles ; aux endroits où la courbe est plate, on les élargit. En outre, la courbe doit être continue dans l’intervalle considéré et doit couper au plus une fois la tangente, ou, mathématiquement parlant, ne pas posséder plus d’un point d'inflexion (d'yjd^ = o).
- L’auteur détermine une limite supérieure et une limite inférieure des écarts possibles entre cette construction et l’intégrale exacte. Cette détermination peut être faite géométriquement et analytiquement; géométriquement par la construction de courbes limites eutre lesquelles doit être comprise la courbe intégrale réelle ; analytiquement par la considération du reste de la série de Taylor.
- La détermination géométrique est la suivante : La tangente ne coïncide avec la courbe qu’au point de contact; elle s’écarte de la courbe vers le haut ou vers le bas suivant qu’elle est convexe ou concave vers le bas. Si, dans la figure 4, on prend la tangente à l’origine T0 pour tout l’intervalle suivant, le point extrême ax est situé trop haut et donne une limite supérieure. Si, par l’origine, on mène une parallèles la <1 dixième tangente passant par P, le point extrême 14 donne une limite inférieure de la courbe intégrale, qui doit passer entre a, et bt. Si l’on construit, avec la figure auxiliaire, aux points et 4, les tangentes pour tout l’intervalle suivant, on obtient deux nouveaux points a2 et 42 entre lesquels doit passer encore la courbe intégrale. En j
- poursuivant la construction des tangentes, on
- obtient deux lignes polygonales a^a^a3.........,
- bib.2b3..telles que la courbe intégrale passe en-
- tre les sommets correspondants a242, a3b3... Deux cas peuvent se présenter. Ou bien les lignes polygonales se coupent à l’intérieur de chaque intervalle, comme dans l’exemple précédent : la construction est alors convergente et les erreurs provenant d’un faible écart initial vout en diminuant pour le reste de la construction : la courbe d’approximation effectue en quelque sorte des oscillations stables de part et d’autre de la courbe exacte. Ou bien les deux lignes polygonales s’éloignent l’une de l’autre avec une ouverture de plus en plus grande, sans se couper; la construction d’approximation est alors divergente, c'est-à-dire qu’un petit écart initial entraîne dans la suite des erreurs croissantes, et. la construction est instable, en poursuivant cette même comparaison. Elle n’est pas nécessairement inutilisable, mais il faut faire une construction particulièrement soignée pour que les erreurs ne deviennent pas trop considérables dans la région dans laquelle on utilise la courbe intégrale.
- La détermination analytique, basée sur le calcul du reste de la série de Taylor, exige en général tant de calculs qu’elle est moins avantageuse que la méthode graphique.
- L’auteur détermine l’approximation de la construction par rapport au développement exact d’après la série de Taylor. Si l’on a une équation différentielle donnée
- l’interprétation analytique de la construction indiquée donne pour l'accroissement Aj de l’ordonnée clans l'intervalle A.*', quand les tangentes successives se coupent au milieu de l’intervalle:
- A;/ = ^ | ? (x, y) + y (r + A*, y + Aÿ)J
- en développant d’après la série
- Par développement direct de la.série de Taylor, on trouve :
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- 2 \ô.r diJ'J
- 6 \ô.r2 ”<\r<V/ ’r ôy-/
- Lfi construction indiquée concorde donc jusqu’aux petites grandeurs du troisième ordre (A.r8) avec le développement exact. Si l’on arrête la série de Taylor au deuxième terme, le reste R.h donne les limites d'erreur commise en négligeant les termes supérieurs. On a
- l\a
- . A*8 p»?
- G |
- î/ + eAÿ.
- 00
- La plus grande et la plus petite valeur de ce reste seraient à calculer pour chaque intervalle et à reporter graphiquement : on aurait alors une idée de l’écart possible entre la construction d’approximation et la réalité. D'une façon générale, l’approximation est convergente.
- 2* méthode. — L’auteur passe à une seconde construction qui convient peut-être moins pour des équations différentielles linéaires comme celle dont il s’agit, tandis que la première s’applique à des équations différentielles beaucoup
- Soit (fig. 6) une courbe I\{ de coordonnées Xj et X2 qui sont des fonctions de x seul. On relie un point quelconque P(.c,j) de la courbe intégrale Ki avec le point Pj de la courbe auxiliaire KJ correspondant il la même abscisse x. La ligne de jonction P(P est tangente à la courbe Kg. Celle construction dérive de la première si, dans la figure 2, on prend K., elle-même comme courbe intégrale cherchée. L’auteur détermine l’équation différentielle de Kg.
- tcr . dU _. y — xa
- dx x — X,
- En cc
- Jy,
- dx
- on obtû
- , __y___________
- dx Xj — x X.—x upnrant avec l'équation différ
- it les valeurs suivantes :
- 0=)
- mtielle.
- X2 = 4oo (o,5 — æ-) X,.
- Les coordonnées de la courbe K(, calculées à la règle, ont les valeurs suivantes :
- Sur la figure fi, on a tracé la courbe K{ et on a attribué aux points calculés de la courbe les valeurs correspondantes de ^ = o,i, o,2... Les valeurs intermédiaires de x doivent être interprétées graphiquement. Les tangentes à l’origine et à l’extrémité de la courbe K{ et de la courbe intégrale sont identiques : il est donc inutile de les calculer avec cette méthode.
- Fig. 7.
- La tangente à l’.origine T0 s’étend sur tout le premier demi-intervalle jusqu’au point a sur l’ordonnée de x = o,of) : on relie a avec le point = o,i sur la courbe K( et, en prolongeant, on trouve le point b sur l'ordonnée de x = o,i5. La droite ab est la seconde tangente. Ensuite on relie b avec le point x — o,n sur la courbe K^, et l’on trouvete sur l’ordonnée o,a5. La droite bc est la troisième tangente. On renouvelle la construction jusqu’à ce que l’on arrive à la tangente extérieure Tt en .r=i. On pourrait également partir de cette dernière et faire la
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- construction en sens inverse. La courbe intégrale n'a pas été tracée dans le polygone des tangentes pour ue pas embrouiller la figure. En ce qui concerne l’exactitude de la construction et des courbes limites, ce qui a été dit pour la ire méthode est applicable.
- B. L.
- Le diagramme du moteur triphasé (suite) (*)• — G. Haberland.
- Fadeur de puissance. — Le facteur de puissance est :
- cos^cosXO.E.
- Si l’on trace (fig. 2)un cercle de 100 millimètres de diamètre passant par O, et ayant son centre sur OjX, ce cercle àécoirpe sur 0,E la position 0,Y dont la longueur en millimètres donne la valeur du facteur de puissance en °/0,
- Puissance absorbée. — Si l’on abaisse de E sur l’horizontale passant par Ot la perpendiculaire EE1? celle-ci est égale au courant watté primaire. La puissance, absorbée est donc Lj = 3e, . EE) watts.
- Couple. — Le couple est égal à la puissance transmise au rotor, divisée par la vitesse angulaire synchrone :
- L,= EF . OG.
- La puissance doit être réduite à la différence de potentiel OÀ auxborncs, c’est-à-dire que le courant EF doit être diminué dans le rapport OG : OA. Comme les triangles EBF et OBA sont semblables, EB représente le courant réduit dans le rapport OB : OAj car on a la proportion
- EB___OB
- EF ~ OÀ'
- Si l’on mène les droites OHM et BM et si l’on abaisse sur le diamètre BN la perpendiculaire EP, les triangles EPB et OGB sont semblables, parce que les angles EBM, EBM, OHG et OBG sont égaux et les angles EPB et OGB aussi (ces deux angles ont pour valeur 6o°-j-y). On obtient donc la valeur
- EP = BE
- OG
- OB’
- c’est-à-dire que EB est le courant réduit à la différence de potentiel OA = ct.
- , i5 juin 1907, p. 382.
- La puissanse transmi a pour valeur
- L,.=
- souple a
- Md=-
- à une pha
- .EP.
- 3o
- du rotor
- en désignant par n0 la vitesse de rotation syn-
- Puissance utile. — La puissance utile du moteur est égale au courant du rotor multiplié par la tension utile. Mais cclle-ci est égale à la tension OG diminuée de la chute ohmiqueYG. Si l’on prend le vecteur CV égal à la perte ohmique dans le rotor,.qui correspond au courant secondaire OA, on a les proportions : GU_ OÀ_BC GU ~ EF BG
- et les angles VGB et BGV sont égaux (égaux tous deux à 90°+^). Finalement, on voit que les triangles VGB et UBC sont semblables, c’est-à-dire que les angles VBG et VBC sont égaux (égaux à î).
- Sil’onprendl’angle MBL = CBV =5, EQrepré-sentc le courant utile rapporté à la différence de potentiel aux bornes, car on a :
- EQ____OV
- EP OG
- La puissance utile du moteur a donc comme
- Glissement. — Le glissement du moteur est mesuré par le rapport
- ff=_Qp_
- EP’
- Si l’on mène par le point S dans le prolongement de LM la droite SR parallèle à la tangente MW en M, et si l’on joint E à M, les triangles SMR et BQP sont semblables, car les angles SRM et BQP sont égaux (égaux tous deux à qo° H-y) et les angles MSR, SMW et LBM sont égaux (comme embrassant le même arc). En outre, les triangles TRM et BPË sont semblables, car les angles TRM et B PE sont égaux et les angles R TM, TMW et PBE sont égaux, comme.
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- embrassant le même arc. On a donc les rela-
- PQ___RM
- PB ^ RS PE _ RM PB — RT '
- En divisant, on obtient :
- _PQ_RT
- G PE ^ US
- e’est-ii-dire que la droite EM découpe sur SR une portion TR proportionnelle au glissement. En faisant RS — ioo millimètres, la longueur RT donne le glissement eu “/„.
- Rendement. — Le rendement du moteur a pour valeur :
- La meilleure façon de le déterminer consiste à le calculer.
- Emploi du diagramme du cercle. — Pour employer pratiquement le diagramme du cercle, on peut faire quelques simplifications par suite de la petitesse de la chute ohmiquede tension à vide: en outre, il est avantageux de déterminer les angles par le calcul. Un exemple indique mieux la façon de procéder.
- On a mesuré sur un moteur triphasé de 6,5 chevaux devitesse synchrone «0 = iooo les grandeurs nécessaires que l’on a réduites au circuit
- l") Résistance de l’enroulement statorique par phase (à chaud) /^^rc^oGo ohm.
- Résistance de l’euroulcment rotorique par phase (à. chaud) = o,i i5 ohm.
- Fig. 3.
- 2°) L’enroulement rotorique étant ouvert, on a trouvé (fig. 3) :
- pour la tension slatorique par phase c, — OA — 75 volts
- pour la tension rolorique par phase e' = OH ^ 71,5 volls
- pour le courant à vide ù> -17,1 ampères.
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- 3°) L’enroulement statorique étant ouvert et le rotor excité/on a trouvé :
- pour la tension statorique par phase e, = OA = 75 volts pour la tension rotorique par phase — OU — 78,8 volts pour le courant à vide ij = 16,6 ampères.
- 4") Pour le calcul, on trouve pour la chute de tension ohmique :
- dans le stator : ?'r, = AD = 17,1 . 0,06 = i,o3 v. dans le rotor: i\r2 = CU = 16,6.0,115 = 1,91 v.
- La perpendiculaire de B sur A a pour valeur :
- Par suite de la faible grandeur de AD CV, on doit poser
- OB' = OB approximativement OC ^ OU approximativement. On obtient donc finalement lesvaleurs:
- BIV
- OB'
- BB'
- CB'
- '71,5 ' 7,3
- ,oi37 , 131
- de
- . r , 30, BB'-f-CU 2,80 o ^ igCr-Hî) = —^7^—= ^ = °.3»6.
- 5") La puissance L0 consommée à vide a été trouvée égale à Ggo watts: le courant watté a donc pour valeur, à vide:
- C’est avec ccs valeurs que l’on a tracé le diagramme du cercle de la figure 4. Pour obtenir une échelle simple pour le courant,on a pris une échelle simple pour les tensions 1 millimètre = 0,427 volt. On a porté horizontalement K II = e^= 71,5 volts et l’un a tracé sous l’angle x KO = 78,8 volts. Sur KI1 comme diamètre, on décrit un cercle qui coupe OK au point B. OB représente alors le courant a vide théorique. On a approximativement
- OB = OK — H K = 7,3 volts
- Le courant à vide ayant une valeur théorique de 17, r ampères, ou obtient une échelle pour le courant t millimètre par ampère. On trace en O une droite perpendiculaire à KH et, pour tenir
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- compte des pertes dans le fer et des frottements mécaniques, on Iracc à la distance ?0= 3,o6 ampères de B une horizontale OjZ.
- Sur le segment OjX— too millimètres comme diamètre, ou décrit un cercle: sur le diamètre BX on porte les angles NBM = y et NBL = y+5. Par M et L on trace une droite et on mène SR — ioo millimètres parallèle:' la tangente en M.
- pour la puissance utile:
- L2 = 3 e,. EQ = 3.76 .21 =47^0 watts
- pour le rendement :
- = fi,4i chevaux;
- t=eq
- 1 EE,
- pour le glissement :
- Soit OiE un vecteur de courant quelconque, ici égal à 32.ampères. On trace les droites OfEY et ETM et on abaisse de E sur 0,Z et BN des perpendiculaires dont la première coupe 0,Z en E, et la deuxième BM en P et BL en Q. On a
- pour le courant primaire :
- r, = 0,E = 32 ampères ;
- pour le facteur de puissance :
- cos?
- 0,Y
- 0,X
- — 8o"/o»
- pour la puissance primaire:
- L, = 3e,EK, = 3.70. 20,5 = 5730 watts; pour le couple :
- Mj= j^Vjr =_Sji^L_=4,8oLgm.
- On peut déterminer ainsi, pour un grand nombre de points, la puissance utile, le courant, le rendement, le facteur de puissance et le glissement et tracer des courbes en fonction de la puissance utile. Si l’on compare ces courbes avec celles obtenues par un essai au frein, on constate que la concordance est très bonne.
- Comme vérification, l’auteur a fait encore un essai en court-circuit et a trouve les résultats suivants, rapportés à la tension normale:
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- On voit que la concordance est bonne. La différence trouvée sur la valeur du facteur de puissance est explicable par le fait, que l’essai de court-circuit a été fait avec une machine froide.
- B. L.
- TRANSMISSION & DISTRIBUTION
- Sur la résistance d'isolement et la capacité des conducteurs individuels dans une installation a courants alternatifs. — J. Sahulka.
- Il est important de pouvoir déterminer, pendant le cours d’exploitation, la résistance d’isolement et la capacité des conducteurs d’un réseau à courants alternatifs.
- Soient (6g. i) L4L2 les conducteurs principaux
- O
- Fig. i.
- de l’installation, C,C2 les capacités, [f2 les résistances de pertes de ces conducteurs par rapport à la terre, désiguée par O. La valeur efficace de la tension normale de service est e, la valeur efficace des différences de potentiel entre la terre et les conducteurs LtL2 est e, ou s2. Soient f,, 4 les courants correspondant aux résistances ff2, i', i" les courants correspondant aux capacités 0,(4. Dans le diagramme polaire (6g. 2) on a porté comme vecteurs les valeurs efficaces (et non les valeurs ma.xima, pour plus de commodité) des grandeurs périodiquement variables. Le sens de rotation des vecteurs est le sens des aiguilles d’une montre. Le pôle O représente la connexion à la terre. Le vecteur OLj représente la différence de potentiel îj entre la terre et la ligne L, : le courant i\ est
- représenté par le vecteur OB en phase avec Sj ; le courant i' — ^pCi est représenté par le vecteur ODj déphasé de 90° en avant, p ayant pour valeur 2t. fois la fréquence. Aux courants 4*'
- correspond un courant résultant OR1=J1 qui représente le- courant total passant de la terre au conducteur L,. L’angle de déphasage a entre J, et est donné par la formule
- tg
- = pC. 0/f)
- X
- De la terre O, il doit passer, au conducteur L2, un courant total exactement égal mais opposé au courant J, : ce courant est représenté sur le diagramme par la valeur J2=OKs. Il se compose des courants correspondants à la résistance f2 et h la capacité C2 :
- r£2/>C2=OD2
- La différence de potentiel s2 doit être représentée par un vecteur OL2 en phase avec 4-L’angle de déphasage x2 entre .12 et $2 est donné par la formule
- tg a*
- (’//;)
- La différence de tension e entre les conducteurs L, et L2 se compose de la différence de potentiel entre L, et la terre, égale à — Sj, et de la différence de potentiel z2 entre la terre et L2. Dans le diagramme polaire, e est représenté par la droite LjL2. Un vecteur mené de O jusqu’en un point quelconque des droites LjL2 représente la différence de potentiel entre la terre et le point correspondant de l’appareil d’utilisation. Au moyen d’un voltmètre électrostatique, ou peut, dans toute installation, mesurer
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- les différences de potentiel e, e1; s2 ; on connaît alors le triangle formé par ces différences de potentiel, et, avec lui, l’angle s compris entre les vecteurs des différences de potentiel e^. Cet anode pourrait aussi être posé égal à
- Ll8o + (Xl-xQJ.
- On peut voir que la mesure des différences de potentiel e, e,, e2 permet d’établir toujours deux équations pour la détermination des inconnues, car le rapport de ^ et s2 et l’angle compris entre ces vecteurs est connu.
- Le triangle formé par les vecteurs des tensions e, e2 est en général très obtus. Il peut arriver que les vecteurs s, et s2 sont tous deux plus grands que e et que l’angle entre s,et£2 soit aigu. Ce cas peut se présenter quand l’installation étudiée est constituée par le circuit secondaire d’un transformateur, dans lequel l’isolement entre le circuit primaire et le circuit secondaire est défectueux. Les méthodes de mesure que l’auteur indique dans ce qui suit restent quand même applicables dans ce cas.
- Dans une installation monophasée, le point neutre du potentiel se déplace sur le circuit extérieur (fig. 2). On voit d’abord sur la figure 2 qu’en général aucun point du circuit extérieur ne présente d’une façon permanente un potentiel nul par rapport à la terre: ce ne serait le cas que si la droite passait par le point O, ce qui n’arrive que dans un cas étudié plus loin. Chaque point de l’appareil d’utilisation présente donc on général une différence de potentiel par rapport a la terre ; celle-ci n’est nulle qu’au moment où, sur le diagramme polaire, levecteur correspondant, mené de O jusqu’à un point déterminé de la droite L,L2, se trouve occuper une position horizontale, de telle sorte que la projection sur XX' soit nulle. Le point d’intersection delà droite IIH' avec la droite L,L2 qui tourne dans le diagramme polaire, donne à chaque instant la position du point dont le potentiel par rapporta la terre est nul. A l’instant représenté sur la figure 2, le conducteur L, a précisément un potentiel nul par rapport à la terre, tandis que tous les appareils d’utilisation et le conducteur L4 sont positifs par rapport à la terre. Dans l’espace de temps qui précède cet instant, le point neutre du potentiel s’est déplacé de L2vers L, à travers les appareils d’utilisation, parce que le point d’intersection de OH avec L4L2 s’est dé-
- placé dans ce sens. Dans l’espace de temps qui suit l’instant représente sur la figure 2, le triangle LjOL2 est situé tout à fait au-dessus de IIII'. Les deux conducteurs LjL2 et tous les appareils d’utilisation ont donc un potentiel positif par rapport à la terre. Au moment où Tj1L2 est parallèle à HH , tous les points des appareils d’utilisation et les conducteurs L,L2, ainsi que le générateur électrique, ont la même différence de potentiel positive par rapport à la terre, la différence de potentiel des conducteurs principaux étant nulle. Quand le triangle L,OLa continue à tourner, la droite LjL2 est coupée à nouveau par OH': de la même manière, le conducteur L2 présente d’abord le potentiel nul, puis le point neutre du potentiel se déplace de L2 vers L, à travers les appareils d’utilisation. Quand le triangle LjOL2 est tout entier au-dessous de HH', les doux conducteurs et les appareils d’uti-lisationontà nouveau simultanément un potentiel négatif par rapport à la terre ; au moment où LjL2 est parallèle à HP' le potentiel négatif a la même valeur pour tous les points des appareils d’utilisation et du générateur électrique. La rotation du triangle LtOL2 continuant, IIII' coupe à nouveau la droite L,L2 ; le point neutre se déplace à nouveau de L2 vers L,, comme précédemment. Si, sur la figure 2, la pointe L4 ou le triangle L,OL2 était situé au-dessous de IIH', le point neutre se déplacerait toujours de L2 versL2.
- Le triangle LjC^ ne se réduit à une droite passant par O que quand les résistances de pertes f\f\ sont infiniment grandes, de sorte que les capacités CiC2 ont seules une influence sur la répartition du potentiel (2j = x2 = go0), ou bien quand les capacité CjCa et les résistances de pertes ont des valeurs telles que l’angle de déphasage 5^X2 ont la même valeur. Dans ce cas spécial, un point de chaque appareil d’utilisation a, d'une façon permanente, un potentiel nul par rapport à la terre et, au moment du changement de signe de la tension de fonctionnement e, tout le circuit a un potentiel nul. La somme des différences de potentiel est,
- dans les cas considérés, égale à la tension de fonctionnement e, tandis qu'en général ou a, £t—f-s2 > e et qu’aucun point des appareils d’utilisation n’a d’une façon permanente, un potentiel nul par rapport à la terre. Le cas où le triangle T^OI^ se réduit à une droite est le cas
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- limité entre les'deux eus mentionnés précédemment, où LjOLj est au-dessus, ou au-dessous de
- HH'.
- (A suivre.) 13. L.
- TRACTION
- Compaiaison entre les différents systèmes de traction électrique. — H.-M. Hobart. — FAek-
- irolechnik and Maschinenbau. v» mai 1907.
- L’importance que présente l’électrification des voies ferrées a déterminé un grand nombre d’ingénieurs a étudier si le moteur monophasé à collecteur préseute une solution réellement satisfaisante du problème de la traction électrique.
- En comparaison d’un moteur à courant continu de puissance donnée et de vitesse périphérique donnée, le moteur monophasé à collecteur présente. un faible rendement. Pour des conditions d’exploitation déterminée, il chauffe plus qu’un moteur à courant continu s’il n’est pas à peu près deux fois plus lourd que celui-ci. Évidemment, on peut diminuer l’élévation de température en employant une ventilation artificielle; mais, cet artifice pouvant être employé avec tout autre type de moteur, on ne peut pas en tenir compte dans une étude comparative. Le moteur monophasé à collecteur crache fortement aux balais au démarrage; il n’a qu’un faible entrefer; il est plus lourd que le moteur à courant continu. L’auteur se propose d’examiner ces différents points.
- Une tension d’aîimentatiou élevée est sans doute indispensable quand il s’agit de transformer d’une façon satisfaisante en vue de l’exploitation électrique «ne ligne de chemin de fer ; mais pour atteindre de hautes tensions, on a recours au courant monophasé qui entraîne avec lui bien des incommodités. Cependant, le courant continu à haute tension a déjà donné de bons résultats en pratique et présente la solution la plus satisfaisante pour la traction électrique des trains lourds.
- Quand on emploie du courant monophasé, il faut adopter, à cause de la forte chute de tension dans les rails, une tension plus élevée que ne l’indiquent les considérations basées sur le rendement économique. La chute de tension dans une portion de rails de longueur déterminée est beaucoup plus grande avec du courant mo-
- nophasé qu’avec du courant continu ; il faut donc limiter l’intensité de courant à une valeur beaucoup plus faible qu’il ne serait rationnel. Finalement, on est forcé d’employer une tension inutilement élevée, même saus tenir compte de la chute ohmique de tension. Les différents moyens proposés pour diminuer la chute de tension dans les rails sont trop coûteux et trop compliqués pour pouvoir être d’un emploi général.
- Avec le courant continu, la tension de 3 ooo volts au fil d’alimentation est amplement suffisante et permet de construire d’une façon satisfaisante l’organe de prise de courant. Si l’on fait abstraction des difficultés du retour du courant par les rails; on pourrait aussi employer du courant monophasé à 3 000 volts, si l’on n’envisageait pas le supplément de poids de matériel roulant que l’équipement à courant monophasé entraîne forcément. Enoutre, il faut tenir compte du faible facteur de puissance et du mauvais rendement qui, pour une énergie déterminée sous une tension donnée, conduit à un courant d’intensité beaucoup plus grande qu’avec le système à courant continu. On pourrait alors employer une tension de k 000 à 5 000 volts, mais la considération de la chute de tension dans le rail conduit à adopter une tension de 10000 à 20 000 volts an fil d’alimentation.
- II peut être intéressant de rappeler l’opinion des ingénieurs compétents sur les avantages et les inconvénients du système monophasé et du système à courant continu.
- Valalin indique que les moteurs monophasés pour traction sont plus lourds que les moteurs à courant continu et que le rapport de transformation plus grand qu’ils exigent pour les engrenages conduit a un plus grand encombrement : « Le rendement plus faible, les pertes plus considérables, le collecteur plus large, le champ magnétique pulsatoire, toutes cês conditions conduisent à un poids plus élevé pour le moteur monophasé que pour le moteur continu. L’expérience montre qu’il est possible de construire des moteurs à courant continu à faible vitesse de rotation présentant un bon rendement que l’on peut placer directement sur l’essieu à entraîner : avec les moteurs monophasés, l’intercalation d’un train d’engrenages présentant un rapport de démultiplication de i/5 ou do 1/6 exige de la place. Le poids élevé du moteur à collecteur exige aussi une place importante ; c’est pour
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- cela qu'il est impossible de construire un moteur monophasé de grande puissance à faible vitesse de rotaLion. » Valatin est partisan du système triphasé. Dans une étude comparative basée sur un exemple numérique, il iudique que, pour une vitesse périphérique donnée du rotor, un moteur monophasé -à collecteur est, en général, deux fois plus lourd qu’un moteur triphasé Ganz et Cu.
- Larnme, le pionnier de la traction monophasée, indique lui-méme que le moteur à collecteur ne peut que difficilement fonctionner avec du courant alternatif : « Comme condition fondamentale pour ce genre d’exploitation, il faut qu’un moteur destiné à fonctionner sur courant alternatif soit un excellent moteur à courant continu. »
- Czerhati estime que, dans Je système monophasé. l'équipement électrique doit être plus lourd que dans le système triphasé.
- Valatin fait, remarquer que la plupart des perturbations dans l’exploitation des chemins de fer électriques et les réparations les plus fréquentes sont dues au collecteur, et. que le moteur monophasé a beaucoup plus de chances d’avarie au collecteur que le moteur à courant continu. Les dimensions du collecteur et les crachements aux balais sont beaucoup plus importants dans le moteur monophasé que dans le moteur continu, et l’entretien du moteur doit entraîner des dépenses d’exploitation bien plus considérables.
- L’auteur souhaite vivement que l’on puisse se passer du collecteur en adoptant une autre solution meilleure. Mais le moteur monophasé exige non seulement un collecteur, mais encore il possède le plus mauvais collecteur que l’on ail jamais employé depuis l’établissement de moteurs de traction.
- Dodd évalue de a3 à 36 kilogrammes par cheval l’équipement électrique avec le système à courant continu, fit de 38 à 5o kilogrammes par cheval l’équipement électrique avec le système monophasé : « L’équipement électrique des locomotives à courant continu pèse 23 à 36 kilogrammes ; dans les locomotives du New-York Central, il est réduit à nkgr,5 par cheval. Avec le système triphasé, le poids de l’équipement électrique est le même qu’avec le système continu. Dans les locomotives monophasées, l’équipement électrique de la locomotive pèse jusqu’à 38 à 5o kilogrammes par cheval. »
- Sprague se prononce en faveur du système de
- traction à courant continu à haute tension et indique que la tension de i 5oo volts, employée par lui, n’est pas du tout la limite de la tension que l’on peut adopter avec du courant continu.
- Valatin donne des chiffres montrant que les pertes dans les moteurs monophasés à collecteur sont deux fois plus grandes que dans les moteurs à courant continu : « Le moteur de 225 chevaux de la compagnie Westinghouse présente un rendement maximum de 86 °/0, d’après les publications les plus récentes ; les moteurs à courant continu des locomotives du New-York Central ont un rendement de ç)3 °/0 ; les moteurs triphasés des nouvelles locomotives de la Yalteline ont un rendement de i)3 %• » Les Partes sont donc de i!\ °/o dans le moteur monophasé et de 7 "/0 dans le moteur continu. Pour un même échauffement, le moteur monophasé pèse donc deux fois plus lourd que le moteur continu de
- Il est impossible de concilier avec les opinions qui précèdent les indications données par Eich-berg, d’après lesquelles « le poids de l’équipement électrique est équivalent dans le système monophasé et dans le système continu dans les mêmes conditions d’exploitation, si l’on fait abstraction du transformateur. En tenant compte de celui-ci, le poids total de la voiture équipée avec le système monophasé ne dépasse que de 7 celui d’une voiture équipée avec le système con-
- Sohœpf émet une opinion analogue. Il prétend qu’un moteur monophasé de i5o chevaux de la Compagnie Westinghouse pèse 2 45o kilogratn-, mes et qu'un moteur à courant continu de même construction pèse 2 020 kilogrammes. Dawson a émis une opinion analogue. Par contre, Carter a indiqué qu’un moteur monophasé de 90 chevaux (puissance déterminée pur uu cchauflemcnt de 75° au bout d'une heure) pèse 2,4 tonnes avec scs engrenages, et qu’un moteur à courant continu de 175 chevaux, tels que ceux employés encore sur le Roston-CIevaled Uailway, pèsea,i4 tonnes, y compris les engrenages. Le poids rapporté au cheval est donc plus que double dans le moteur monophasé, si l’on fait une comparaison en partant des mêmes bases.
- Si l’on essaie un moteur dans les mêmes conditions de fonctionnement, une fois avec du courant monophasé et une autre fois avec du courant continu en se basant sur la même élévation de
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- température, le moteur continu a, pour un même poids, une même vitesse de rotation et une même élévation de température, une puissance égale au moins au double de celle du moteur monophasé. La raison peut en être trouvée dans une étude de Lamine lui-même, dans laquelle cet auteur donne les indications suivantes sur les pertes détaillées dans le moteur monophasé à collecteur :
- 1° Pertes dans le fer dues à l’inversion de l’aimantation dans l’induit et dans l'inducteur avec la fréquence du courant d’alimentation ;
- 2° Pertes dans le fer de l’induit dues aux variations d’aimantation provenant de la rotation de l’induit ;
- 3° Pertes dans le fer à la surface des pièces polaires et du noyau de l’induit dues aux lignes de force des dents de ces deux portions de la
- 4° Pertes dans les enroulements inducteurs;
- 5° Pertes dans les enroulements induits ;
- G0 Pertes aux balais ;
- 7° Pertes par frottements et par résistance de l’air.
- Parmi ces sept pertes définitives, les pertes dans les enroulements inducteurs (4) ne sont pas plus élevées dans le moteur monophasé que dans le moteur coutinu. Il est facile de voir que, de deux moteurs équivalents au point de vue de la puissance, de la vitesse et de l’élévation de température, le moteur présentant le plus faible rendement sera aussi le plus lourd.
- Or le rendement d’un moteur monophasé normal de 200 chevaux est au maximum de 86 °/u à pleine charge, tandis que celui d’un moteur continu est de y3 °/a. Les pertes dans les deux moteurs sont dans le rapport de i4 à 7, c’est-à-dire sont deux fois plus grandes dans le moteur monophasé que dans le moteur continu. Pour des moteurs de traction, réchauffement esta peu près proportionnel au poids. Dans le moteur monophasé, le poids doit donc être double de celui du moteur à courant c&itinu pour que la chute de température soit la même dans les deux
- Cela n’est vrai, toutefois, que si l’on suppose que les moteurs fonctionnent à pleine • charge pendant tout le temps qu’ils sont en service; mais la puissance moyenne nécessaire povir la propulsion n’est pas supérieure au quart de la puissance prévue : la comparaison devrait doue |
- porter plutôt sur la puissance moyenne des moteurs et non sur la puissance nominale. Dans ces conditions, les inconvénients du moteur monophasé seraient encore plus prononcés.
- Le poids en tonnes d’un moteur monophasé à collecteur et d’un moteur continu (y compris les engrenages et le cerceau), pour une même élévation de température, une même vitesse et une même charge, est donné à peu près exactement par les chiffres suivants :
- Puissance nominale. . . 300 200
- Poids en tonnes. ... 5,6 2,8
- Ces chiffres correspondent à une élévation de température de 75°, mesurée au thermomètre, après une heure de fonctionnement à pleine charge. Il n’y a pas de raison pour introduire dans la comparaison la question de la ventilation artificielle. C’est évidemment un moyen employé avec succès par les constructeurs, mais il permet de réduire aussi bien le poids des moteurs continus que des moteurs monophasés.
- On voit, d’après les chiffres qui précèdent, que, dans un moteur monophasé de 200 chevaux, le poids est de 0,028 tonnes par cheval et, dans un moteur continu de 200 chevaux, il est de o,oi4 tonne par cheval nominal.
- Une autre méthode de comparaison consiste à déterminer le poids par cheval pour un même moteur fonctionnant d’abord sur courant continu et ensuite sur courant monophasé et présentant dans les deux cas un é,chaudement de 70" au bout d’une heure de marche à pleine charge.
- Les constructeurs ont deux principes de construction différents. Les uns donnent au moteur monophasé le même poids qu’au moteur à courant continu et admettent le plus grand échauf-fement qu’ils s’efforcent de combattre ; les autres établissent le moteur monophasé plus lourd que le moteur continu de même puissance pour obtenir le mêmeéchaulfement; d’autres enfin prennent une solution intermédiaire.
- L’un des points les plus faibles du moteur monophasé réside dans l’enroulement inducteur-série. Tandis que, dans le moteur à courant continu, la chute de tension dans les bobines inductrices est égale au produit du courant inducteur par la résistance et n’atteint que 3 à 6 "/„ de la différence de potentiel aux bornes du mo-
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- teur, il en est tout autrement dans le moteur monophasé. La chute de tension dans l’enroulement inducteur-série est aussi élevée que la différence de potentiel aux bornes de l’induit du moteur. Il faut alors un bon isolement entre les tours successifs qui constituent chaque bobine. Non seulement le facteur de remplissage des bobines inductrices est plus petit pour une tension donnée, mais il y a plus de danger de ruptures d’isolant.
- Les difficultés que présente la construction des moteurs monophasés à collecteur ont obligé, pour obtenir une bonne commutation, à établir ces moteurs pour une faible tension. Dans un moteur de 200 chevaux, la tension de fonctionnement est comprise entre a5o et 35o volts, et, même dans ces conditions, la commutation est défectueuse au démarrage. Même si le rendement d’un moteur monophasé était aussi bon que celui d’un moteur continu et si son facteur de puissance était égal à l’unité, il faudrait faire passer par les balais un courant double de celui d’un moteur continu à 6oo volts et quintuple de celui d'un moteur continu à i 5oo volts. Si l’on tient compte du plus faible rendemeut et de la composante déwattée du courant, on peut admettre que, dans un moteur monophasé h collecteur do 200 chevaux, les balais et les collecteurs doivent être dimensionnés pour un courant six fois plus intense que dans un moteur continu de 200 chevaux. Les dépenses de remplacement des balais ne sont pas du tout négligeables, et l’on peut évaluer qu’elles sont six fois plus élevées dans un moteur monophasé que dans un moteur continu.
- Les difficultés que l’on rencontre pour isoler l'enroulement inducteur et pour obtenir une bonne commutation rendent très problématique l’établissement de moteurs monophasés prévus pour une tension plus élevée.
- Dans le système monophasé, l’équipement d’une automotrice doit comprendre, en outre, un transformateur abaisseur de tension, des appareils nécessaires, etc. Il en résulte un supplément de poids de l’équipement électrique, qui pèse environ i,5 fois plus lourd que l’équipement d’une automotrice à courant continu.
- Pour un équipement à quatre moteurs de 200 chevaux, il faut compter sur les poids sui-
- Quatre moteurs de 200 chevaux. 22,4 11,2
- Poids de l’équipement électrique. 11,2 4,5
- P.77DS TOTAL............. 33,6 j5,7
- Les bogies et le truck doivent être établis solidement s’ils sont appelés à porter un poids plus élevé; il faut encore tenir compte de ce supplément. Mais, faisant abstraction de cette augmentation de poids, l'auteur admet simplement que l’équipement électrique total est deux fois plus lourd dans le système monophasé que dans le système continu.
- En résumant ce qui précède, on arrive aux conclusions suivantes ;
- La tension d’alimentation ne peut, en général, pas être inférieure à 8000 à 16000 volts pour des lignes de chemins de fer, sans quoi la chute de tension dans les rails est trop élevée.
- La différence de potentiel aux bornes d’un moteur monophasé ne peut pas dépasser 35o volts, sans quoi la commutation est trop mauvaise et le facteur de remplissage est trop faible.
- S’il n’y a pas d’espace suffisant pour l’isole-menl, les bobines inductrices risquent fort d’être percées.
- Les appareils supplémentaires qu’exige le système monophasé entraînent une augmentation de poids telle que l’équipement électrique pèse deux fois plus lourd avec le système monophasé qu’avec le système continu.
- Le collecteur du moteur monophasé, forcément établi pour une faible tension, est gros, lourd et coûteux. En outre, il faut prévoir une très grande surface de frottement des balais, et le renouvellement de ceux-ci entraîne des dépenses élevées. Il se produit fréquemment des avaries au collecteur, même quand on visite et qu’on entretient soigneusement le collecteur et les balais. Les pertes au collecteur sont élevées par suite de la grande intensité du courant qui traverse les balais. 11 se produit, en outre, des étincelles qui occasionnent encore des pertes.
- Quand le moteur tourne doucement après le démarrage, un courant de grande intensité est engendré dans l’induit court-circuitc et produit un échauffement exagéré.
- Par suite de la vitesse de rotation .élevée du moteur monophasé, le rapport de transformation des engrenages doit être grand ; il en résulte
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- une diminution du rendement et une usure rapide des pignons dentés.
- Un autre inconvénient propre au moteur monophasé est le couple relativement faible pour lequel les roues commencent à patiner.
- L’auteur conclut finalement que le moteur continu est bien supérieur au moteur monophasé pour la traction ; mais, d’après lui, la supériorité du moteur continu sur le moteur triphasé n’est nullement établie.
- O. A.
- ÉLECTROCHIMIE
- Sur la capacité et la résrstance des pellicules recouvrant les anodes d’aluminium. — M. C. Gordon. — The Elcclrieicm.
- Quand on emploie l’aluminium comme anode dans la plupart des solutions, il se forme une pellicule très isolante tant que la tension n’est pas trop élevée ou que la direction du courant n’est pas inversée. Ces pellicules présentent de l’intérêt pour la réalisation des redresseurs électrochimiques. Les expériences ont montré que la résistance des pellicules et la tension à laquelle la résistance commence à décroître, tension généralement appelée voltage critique, varient avec l’élcctrolyte employé, ainsi qu’avec la température.
- L'auteur s’est proposé d’étudier la capacité électrique de ces pellicules. La méthode employée pour la mesure de cette capacité est analogue à la méthode de Nernst pour la mesure de la capacité de polarisation. Un pont de Wheatstone contient, dans une branche, des électrodes d’aluminium plongeant dans une solution ; l’une déliés a une surface très grande en comparaison de 1 autre, de façon que la capacité mesurée soit pratiquement celle de la petite électrode seule. Un interrupteur à languette vibrante permet de connecter l’élément d’abord a une batterie locale dont la différence de potentiel agit entre les deux électrodes, afin de former une pellicule sur la petite électrode, puis d’intercaler cet élément dans la branche du pont pour la mesure. La branche adjacente contient un condensateur en Mica de o,5 microfarad ou un condensateur en papier de 6,8 microfarad, et une résistance non inductive en série avec le condensateur; cette résistance sert à équilibrer la conductibilité de
- la solution. Les deux sommets du pont sont reliés par un fil résistant sur lequel se déplace un contact glissant relié, par l’intermédiaire d’un récepteur téléphonique, à l’autre sommet. Aux deux extrémités de ce conducteur résistant sont branchés deux fils aboutissant au secondaire d’une petite bobine d’induction munie d’un shunt qui permet de régler l’intensité du courant. En appelant C, la capacité du condensateur, shunté par une résistance R2 compensant la résistance de l’électrolyte, R, la résistance en série avec le condensateur C, ,Ca la capacité de l’élément à électrodes d’aluminium, R3 et R4 les résistances des deux portions du fil diagonal, on a, quand le téléphone reste silencieux :
- C^C^Ra/R,)
- R2 = R, (R^/Rj).
- Résistance de la pellicule R = R2(R4/R3).
- L’électrode sur laquelle se formaient les pellicules était une bande d’aluminium de i centimètre de largeur environ, plongée dans la solution sur une hauteur de i à l\ centimètres. L’autre électrode était une feuille d’aluminium environ 20 fois plus grande.
- Le degré de poli do la surface produit une différence considérable dans la valeur de la capacité. Les surfaces formées on coupant l’aluminium dans la thérébentine avec un instrument tranchant ont donné les plus faibles capacités. Les valeurs de la capacité des surfaces coupées dans la thérébentine étant pratiquement les mêmes que celles de l’aluminium poli, on a employé ce dernier métal pour les expériences suivantes. Une série de mesures faites sur la variation de capacité avec les différentes surfaces polies ont donné les résultats qu’indique le tableau I.
- TABLEAU I Solution (NH,)s CO-,.
- CAPACITÉ
- Plusieurs observateurs ont constaté que les
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- électrodes tubulaires, particulièrement quand elles sont à refroidissement d’eau, sont meilleures pour redresser le courant que les électrodes ordinaires plates. Fischer a trouvé que les électrodes tubulaires ainsi refroidies, plongées dans l’acide sulfurique, pouvaient tenir ioo volts et donnaient des pellicules de plusieurs dixièmes do millimètres d’épaisseur. Les électrodestubulaires, même refroidies avec de l’eau à o°, donnent les mêmes valeurs de la capacité que les électrodes plates. La différence la plus notable entre les électrodes tubulaires refroidies par dé l’eau et les électrodes sans refroidissement est la rapidité avec laquelle la capacité croît après que le courant de formation est établi.
- Plusieurs observateurs ont trouvé que la tension à laquelle les pellicules commencent h se rompre — le voltage dit critique — diminue rapidement quand la température croît. On n’a pas constaté de variation correspondante de la capacité. Celle-ci a conservé la même valeur de ro° à 2,5°, au moins dans les limites des erreurs expérimentales, c’est-à-dire 2 à 3 °/0. Après avoir établi ce fait pour deux ou trois solutions, l’auteur a fait toutes les mesures à la température ambiante, comprise entre 15° et 25°.
- La formation de la pellicule n’est jamais instantanée. Le courant a d’abord une valeur élevée, puis diminue rapidement, et atteint ou bout de quelque temps une valeur constante. La diminution de capacité à mesure que le courant continue à passer est d’abord rapide, puis plus lente, et approche d’une valeur tninirna. Cette diminution de capacité n’est pas proportionnelle à celle du courant résiduel. Généralement, après une application de cinq secondes du courant continu, la capacité atteint quelques centièmes de sa valeur miniina. Le temps nécessaire pour l’amener à i °f0 de sa valeur minima varie beaucoup avec la tension et un peu avec la solution. Pour 20 volts, il faut généralement cinq minutes environ, et pour ioo volts, il faut souvent 20 minutes. Les valeurs de la capacité indiquées par l’auteur dans cette étude sont des valeurs mi-nima, en supposant que le minimum est atteint quand une nouvelle application du courant de formation pendant cinq minutes donne une diminution de capacité inférieure à i %.
- Scott a constaté que la capacité de l’aluminium dans l’acide sulfurique décroît rapidement
- quand la tension de formation croît, mais il n’a pas trouvé de relation simple entre la capacité et la tension. Les mesures de l’auteur, faites sur un grand nombre de solutions et des tensions plus élevées, ont montré que la capacité varie comme l’inverse de la tension de formation. L’explication naturelle de ce fait est que l'épaisseur des pellicules est proportionnelle à la tension de formation.
- L’auteur a d'abord cherche à déterminer comment la capacité varie quand on change l'élee-trolvte. Il s’attendait à trouver que chaque électrolyte présentât une valeur particulière de la capacité pour une tension de formation donnée, valeur différant de celle des autres électrolytes, à cause de la différence d’épaisseur et de la différence de constante diélectrique. Il n’en a pas été ainsi, comme le montrent les chiffres indiqués dans le tableau IL
- ÉLECTROLYTE CITÉ
- (iNHs)aC03 o,34 0,069
- K2Cr207 o,35 0-069
- (CllOH)^ (C0.,)2 KNa o,35 °»nfi9
- JNaNH.HPO, o,34 0,071
- CCILA.fCOHï CCOoILâ o,33 0,070
- Na2SO o.39
- HaSOj. . .’ °’5°
- La série des mesures précédentes fut répétée plusieurs fois, et les variations constatées ont rarement dépassé 3 °/„. Ces faibles variations peuvent être attribuées à des erreurs de lecture des indications du voltmètre et de mesure delà longueur exacte de la pellicule, déterminée simplement par la profondeur d’immersion. Les expériences ont confirmé la relation indiquée précédemment, d'après laquelle la capacité est inversement proportionnelle à la tension de formation. Les valeurs plus élevées trouvées pour le sulfate de sodium et pour l’acide sulfurique peuvent être dues au fait que, dans ces solutions, la pellicule se dissout plus rapidement I que dans les autres. Tandis que, pour les autres J solutions, il n’y a pas d’accroissement de capa-
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- cité quand la pellicule reste pendant cinq minutes dans la solution après que le courant de formation a été coupé, il y a une légère augmentation avec le sulfate de sodium, et une forte augmentation avec l’acide sulfurique. Deux séries de mesures, montrant la rapidité de cel accroissement, sont résumées par le tableau II.
- Quand on emploie comme électrolyte un sel fondu, il se forme aussi une pellicule isolante. Dans un mélange de nitrate de sodium et de nitrate de (potassium fondus, la capacité a été trouvée plus faible que dans des solutions hydratées. La capacité croit si rapidement après l’interruption du courant de formation que l’on ne peut pas déterminer exactement la valeur mi-nima. La résistance des pellicules de ces sels fondus est beaucoup moindre que celle des solutions hydratées. Tandis que la résistance de celles-ci est telle que l’emploi d’une résistance en parallèle avec le condensateur exerce peu d’effet sur le minimum, cette résistance en parallèle doit être ajustée avec soin dans le cas où l’électrolyte est un sel fondu. La plus grande valeur obtenue pour la résistance ,a été de 4oo ohms pour une surface de i5 centimètres carrés ou Gooo ohms par centimètre carré.
- En ce qui concerne la valeur de la résistance des pellicules, l’auteur a trouvé les résultats suivants :
- La résistance apparente, calculée d’après le courant résiduel, ne croît pas du tout en proportion de la diminution de capacité.
- La résistance, mesurée au pont avec un faible courant alternatif, est beaucoup plus faible que la résistance apparente calculée d’après la valeur du courant résiduel.
- La résistance, mesurée au pont pendant que
- le courant de formation est très actif, présente environ un tiers de la valeur qu’elle a quand on la mesure après la rupture du courant.
- Connaissant la constante diélectrique des pellicules, ou peut déduire leur épaisseur de leur capacité. Mais, même sans cela, on peut tirer quelques conclusions, sur les valeurs maxima et minium de l’épaisseur. Tout d’abord, il y a lieu de noter que les pellicules formées dans l’acide sulfurique et dans le sulfate de soude sont bien différentes des autres pellicules. Dans les sulfates, la pellicule n’est pas tout entière isolante, mais il semble que Ton ait affaire à une pellicule isolante recouverte d’une pellicule conductrice. Les faits qui conduisent à cette conclusion sont les suivants : Mott et d'autres expérimentateurs ont trouvé que les pellicules dans l’acide sulfurique sont beaucoup plus épaisses que dans d’autres solutions. Or, on trouve au contraire que les pellicules formées dans l’acide sulfurique ont une capacité sensiblement supérieure aux pellicules formées dans d’autres solutions à la même tension. Si Ton emploie des électrodes tabulaires à refroidissement artificiel, il est facile de former des pellicules dans l’acide sulfurique à des tensions de formation de ioo volts, dont l'épaisseur atteint plusieurs dixièmes de millimètre. Fischer a trouvé que l’épaisseur de telles pellicules à 72 volts est de oc“,02, et l’auteur a trouvé que des pellicules formées à 100 volts ont des épaisseurs comprises entre orn',o3 et oc,n,o4. La plus faible valeur trouvée pour la capacité d’une telle pellicule a été de' o,i5 microfard par centimètre carré. La pellicule étant plongée dans la-solution, la capacité augmente rapidement, et devient dix fois plus grande au bout d'une demi-heure, mais il n’y a pas de modification correspondante de l’épaisseur pendant ce temps. Cela seul suffit pour amener à conclure que la pellicule visible n’est pas la même que la pellicule isolante dont on mesure la capacité. Le calcul de la constante diélectrique nécessaire pour que la pellicule totale ait une capacité aussiimportante confirme cette conclusion. En employant la formule suivante :
- C —KA/4-rf,
- C étant la capacité, K la constante diélectrique, A la surface et d. l’épaisseur, le tout exprimé en unités G.G.S., on trouve, pour une capacité de o,i5 microfarad par centimètre carré et pour une épaisseur de ocm,o3, une constante diélec-
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- îrique supérieure à 5ooou, ce qui est évidemment absurde.
- Dans toutes les autres solutions, les pellicules ne sont pas suffisamment épaisses pour être vues ii l’œil nu, et il n’y a pas de raison pour supposer qu’elles consistent en autre chose qu’uue simple couche isolante. On peut admettre que la constante diélectrique de cette couche est comprise entre i et 80. Mott et Zimmerman concluent de leurs expériences qu'elle a pour valeur ik environ. Le tableau IV indique les épaisseurs des pellicules calculées d’après la capacité par centimètre carré, en admettant que la constante diélectrique ait pour valeur i, 10 ou 100.
- Zimmerman et Mott ont déterminé l’épaisseur de telles pellicules par une méthode interferen-tielle. Mott estime que, pour ioo volts, l’épaisseur est de ioXio_!. Zimmerman évalue à 7,5. io-0 l’épaisseurd’une pellicule à 100 volts.
- En cc qui concerne la nature de la pellicule, Mott a émis l’hypothèse que la matière chimique et l’épaisseur des pellicules dépendent beaucoup de la nature du radical acide de l’élcctrolyte. La capacité ne dépendant pas de la nature de l’électrolyte, cette hypothèse est à rejeter.
- _____ H. R.
- ÉLÉMENTS PRIMAIRES ET ACCUMULATEURS
- .'Perfectionnements récents apportés aux accumulateurs au plomb. — Centralblatt jilr Accu-
- Perfectionnements aux accumulateurs électriques. — Il.-W. VAX Radkn, C.-B. Robinson et M. Metz. — Brevet anglais 21 719 du 20 octobre 1906; acc. 7 février 1907.
- La matière active doit être solidement maintenue en place et la grille ne doit pas se dilater. Pour cela, on étampe dans une feuille de plomb doux, de meme largeur mais plus longue qiie la
- plaque à fabriquer, une série d’ouvertures telles qu'il se produise des bandes inclinées en sens opposé et, entre ces bandes, des pointes saillantes. Entre deux séries de bandes et de pointes est ménagée une barrette conductrice munie de trous. La grille ainsi formée est placée dans une forme, dans laquelle on coule un cadre en plomb dur. Ensuite, on place dans les espaces vides des fibres (telles que du verre pilé ou des cheveux), on remplit avec une pâle de litharge et d’eau, que maintiennent bien en place les fibres, on laisse scchcr, et l’on presse légèrement entre deux surfaces horizontales. La masse est solidement maintenue entre les pointes et les bandes.
- Perfectionnements aux accumulateurs électriques. — J. Waddell et D.-P. Battery C°. — Brevet anglais, 7808, du 27 mars 1906; acc. G décembre 1906.
- Pour égaliser la densité de l’électrolyto, sans remuer les dépôts de matière active qui se forment au fond du bac, les inventeurs aspirent le liquide par des trous ménagés dans le fond du bac et débouchant dans un tube fermé donl l’extrémité supérieure courbée se trouve au-dessus de l’électrolyte. L’aspiration est assurée par de l’air comprimé amené au premier tube par une tubulure latérale. Le tube d’amenée d’air comprimé peut aussi être concentrique au tube d’aspiration.
- Procédé pour augmenter la capacité des plaques en plomb spongieux employées dans les accumulateurs. — J. Diamant. — Brevet anglais 22 S19, 9 octobre Tijofi ; acc. 17 janvier 1907.
- La capacité des plaques en plomb spongieux diminue parce que la couche superficielle devient dense. Si on retourne cette couche superficielle et si on met à l’extérieur la couche intérieure, encore poreuse, l’accumulateur présente à nouveau la capacité primitive. Cela peut être obtenu facilement en constituant la plaque, dès l’origine, par des plans successifs parallèles. La couche extérieure dure est régénérée peu à peu quand on la tourne vers l’intérieur, et peut à nouveau être remise a l’extérieur dans la suite. Il est avantageux de ne pas attendre une diminution importante delà capacité, mais de faire le changement un peu plus tôt, de façon à éviter la chute de matière active et la sulfatation. E. B.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ENERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l'Institut. — A. BLONDEL, Ingénieur dos Ponts et Chaussées, Professeur à l’École des Ponts et Chaussées. — Éric GÉRARD, Directeur do l’Institut Électrotechnique Monte-fiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’École des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre do l’Institut. — D. MONNIER, Professeur à l'École centrale des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur h la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille, Membre Corri de l'Institut.
- LA PILE A GAZ ET LA PILE AU CHARBON' (suite) (’).
- Les expériences de MM. Haber et Fieisehmann ont été exécutées à Taide de tubes en verre dur de Thuringe. L’élcctrolyte était conslilué par une petite plaque de ce verre. Deux tubes soudés ensemble par le bas, également en verre de même nature, étaient platinés au fond. Les deux fonds ont ensuite été fondus ensemble et souillés de manière à former une petite plaque platinée au milieu du tube complet. Le tube de verre ainsi préparé était glissé avec une pile thermo-électrique dans un tube de porcelaine, de manière à cc que les soudures
- Fig. 3. — Appareil Haber.
- de l’élément soient rapprochées de la plaquette de verre. Le tube de porcelaine lui-même étaitentouré d’un cordon d’amiante etintroduit dans un lubede verre quel’on plaçaitdans un fourneau à gaz à feu réglable. De chaque côté du tube do verre, se trouvait un lube capillaire de porcelaine servant à introduire les gaz et livrant passage aux électrodes de platine. Ces dernières sont terminées par une petite brosse de même métal qui venaits’étendre de chaque côté de la petite plaque électrolyte platinée (fig. 2).
- O 1:Éclairage Électrique,
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. II. — N° 26.
- Les forces furent mesurées par la méthode de compensation de Poggcndorf, en se servant d'un éleclromètre capillaire do Lippmann comme appareil indicateur de zéro.
- De très nombreuses expériences furent effectuées à diverses températures : à 290® C., avec du platine, avec de l’or ; à 570® avec du platine et de l’or également.
- Comme électrolyte, on se servit de verre, ainsi qu’on vient de le dire et également de porcelaine.
- Les résultats obtenus peuvent être résumés de la manière suivante :
- Il est possible, en se servant de verre comme électrolyte, et do platine ou d’or comme électrodes, de construire des piles à gaz tonnants fonctionnant dans le voisinage de 4üo° et 68o°. Ces piles donnent des valeurs expérimentales conformes aux valeurs théoriques des forces éleclromotrices que la thermodynamique permet de calculer.
- L’influence de la vapeur d’eau fut qualitativement, mais non quantitativement, trouvée conforme à la théorie.
- A 33o°, spécialement pour l’oxygène, on observe des divergences assez sérieuses, mais à cette température, on obtient, cependant, en général des résultats assez satisfaisants.
- A 8oo°, avec de la porcelaine platinée, les valeurs de la pile à oxygène et à hydrogène concordèrent. admirablement avec les données Ihéoriques ; il en fut de meme pour la pile à hy-
- Les piles à gaz tonnants donnent des valeurs un peu plus faibles, qu’il serait utile de revoir. L’influence de la vapeur d’eau, dans le cas du verre comme électrolyle, fut trouvée qualitativement conforme à la théorie ; quantitativement les divergences sont assez importantes.
- Dans une seconde série de recherches (Zeitschrift fïir anorganische Chemie, vol. 5i, 1906). MM. Haber, Glyn et Foster ont cherché à élucider les points demeurés obscurs dans l’étude précédente.
- Ils ont repris, en les modifiant, certaines expériences faites à l’aide du verre comme électrolyte et en ont institué d’autres en se servant de porcelaine. Le dispositif expérimental était analogue à celui déjà décrit.
- Ces diverses recherches ont conduit aux conclusions suivantes :
- Nous pouvons considérer trois sortes de piles à gaz :
- à) Celles dans lesquelles la pression partielle de l'oxygène avait des valeurs différentes des deux côtés de l’électrolyte ;
- b) Celles dans lesquelles la pression partielle de l’hydrogène avait des valeurs différentes des deux côtés de l’électrolyte;
- c) Celles dans lesquelles la pression partielle de la vapeur d’eau, et celle de l’hydrogène avaient des valeurs différentes des deux côtés de l’électrolyte.
- Dans les deux premiers cas, l’accord est parfait entre le calcul et l’observation ; dans le dernier, les valeurs trouvées expérimentalement sont plus faibles que celles qu'indique la théorie.
- A 1 000 degrés une pile à gaz au platine (porcelaine platinée) a donné une force électromotrice de i,o52 volt (moyenne de 6 mesures).
- La f. é. m. théorique E1TO0 était de 1 080. Les résultats sont donc satisfaisants.
- Dans les piles à gaz tonnants, la teneur en vapeur d’eau des gaz employés doit être la même pour les deux gaz. On a constaté que la porcelaine n’était pas indifférente vis-à-vis de la vapeur d’eau et c’est précisément ce phénomène qui explique les divergences observées lorsque les gaz actifs en contiennent en mélange. Ces divergences étaient du même ordre pour une pile:
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- 435
- à laquelle
- que pour
- à laquelle
- H2 concentrée porcelaine /étendu Ha I120 étendu / ecqncentré H20
- ïpplique la formule :
- AO
- 2F ^II20 p‘H2 ’
- ippliqtie la foi
- 02 conc. \ H20 étendu/
- E =
- RT
- In
- pQ'P
- p'W
- 'O, dil.
- J120 conc.
- 4° Piles à gaz divers.
- Ainsi que nous l'avons rappelé, Grove, Gaugain, etc., ont constitué des couples avec d'autres gaz que ceux produits par la décomposition de l’eau. On peut également utiliser les vapeurs, saturées ou non, qui se comportent comme les gaz. Si ces vapeurs sont combustibles, l’élément obtenu est une véritable pile au charbon ou au carbone. Nous étudierons plus loin cette combinaison.
- Nous avons indiqué ailleurs, — monographie sur les piles à gaz (*), — quelques-uns des dispositifs qui ont été proposés et essayés dans ces dernières années. On connaît l’àccumula-teur Cailletel et Collardeau à la mousse de platine ou de palladium. Signalons le dispositif imaginé par M. Paul Ribbe : les électrodes sont creuses et ont la forme do tubes poreux garnis de noir de platine. Dans la pile Rash on se sert, comme électrolyte, de gaz conducteurs chauffés à haute température ou de llammes conductrices.
- Nous pouvons rattacher à cette catégorie d’éléments les piles au chlore et notamment les piles au chlore liquide. M. E. Muller a déterminé très exactement la force électroinotrice du couple gazeux chlore-hydrogcne, dans le cas où l’électrolyte est l’acide chlorhydrique et où les gaz sont amenés constamment sur les électrodes.
- Les valeurs trouvées sont les suivantes pour les diverses concentrations de l’acide :
- F. c. m........................................... i 366 1 485 i 546 1 586 volts.
- Un assez grand nombre de dispositifs de piles au chlore ont été essayés dans ces dernières années. Rappelons les éléments de Defonvielle et Humbert (charbon-zinc amalgamé, eau saturée de chlore, additionnée d’acide chlorhydrique), la pile Upward (zinc dans vase poreux et chlorure de zinc-charbon entouré de morceaux de charbon sur lesquels passe un courant de chlore) f. é. m. = 2-11 volts, la pile Guitard et Roeh, celle de Fournier et Ageron (fer cylindrique dans protochlorure de fer— vase poreux — charbon poreux dans solution d’acide chlorhydrique avec chlore gazeux) f. é. m. = i-3 volt, celle de Picqueur (zinc dans solution qui devient chlorhydrique, bloc de charbon courant d’acide hypochloreux), l'accumulateur Rosset (zinc dans eau pure ou solution sel marin, charbon de cornue ou métaux nobles, chlore gazeux), l’accumulateur Pisca (zinc en forme de disque, eau de chlore, charbon), autre dispositif avec chlore liquide, f. é,m. = 2 volts.
- Il est évident que ces divers éléments mettant le chlore à contribution sont plus inléres-
- 0) Les piles k gaz et le, accumulateurs légers, i9o5.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 26.
- sants en théorie qu’en pratique. On hésitera toujours à placer chez soi des appareils, si étanches soient-ils, capables de laisser fuir un gaz aussi désagréable et même aussi dangereux.
- L’acide sulfureux bien qu’assez suffocant, est cependant en meilleure posture. Aussi a-t-il été proposé à diverses reprises. Dans l’élément thermochimique de L. P. Basset (brevet anglais du 26 juillet 1906), l’énergie électrique est produite par l’oxydation de l’acide
- sulfureux à l’aide du brome. L’appareil se compose d’un récipient 5 (fig. 3) à fermeture hermétique, renfermant des électrodes de charbon 6 (fig- 4) et des parois poreuses 7 alternant avec ces dernières. Les espaces en sont parcourus par un courant de l’électrolyte liquide. Dans l’espace 8, le courant va de 10 vers 11 ; dans l’espace 9, il va de 12 vers i3.
- La première et la dernière électrode de charbon sont munies (fig. 3) de bornes i4 et i5 reliées à un circuit électrique 16.
- Le réservoir 17 renferme de l’acide sulfureux mélangé à de l’acide sulfurique dilué. Ce liquide s’écoule’dans les chambres 8 par le tube 10.
- Le réservoir 18 contient un mélange d’acide sulfurique dilué et de brome. Le tube 12 amène ce mélange dans les chambres 9.
- Les solutions épuisées, venant de n et i3 se réunissent dans une canalisation commune' 19 d’où elles passent, grâce à l’action d’une pompe 20 mue par le moteur 21 dans la canalisation 22, puis clans le récipient a4, chauffé par le brûleur 33 ; du milieu de ce récipient part un tube 24 qui s’enroule en serpentin autour du tube 22 et conduit le liquide à la partie inférieure d’un autre récipient 25 (par le tube 26). Ce dernier est en communication, par le tube 27, avec la partie inférieure d'une chambre 28, dont la partie supérieure est reliée, — grâce au tube 29, enroulé en spirale dans le réfrigérant 3o, — avec la partie supérieure du récipient 23. Ce dernier a donc trois orifices. Quant à la chambre 28, elle est munie d’un second tube 3i qui le met également en communication avec le tube 26. De même, le récipient a5 est mis en relation avec le récipient 18 par le tube 32. Les robinets 34 et 35 sont mus par un levier 36 ; ils sont établis de manière à laisser passer autant d’acide dans le tube 26 que dans le récipient 25.
- Le mélange d’acidc sulfurique et d’acide bromhydrique produit par la réaction du brome sur l’acide sulfureux, conformément à l’équation :
- SO + uBr-f- 213*0 — SOlP-f-aBrH
- se décompose dans le récipient 20 grâce à la chaleur, en brome ou en acide sulfureux qui
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- sc dégagent par le tube 29 : le brome se condense dans le réfrigérant 3o et coule dans le réservoir 25, tandis que l’acide sulfureux passe de la chambre 28 dans le tube 27 par le tube 3i. L’acidc sulfureux en excès demeure dissous dans l’eau qui coule du réservoir 28 par le tube 24.
- L’acide sulfurique dilué échauffe le liquide dans le serpentin 22 et coule eusuite en partie dans le réservoir 18, par le réservoir 25 et en partie dans le réservoir 17. Par suite, le liquide qui passe du réservoir 25 par le tube 3y dans le réservoir 18 a la composition du mélange initial : Br2-(-/iII20 + SG4H2. D’autre part, l’acide sulfureux se dissoutdans l’acide sulfurique dilué — dans le prolongement du tube 26 — de sorte qu’après le réservoir 17, on a une solution de la composition: S02-f-nH20 -}- SOfP. On réalise ainsi la circulation simultanée des deux liquides actifs et leur régénération continue. La f. é. m. obtenue est. de o,63 volts. Si l’on'remplace l’acide sulfureux par d’autres substances oxydables, comme l’acide suif-hydrique, l’acide iodhydrique, les sulfoeurbonales alcalins, on obtient également un courant, mais les produits de la réaction ne sont pas régénérablcs. On peut les utiliser pour certaines applications. On pourrait aussi employer le chlore, mais la régénération serait plus difficile.
- (A suivre.) A. Berthier.
- LA RÉPARTITION DU GOURANT DANS LES ÉLECTRODE S {fin) (' ).
- Maximum de la densité constante de courant sur l’électrode-disque (le courant étant amené par le pourtour extérieur). — La condition éleetrochimique traduite par l’inégalité : v; — 7^0,
- (E-t)>*2<£xR%
- d’où l’on déduit, pour une électrode-disque de rayon et d’épaisseur donnés, et une tension initiale adoptée E :
- /£<^
- l’égalité correspondant au maximum de la densité constante de courant qu’il soit possible de faire régner sur toute la surface do rélectrod,e-disque.
- Notons la relation linéaire de k et de e, dont on peut disposer ainsi que de H, pour augmenter ce maximum, à défaut de (E — ç), dont la variation ne peut se faire qu’entre des limites assez étroites mises en évidence dans l’étude précédente de Y Elecirolyse des mélanges.
- Cas particulier. — Considérons l’ensemble des deux équations différentielles générales
- C) L'Eclairage Electrique,
- [= — XeXa P
- . Ll, p. 228, 298, 334. 307 et 4io.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N*» 26.
- et supposons qu’on donne à l'électrodc-disque une épaisseur variable, définie par la relation linéaire :
- e — m x x,
- par exemple. On obtient ainsi un disque évidé coniquement (fig. i5).
- Supposons aussi qu’on veuille faire régner une densité de courant constante sur cette électrode :
- 2t7w X dx ?'xï
- l et (h-?)
- Cherchons la forme de l’autre électrode..
- L’intégration de la dernière de ces équations donne : •
- I = /iXirX
- comme nous l’avons vu plus haut, et, en égalant les deux valeurs de 1, on obtient :
- k X - X X1 — — X e X x X = — X m X x X x X ^ = — < m X xq X k X c1 X ,
- p dx p dx p . dx
- c’est-à-dire :
- dl — —------x dx,
- 2p Xm
- Gl_j> = 1
- (E — o) l0
- les deux droites et tjE vont se couper en un point situé sur la droite ox.
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- et, en intégrant :
- ‘2p X ÏH
- fonction linéaire : l’autre électrode doit constituer le sommet d’un cône.
- L’intérêt de ces formes coniques d’électrodes réside dans ce fait qu’il est facile dans la pratique de les réaliser très régulièrement, et de pouvoir faire régner ainsi une densité de courant constante sur toute la surface d’une électrode, dans certaines recherches délicates, en se mettant en môme temps à l’abri des variations de concentration le long de l’électrode, grâce à la disposition horizontale de celle-ci.
- Variation du potentiel le long du rayon du disque évidé coniquement. — Maximum de ce rayon (cas de la densité de courant constante).
- Nous avons obtenu transitoirement plus haut l’équation :
- On en déduit :
- 1 = &x^Xæs = --
- et, en intégrant :
- Pour x=l\, ïj = E,
- d’où l’on déduit pour la constante d’intégration :
- C = E-^fxR,
- et finalement:
- v) = E—^2S£x(tt—x),
- ou, en faisant intervenir la force électromotrice de décomposition de l’électrolyte tp :
- (<-ç) = (E-?)-^.X(R-s).
- Pour qu’il y ait électrolyse normale, on doit avoir la condition électrochimique : c’est-à-dire :
- E ——a),
- en chaque point de l’électrode, et par suite au centre (æ = o), point pour lequel (yj — ?) est visiblement le plus faible.
- On en déduit :
- (F> — ,)>^xR,
- et comme on a vu dans l’étude de l’Electrolyse des mélanges qu'on ne dispose de (E—®) que dans d’étroites limites, on en déduit un maximum de rayon R pour le disque coniquement évidé :
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 26.
- On remarquera avec intérêt que l’on dispose de m, c’est-à-dire de l’angle de biseautage' du disque coniquement évidé, caron a: ?n = tga, pour agir sur ce maximum et éloigner cette limite, sans toucher ni à la tension appliquée ni à la densité constante de courant: cette forme d’électrode est, en effet, très rationnelle et éminemment favorable à la bonne répartition du courant, on le conçoit très bien. Sa disposition horizontale dans l’électrolyte achève de la rendre parfaite, en évitant dans la pratique la variation relative de la concentration aux différents points de l’électrode.
- Dans le cas où le rayon réel de l’électrode dépasserait ce maximum, l’électrolyse normale s’arrêterait sur l’électrode-disque coniquement évidé à un rayon x donné par la relation :
- >i--î=o = (E-T)-^X(R-*),
- c’est-à-dire :
- x= rayon limite de l’clectrolysc normale.
- R = rayon réel du disque.
- Xe pas oublier qu’on suppose ici le courant amené par le pourtour extérieur du disque, cl qu’ainsi c’est le centre de l’électrode qui resterait sans manifestation d’éleclrolyse normale, si son rayon dépassait une certaine valeur: c’est-à-dire que l’électrolyse normale se
- manifeste et se propage dans tous les cas jusqu’é
- ; distance maximum ------= (E — y) du
- pourtour extérieur par où arrive le courant dans l’électrode-disque coniquement évidée, avec répartition uniforme de la densité de courant.
- Maximum de la densité constante de i 'inégalité: (vj — donne:
- La condition électrochimique traduite par
- (lî—?)>^*Xll,
- d’où l’on déduit pour une électrode donnée et une tension E adoptée
- L’égalité correspond au maximum de la densité constante de courant qu’il soit possible de faire régner sur toute la surface de l’électrode.
- Xotons la relation linéaire de k et de m, hyperbolique de k el de R, grandeurs dont on peut disposer, pour augmenter ce maximum, à défaut de (E — 9), dont la variation est toujours renfermée en pratique dans d’étroites limites (Electrolyse des mélanges').
- Cas d’une électrode triangulaire. — Considérons une électrode affectant la forme d’un triangle isocèle, le courant étant rationnellement amené par la base, de telle sorte que l’intensité du courant qui continue à parcourir l’électrode diminue en même temps que décroît la section offerte au passage du courant (fig. 16).
- En appliquant la loi d’Ohin à un élément de surface AA', on obtient :
- Pour l’électrolyte :
- r____. p X l
- 1 ' Xxdx'
- le signe — parce que ^ est négatif.
- - x d\,
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- 441
- Pour 1’cleetrodc :
- i,=_LXûxI.
- k.
- Comme on a, cPautre part:
- Ji~ x h
- on en déduit les deux équations difl'érentiellcs générales :
- et :
- /..X (/>-*)
- c 'xrx/i
- X(r,-f),
- ; X h
- Densité de courant constante. — Nous supposerons qu'on veuille faire régner de courant constante, en faisant varier l’écartement des électrodes l:
- Densité de courant =----r-^———— ï-Hlî — k.
- ,oXfcLï)x,/J; 9Xt h
- On en déduit :
- </I =- + X (x — h) X dx,
- et, en intégrant :
- i=Xxfc-il+c.
- h 2
- Déterminons la valeur de la constante d’intégration:
- Pour x — h, on a I = o, donc
- En égalant les deux expressions de I, et en remarquant que
- =ix.'x-dx v dx'
- densité
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N* 25.
- on obtient : et, en intégrant :
- dl = -\---— x (x — A) X dx,
- 2p xe
- Pour x = o, /=/„, d’où l’on déduit la valeur de la constante d’intégration :
- ' C_/0 ’
- et finalement la variation de l’écartement des électrodes donnée par la relation paraboliqu
- l=L-
- V
- -xxx (2h — x),
- Variation du potentiel le long de la hauteur du triangle. — En égalant les deux valeurs de , on a obtenu :
- . kx\^
- ’est-à-dire:
- x*„x(æ—; sxi tlx
- ^x(x-hy = +
- i:i = yc.(x — h) x dx.
- et, en intégrant :
- „=XixO-/0’ + f:.
- ke
- Pour a: = o, jy = E, d’où l’on déduit la valeur de la constante d’intégration : C = E —
- ke
- et finalement la relation :
- E —— ke
- ?Xxx(2h — x),
- ii, on taisant intervenir la force éleclromotrice de décomposition de l’électrolyte ç :
- Maximum de la hauteur du triangle h. — La condition éleelroehimique d’électrolyse normale se traduit par l’inégalité: ïj — ç^-o.
- On en déduit, en considérant le point où la tension yj est visiblement la plus faible, c’est-à-dire ici le sommet du triangle, (x= h) :
- c’est-à-dire : _ _______
- a<V^x(e_t)-
- Dans le cas où la longueur de l’électrode A dépasserait cette valeur, l’électrolyse normale s’arrêterait sur l’électrode à une distance x donnée par la relation:
- ri-^o^E-O-^XtfxOA-a),
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- en prenant le signe—, dans la résolution de l’équation du second degré, puisque x est ici toujours plus petit que A.
- On remarquera que le radical est alors toujours réel, puisque h est supposé dépasser la valeur limite d’électrolyse normale qui y figure justement, et que l’on a bien x = h, lorsque h possède exactement cetto valeur limite de l’électrolyse normale.
- Maximum de la densité constante de courant. — La condition électrochimique traduite par l’inégalité :
- ri~ f>°>
- donne :
- (E-
- 4e
- On en déduit :
- »)
- Notons que l’on dispose de e et de h, dans le rapport —, à défaut de (E—y), pour admettre une densité constante de courant sur toute l’électrode, aussi élevée que l’on veut. Cas particulier. — Supposons que tout en voulant maintenir une densité de courant con-
- slante sur toute la surface de l’électrode, on donne à celle-ci une épaisseur variable, par suite très facile à réaliser dans la pratique (fig. 17). e = mx(h-*)- Nous avons alors l’ensemble des quatre équations : !_ ex\X(/>—x)^,dr, ! A~-,“0xL=^x* = f'xT'-4’ h Cherchons la forme à donner à l’autre électrode dans ces conditions. La troisième équation donne : d I — X (x— h^'xdx, et en intégrant : i=J'>pï 2 h Déterminons la constante d’intégration : pour x = h, on a I = 0 ; donc C = 0. linéairement
- donc C = o.
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- T. LI. — N° 26.
- En égalant les deux valeurs de I, et er drt
- remarquant que l’on a :
- k X s' X
- et :
- e = mx{h-x).
- on obtient :
- mx(h—x)x\,x(lt—x)
- fXh
- X k XfX
- et, en intégrant :
- dl —-------£—- x dx,
- 2171 X f
- fonction linéaire pour l’écartemcnt des électrodes, et qu’il est très facile de faire réaliser par une inclinaison convenable donnée à l’une ou à l’autre électrode.
- IJ sont concourantes en un même point.
- (*] — <p) _ l (E
- droites ox, (E — <p) (r|— <f), et
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- Variation du potentiel le long de la hauteur du triangle-électrode. — En égalant les deux valeurs de I, on a obtenu :
- et, en intégrant :
- x (/. — — «xtoli-t)1 Ai
- 2 h px/i dx
- rf, =—
- , = _^!XJ+C.
- Pour x ~ o, on a : r, = E, d’où l’on déduit la valeur de la constante d’intégration :
- C = E,
- et finalement la relation:
- , = e-*^£x*.
- ou, en faisant intervenir la force électromotrice de décomposition de l’électrolyte © :
- Maximum do, la hauteur h de l'électrode triangulaire taillée en biseau. — La tension est visiblement la plus faible au sommet du triangle, point pour lequel a: = A.
- La condition électrochimique d’électrolyse normale so traduit par l’inégalité :
- (r,-9)>o.
- On en déduit :
- (E —
- d’où un maximum pour A :
- On remarquera que l’on dispose de m, c’est-à-dire de l’angle du biseau, car on a : m — tg a, pour agir sur ce maximum et reculer celle limite, le cas échéant, sans toucher à la tension appliquée, ni à la densité constante de courant.
- Si la longueur réelle de l’électrode dépassait celle valeur, l’électrolyse normale s'arrêterait sur l’électrode à une distance x donnée par la relation :
- c’est-à-dire:
- Maximum de la densité constante de courant. — L’inégalité ci-dessus donne :
- rX(E-?),
- c'est-à-dire un maximum pour la densité constante de régner sur toute la surface de l'électrode.
- trant qu’il soit possible de faire
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE T. LI. — N» 26.
- Notons que l’on dispose de m el de h, c’est-à-dire de l’importance relative de l’acuité du biseau, à défaut de (R — s), pour faire varier la valeur de ce maximum.
- Existe-t-il une forme d’électrode telle que la densité de courant y soit constante, avec un écartement constant ? —• Soit X la largeur de l’électrode dans la tranche considérée (X est une fonction de x). La surface infiniment petite de la tranche est: Xxdx.
- La densité de courant, avec les mêmes notations que précédemment, est donnée par:
- ).xè p' X /
- Or, si la densité de courant k est une constante, et si l’écartement des électrodes l n’est pas une variable, on en déduit:
- r, — ? = constante = E — 9,
- par conséquent.
- 11 faudrait que la conductibilité do l’électrode fût infinie, pour que le passage du courant ne fasse pas baisser la tension, ce qui est irréalisable ; ou que l’intensité du courant fût partout nulle — 9 = o = E — 9), et alors il n’y a plus électrolyse normale ; ou que la résistivité de l’électrolyse p lut infinie, et alors il n’y a. plus aucune électrolyse, c’est l’état de circuit ouvert.
- L'épaisseur variable de l’électrode, en même temps ou non que sa largeur X, ne peut modifier on rien ces conclusions, le passage du courant dans un conducteur faisant toujours baisser la tension suivant la loi d’Ohm, quelque forte que soit cette section.
- il n’existe donc pas de forme théorique d’électrode permettant d’y faire régner une densité de courant constante, avec un écartement constant de l’autre électrode.
- Conclusion.
- L’étude de la Répartition du courant dans les électrodes montre qu’il n’existe pas de forme môme théorique d’électrode, où l’on puisse faire régner une densité de courant constante, si l’on ne fait varier en même temps l’écartement des électrodes. Mais nous avons pu mettre en évidence des formes et des inclinaisons simples, des fonctions linéaires faciles à réaliser dans la pratique, aussi bien pour des recherches de laboratoire que dans l’industrie électrochimique, et qui assurent la répartition uniforme du courant sur toute la surface de l’électrode, dont cette étude nous montre les dimensions maxima réellement utilisables, et qui, fait intéressant à noter, sont indépendantes de la tension appliquée sur l’électrode. Nous avons vu en môme temps le rôle des paramètres : e, p, p’, /, qui interviennent tou-
- iours sous la forme - et d X l, cl qui caractérisent nettement l’influence de l'électrode et P
- de l’électrolyte dans la répartition du courant, des valeurs élevées pour ces deux facteurs :
- - et p' x l, assurant une meilleure répartition de la tension sur toute la surface de l’électrode P
- comme on le conçoit très bien à priori.
- Le pouvoir des pointes nous a manifesté son rôle perturbateur considérable sur l’électrode en voie de galvanisation, et son influence éphémère sur l’électrode en voie de dissolution, dont la surface est, par suite, toujours très régulièrement attaquée.
- On a noté enfin l’emploi avantageux de la disposition horizontale pour les électrodes, disposition qui évite l’influence nuisible des phénomènes perturbateurs dus aux variations
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- 447
- de concentration relatives le long des électrodes, suivant les couches horizontales de l’élec-trolyle, variations amenées par le phénomène du déplacement relatif des ions-têtes de files, en fonction de leurs masses respectives, mis en évidence dans un travail antérieur (l), et l’établissement des courants de diffusion qui en sont la conséquence.
- Dans de précédents articles (*), nous avons fait l’étude extrêmement intéressante de l'Électrolyte des Mélanges, qui a mis en évidence l’existence de tensions critiques et de densités de courants correspondantes, d’une influence manifeste sur la uature des réactions électrochimiques engagées aux électrodes. On y a vu notamment le rôle de la résistivité de l’électrolyte dans le coefficient angulaire de la densité de courant.
- Il était nécessaire de faire suivre cette étude de celle de la Répartition du courant dans les électrodes, qui montre justement comment se localisent la tension et la densité de courant, ces deux facteurs essentiels dos phénomènes électrochimiques, à la surface des électrodes, et qui permet, grâce à des artifices simples à réaliser, de faire régner une densité de courant constante sur toute la surface d’une électrode, tout en se tenant dans des limites déterminées pour la tension appliquée entre les électrodes.
- Georges Rosset.
- (i) L'Eclairage Electrique, 1906, t. XLVI, n« 13 et t. XLVIII, n° 29, p. 89.
- 0 L’Eclairage Electrique, 190;, t. L et LI, n« 7, 9, iü, 1 h, i5.
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- ."Effet de la. réaction d’induit dans les moteurs synchrones etdanslescommutatrices. — B. P. Mac Cormick. — Electrical Reviev>, 27 avril 1907.
- Généralement, dans l'étude du fonctionnement des moteurs synchrones et des commutatrices, on construit les diagrammes sans tenir compte de l’effet de la réaction d’induit. Le diagramme complet de la eommutatriee ou du moteur synchrone dépend des lois suivantes :
- l° La somme vectorielle de la force électro-motrice du générateur E? ou force électromotrice imprimée et de la force contre-électromo-tricc du rotor Eni donne la force électromotrice de réactance Eæ ;
- 20 La force contrc-clcctromotricc doit être représentée comme décalée de 90° en arrière du champ résultant ou de la force inugnétornotrice ;
- 3° La force magnétomotrice de l’induit est en phase avec le courant de l’induit ;
- 4° La composante de force éiectromotrice nécessaire pour compenser la force électromotrice
- de réaction lui est égale et opposée en. phase et doit, par suite, être représentée comme en quadrature avec le courant;
- 5° La force magnétomotrice résultante, ou la force magnétomotrice qui, divisée par la réluctance du circuit magnétique, donne le flux par pôle, est égale à la somme vectorielle de la force magnétomotrice, due à la réaction d’induit, et de la force magnétomotrice des inducteurs, indiquée par un ampèremètre intercalé dans le circuit d’excitation;
- 6° La réaction d’induit totale peut être exprimée en ampère-tours par pôle, comme ayant pour
- (1/2)0,707 an,
- a- étant le nombre de conducteurs par pôle et par phase, n le nombre des phases et i le courant par conducteur. Cette formule s’applique à la forme d’enroulement généralement employée dans les alternateurs. Pour les enroulements de commutatrices, on obtient de meilleurs résultats •en calculant la réaction d’induit comme en courant continu.
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- L’ÉCLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. LI. — N° 26.
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- Diagramme général du moteur synchrone.
- Les quantités qui figurent dans le diagramme général du moteur synchrone sont si nombreuses et dépendent tant les unes des autres qu’il est très difficile, quand on commence à construire le diagramme, de décider quelles sont les quantités que l’on doit se donner comme fixées. On peut toujours supposer une source constante de force électromotrice E9 et, si l'on se donne la charge du moteur et ses pertes, on connaît immédiatement la composante wattée du courant.
- C’est un fait bien connu que, pour une charge donnée du moteur synchrone, on peut modifier entre certaines limites le facteur de puissance en modifiant l’excitation. On débute en connaissant la force électromotrice Eg du générateur, le courant total et le facteur de puissance. On trace Etf à une échelle quelconque, ainsi que la composante wattée OA. On trace ensuite le courant total 01 faisant avec Eg = p un angle dont le cosinus est égal au facteur de puissance supposé (fig. i). Perpendiculairement et déphasée en arrière du courant, on trace E^, tension de réactance égale au produit du courant total par la réactance totale du circuit, la résistance étant négligeable dans la plupart des cas. En combinant Ej et Eæ, on trouve Em, force oontre-électromotrice du moteur. On trace X„ en phase avec le courant, représentant la réaction d’induit aune échelle quelconque choisie. On trace X, déphasé de yo° sur la force contre-électromotrice et représentant l’excitation nécessaire pour produire la force électromotrice à circuit ouvert, donnée par la courbe de saturation avide du moteur synchrone. Les ampère-tours résultants X étant la somme rationnelle des ampère-tours inducteurs et des ampère-tours de réaction d’induit, on obtient les ampère-tours inducteurs en retranchant vectoriellement Xa de X : on obtient ainsi excitation nécessaire pour que le moteur fonctionne dans les conditions supposées. Le diagramme précédent tracé pour une charge quelconque du moteur donne la valeur de l’excitation nécessaire pour la valeur supposée du facteur de puissance. On peut supposer différentes valeurs du facteur de puissance et construire les diagrammes correspondants : les résultats obtenus sont ensuite portés sous forme d’une courbe indiquant le cou-
- rant total en fonction de l’excitation ou le facteur de puissance en fonction de l’excitation.
- La figure i représente le diagramme pour un courant déphasé en arrière : on peut noter que la tension de réactance a une phase telle qu’elle se retranche de la tension du générateur, ce qui amène une réduction de la force contre-électro-uiotrice nécessaire. La réaction d’induit Xa est dans une position telle que, quand on la retranche des ampère-tours résultants X, les ampère-tours inducteurs sont plus petits que les ampère-tours résultants. D’une façon générale, quand le courant est déphasé en arrière dans un moteur synchrone, l’effet de la réaction d’induit est de renforcer le champ, et de diminuer de cette façon l’excitation nécessaire.
- La figure 2 se rapporte au moteur synchrone fonctionnant avec un courant déphasé en avant. Les conditions sont inverses de celles auxquelles correspond la figure i. La tension de réactance E* s’ajoute à la tension du générateur E„ et la force, contre-électromotrice Em a une valeur plus élevée : la réaction d’induit, soustraite du champ résultant, donne une valeur des ampère-tours inducteurs plus grande que le flux résultant nécessaire. D’une façon générale, quand un moteur synchrone est alimenté par un courant déphasé en avant, la réaction1 d’induit tend à affaiblir le champ, et à augmenter ainsi le courant d’excitq-tion nécessaire pour produire la force magnéto-motrice résultante nécessaire.
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- Commutatrices.
- Dans une commutatrice, le courant des enroulements induits peut être considéré comme résultant de deux composantes, le courant alternatif et le courantcoutinu. Le courant alternatiflui-mème résulte de deux composantes, une composante déwattée par rapport à la force contre-électro-motrice et une composante en phase avec la force contre-électromotrice de la commutatrice. C’est cette composante seule, en phase avec la force contre-électromotrice, qui est convertie en courant continu. On peut dire que la composante wattée du courant alternatif et le courant continu, circulant dans des directions opposées, se neutralisent l’un l’autre, ne produisant ainsi aucune réaction d’induit, et que la réaction d’induit d’une commutatrice peut être supposée produite uniquement par la composante déwattée du courant alternatif.
- Fig. 3.
- Le diagramme du moteur synchrone est applicable à la commutatrice avec la modification indiquée de la réaction d’induit. La construction du diagramme de commutatrice est indiquée par l’exemple suivant (fig. 3). Etant donnée une commutatrice fonctionnant à vide, la force élec-tromotrice Em et la force contre-électromotrice Eg sont à peu près exactement égales. On trace OA et l’on fait l’angle o correspondant au facteur de puissance acquis. On trace OB à go degrés en avant de OA ; et on prolonge cette droite. Avec Eÿ comme centre, et avec la force contre-électromotriec Em (correspondant à la différence de potentiel à courant continu) comme rayon, on trace un arc qui détermine le point E. La tension de réactance est alors Eœ. On complète le parallèlogram me EmOEffEœ. On trace Iw opposé -en phase à Em et correspondant au courant continu. On trace en Iw une droite perpendiculaire •à OIw. On trouve aussi i, courant déwatté par
- rapport à la force contre-électromotrice et produisant seul la réaction d’induit. Xa représente cette réaction d’induit et OX2 représente les ampère-tours inducteurs nécessaires pour produire Em à vide, déduits de la courbe de saturation à vide. On ajoute X„ et X2, et l’on obtient OX,.qui représente l’excitation résultante nécessaire. X' représente l’excitation nécessaire pour produire la tension à vide — E'ÿ. En retranchant X' de X, on obtient Xc, ampère-tours de oompoundage nécessaires. Celle dernière soustraction doit être effectuée algébriquement et non géométriquement. Connaissant I et Eæ, on peut calculer la réactance à intercaler dans la ligne. Le diagramme précédent peut être construit d’après les grandeurs à courant alternatif ou d’après les grandeurs à courant continu. Les tensions alternatives peuvent être réduites aux tensions continues par division par 0,612 ; les ampères alternatifs peuvent être réduits aux ampères continus par multiplication par 1,06.
- La méthdde qui précède permet de tracer les courbes en V du moteur synchrone. L’auteur cite l’exemple d’un moteur à six pôles, avec s5oo tours inducteurs par pôle et 3a4 bobines induites d’un tour chacune. La courbe en V a été tracée avec une réactance de o,o4i6 ohms dans chaque branche ; la tension alternative était maintenue constante et égale à 36o volts. Toutes les valeurs sont considérées du côté alternatif. On prend d’abord le point 200 ampères pour le courant déphasé en avant : la tension de réactance est
- Eæ —200 . o,o4i6 .\/3,
- Le facteur y/3 ramenant la tension de réac tance, par branche à la tension de réactance entre conducteurs. La tension de réactance du courant déphasé en avant est ajoutée directement à la force électromotrice du générateur. On a ainsi Kt = 36o + i4,35 = 374,35 volts, ce qui correspond, sur la courbe de saturation, à 5,y ampères inducteurs. La commutatrice, considérée au point de vue d’une machine à courant continu, ayant un enroulement à six circuits, le courant par conducteur, compté en courant continu, a pour valeur 200 X 1,06 divisé par 6. En multipliant par le nombre total de tours 324, et en divisant par le nombre de pôles, on obtient les ampère-tours de réaction d’induit par pôle.
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- 200 . 1,06.3a4___
- 6.6. 2 5oo
- ampère.
- Cotte réaction d’induit affaiblit le champ et exige une excitation de 55,g -+- 0,76 ou 56,66 ampères.
- En traçant le diagramme pour un courant déphasé en arrière, on a
- Em = 36o — 14,35 = 345,65.
- Cela correspond à une excitation à vide de 4,5 ampères. On a comme précédemment X„=o,76 etX = 374 ampères. Les points ainsi déterminés coïncident parfois exactement avec les points trouvés expérimentalement.
- TRACTION
- Nouveau système de commande des trains à unités multiples. — The Eleetrieîan, 19 et 26 avril 1907.
- Les systèmes de commande des unités multiples d’un train employés jusqu’à présent reposent les uns sur une méthode électromagnétique avec solénoïdes shunt commandés par des courants locaux à une tension égale à la tension d'alimentation, les autres sur une méthode électropneumatique avec valves électromagnétiques à basse tension commandées par des courants locaux fournis par une petite batterie d’accumulateurs. Le nouveau système, établi par la Société Dick-Kerr et Ci0, est purement électromagnétique, avec solénoïdes série commandés par le courant négatif ou courant de retour des moteurs du train. Il a été appliqué aux trains de la ligne électrique du Lancashire et Yorkshire.
- —CTc*TL'W(Ji^-.avS! “Ï
- .....1____________„
- Fiff. 1.
- On a fréquemment reproché au système électromagnétique avec solénoïdes shunt que des conducteurs à haute tension doivent circuler tout le long du train. Dans le nouveau système, cet inconvénient est évité. La figure 1 repré-
- sente schématiquement le principe du montage employé pour utiliser'lè courant de retour des moteurs à la commande des contacteurs. T représente l’organe de prise de courant, MM les moteurs, EEj les connexions à la terre. Le circuit entre T et la terre peut être complété soit au moyen des contacts cc et E soit au moven des contacts CC, des solénoïdes SS et de E,. La première connexion qu’il est nécessaire d’établir est la connexion entre T et E. On l’obtient en fermant cc vers la terre E par l’intermédiaire des moteurs par la manœuvre du commutateur YV à deux directions. Si cc sont maintenus fermés, et si W est déplacé pour faire passer le courant vers la terre E4 à travers les solénoïdes SS et si ces solénoïdes ferment les contacts CC, les moteurs démarrent. Si les contacts ccsont ouverts, aucun circuit n’est interrompu, puisque ces mêmes contacts sont doublés par les contacts CC. On manœuvre alors le commutateur W, le courant qui passait par les solénoïdes SS va directement à la terre et les électro-aimants ne sont plus excités ; les circuits sont donc ouverts en CC. Sur le circuit WSSEï peuvent être dérivés d’autres circuits, indiqués en pointillé, contenant autant de solénoïdes qu’il est nécessaire pour la commande et le réglage de la vitesse, et le déplacement de W permet de mettre ces solénoïdes en circuit ou hors circuit. Tel est le principe sur lequel repose le nouveau système de commande.
- Les contacteurs sont disposés par quatre dans des caisses en fer placées sous le truck de chaque automotrice. Les électro-aimants série avant une ’trcs faible self-induction, les fermetures et les ruptures se produisent presque immédiatement. L’arc formé à la rupture du circuit à chaque contact est soufflé par l’action d’une bobine de soufflage magnétique. Cette bobine est commune aux quatre contacteurs disposés dans le même coffre en tôle : elle est placée sur un novau en fer central. Une sorte de cheminée en tôle qui entoure chaque contacteur facilite le soufflage et le rend énergique. Chaque contacteur est établi pour rapporter normalement un courant de 3oo ampères : les solénoïdes sont prévus pour un courant normal de 10 ampères. Une ouverture de ventilation, ménagée dans le coffre en tôle en face de chaque solénoïde, permet un bon refroidissement desjbobines. Quand les solénoïdes ne sont plus excités, leurs noyaux
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- retombent par leur propre poids et ouvrent les circuits des contacteurs. L’influence de self-induction permet d’obtenir une ouverture rapide
- Les appareils nécessaires pour le réglage des moteurs sont d’une construction très simple et robuste. Le controller de commande est un peu plus gros que ceux habituellement employés dans les trains à unités multiples, mais le mécanisme des appareils répartis le long du train est simplifié d’une façon correspondante. Toute la manœuvre dépend du mécanicien, et il n’y a aucun appareil automatique. Des connecteurs d’un modèle simple et robuste relient entre elles les différentes voitures d’un train.
- R. R.
- ÉCLAIRAGE
- Les progrès récents des lampes à arc: les arcs à flamme (suite). — A. Blondel.
- Il résulte des considérations générales qui doivent guider dans l’étude des arcs à flamme (') qu’on peut classer ces arcs en deux catégories, assez nettement distinguées par la nature des substances qu’on emploie et par les phénomènes qui prédominent dans la production de la lumière : d’une part, les arcs à flammes formés des composés des métaux alcalins ou alcalino-terreux, ou de tous autres analogues, donnant des fumées blanches portées surtout à l'incandescence; d’autre part, les arcs formés par les métaux ou composés du groupe du fer et du titane qui ne jouissent pas d’un pouvoir émissif aussi avantageux, par simple incandescence, mais qui donnent surtout lieu à des effets de luminescence. Pour chacune de ces categories, M. Blondel a indiqué le procédé dë réalisation ' des électrodes, le choix le plus avantageux des substances minérales et les résultats pratiques.
- Lampes du première espèce, a flamme incandescente.
- (Composés alcalino-lcrveux.)
- Ces lampes ont été essayées ou réalisées jusqu'ici sous trois formes differentes, soit avec des oxydes purs, soit avec des charbons mélangés
- C) Eclairage Electrique, t. LI„ i5 juin 1907. p. 388.
- de substances minérales et entourés ou non d’une enveloppe protectrice, soit enfin avec des charbons purs contenant des mèches additionnées des sets éclairants.
- L’emploi d’électrodes composées de substances minérales pures, qui a été proposé par Rasch et, plus récomment en France, par la Compagnie générale d’Elcctrieité, ne paraît pas avoir donné lieu à une exploitation industrielle et ne présente donc pour le moment qu’un intérêt théo-
- Les auteurs utilisent des bâtonnets plus ou moins isolants à froid et qu’on rend conducteurs sur une certaine longueur par chauffage préalable. L’arc obtenu paraît beau, mais d’une composition cependant moins favorable que l'arc au fluorure de calcium ; si l’on essaie d’ajouter, à défaut des fluorures, d’autres oxydes ou composés donnant une certaine conductibilité au mélange, les électrodes deviennent trop facilement fusibles. En outre, dans tous les cas, la perte de voltage considérable qu’elles occasionnent entraîne une perte d’énergie- excessive. Enfin, comme le montre la figure 1, le voltage entre
- l’oxydeile Uaseh(R).
- bornes varie tellement plus vite qu’avec tous les autres charbons, que le réglage exigerait un mécanisme de précision. Ces inconvénients pratiques n’ont pas été jusqu’ici écartés ; aussi les substances aIcalino-lcrreuses sont elles employées exclusivement en combinaison avec le charbon
- Quant aux électrodes en charbon additionné de substances minérales, M. Blondel en a fait une étude complète dans sa communication, présentée au Congrès international de Saint-Louis, et que Y Éclairage Electrique a récemment publiée..
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- Nous rappellerons que l'expérience a démontré que le fluorure de calcium, dont M. Bremer avait montré les avantages, est l’élément le plus favorable; il fait le fond de toutes les compositions de charbons mélangés ou à mèche minéralisée. Mais il donne lieu à des inconvénients (*) que M. Blondel a élimines par la réalisation industrielle de ses lampes dites à « arc carbo-mi-
- r® Au lieu de faire, comme M. Bremer, un charbon homogène, il a fait un charbon à’deux zones (2), la zone centrale étant très minéralisée (jusqu’à ôo °/0 par exemple), tandis que la zone extérieure est faite en charbon pur et constitue une enveloppe protectrice destinée à empêcher l’accès de l’air autour du noyau intérieur ; celui-ci est ainsi préservé de la scorification, due, dans les lampes Bremer, à une combustion prématurée du carbone ; mais l’enveloppe doit être faite assez mince pour que l’usure la taille en cône tout autour du noyau, et qu'ainsi l’arc se forme toujours sur celui-ci et, en se déplaçant, l’use régulièrement en facette plane. L’enveloppe joue aussi le rôle très important d’augmenter la conductibilité (celle du noyau minéralisé étant toujours insuffisante), et de réduire l’usure. On évite ainsi l’inconvénient grave des très petits diamètres de charbons que nécessite la lampe Bremer pour que l’arc reste fixe.
- 2° Pour supprimer les éclats de lumière que
- (') Dès qu’on l’emploie en grande proportion pour obtenir le rendement maximum il donne lieu à,des scorifications abondantes; d’autre part, sa vaporisation se fait d’une manière irrégulière ut donne lieu à de continuels éclats brusques de lumière très désagréables.
- 0 \T. Rlondel employant au début des électrodes de petit diamètre, cherchait à maintenir l'arc immobile par l’addition d’une mèche de sels alcalins au centre du noyau, et le charbon était Irizone ; mais l'expérience lui a montré que cette troisième zone n'était pas nécessaire et qu’il valait mieux y renoncer pour pouvoir donner aux électrodes un plus grand diamètre. Les charbons sont donc actuellement simplement duones. Les deux zones peuvent être exécutées séparément en filant d’abord des tubes minces qu’on fait cuire et qu’on remplit ensuite d'un noyau injecté à l’état cru ou d’un noyau déjà cuit et enduit de goudron. Une deuxième cuisson est alors nécessaire et les manipulations entraînent beaucoup de déchets. Il est plus avantageux, à ce point de vue, de faire les charbons d’un seul coup à l'aide de presses spéciales; c’est de cette manière qu’opèro généralement la Société A.ucr. ün y gagne
- et d’éviter en service la formation d’arcs intérieurs entre elles, eu des brisures de i’enveiopps extérieure quand on les serre dans les porte-charbons.
- donne le fluorure de calcium pur, malgré l’addition usuelle d’acide borique ou de sels alcalins, il ajoute d’autres sels jouissant de la propriété particulière de régulariser la vaporisation ; ce ne sont pas des fondants comme les borates alcalins, qui distillent trop tôt, mais, au contraire, des sels plus réfractaires que le fluorure de .calcium et qui lui servent de substratum ; tels sont, par exemple, les borates des métaux aica-lino-terreux et les borates de zinc, césium, etc. Certains de ces corps servent en même temps à blanchir la lumière du spath. Il y a intérêts ajouter aussi une certaine quantité de borates on silicates alcalins pour augmenter l’ionisation et, par suite, le rendement lumineux ; l’expérience démontre que cette addition a pour effet de rétrécir la base de l’arc sur l’anode et de donner à celte base la forme d’un canal étroit d’un très grand celât qui s’épanouit en haut en panache d’un éclat moindre. Ces .diverses additions ne se font qu’en proportions assez faibles pour ne pas modifier beaucoup les lois générales des arcs au
- pâte); M, électrodes
- fluorure de calcium, notamment la loi de variation du voltage en fonction de l’écart, à intensité de courant constante, comme il a été expliqué en détail dans la Communication de Saint-Louis. Cette loi est linéaire comme celle
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- qu’a observée Mm9 Ayrton avec des électrodes en carbone pur.
- La figure 2 reproduit, comparativement avec des résultats relatifs à d’autres espèces de charbons, les courbes déjà publiées antérieurement par M. Blondel, relativement à des charbons minéralisés à 5o °/0 de spath, étudiés avec des courants de 3 ou de 5 ampères.
- Nous avons d’autre part reproduit dans Y Eclairage Electrique du 23 mars 1907 des courbes obtenues par l’auteur montrant les variations de conductibilité de l’arc en fonction du degré de minéralisation.
- Charbons à mèche minéralisée, dits «à effet». — Pour éviter les difficultés de la fabrication et de l’emploi des charbons mélangés et ne pas changer leur fabrication facile, les fabricants allemands ont, des' l’apparition des lampes Bre-mer, imite ccüès-ci en y faisant brûler des charbons à mèche minéralisée. Les charbons à mèche gc distinguent,: comme on le sait, par le petit diamètre de l’âme, qui ne dépasse pas la moitié du diamètre (aü delà delà-moitié, le charbon devient un charbon à enveloppe, puisque le contenant est plus petit que le contenu). Normalement, ils ne contiennent pas plus de 10 °/0 de substances minérales incorporées, et celles-ci sont simplement des sels alcalino-terreux, surtout les fluorures, dont quelques-uns étaient déjà en usage, à faible dose, dans les mèches ; on mélange ces corps avec le silicate de potasse, ordi-
- TA13L
- nairement employé, à la dose de 10 à i5 °i0, comme agglomérant de la mèche.
- Le fonctionnement des charbons à mèche est tout différent de celui des charbons minéralisés dans la pâte ou dans un noyau ; tandis que, dans ces derniers, la base de l’arc n’est qu’une petite partie de la surface minéralisée, au contraire, dans les charbons à mèche, c’est la mèche qui n’est qu’une petite partie de la base de l’arc ; on est obligé, pour obtenir qu’elle intervienne toujours dans la combustion, d’employer des charbons très minces, soumis à une forte densité de courant, de manière que la pointe entière soit portée à une haute incandescence et que l’arc ne puisse la quitter ; malgré ctda, il arrive dés moments où, la mèche s’évidaut trop, l’arc jaillit sur le carbone pur et perd immédiatement les trois quarts de sa lumière, en même temps qu’il se raccourcit beaucoup.
- L’inconvénient do ces charbons très fins, c’est qu’ils sont soumis à une usure rapide, qui atteint 27mm,5: environ par heure dans les lampes à charbons placés l’un au-dessus de l’autre et près de âo millimètres dans les lampes en V ; d’autre part, ces électrodes, dont la longueur dépasse' 5oo millimètres (voir tableau 1) et atteint quelquefois 800 millimètres (1), présentent une grande fragilité et une résistance électrique excessive, qui force à recourir à des artifices, décrits plus loin, si Ton ne veut avoir des chutes de tension excessives.
- POLARITÉ, DIAM THE ET SATURE RÉGIME ÉX ECTRIQUE Pl-.ÉSOGE CONSOMMATION
- —7YT~ Watt..
- + 9 mm. (M) - 7 mm. (P) 3,o3 4Li 134,5 90.6 0 ’14 7
- -7 - (P) -H 9 - (M) 3,09 43,o j32,9 792,2 0,167
- - 9 — 0') +7 - (P) 3, i4 3g.i 122,8 23q,4 o,5i3
- + 9 - (M) -4-9 — (M) 3,o5 '\i>7 i3o,2 9„S,o o,i43
- + 7 - (P) -9 - OU 3,ii 44,o 136,8 I 0()0,8 0,12a
- * -9 - 00 a,S)3 46.0 i35,o 273,0 0,491
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- TÉLÉGRAPHIE & TÉLÉPHONIE
- Mesures de câbles et expériences faites sur des courants téléphoniques. — B. Gati. — Elek-troteehnische Zeitschrift.
- L’auteur a réussi à mesurer les courants téléphoniques produits par un microphone devant lequel vibrait un diapason. Les courbes de résonance ainsi obtenues sont très nettes, et on peut recourir à cette méthode pour les mesures de capacité. On relève d’abord une courbe en employant une capacité connue C seule, puis on ajoute à C une capacité inconnue reliée en parallèle, et l’on note la déviation du galvanomètre. De l'intensité de courant correspondant à cette déviation, on peut déduire la valeur de la capacité. Par exemple, si C avaitune valeur de 0,002 microfarad, l’intensité était de 93 micro-ampères. Après mise en parallèle d'un câble, l’intensité croissait à 338 micro-ampères, et l’on déduisait de la courbe que la capacité avait pour valeur o,oo5 microfarad. Il est bon de travailler dans la branche ascendante de là courbe : cette branche est à peu près rectiligne, de sorte qu’en pratique, il est inutile de tracer tous les points de la courbe, et il suffit de deux d’entre eux.
- Les capacités cle câble mesurées avec du courant continu ne concordent pas exactement avec les capacités trouvées par l’essai avec des courants vibrés. On ne pourrait tirer de conclusion finale sur ce point qu’après une longue série d’observations. En mesurant les constantes des lignes, l’auteur a trouvé aussi une valeur trop basse pour la capacité. Ce phénomène est probablement général, et l'influence électrostatique y joue un rôle, ou bien l’inductivité des câbles se fait sentir.
- L’action de capacité des âmes des câbles peut être contre-balancée par l’emploi de bobines Pu-pin. Cette méthode n’a pas encore donné les résultats qu’on en espérait. II vaudrait donc mieux chercher à améliorer par un autre moyen les communications téléphoniques à grandes distances. L’auteur a étudié, à ce point de vue, les intensités de courant relatives à différents microphones pour (a transmission de tons élevés. Les résultats obtenus sont résumés par le tableau
- Comme le montrent les chiffres de ce tableau, le microphone Berliner est bien meilleur pour les tous bas ; pour 5 5oo, il ne fonctionne plus aussi bien. Le microphone Mix et Genest donne
- à peu près la même intensité de courant pour tous les tons. Il ne serait pas impossible de construire des microphones donnant pour les tons élevés des courants plus intenses que pour les tons bas. Sur la ligue, les courants de fréquences élevées sont plus amortis, et on obtiendrait ainsi à l'extrémité de la ligne une voix beaucoup plus semblable à la voix primitive. Pour de courtes distances, en revanche, la netteté serait un peu moins bonne.
- Pour les mesures, on amenait les courants au maximum de résonance dans le circuit secondaire. Même pour les fréquences téléphoniques, il n’est plus possible de faire les mesures au même point pour les différentes fréquences. Si l’on obtient en un point un maximum d’intensité, on n'obtient plus de maximum en ce point avec une autre fréquence.
- La méthode employée par l’auteur est analogue à celle de Kennely et Duddell avec quelques perfectionnements. Le détecteur permet d’obtenir de bons résultats dans différentes recherches. Par exemple, l’auteur a pu déterminer que, dans les microphones dits hygiéniques (avec enveloppe de papier ou autre), l’intensité de courant est de 20 à 25 °/0 plus faible que sans enveloppe de papier.
- E. B.
- ÉLÉMENTS PRIMAIRES ET ACCUMULATEURS
- Perfectionnements récents apportés aux accumulateurs au plomb. (Suite) (*).
- Plaque d’accumulateur. — W. Morrjson. —
- 0) Eclairage Electrique, t. LI, aa juin 1907 ,p. 43a.
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- Brevet américain 842801, 20 janvier 1900; acc. 29 janvier 1907.
- Le plomb n’est pas assez liquide, de sorte qu’au refroidissement de la coulée, il se produit des pores dans la masse. Une addition de sodium ou de potassium empêche cette formation de pores, mais la plaque est poreuse, car il reste dans le plomb un peu de métal alcalin qui se dissout dans la suite. Ces inconvénients sont évités par l’adjonction de phosphore ou d’étain phosphoreux. Par exemple, on ajoute un peu de phosphore à 4ô kilogrammes de plomb et 5k«r/i d’antimoine, on agite, on ajoute à nouveau du phosphore, etc., jusqu'à ce que 60 grammes environ soient absorbés. L’adjonction de phosphore peut aussi être faite dans une coulée de 4~> kilogrammes de plomb, 5“er,/jd’antimoine etoksr,68 d’étain. Ou bien on ajoute environ 680 grammes d’étain phosphoreux à l’alliage de plomb et d’antimoine. La grille préparée avec du plomb phosphoreux n’est pas poreuse.
- Plaque d'accumulateur. — J. Buca. — Brevet américain 845 o48, i4 août 1906; acc. 26 février 1907.
- La plaque Planté doit être peu coûteuse à fabriquer, ne pas présenter de différence de potentiel nuisible entre l’oxyde et le cadre et permettre la dilatation des parties constitutives dans toutes les directions. Le cadre est recouvert d’une feuille extérieure perforée et-est. formé, à l’intérieur, par des barrettes de plomb longitudinales et transversales assemblées à des nervures diagonales.
- Plaque d’accumulateur. — J. Bijxtr. — Brevet américain 839711, i5 avril 1906 ; acc. i5 décembre 1906.
- La plaque est formée d’un cadre contenant des bandes plates munies de quelques trous. Chaque groupe de bandes est formé par un séparateur perforé. La bande inférieure est soudée au cadre. Les autres portent des encoches. Dans les trous des bandes, on place des barrettes, puis on remplit tous les espaces intermédiaires avec de la pâte sèche, on enlève les barrettes, et l’on coule du plomb dans les canaux ainsi formés. On obtient de celle façon de grandes surfaces actives et on évite un ploiement des bandes qui se trouvent soutenues en plusieurs points. Les barrettes peuvent aussi être en une pièce avec le cadre.
- Dans les plaques Planté et les plaques empâtées, il faut éviter les pertes de capacité et permettre une libre circulation de l’électrolyte. Les plaques dures et rigides ne sc sulfatent pas d’une façon permanente. Pour cela, on ajoute une matière inerte, telle que du carbone, dans les pores de la axasse active après achèvement de la plaque. Par exemple, on plonge pendant dix minutes une plaque en plomb spongieux formée et séchée dans une solution de sucre de 2 à 3o %, on l’essuie, et on la chauffe pendant 5 à 10 minutes à 24o°-3oo° jusqu’à ce que le sucre soit complètement carbonisé. Si la plaque présente des parties en plomb antimonié, on la place dans un coffret disposé de façon que ces parties soient protégées. Après échauffement, on lave la plaque pour enlever le sucre non carbonisé. De cette façon, la matière inerte est répartie uniformément dans la masse active et n’abîme pas le plomb. On opère de même avec les plaques empâtées que l’on place dans la solution de sucre après formation. Cette méthode permet de rendre aux plaques usagées leur capacité primitive. En plongeant les plaques dans une solution de silicate de soude, 011 peut séparer la matière inactive de la masse active. Les plaques Planté traitées avec ce procédé sont brun-gris au lieu d’être grises; elles sont très poreuses et spongieuses. Leur capacité reste à. peu près invariable au lieu de diminuer.
- Mode de montage des accumulateurs. — Accu-
- MULATORENFABIUK A.-G. — Brevet allemand i8Ai48, 3 juin-igo5 ; acc. 18 mars 1907.
- Dans les accumulateurs électriques, on sépare souvent les électrodes par des planchettes en bois ou par des diaphragmes analogues. On peut alors, dans ce cas, rapprocher beaucoup plus les plaques sans avoir à craindre un contact entre elles et un court-circuit. Les planchettes ne doivent pas dépasser le niveau de l’électrolyte car, au contact de l’acide et de l’eau, elles sont rapidement détruites. Si l’on emploie, au lieu de planchettes de bois, d’autres diaphragmes, tels que des plaques d’argile poreuse, de l’amiante, etc.,, on peut obtenir de meilleurs résultats, mais 011 perd l’avantage connu, d’après lequel la présence de planchettes de bois préparées avec une lessive de potasse exercent une influence favorable pour le maintien de la capacité des électrodes négatives.
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- T. U. — N° 26.
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- L’inventeur emploie ces planchettes isolantes en deux matières-, la partie inférieure est en bois et l'autre partie, dépassant le niveau de l’acide, est en matière indestructible, telle que l'argile, le verre, l’ébonite, etc. Les parties constitutives des plaques peuvent être fixées les unes aux autres d’une façon quelconque.
- Procédé pour immobiliser l'électrolyte des accumulateurs. — C. BeüC.MANN. — Brevet allemand (84.388 du i7 mars 1906; acc. a5 mars 1907.
- On emploie souvent pour immobiliser le liquide des accumulateurs, une masse gélatineuse formée de verre soluble et acide sulfurique. En général, cet électrolyte gélatineux contient une partie de solution à 33 % du silicate de soude, et 2 à 5 parties d’acide sulfurique à 33° Beaumé (poids spécifique 1,29). Les proportions du mélange sont généralement telles que l’acide libre est amené à un poids spécifique de 1,25 à 1,2 parl’adjonction de silicate de soude. On sait que cet électrolyte gélatineux perd son homogénéité sous l’action des gaz qui se dégagent pendant la charge, c'est-à-dire présente des fissures et des fentes. La matière active qui tombe des plaques s’accumule dans ces fentes et occasionne des court-circuits entre les plaques positives et négatives. En outre, on sait que l’électrolyte gélatineux se dessèche peu à peu et devient inutilisable. On a cherché à améliorer les conditions de fonctionnement en incorporant dans l’électrolyte gélatineux des corps solides tels que l’amiante, le verre, le sable finement divise. Mais on n’obtient pas de cette façon une bonne immobilisation du liquide.
- En employant, au lieu d’acide sulfurique à 33° Beaumé, de l’acide de densité comprise entre 4o° et 60° Bcautné (poids spécifique, i,38 à i,84), on n’obtient pas un composé gélatineux, mais un composé dur et poreux comme la pierre ponce. Ce nouveau mode de remplissage présente l’avantage que, par suite de sa porosité, les gaz lormés pendant la charge peuvent se dégager librement : en outre, il ne se produit pas de dessèchement. Si par exemple on remplit un accumulateur de 1 partie de silicate de soude h 33% et de 2 parties d'acide sulfurique de poids spécifique i,53 et si l'on effectue un bon mélange, on obtient après enlèvement de l’excès d’acide un électrolyte dur, dont la densité d’acide est réduite à un poids spécifique de i,45 environ
- par la teneur en eau de la solution de verre soluble. En ajoutant postérieurement de l’eau, on peut amener la densité d’acide à la valeur que
- Perfectionnements aux plaques d’accumulateurs électriques. — H. Tcrinr. — Brevet anglais i373i du i5 juin 1906; acc. 4 avril 1907.
- Les grilles en celluloïd, en vulcanite, en fibre vulcanisée et en autres matières analogues ont, sur les grilles en plomb, l’avantage de la légèreté et de l’élasticité. La grille consiste en une plaque de celluloïd intérieure munie de trous. A travers ces trous, on fait passer des fils de plomb, partant d’une bande de plomb supérieure horizontale, qui viennent en contact avec lu matière active alternativement d’un côté et de l’autre de la plaque. Celle-ci est entourée d’un bord dont la hauteur correspond à l’épaisseur de l’éleclrode finie et qui déborde de chaque côté pour maintenir encore plus solidement la matière.
- Perfectionnements aux accumulateurs. —
- L. Fihdlf.k. — Brevet anglais 5 4q3 du C mars 1906 ; acc. 28 février 1907.
- On prépare une pâte de plomb d’abord assez tendre pour pouvoir être facilement moulée et remplir complètement les ouvertures de la grille, mais qui, au bout de peu de temps, devient très dure. Quand on ajoute à l’oxyde de plomb une solution d’acétate de plomb et de phénol, il se produit un phénomène analogue à celui du durcissement du gypse. La masse formée pendant le durcissement est moins fragile que quand on part du phénol lui-même. A 3 parties de solution à 10 °/0 d’acétate de plomb, on ajoute 1 partie de solution de phénol à 10 %. Pour fabriquer la matière de la plaque positive, on ajoute du minium jusqu’à ce qu’il se forme une masse plastique : le mélange s’échauffe et on l’introduit dans la grille. Un échaulïement artificiel durcit rapidement la masse, qui devient poreuse par la volatilisation de l’acide acétique. Ensuite 011 lave à grande eau. Pour la négative, on emploie de la litharge ou un mélange de 2 parties de litharge et d’une partie de minium. Le métal dur, compact et poreux obtenu par la formation s'amalgame avec le mercure.
- E. B.
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- 29 Juin 1907.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 457
- MESURES
- Sur les thermo-éléments employés pour les mesures pyromètriques <suite) (1). — M. P. White. — Physikalischr. Zeitschrift, T5 mai 1907.
- i°) Thermo-élément en platine et rhodium.
- A la température de iooo°, l’exaelitudc du thermomètre à résistance en platine commence abaisser. A partir de cette température jusqu’à 1600, le thermo-élément constitue le seul pyro-mètre utilisable. Les thermo-éléments construits pour la mesure des hautes températures sont assez répandus maintenant. Généralement, ils consistent en un fil de o"‘m,G de diamètre en platine très pur soudé à un fil en alliage de platine avec io0/n derhodium ou d’iridium. Les thermo-éléments à iridium sont plus sensiblesaux basses températures. Leur courbe d'étalonnage est presque une ligne droite. Aux températures plus élevées, les thetrno-éléments au rhodium sont à peu près aussi sensibles et beaucoup plus constants. Avec un voltmètre, ces thermo-éléments constituent un appareil commode et exact pour la lecture directe des températures. Avec un potentiomètre, on obtient une exactitude encore plus grande. L’auteur a étudié jusqu’à 1000" deux de ces éléments et n’a jamais trouvé un écart de plus de un microvolt, ce qui correspond à un vingtième de degré aux plus hautes températures: même les éléments qui contenaient des impuretés ont donné en général aux hautes températures des indications exactes à un tiers de degré près.
- Les indications des thermo-éléments en platine peuvent être facilement modifiées par des impuretés. Ces modifications se produisenttoujours dans une atmosphère réductrice. Ilolborn et Wion ont trouve que l’hydrogène 11’a en' lui-même aucune influence, mais qu’en présence de silicates il donne naissance à de l’acide qui attaque le platine. Les gaz réducteurs contenant du carbone doivent aussi être nuisibles pour les thermo-éléments, mais l’auteur n’a pas pu vérifier expérimentalement ce fait. Holborn et Day ont constaté que des fours récemment mis en serviceet contenant encore, dans la terre réfractaire, des matières organiques, donnaient lieu à des modifications des thermo-éléments. Dans ses premières expériences, l’auteur a constaté les faits suivants :
- « Éclairage Electrique, t. LI, i5 juin 1907, P. S9',.
- Tout d’abord le traitement qui consiste à chauffer les fils de platine jusqu’à l’incandescence pour les débarrasser de leurs impuretés ne donne aucun bon résultat pratique, car il reste propre sans action sur les impuretés dont il s’agit.
- En deuxième lieu, la tensionthermo-électrique due à 1 impureté du fil de platine a été trouvée beaucoup plus grande qu’on ne l’a admis en général. A proximité des produits de jonction, elle a atteint souvent la moitié delà tension engendrée dans l’alliage de rhodium de l’autre fil.
- En troisième lieu, J’auteur a fait une contestation analogue sur les fils en alliage de rhodium. Les impuretés de ces fils sont sensiblement moins importantes que celles du platine pur, et on les a souvent négligées pour celle raison. On a admis en général que les impuretés subissaient une sorte d’absorption sélective d’après laquelle le platine seul est attaqué. Les expériences ont montré que les fils de rhodium présentent un accroissement de force thermo-électrique égal en moyenne à un cinquième environ de celui du fil de platine. Ce résultat a une importance particulière. On a admis que les impuretés ne sont attribuables qu’à des traces de matières étrangères. Or la quantité d’impuretés des fils de rhodium était comparable à la 'quantité qu'ils contenaient primitivement comme alliacé
- o° %)
- Pour déterminer la quantité d’impuretés, les fours d’essai employés par l’auteur ont rendu de très grands services. Ils ont permis de déceler une quantité d’impuretés si faible que l’analyse chimique ne pouvait permettre de les déceler, et 1 on pouvait opérer sur des morceaux de fil de 2 centimètres de longueur seulement. En exposant les uns après les autres à diflerenles sources d’impuretés de courts fils deplatine pur, on pouvait rapidement et facilement déceler l'iufluencc des impuretés. Quand on chauffait à i4oo" dans le four un fil de platine pur, on observait également une impureté. Après un traitement d’une heure à cette température, la force thermo-électrique résultante (mesurée à ioo°) attaquait environ \ °j0 de celle du fil à io°/o de rhodium. On pouvait déceler facilement un tiers pour cent.
- Les premières substances étudiées qui pouvaient agir pour rendre le platine impur étaient des gaz réducteurs contenant du carbone. L’au-
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- T. LI. — N° 26,
- L’ÉCLAIRAGE
- teur a chauffé des fils directement dans la flamme du chalumeau et électriquement dans du gaz d’éclairage et dans l’oxyde de carbone, jusqu’à différentes températures atteignant la température de fusion du platine, mais il n’a pas pu constater la présence de la moindre impureté. Les résultats obtenus ont infirmé l’observation de Holborn et Wien, d’après laquelle l'action de l’hydrogène doit reposer sur la /onction d’acide silicique, mais que le carbone peut endommager les thermo-éléments. Le carbone agit, comme l’hydrogène, comme agent réducteur et est ‘nuisible en présence d’autres corps qui donnent, lors de la réduction, des produits capables d’endommager le platine.
- L’auteur a suspendu dans un four un fil de platine pur sans tube protecteur. Leplatine a été rendu impurpar cetroubletnent. Les résultatsdes expériences faites avec les gaz avaient montré que les impuretés provenaient des matériaux du four. Cette expérience montra que les impuretés atteignaient le fil sous forme de vapeurs. Le four était rempli, à chaud, de vapeurs d’iridium qui se condensaient sous forme d’un dépôt pioir sur les parties les plus froides du four. Les impuretés étaient dues à l’iridium dont la vapeur présente la propriété de former un alliage avec le platine dans une atmosphère oxydante.
- L’auteur a étudié directement ensuite l’action de l’iridium. Pour cela, il a chauffé le fil de platine en l’absence de toute trace d’iridium. Ce fil ne présente aucune impureté. On renouvelle l’expérience en chauffant le fil avec une spirale de chauffage en alliage d’iridium, et l’on constate la formation d’une impureté équivalente à celle qui s’était produite précédemment.
- Il est certain, d’après les expériences de l’auteur, que le platine devient impur en présence d’iridium, Les modifications constatées concordant avec celles que subissaient les fils de platine dans le four, et la porcelaine, c’est-à-dire un silicate., n’eudommageant pas le fil, on est conduit à la conclusion que les substances non métalliques des fours ne jouent aucun rôle dans les im-
- ÉLECTR1QUE
- puretés du platine et que celles-ci proviennent au contraireexclusivement'd’iridium et de rhodium.
- T.'analyse chimique, faite par le Dr Allen, a confirmé les résultats précédents.
- Un fil de platine n’a pas été endommagé dans une flamme de gaz, mais a présenté des impuretés après avoir été plongé dans les gaz de combustion d’un four à gaz de Fletcher, comme on devait s’y attendre. Les parties les plus froides du couvercle du four étaient recouvertes d’un dépôt d’oxyde de fer, dont la répartition montrait que le fer avait été transporté hors du four par les gaz, s’était oxydé, et s’etait déposé ensuite. 11 » semblé vraisemblable que l’oxyde de fer, comme l’acide silicique, peut donner un produit capable de rendre le platine impur dans les fours contenant une atmosphère réductrice. Cette façon de voir a été confirmée par le fait que du platine, chauffé à i5oo°avec un milligramme de fer dans un tube de porcelaine émaillée, a présenté des impuretés bien qu’il n’y ait eu aucun contact entre les fils.
- Le platine subit donc aux hautes températures des impuretés provenant de la vapeur d’iridium ou de rhodium, même quand ces métaux n’exis-tenl- qu’en petites quantités. Ces impuretés ne disparaissent pas quand on porte le fil à l’incandescence dans l’air. Le platine du commerce contient toujours de l’iridium, et son emploi dans le four doit être évité, s’il s'agit d’un thermo-élément qui doit rester constant, ou bien il faut le placer dans un tube de protection, en porcelaine émaillée par exemple. Dans tous les cas, il sc produit des impuretés, du fil de platine provenant du fil de rhodium, mais cette action est très lente. Il est donc bon de n’exposer les thermo-éléments à la haute température que pendant de courts intervalles de temps.
- Les thermo-éléments à alliage d’iridium sont moins constants que ceux à alliage de rhodium ; cela provient sans doute de la vaporisation de l’iridium.
- (A suivre,)
- E. B.
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- TABLE METHODIQUE DES MATIÈRES
- Théories et Généralités.
- La constitution de la matière. — Ftorey.. 55, g5
- Sur la constitution de l’atome et la loi de Coulomb.— Il.Pellat..........................109
- Sur la conductibilité électrique des alliages et la
- théorie des électrons. — R. Schenck. . 235
- Sur un nouveau problème expérimental de la
- théorie des électrons. — G.-A. Echoit. 34o L’électron considéré comme un centre de pressions dans 1’cthcr. — JM'. Wolfke. . . 73
- Essai d’une théorie de la phosphorescence et
- de la fluorescence. —• J. de Kowalski. . 129
- Sur les oscillations d’ordre supérieur (harmoniques) dans l’étincelle électrique. —
- G. -A. llemsalech......................164
- Charge spécifique et vitesse des rayons cathodiques produits par les rayons Ront-gen. — A. Bestelmeyer.....................15g
- Sur la radio-activité du plomb. — J. Elster et
- H. Geitel..............................4i6
- Sur le rapport des activités du radium et du
- thorium, mesurées par leur radiation y.
- A.-S. Eve.................................196
- L’absorption des rayons y des substances radio-actives. — A .-S. Eve..........................270
- Sur un nouveau produit intermédiaire contenu
- dans le thorium. — 0. Hahn. 271
- Sur la constante de décomposition du r adiotho-
- rium. — /I Blanc. 4i5
- Sur la décharge de l’électric ito negativ « parle
- calcium chaud et p r la chau . — F.
- Horion.. i63
- Sur le rôle et la na ure de la décharge initiale
- dans lutin celle éle ctrique. - G.-A.
- llemsalech . i95
- Mesures de rudialic n, de te jpérature t de po-
- tentiel dan les tub •ges. —
- H. Gaiger. . 3o8, 342
- La théorie moderne de la coi ductibilite des mé-
- taux. — J. J. Thom on. . . 21, 94, 127
- Sur la résistance électrique es alliage .-J?.-
- S. Willows 239
- Sur la relation entr e réchauffement dù à l'hys-
- tércsis, la perméabilité du fer st la fré-
- quence du champ alternatif — L.
- Schames. . 57
- Recherches expérimentales sur les diélectriques solides. — J. Maelès.....................197
- Sur les pertes d'énergie dans les diélectriques placés dans un champ alternatif. — B. Monasch.......................................377
- Génération et Transformation.
- Sur l'emploi de moteurs à gaz à aspiration dans
- les usines génératrices................8j
- Installation de gazogènes système Luderitz. . 139
- Moteurs à gaz do la gare de Güsten employant
- des briquettes de lignite..............T JJ
- Sur les combustibles liquides et leur utilisation
- dans les moteurs à combustion.. . . i6j
- Moteurs à gaz et gazogènes, système Munzel. 26 Utilisation des gaz de hauts fourneaux (territoire de Cumberland)............................. 26
- Sur l’utilisation delà tourbe de marais.. . . 26
- Sur le rendement des turbines à vapeur et des
- machines à piston.......................100
- Sur les turbines à vapeur...................../y^
- Résultats d’essais de turbo-alternateurs Brown-
- Boveri-Parsons...............1J4 et 200
- Sur la consommation de vapeur d’une turbine
- à basse pression......................../yy
- L’égalisation des variations de charge au moyen
- de machines réversibles à volants. . iyg
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- 460
- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N° 26.
- Installations de carbonisation de la tourbe. . 203
- Comparaison cuire le chargement à la main et le chargement automatique des chaudières.................................: 26
- Procédé pour le séchage do l’huile de transformateurs....................................
- Brevets....................................., -g
- Etude et construction des machines électriques.
- Sur quelques théorèmes généraux relatifs à l’électrotechnique. — Marius Latour.
- 5 et 31
- Sur un point de la théorie de la commutation.
- — A. Lié nard........................361
- Etude graphique do la commutation. — H. Lin-
- semann........................37g et lii'j
- Détermination directe.du nombre de groupes d’clcmcnts compris entre deux lames voisines de collecteur dans un enroulement à courant continu fermé. — /V.
- Gcnnigmatas..........................344
- Machines à pôles de commutation avec ou sans
- pôles saillants. — F. Pélikan. ... 58
- Largeur des pôles de commutation, pas des dents
- et largeur des balais. — F. Pélikan. . 199
- Sur les variations de résistance du cuivre avec
- la température. — F.-B. Crocker. . . 63
- Formule empirique pour déterminer la courbe
- d’hystérésis. — E. Müllendorf. . . . 2/10
- Pertes par courants de Foucault dans les induits dentés. — F.-E. Meurer. . . 273
- Prédétermination des ampère-tours d’entrefer dans les machines électriques (fin).—
- Sur la tension entre lames et la vitesse de rotation critique dans les moteurs shunt
- à grand réglage de la vitesse. - W. Oelschlâger...............................98
- Etats de fonctionnement instables de machines à courant continu. - - K.-W. Wagner.
- i3i, 167
- Transmission >
- Actions mécaniques du courant dans les conducteurs électriques. — P. Barv. . .
- Conducteurs cuirassés système Ernst Kuhlo. 168 Sur la compensation de la répartition superficielle du courant dans les conducteurs à courants alternatifs. — F. Dolezalelc
- et H.-G. Moller...............101, 208
- Sur les oscillations à haute tension et de grande fréquence dans les réseaux de distri—
- Sur les perles dans le fer dos machines asynchrones. — Th.-F. Wall. . : a3, f)0
- Etude de la dispersion magnétique dans les moteurs d induction. — A. Baker et J.-
- T. ïrwin. . *..................201
- Glissement, couple et pertes dans le stator du moteur monophasé. — A. Thomâlen.
- i34, t65, 204
- Le diagramme du moteur triphasé. — G. Ha-
- berland.....................38a et 420
- Nouveau type de moteur d’induction. — l.-J.
- liant...............................242
- Moteur monophasé Felten et Guilleaume-Lah-
- meyer. —M. Osnos.. . . 244, 278, 3ij
- Sur le dimensionnement des moteurs à collecteur. — J. Belhenod.............................181
- Notes sur le moteur Shunt monophasé compensé (suite).— J.Bethenod.. . 109, a5a
- Effet de la réaction d’induit dans les moteurs synchrones et dans les commutatrices.
- — B.-F. Mac Cormick.....................447
- Sur les essais de transformateurs. — E.-A.
- Reid.....................................26
- Sur les transformateurs de fréquence. — J.-P.
- Jollyman.............................. 3io
- Dynamo génératrice double à courant continu
- Felten et Gnilleaume-Lahmeyer. . . 168
- Sur l'emploi de régulateurs à ressorts pour de très grandes vitesses angulaires. — H.
- Holzwarth...............................100
- Bobines en fils nus d’aluminium..............88
- Brevets......................................62
- ; Distribution.
- bution à courant continu. — R. Hiecke.
- Sur les câbles souterrains. — W.~M. llogerson. 246 Sur la charge des conducteurs employés dans les canalisations intérieures. — J. TeichmüUer et P. Humana. . . 317 et 384
- Sur les réseaux à courant alternatif (fin). — L.
- Lichtenstein................... 3 7
- Sur lu résistance d'isolement et la capacité des
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-
-
-
- 29 Juin 1907.
- R E;V U R D'ÉLECTRICITÉ
- conducteurs individuels dans une installation à courants alternatifs. - - J.
- Sahalka................................4a3
- Sur les lignes de transmission. -- Foivler. . . 282
- litude théorique et pratique sur les coupe-circuits fusibles. — Gt.-J. Meyer. 281,3r4, 348
- Sur les différents parafoudres...................1S2
- Sur la sécurité des installations électriques au
- point de vue du feu et des accidents. . i8f
- :tion du Ministre des Travaux publics, relative à l'établissement, pour la traversée des lignes de chemins de fer, des conducteurs d’énergie électriques autres que ceux destinés au service de chemins de fer. tramways ou voies navigables.
- 27 et
- Installations d’usines
- Le réseau électrique des Alpes-Maritimes (firi).
- — R. FriUey...........................
- L’usine électrique de Saint-Cézaire sur la Sia-
- gne. — R. Frillty. ...................
- L’usine liydro-électrique de Livet. — J. Rey-
- val................ ... 149,
- Les distributions d’énergie électrique de Londres (suite).......................18, 82 et
- Nouvelle usine génératrice de Tlavervill.
- Usine génératrice de Friiidsburg.
- Les usines génératrices de Glasgow..
- Usine génératrice avec moteurs à gaz des liers Argyll, de Glasgow.. . .
- Usine génératrice de York-Ilaven. . .
- Usine génératrice de York (Pa.)..
- 1 et de réseaux de distribution.
- Usine génératrice de Cazadero (U. S. A.).
- Usine génératrice de Dallas............
- Usine génératrice de Boston............
- Nouvelle usine génératrice de Waltham.
- Usine et sous-stations de Washington. .
- Roues Pellou de 12 000 chevaux de Wallecito
- (L’.s.a.)......................
- Essais d'un turbo-générateur de 700 kilo
- (Schlesischen Kohlen und Kokswer-
- ken)..............................
- Usine hydro-électrique d’insbrück. .
- Usine génératrice de Brusio...............
- Transport d’énergie de Gromo-Nembro. Utilisation des chutes'' de Trollhàttan (Suède) Sur les usines génératrices privées. .
- La traction électrique sur les voies ferrées. —
- P. Dntvson......................... 282
- Nouveau système do commande ( Dick-Kerr and
- G0) des trains à imités multiples. . . 45o
- La traction par courants triphasés...............142
- Sur la substitution du moteur électrique à la locomotive à vapeur. — Stillwell et Put-
- mann....................................29
- Comparaison entre les différents systèmes de
- traction électrique. — H.-M. Hobart. . 4a5
- Sur l’adoption de la traction électrique sur les chemins de fer municipaux et vicinaux
- de Berlin. — Reichel..............319, 353
- Sous-station du chemin de fer métropolitain de
- Berlin.. .........................
- L’électrification des chemins de fers ilalier Chemin de fer électrique triphasé de Pom decimo à Busalla(ligne de Giovi). . Prolongement du City and South London rail
- 141
- Poste de transformation mobile des chemins de
- fer de la Valtelinc....................'iÿ8
- Tramways électriques de Montevideo. . . . 171
- Moteur à collecteur à répulsion de 35o chevaux établi par l’A. E. G. pour la voie d'essais d Oranicnburg...............................29
- Nouvelles locomotives électriques pour trains de marchandises (Kansas City and
- Wcsport Belt Raihvay)....................91
- Lignes monophasées du Chicago Lake Shore
- and South Bend Railway..................l8y
- Électrification du New-York, New-Haven and
- Hartford Railway........................188
- Chemin de fer monorail, système Brennan. . 35a
- Omnibus pétroléo-électrique de la Brilish
- Thomson-Houston......................... 70
- Sur l’emploi d'automotrices mixtes sur les
- voies fe.rrées..........................144
- Brevets......................................... 80
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-
-
-
- T. LI. — N° 26.
- 462
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Applications
- Transporteur électrique Henderson des chan-
- tiers de construction de Jarrow-on-
- Tyne. — M. Marfaing..................f\o!\
- La commande électrique dans les imprimeries. yj Scies à ruban électriques de Rausone et Lavo. py Comparaison entre les pompes centrifuges électriques et les pompes à piston. . . . 10/
- mécaniques.
- Sur les pompes centrifuges à haute pression. . 104
- Sur les asccnceurs hydro-électriques. . . .
- Installation électrique des usines métallurgiques de Crangesberg......................1/7
- Installations à haute tension d’une fabrique de
- porcelaine............................
- Brevets.........................................104
- Oscillations hertziennes et Radiotélégraphie.
- Sur les phénomènes de résonance dans le cas des transformateurs à circuit magnétique ouvert et leur utilité dans la production de fortes étincelles électriques.
- — G.-A. Hemsalech et G. Tissot.. . . iyy
- Sur la décharge des condensateurs alimentés par des courants alternatifs et sur le réglage des transformateurs à la résonance. — A. Blondel. . . 217, a53, 3a5
- Sur la mesure du décrément de radiation do
- conducteurs rectilignes. — F. Conrat. a83 Sur la production d’oscillations entretenues. —
- R.-A. Fessenden........................... 65
- Sur la production des oscillations entretenues.
- — M. Reithoffer...........................175
- Appareil pour la production d’ondes électromagnétiques. — J. Sahnlkn......174
- Sur le transmetteur Marconi agissant dans une
- seule direction. — Ii. Uller...........173
- Sur les perturbations observées dans un système de radiotélégraphie avec prise de
- terre. — Ë.-F. Schmidt....................67
- Essai de théorie sur les radio-conducteurs. —
- P. Jégou..................................8a
- Etude sur les décharges oscillantes de grande fréquence au moyen du tube de Braun.
- — E.-L. Weber............................io3
- Sur l'amortissement et l’utilisation de l’énergie dans quelques dispositifs de transmission employés en radiotélégraphie. —
- II. Brandès..............................3ai
- La téléphonie sans fil.—R.-A. Fessenden. 65, io4 Sur l’absorption' et le pouvoir de radiation des métaux pour les ondes hertziennes
- ÇJin). — J.-von Geitler...................33
- Brevets............................................94
- Télégraphie et Téléphonie.
- Sur la téléphonie multiple —A. Maïor.. . . 387 j courants téléphoniques. — B. Gati. . 454
- Mesures de câbles et expériences faites sur des 1 Brevets.....................................94
- Éclairage et
- Sur l’énergie lumineuse et calorifique des lampes à incandescence. — J. Russner. . i44
- Sur l’absorption sélective dans l’arc au mercure. — R. Küch et T. Retschinsky. . . 356 Mesures de température effectuées sur l’arc au mercure dans une lampe en quartz. —
- R. Küch et T. Retschinsky............213
- Sur la température et l’émission des filaments de charbon, d’osmium et de tungstène.
- — A. Grau...........................a5o
- Mesure de la valeur instantanée des intensités lumineuses de lampes à courant alter-
- Photométrie.
- natif. —J. Sahalka...................i3?
- Sur la détermination de l'inlensilé lumineuse horizontale moyenne de lampes à incandescence (fin). — F. Uppcnborn. . i4°
- Durée des lampes au carbone, des lampes Nernst et des lampes au tantale fonctionnant sur courant alternatif. — Haworth, Matthewman et Ogley. . 35, 68
- Emploi des résistances Nernst pour atténuer
- les variations à tension. — P. Lauriol. 84 L’effet des lampes à faible consommation spécifique sur l'industrie et l’éclairage
- p.1x462 - vue 463/678
-
-
-
- 29 Juin 1907.
- REVUE D’ELECTRICITE
- 463
- électrique. — W. Taltoiu.............
- De l’emploi des waltmctres (de torsion et de rotation) à la mesure de la puissance
- lampes électriques. — H. Pécheux.. Types normaux' de lampes à incandescence en
- Angleterre..........................106
- Sur les lampes à arc en vase clos. — W. Wed-
- ding...................287, 358 et 392
- Sur les progrès des lampes à arc : les arcs à
- flamme. —A. Blondel. . . . 388 et 451
- Brevets......................................107
- Éléments primaires
- Procédé pour empêcher, dans les éléments employant du chlorure de fer comme dépolarisant, la diffusion de ce liquide à l’électrode négative, en zinc par exemple. — G.-A. Wedeklnd. ... -71
- Procédé pour augmenter la capacité des plaques
- en plomb spongieux. — J. Diamant.. . 43a
- Electrode pour élément galvanique. •— F.-A.
- Decker............................... 72
- Perfectionnements aux éléments galvaniques.
- — L. Femerling et F.-V. Porsche; F. Jerabeck ; A.-D.-P. Accumulalur C° et H.
- Perronei Darker...................... 72
- Perfectionnements aux accumulateurs électriques au plomb. — II.-W. van Raden,
- et accumulateurs.
- C. -B. Robinson, M. Metz, J. WaAdell, et
- D. -P. Ba.He.ry C°.................' 43a
- Plaque d’accumulateur au plomb. —• W. Mor-
- risan, J. Bijur..........................454
- Plaque négative. —J. Bijur........................455
- Mode de montage des accumulateurs, système
- de YAccumulatoren Fabrik A.-G. . . . 455
- Procédé pour immobiliser l’éleclrolvle des ac-
- mulateurs. — C. Bergmann.................456
- Perfectionnements aux plaques d’accumulateurs. — II. Terry...............................456
- Perfectionnements aux accumulateurs. — L.
- Fiedler..................................456
- Brevets...........................................107
- Électrochimie et
- L’clcctrolysc des mélanges {fin). — G. Rosset.
- 16, 49
- Vibration ordinaire sinusoïdale et vibration
- ionique. — G. Rosset...................184
- La répartition du courant dans les électrodes.
- — G. Rosset. 228, 298, 334, 367, 4io et 437 Sur l’électrolyse du sol avec formation d'un alliage liquide de sodium et de potassium. — II. Bassett.............................2i5
- Sur la corrosion éleclrolytique du fer et de l’acier
- dans le béton. — A.-A. Knudson. . . 394
- Électrométallurgie.
- Le calcium métallique électrolytique. —./. Es-
- card.....................................264
- Chutes de tension aux électrodes d’aluminium.
- — G. Schulze.........................176
- Sur la capacité et la résistance des pellicules recouvrant les anodes d’aluminium. —
- M.-C. Gordon..........................429
- Sur les fours électriques.....................
- Résultats d’exploitation obtenus avec un four
- Kjcllin..............................
- Brevets...........................................107
- Méthodes et appareils de mesures.
- De la mesure de la résistance d’une pile en circuit fermé par la méthode de Mance (au pont de Whcatstone). — H. Pédieux.......................................
- Nouveau vvattmètre à courants triphasés Siemens et Halske. — H. Sack...................
- | Nouveau galvanomètre. — J.-F.-A. Wertheim-
- Sur les thermo-cléments employés pour les [45 I mesures pyromélriques. — W.-P.
- White. . ................394 et
- :79
- i57
- 126
- Renseignements économiques et commerciaux.
- Importation des produits de l’industrie électro- [ L’industrie électrique en Autriche-Hongrie.
- technique en Finlande..............18g \ 12 et 22
- p.1x463 - vue 464/678
-
-
-
- T. LL — N° 26.
- 464
- L’ÉCLAIRAGE ELECTRIQUE
- Statistique des usines génératrices autriehien-
- L’industrie électrique dans la région lyonnaise,
- 34, 30 et 68
- Le développement de l’élcctrotechnique en Italie. . 66
- Statistique des usines génératrices en Allemagne..................................r 19
- Sur le développement économique des usines
- génératrices............................178
- Comparaison entre les usines génératrices hydro-électriques et les usines à vapeur. i$ü INouvelles sociétés, concessions et projets.
- 126 et rcj2
- Prix de revient de l’énergie électrique à Londres. !.............................................
- La tarification de l'énergie en Italie..............iy2
- Comparaison entre l’emploi de l’électricité et
- l’ernploi du gaz..........................201
- Divers.
- M. J. Carpentier.............................130
- Soren IJjorth, le véritable inventeur du principe des machines dynamo-électriques. 148 Pureau du Syndicat Professionnel des Industries Electriques pour 1907.................. 82
- Liste des récompenses décernées aux exposants français à l’Exposition Internatio-
- nale de Milan. .......................ijq
- Concours international pour un appareil lirni-tcur de courant (Syndicat des Forces Hydrauliques)................................... <
- Concours proposés par l’Association des Industriels d’Italie contre les accidents du Travail.........................................
- Nécrologie et Bibliographie.
- Henri Moissan................................. 2
- Marcelin Berthclot.............................. 4
- Frédéric Uppenborn.............................146
- La construction des machines électriques, par
- J. Dnlemonl.............................32
- Cornmutalrices et transformateurs électriques
- tournants, par Jean Paraf. .... 93
- Traité do Physique, par O.-D. Qhvolson (tome
- I, 3œe fascicule)........... .
- Construction des iilduils à courant continu, l’arbre et les tourillons, par E.-J.
- Brunswick et M. Aliamet..............
- Essais des machines à courant continu et alter-
- natif, par P. Bourguignon...............207
- Les lampes à incandescence électriques, par J.
- Rodet...................................207
- Cours de Physique, tome I, par II. Bonasse: . 173
- Mesures électriques, par IJ. Leblond.............173
- Formules, tables et renseignements usuels, par
- J. Claudel et G. Dariés................. 48
- Annuaire français du Gaz, de l’Acétylène et de
- l’Électricitc, par E. Benâlre........... 48
- L’hygiène du travail, la sécurité du travail dans les établissements industriels et commerciaux, par L. Grillet..........................96
- Le coût de la force motrice ; le labourage électrique. — Les forces hydrauliques et les applications électriques au Pérou,
- par E. Guarini.....................96
- Notice sur l’observatoire et sur quelques observations de l’éclipse du 3o Août 1900 (observation de l’Ebre), par R. Cirera, traduction E. Merveille. 47
- Die Wissenschafllichen Grundlagcn der Elek-
- trotechnik, par le Dr Beniscke. . . . 206
- Elektroruetallurgie der Eisens, par B, Eeu-
- mmn................................48
- ’iYansformatoren fiir Wochselstrom und Drebs-irom (Transformateurs pour courant alternatif et courants triphasés), par G.
- Kapp...............................64
- Ucber die ulcklrolylischc Gewinnung von Brom uud Jod (production électrolytique du Brome et de l’Iode), par Max Schlotler. 176
- Altcrnaling Current Motors, par A.-S. Mac-
- AUister............................208
- The Lecbnical Year-Book, 1907, par A.-G.
- Kelly et C/i. Weekes. ...... 112
- The Electron Theory, par E.-E. Fournier
- d'Albe.............................176
- La Moderna Teoria dei Fcnomcni Fisici (ra-dioattivilà, ioni, elettroni), par A-
- Righi...............................32
- La lonizzazione e la Convezione Eleltrica
- nci Gas, par Lavoro Amaduzzi. ... 47
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-
-
-
- TABLE DES NOMS D’AUTEURS
- B
- Baker (A.) et Irwiiï (J.-T.). — Étude de la dispersion magnétique dans les mo-
- Bart (P-)- — Actions mécaniques du courant
- dans les conducteurs électriques. . . 37
- Bassett (T1-). — Sur l’éléctrolyse du sol avec formation d’un alliage liquide de sodium et de potassium.....................2i5
- Bergmann (C.). --- Procédé pour immobiliser
- l'électrolyte des accumulateurs.. . . 456
- Beqthier (A.). — La pile à gaz et la pile à charbon................................ 397 et 433
- Bestelmeter (A.). — Charge spécifique et vitesse des rayons cathodiques produits
- par les rayons Piontgen..........i5g
- Bethenod (J.). — Note sur le moteur Shunt
- monophasé compensé (suite). . tio, 35a Sur le dimensionnement des moteurs
- à collecteur.....................181
- Rijur (J.). — Plaques d’accumulateur an plomb, 455 Blanc (A). — Sur la constante de décomposition du radiothorium...........................4e5
- Blondel (A.). — Sur la décharge des condensateurs alimentés par des courants alternatifs et sur le réglage des transformateurs à la résonance. 217, a53, 3a5
- Les progrès récents des lampes à arc :
- les arcs à flamme........... 388 et 45i
- Brandès (H.). — Sur l’amortissement et l’utilisation de l'énergie dans quelques dispositifs de transmission employés en radiotélégraphie.........................3ai
- C
- Conrat (F.). — Sur la mesure du décrément de radiation de conducteurs rectilignes.....................................a83
- Crocker (F.-B.). — Sur les variations de résistance de cuivre avec la température. . 63
- D
- Dawson. — La traction électrique sur les voies
- ferrées. . ’...........................282
- Decker (F.-A.). — Électrode pour clément
- galvanique..............................72
- Diamant (J.). — Procédé pour augmenter la capacité des plaques d'accumulateur
- en plomb spongieux.....................43a
- Dolezalek (F.) et MollÊr (TI.-G.). — Sur la compensation de la répartition superficielle du courant dans les conducteurs à courants alternatifs.................101, 208
- E
- Flster (J.) et Gkjtel (IL). — Sur la radio-acti-
- vité du plomb...........................4.16
- Escard (Jean). —• Le calcium métallique clec-
- trolytique...............................264
- Eve (A.-S.). - Sur le rapport des activités du radium et du thorium, mesurées par
- leur radiation 7.........................196
- L absorption des rayons v de substan-
- F
- Femerling (L.) et Porske (F.-V.). — Perfectionnements aux éléments galvani-
- 1ues.................................. 72
- Fessenden (R.-A.). — Sur la production d’oscillations entretenues.. .... 65
- La téléphonie sans fil.........65, io4
- Fiedler (L.). — Perfectionnements aux accumulateurs ..............................456
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-
-
-
- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. LI. — N« 26.
- Floret. — Sur la constitution de la matière.
- 55,
- Fowler. — Sur les lignes de transmission. . Frilley (Regis). — Le réseau électrique des Alpes-Maritimes (». . . . . .
- L’usine hydro-électrique de Saînt-Cézaire sur la Siagne...............
- G
- Gati (B.). — Mesures de câbles cl expériences faites sur des courants téléphoniques..
- Geitel (H.). — Voir Elsler...................
- Geiger (II.). — Mesures de radiation, de température et de potentiel dans les tubes
- à décharges...................3c>8,
- Geitlek (J. von). — Sur l’absorption et le pouvoir de la radiation des métaux par
- les ondes hertziennes (/în).........
- Gennigmatas (N.). — Détermination directe du nombre de groupes d’éléments compris entre deux lames voisines du collecteur dans un enroulement à courant continu ferme...........................
- Gordon (M.-C.). - Sur la capacité et la résistance des pellicules recouvrant les
- anodes d’aluminium..................
- Grau (A.). — Sur la température et l’émission des filaments de charbon, dosmiurri et
- de tungstène........................
- IIaberiand (G.). — Le diagramme du moteur triphasé...............................38a et
- H
- IlAnN (O.). — Sur un nouveau produit intermédiaire contenu dans le thorium.. IIaworth, Mattiiewman et Ogley. — Durée des lampes au carbone, des lampes Nernst et des lampes au tantale fonctionnant sur courant alternatif. . 35,
- IIemsalkcu (G.-A.). —Sur les oscillations d’ordre supérieur (harmoniques) dans l’é-
- tincclle électrique.................
- Sur le rôle et la nature de la décharge initiale (trait de feu) dans l’étincelle
- électrique..........................
- IIemsalech (G.-A.) et Tissot (C.). — Sur les phénomènes de résonance dans le cas des transformateurs à circuit magnétique ouvert et leur utilité dans la pro-
- duction de fortes étincelles électriques..................................i35
- IIiecke (R.). — Sur les oscillations à haute tension et de grande fréquence dans les réseaux de distribution à courant
- continu.................. 171,210, 347
- Hobart (Il.-M.). — Comparaison entre les dif-
- férents systèmes de traction électrique. 4a5 Holzwaktii (IL). — Surl’emploi de régulateurs à ressorts pour de très grandes vitesses angulaires..................................100
- IIorton (F.). — Sur la décharge de l’électricité négative par le calcium chaud et par
- la chaux.................................163
- Humann (P.). — Voir Teichmuïler (J.).
- Hünt (I.-J.). — Nouveau type de moteur d’induction........................................'• a4a
- Irwin (J,-T.). — Voir Baker (A.).
- Jégou (P.). — Essai de théorie sur les radio-
- conducteurs............................82
- Jerabecx (F.). — Perfectionnements aux éléments gavalniques.............................. 72
- Jom.yman (J ,-P.). — Sur les transformateurs
- de fréquence..........................3io
- K
- Knudson (A.). — Sur la corrosion électrolyti-
- que du fer et de l acier dans le béton. 394 Kowalski (J. de). — Essai d’une théorie de la
- phosphorescence et de la fluorescence, rag Küch (R.) et Retschinskï (T.). — Mesures de température effectuées s ur l’arc au mercure dans une lampe en quartz.. . . ai3
- Sur l’absorption sélective dans l’arc au mercure.............................356
- Latour (M.). — Sur quelques théorèmes généraux relatifs à l’électrotechnique. . 5, }1
- Lauriol (P.). —Emploi des résistances Nernst
- pour atténuer les variations de tension. 84 Legros (L.). —Prédctcrmination des ampère-tours d’entrefer dans les machines électriques (Jiri)...........................13
- 95
- 283
- 86
- ii5
- 454
- 3/,2
- 33
- 344
- 429
- 271
- 68
- i64
- i95
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-
-
-
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- Lichtenstein (L.). — Sur les réseaux à courant
- alternatif (fin)....................27
- Liénard (A.). — Sur un point de la théorie de
- la commutation......................361
- Linsenmann (H.). — Etude graphique de la commutation............................ 379 et 417
- M
- Mac-Cormick (B.-F.). — Effet de la réaction d’induit dans les moteurs synchrones
- et dans les cominutatriccs.............447
- Maior (A.). — Sur la téléphonie multiple.. . 38;
- Mai.clès (J-)- — Recherches expérimentales
- sur les diélectriques solides. . . . 197
- Markatng (M.). —Transporteur électrique Ilen-derson des chantiers de Jarrow-on-
- Tyne...................................4o4
- Matthewman. — Voir Haworth.
- Metz (M.). — Voir Raden (H.-W. van)..
- Meurer (F.-E.). — Pertes par courants de
- Foucault dans les induits dentés. . . 273
- Meyer (G.-J.). — Etude théorique et pratique
- sur les coupe-circuits fusibles. . . 281
- 3i4, 348
- Moj.t.er (H.-G.). — Voir Dolezalek (F.).
- Monasch (B.). — Sur les pertes d’énergie dans les diélectriques placés dans un champ alternatif. ........ 377
- Morrisson (W.). — Plaque d’accumulateur au
- plomb..................................454
- Müllendokf (E.). — Formule empirique pour la détermination de la courbe d’hysté-
- Oi-.t.sculaüer (W.). — Sur la tension entre laines et la vitesse de rotation critique dans les moteurs shunt à grand réglage
- de la vitesse........................98
- Ogley. — Voir Haworth.
- Osnos (M.). — Moteur monophasé Felten et
- Guilleaume-Lahmeyer.. 244, 278. 3n
- Pécheux (H.). — De la mesure de la résistance d’une pile en circuit fermé par la méthode de Mance (au pont de Wheat-stone'i..........................................45i
- De l’emploi des wattniètres (de torsion et de rotation), à la mesure de la puissance consommée par une distribution de lampes électriques. . . . 289
- PiîuKAN (F.). — Machines à pôles de commutation avec ou sans pôles saillants.. . 58
- Largeur des pôles de commutation, pas des dents et largeur des balais. . 199
- Pellat (H.). Sur la constitution de l’atome
- et la loi de Coulomb.....................159
- Perko.yet (H.). — Perfectionnements aux éléments galvaniques........................... 7a
- Porscee (F.-Y). — Voir Feinerling.
- Putuann. — Voir Stillweil.
- Raden (H.-W. van), Robinson (C.-B.) et Metz (M.). — Perfectionnement aux accumulateurs au plomb................................43a
- Reichei.. — Sur l'adoption de la traction électrique sur les chemins de fer municipaux et vicinaux de Berlin. . . 3iq, 353 Reid (E.-A.). — Sur les essais de transformateurs..........................................26
- Reithoffer (M,). — Sur la production des
- oscillations entretenues...............175
- Retschinsky (T.). — Voir Küch (R-).
- Rf.yval (J.). — L’usine hydro-électrique de
- Livet...........................i4p, 189
- Robinson (C.-B.). — Voir Raden (H.-W. van). Rogerson (YV.-M.). — Sur les câbles souterrains. . . a48
- Rüsset (G.). — L’éleclrolyse des mélanges
- (»•..............................>6, 49
- Vibration.ordinaire sinusoïdale et vibration ionique...........................184
- La répartition du courant dans les électrodes. . 228,298, 334, 36-, 4ioet 437
- Russner (J.). — Sur 1 énergie lumineuse et
- calorifique des lampes à incandescence. 144
- Sack. (IL). — Nouveau wattmètre à courants
- triphasés Siemens et Halske. . . . 107
- Sahulka (J.). — Mesure de la valeur instantanée des intensités lumineuses de
- lampes à courant alternatif.............1.37
- Appareil pour la production d’ondes électromagnétiques...............174
- p.1x467 - vue 468/678
-
-
-
- 4G8
- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. Ll. — N® 26.
- Sur la résistance d’isolement et la capacité des conducteurs individuels dans une installation à courants alternatifs. . 422
- Sckamks (L-). — Sur la relation entre réchauffement dû à l'hystérésis, la perméabilité du fer et la fréquence du champ
- alternatif............................... 67
- Schknce. (R.). — Sur la conductibilité électrique des alliages et la théorie des électrons........................................a35
- Schmidt (E.-F.). — Sur des perturbations observées dans un système récepteur de radiotélégraphie avec prise de terre. 67 Schott (G.-A.). — Sur un nouveau problème expérimental de la théorie des électrons...........................................34o
- Schulze (G.). — Chutes de tension aux électrodes d’aluminium..............................17C
- Stillwell et PtmiÀMN. — Sur la substitution du moteur électrique à la locomotive à vapeur...........................................29
- Taltovv (W.). — L’effet des lampes à faible consommation spécifique sur l'industrie
- et l’éclairage électriques..........
- Teichmüller (J.) et IIuma.vn (P.). — Sur la charge des conducteurs employés dans
- les canalisations intérieures. . 317 et 384
- Terry (II.). — Perfectionnements aux plaques
- d’accumulateurs......................456
- Thomâlen (A.). — Glissement, couple et pertes dans le stator du moteur monophasé.
- i34, t65, 204
- Thomson (J.-J.). — La théorie moderne de la conductibilité électrique des métaux.
- ai, 94 127
- Tissot (G.). — Voir Hemsalech (G.-A.).
- U
- Uller (K.). — Sur le transmetteur Marconi
- agissant dans une seule direction. . . 1^3
- Uppenborn (F.). — Sur la détermination de l’intensité lumineuse horizontale moyenne de lampes à incandescence (fin). . i4o
- W
- Waddell (J.) et la D.-P. Baitery C°. — Perfectionnements aux accumulateurs au
- plomb..................................43a
- Wagner (K.-W.). — Etats do fonctionnement instables de machines à courant continu.................................. i3i, 167
- Wall (Th.-F.). — Sur les pertes dans le fer
- des machines asynchrones. . . a3, 60
- Weber (E.-L.). — Étude sur les décharges oscillantes de grande fréquence au
- moyen de tube de Braun.................io3
- Wedding (W.). — Sur les lampes à arc en
- vase clos...............287, 358 et 392
- Wedekind (G.-A.)..— Procédé pour empêcher, dans les éléments employant du chlorure de fer comme dépolarisant, la diffusion de ce liquide à l’électrode négative, en zinc par exemple. ... 71
- Wertheim-Salomonson (J.-F.-A.). — Nouveau
- galvanomètre...........................179
- White (W.-P.). — Sur les thermo-éléments employés pour les mesures pyrométriques........................394 et 45;
- Willows (R.-S.). — Sur la résistance électrique des alliages..............................239
- Wolfee (M.). — L’électron considéré comme
- un centre des pressions dans l’éther. . "3
- Le Gérant: J.-B. Noübt.
- p.1x468 - vue 469/678
-
-
-
- [Samedi 6
- ril 1907.
- 14* Année. — N 14.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- LATOUR (M.). — Sur quelques théorèmes généraux relatifs à l’électrotechnique..
- LEGROS (L.). — Prédétermination des ampère-tours d'entrefer dans les machines électriques (fin) ROSSET (G.). — I/électrolyse dos mélanges (suite)........................
- âge»
- 16 •
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. La théorie moderne de la conductibilité électrique des métaux, par
- Génération et Transformation. — Sur les pertes dans le fer des machines asynchrones, par Th. F. Wall. ad Comparaison entre le chargement à la main et le chargement automatique des chaudières. ... 26
- Sur les essais de transformateurs, par E.-A. Rf.id............................................ 26
- Transmission et Distribution. — Sur les réseaux à courant alternatif (fin), par L. Lichtenstein. . 27
- Traction. — Sur la substitulion du moteur électrique à la locomotive à vapeur, par Stillwell et
- »>"................................................ • ................................ a9
- Oscillations hertziennes et Radiotélégraphie. — Sur l’absorption et le pouvoir de radiation des
- métaux pour les ondes hertziennes (fin), par J. von Geitler.............................. 33
- Éclairage. — Durée des lampes au carbone, des lampes Ncrnst et des lampes au tantale fonctionnant sur
- courant alternatif, par HAworth, Matthewman et Ogi.ey.................................... 35
- NOTES ET NOUVELLES
- Nécrologie : Henri Moissan et Marcelin BErthelot.........................................................
- Concours du Syndicat des Forces Hydrauliques pour un appareil limiteur de courant. — Programme des
- concours proposés par l’Association Italienne pour prévenir les Accidents du Travail.......
- L’Industrie électrique en Autriche-Hongrie...........................................................
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- Représentation générale pour toute la France des
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- p.2x1 - vue 470/678
-
-
-
- NOTES ET NOUVELLES
- Société Internationale des Électriciens.
- La prochaine réunion mensuelle de la Société Internationale des Électriciens aura Heu le mercredi 10 avril à 8 heures et demie du soir, dans la Grande Salle des Séances de la Société d'Encouragement, 44, rue de Rennes, à Paris.
- Ordre du jour : Discussion de la communication de M. de Yatbreuze sur la Traction électrique, par MM. de Marchena, Mazen et de Traz.
- Nécrologie.
- U Académie des Sciences a perdu, dans ces derniers mois, deux hommes dont la mort a été sensible à tous les savants : MM. Henri Moissan et Marcellin Bertiiiîlot.
- M. H. Moissan n'avait que 54 ans et l’on pouvait espérer beaucoup des années qu’il comptait consacrer encore à la science, années d'autant plus fécondes qu’il était dans toute la maturité de ses connaissances, dans toute l'ardeur de ses études. Nous avions, peu de temps avant sa mort, esquisse ,à propos du. prix Nobel, les grandes lignes de ses travaux, nous reproduirons néanmoins le passage suivant de l’éloge prononcé par M. H. Becquerel., à la séance de l'Académie qui suivit sa mort.
- « ...ses amis et ses-élèves se feront certainement un devoir de donner en exemple la vie de travail heureux et fécond qui fut celle de notre regretté confrère.
- « Élève de Krémy, à l'âge de 20 ans, dans ce la-
- boratoire du Muséum dont il devait être la gloire, il apprend la Chimie en même temps qu'il gagne ses premiers grades universitaires, puis il passe dans le laboratoire voisin, chez Decaisne et Dehérain qui l'orientent vers la Chimie végétale ; ruais les questions de Chimie minérale l’attirent ; bientôt il a quitté le Muséum pour diriger un laboratoire particulier, et c’est là qu’après divers travaux sur les sels de chrome, qui le signalent déjà comme un expérimentateur sagace, il entreprend la série d’études qui le conduisent à l'isolement du fluor.
- « Au cours de ces recherches, son laboratoire est supprimé, mais un asile s’ouvre pour lui près de nos confrères MM. Debray et Troost; il multiplie alors les tentatives pour saisir le corps insaisissable qui a échappé à ses devanciers, à ses maîtres ; il en fait méthodiquement le siège ; chaque essai infructueux le rapproche du but, jusqu’au jour où il cleclrolyse à basse température de l’acide fluorhydrique accidentellement impur : un gaz se dégage au pôle positif, et c’est le fluor. *
- « Je ne rappellerai pas ici les beaux travaux qui découlèrent de cette expérience célèbre. Quelques années plus tard, Henri Aloissan, devenu notre confrère, professeur à l'Ecole de Pharmacie avant d’occuper une chaire de Chimie à la Sorbonne, abordait un autre problème, le mystère déconcertant de la formation du diamant. L’étude pnialablc des mines diamantifères et des météorites lui avait suggéré l’idée de faire intervenir une forte pression, et il réunit les conditions cherchées dans une expérience d’une rare clcgance. Une masse de fonte en fusion, saturée de carbone, est brusquement refroidie. La
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- « La température élevée nécessaire pour cette expérience avait conduit Henri Moissan à combiner, comme l'avaient fait déjà d’autres expérimentateurs, un modèle particulier de four alimenté par l’arc électrique. Il généralise l'emploi de ce four, et voici l'industrie métallurgique aussi bien que les laboratoires dotés d’un outil nouveau. Une à une toutes les questions de la chimie des métaux- à haute température sont reprises méthodiquement, et chaque expérience réalise un progrès ou une découverte, entre autres la préparation des carbures qui deviennent l’origine de l’industrie de l’acétylène. Des pays entiers, utilisant leurs chutes d’eau, se couvrent d'usines où fonctionnent des fours électriques dont les charbons ont la grosseur de troues d'arbres, et, pendant que notre confrère anime les industriels du souffle ardent de sa foi scientifique, dans son laboratoire il a raison du dernier des corps réfractaires.
- « Je pourrais rappeler encore d'autres travaux nombreux et importants qui eussent suffi pour illustrer un nom ; mais, franchissant le domaine de la Science pure, les découvertes sur le fluor, le diamant et le four électrique ont été autant d’étapes glorieuses vers une renommée universelle.
- «La plupart des Académies étrangères avaient donné à notre confrère des marques particulières de leur estime, et à peine venait-il de voir consacrée par le prix Nobel une réputation si justemenf méri-
- tée, qu’il disparait dans toute la force de 1 âge et la plénitude du talent.
- « Tous ceux qui l’ont connu sentaient passer en lui la flamme qui anime le génie de la Science, et ils restaient captivés par une droiture et une bienveillance qui ne se sont jamais démenties... Quand, au nom de l’Académie, j’allai saluer sa dépouille mortelle, son visage, dans le calme de la mort, gardait un reflet du charme qu'il apportait à’nos séances. Il semblait s’etre endormi doucement, et,"en présence de tant d'espoirs ^anéantis, l’on ne pouvait s’empêcher d’évoquer avec amertume la belle pensée qu’en un jour mémorable il avait exprimée si noblement: « Nous devons tous placer notre idéal assez haut pour « ne pouvoir jamais l’atteindre. »
- La mort de M. Marcelin Berthelot a été un véritable deuil national, mais le monde entierapris part, sans distinction de nationalités, au deuil de la France. C’est que ce grand homme était peut-être l’esprit le plus scientifique que la France ait possédé depuis Pasteur et son nom était connu des hommes les plus étrangers à ses études. Son œuvre est colossale et l'analyse en serait difficile, si l’on voulait en bien montrer toute la portée 'et toutes les conséquences. Nous nous permettrons cependant de reproduire ici quelques lignes excellentes que cette mort a inspirées à l'un de ses collègues de l'Académie des Sciences, M. P. Painlevé :
- « Ce qui frappe avant tout dans l’effort de cette pensée créatrice, — effort poursuivi, tendu sans relâche durant soixante années, — c’est son ampleur et sa coordination. Certes, l’histoire de la chimie au siècle dernier abonde en brillantes et fécondes découvertes ; faut-il rappeler, avec le nom de Pasteur
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- ceux de Wurtz et de Sainte-Claire Deville ? Mais ce ne sont pas seulement des découvertes isolées qu’apporte Berlhelot, des matériaux épars destines à quelque cdiûce futur; ce sont des séries enchaînées de découvertes, des constructions érigées de toutes pièces comme par un travail cyclopécn.
- « L’idée de fond qui a inspiré et dirigé constamment cette prodigieuse activité, c’est la crovance en l’unité des forces naturelles : dans tous les phénomènes de l’univers, les forces qui interviennent sont les mêmes et obéissent aux memes lois. Les combinaisons chimiques que la nature réalise dans le sol, dans les racines d’une plante, dans l'estomac d’un animal,-le savant peut les reproduire dans ses creusets et ses cornues. Bien plus, une fois qu’il a démêlé les secrètes affinités des corps, il est capable de réaliser des combinaisons nouvelles que la nature ne nous offre pas. C’est de cette conception qu’est sortie la synthèse chimique.
- « D’autre part, puisque la mécanique, puisque la physique nous montrent que, dans tous les faits qu’elles embrassent, l'énergie revêt des formes diverses mais se conserve, la même propriété doit appartenir aux phénomènes chimiques : de celle idée est riéé la thermochimie.
- « Lavoisier avait défini la chimie la science de l’analyse : réduire une combinaison en ses éléments simples, de façon à déterminer sa composition exacte, c’était pour lui le but. Plus tard, la synthèse de nombreux composés minéraux fut tentée avec succès, mais celle de corps organiques semblait chimérique. Berzélius la jugeait impossible parce que les corps organiques sont trop complexes ; Gehrardt, parce que « le chimiste fait tout l’opposé de la na-« ture vivante, parce qu’il brûle, détruit, opcrc par « analyse, tandis que la force vitale seule opère jpar « synthèse et reconstruit l’édifice abaltuparlesforc.es c< chimiques ». Pourtant, une importante synthèse
- avait déjà été faite : Wœhler, en 1828, avait reproduit l’urée. Mais cette expérience restait isolée, elle n’apportait aucune méthode générale, ni même aucune indication d’une telle méthode ; et l’opinion courante des chimistes restait celle do, Gehrardt: seule la force^vitalc pouvait réaliser les combinaisons organiques.
- « C’est alors, en 1854, que "Berthelot, à peine âgé de vingt-sept ans, tente ses audacieuses synthèses. Tout d’abord, celle de l’acide formique obtenue par l’union de l’oxyde de carbone et de l’eau en présence de la potasse ; puis la synthèse méthodique des carbures d’hydrogène, des alcools, des essences; enfin, celle de l’acétylène, la plus surprenante, la plus inattendue et la plus simple : du charbon et de l’hydrogène, mis directement en présence et soumis à l’ef-lluve électrique, s’unissaient pour produire ce corps, dont la synthèse entraînait celle-de tous les carbures d’hydrogène et d’une série de composés naturels tels que la henzjne.
- « C’en était fini de l’antique division des substances minérales et des substances organiques; la chimie des êtres vivants était désormais la même que celle de la matière inerte. Conquête philosophique d’un prix inestimable ! Quant à l’élan donné par Berthelot à la chimie, il ne s’est point ralenti : toutes les modernes synthèses de la chimie allemande, la synthèse des sucres, les synthèses industrielles del’ali-zarrie, del’indigo, se rattachent directement aux méthodes de l'illustre chimiste. C’est donc avec raison qu’il parlait des espérances illimitées qu’éveille la synthès.e chimique, car « elle tire chaque jour du « néant, pour le plus grand bien de l’humanité, une « multitude de corps nouveaux semblables ou supé-c< rieurs aux produits naturels ».
- <c Une telle œuvre suffirait à sa gloire. Elle ne dépasse poinlpourtant en importance la thermochimie, qu’il a créée de toutes pièces. Avant lui on parlait de l'ajfi-
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- nitéde l’hydrogcne pour l’oxygène, ou du chlore pour l’hydrogène, terme vague qui ne correspondait à aucune mesure. Berlhelol eut le premier l'idée, avec le Danois Thomsen, de mesurer cette affinité par la chaleur que dégage la combinaison de deux corps. C est lui qui systématisa cette méthode, eu fît un corps de doctrine, en même temps qu’il y adaptait toute une technique expérimentale chaque jour plus parfaite, chaque jour plus audacieuse, qui renouvelait lacalo-rimétrie et lui permettait de s'attaquer même aux explosifs les plus redoutables. Les difficultés théoriques n étaient pas moindres (jue les difficultés de mesure : il s’agissait d'étendre aux phénomènes chimiques si compliqués (où se mêlent des dégagements de chaleur, des changements d’état, des transformations moléculaires), le principe de la conservation de l’énergie et les principes connexes, appliqués seulement dans des cas beaucoup plus simples. C'était là une entreprise périlleuse, où Berthelol fit preuve d'une géniale intuition. Toutefois, son œuvre théorique doit être, sur ce point, considérée comme une première approximation, assez analogue à l'approximation que constitue (par rapport à la mécanique vraie) la mécanique idéale où on néglige les frottements. Cette approximation est d’ailleurs très suffisante dans la plupart des cas, notamment pour les réactions chimiques franches où les affinités en jeu sont considérables. Mais dans les phénomènes plus indolents, où diverses phases de la réaction coexistent, où des dissociations accompagnent les combinaisons, il faut pousser l'approximation plus loin.
- « La thermochimie théorique de Berthelol doit donc être prolongée dans des voies qui d'ailleurs sont dès maintenant ouvertes et qu'il a singulièrement contribué h ouvrir. Quant à sa lhermochimie expérimentale, elle reste irréprochable, et comme méthode, et comme résultats. La variété, la multiplicité, l importance de ces résultats poursuivis pendant quarante ans confondent l’imagination. Je signalerai seulement les mesures répétées sur la chaleur de formation des composés oxygénés de l’azote, du fulmicolon, des corps nitres, et la détermination de 1 énergie des substances explosives nouvelles, ainsi que ses recherches, en collaboration avep M. Vieille,
- sur l’onde explosive. C’est l’ensemble de ces travaux qui a préparé la découverte de la poudre sans fu-
- c Dans un autre ordre d’idées, comment passer sous silence les longues études du l’illustre savant sur la fixation de l'azote par les plantes et par la terre arable, ou sa théorie des sources chimiques de la chaleur animaLe, dont le professeur Bouchard a pu dire qu’elle était, maintenant une des théories fondamentales de la physiologie ? Il n'est pas un problème intéressant les sciences chimiques et les sciencesvoi-sines où son génie n'ait projeté de la lumière, pas une méthode technique qu’il n'ait portée à un plus haut point de perfection. Les questions mêmes aux-* quelles il a donné le moins de temps ont reçu de lui une contribution magistrale : c'est ainsi que ses travaux sur la vitesse de formation des éthers ont mis nettement en évidence les notions d’équilibre chimique, de dissociation, ainsi que la durée des réactions chimiques et l'influence de cette durée. Dans ce chapitre de la science, son nom est à rapprocher de celui de Sainte-Claire Deville.
- « Il semble qu’une telle activité intellectuelle, dont le résumé précédent ne donne qu’une idée bien incomplète, il semble que 1 200mémoires, i5 volumes, soixante années de laboratoire et d’enseignement aient dû épuiser une vie humaine. Pourtant, je n’ai point parlé des lumineuses publications de Berthe^-lot sur l’histoire de la chimie, histoire qu’ilembrasse depuis l’époque des alchimistes grecs jusqu’à nos jours. Je n’ai point parlé de ses livres de philosophie et de morale. On conçoit pourquoi le grand chimiste allemand Fischer, parlant à son jubilé devant les délégations scientifiques du monde entier, s’exprimait ainsi : « Il s’est établi dans la chimie « une spécialisation profonde qui aura peut-être pour « résultalde séparer cette grande science en plusieurs « sciences distinctes. Le seul des chimistes vivants « qui ait réussi à triompher de ce pouvoir désagré-« géant résultant de l’accumulation des matériaux, » c’est vous. Grâce à votre génie et à votre puis--c sauce de travail sans pareille, vous avez pu culti-« ver et enrichir tous les champs de la science.»
- L’illustre savant avait conscience de celle situation
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- privilégiée. « Pour que la science ne s'émiette pas en « spécialités, répétait-il volontiers avec le noble or-« gueil de son génie, il faut qu’il existe au moins un a cerveau capable de l’embrasser dans son ensemble. a Un tel cerveau, je crois l’avoir été ; j’ai peur d’être a le dernier. »
- M, Berthelot était né à Paris en 1827. Attaché comme préparateur au Collège de France en i85i, il garda cet emploi pendant 9 ans. Docteur ès sciences en i854, il fut nommé professeur à l’Ecole de pharmacie le 2 décembre 1859 et se signala au monde scientifique en 1861 par scs recherches de synthèse organique qui lui valurent le prix Jecker. La même année il fut fait, par l’empire, chevalier de la légion d’honneur et l’on créa, pour lui, en i865, une chaire au Collège de France : il y exposa tour à tour ses découvertes sur la synthèse chimique, la mécanique chimique, la therniochimie, sujets auxquels il devait travailler toute sa vie.
- En 1870, M. Berthelot faisait partie du comité scientifique de défense et ses recherches sur les explosifs ont été le point de départ des éludes qui ont abouti à la découverte des poudres sans fumée. Il entra à l’Académie des sciences en 1873. Il appartenait à l’Académie de médecine depuis i8G3, et faisait également partie de la Royal Society de Londres et de plusieurs Académies étrangères (Copenhague, Dublin, Munich, Turin, Lisbonne, Saint-Pétersbourg, etc.). L’Académie française l'avait admis parmi ses membres en 1901 ; la même année, ses élèves et ses amis organisaient une imposante cérémonie en Sorbonne, et le Président de la République lui remettait à cette occasion une médaille d’or, commémorative de cinquante années de labeur scientifique. 11 réponditàces hommages par un discours d’unchautc élévation d’idées :
- « ...Ces honneurs, je le sais, ne sont pas dus seulement à votre affection pour ma personne ; je dois les rapporter aussi à mon âge, à mes longs travaux et aux quelques services que j ai pu rendre à notre patrie et à mes semblables.
- « A mon âge d’abord : votre sympathie fait briller
- d’un dernier éclat la lampe sur le point de s’éteindre dans la nuit éternelle ! Le respect que l’humanité porte aux vieillards est l’expression de la solidarité qui unit les générations présentes avec celles qui nous ont précédés et avec celles qui nous sui-
- « Ce que nous sommes, en effet, n’est attribuable que pour une faible part à notre labeur et à notre individualité personnels ; car nous le devons presque en totalité à nos ancêtres, ancêtres du sang et ancêtres de l’esprit. Si chacun de nous ajoute quelque chose au domaine commun, dans l’ordre de la science, de l’art ou de la moralité, c’est parce qu'une longue série de générations ontvécu, travaillé,pensé et souffert avant nous. Ce sont les patients labeurs de nos prédécesseurs qui ont créé cette science que vous honorez aujourd’hui.
- « Chacunde nous, quelle qu’ait été son initiative individuelle, doit aussi attribuer une part considérable de ses succès aux savants contemporains, con-courantavec lui à la grande tâche commune.
- « En effet, les decouvertes si brillantes du siècle passé, ces découvertes, déclarons-le hautement, nul n’a le droit d’en revendiquer le mérite exclusif. La science est essentiellement une œuvre collective, poursuivie pendant le cours des temps par l'effort d’une multitude de travailleurs de tout âge et de toute nation, se succédant et associés en vertu d’une entente tacite, pour la recherche de la vérité pure et pour les applications de cette vérité à la transformation continue de la condition de tous les hommes.
- a ... Le rôle des savants, comme individus et comme classe sociale, a grandi sans cesse dans les États modernes. Mais nos devoirs vis-à-vis des autres hommes grandissent en même temps, ne l’oublions jamais ! Proclamons-le dans cette enceinte, dans ce palais de la science française ! Ce n’est pas pour la satisfaction égoïste de notre vanité privée que le monde, aujourd’hui, rend hommage aux savants. Non! c’est parce qu’il sait qu’un savant, vraiment digne de ce nom, consacre une vie désintéressée au grand œuvre de notre époque : je veux dire à l’amélioration trop lente, hélas ! à noire gré, du sort de tous, de-
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- puis les riches et les heureux jusqu'aux humbles, aux pauvres, aux souffrants... Je ne sais si j’ai complètement rempli ce noble idéal... je me suis efforcé du moins, d’en faire l’objet et la fin, le but directeur de mon existence. »
- M. Bcrthelot n’avait pas consacré sa vie aux seules études scientifiques.Très préoccupé des questions de philosophie et d’histoire, il avait également joué un rôle politique que lui facilitait son titre de sénateur inamovible. Il fut, en 1887, ministre de l’instruction publique et passa plus tard quelques mois au ministère des Affaires étrangères. Dans le premier de ces ministères il avait pu rendre des services à la cause de l’enseignement scientifique dont il s’étail toujours montré très soucieux. Inspecteur général de l’Enseignement supérieur, president de la section des Sciences physiques à l'École des Hautes Études, membre, puis vice-président du conseil supérieur del’Instruction publique, on lui doit de nombreuses réformes dans cet enseignement et il a pris une part active à la réorganisation et au développement des laboratoires universitaires.
- Depuis igoi sa carrière scientifique était restée très active. Il reprenait des études anciennes sur l'électrolyse, l’électrochimie, les piles, les forces électro-motrices. Il était toujours très intéressé par l'analyse des objets métalliques anciens, et Tannée dernière encore à l’Académie des sciences, à propos
- de métaux et de minerais provenant de fouilles ré-* cemment faites en Perse, il signalait l’intérêt qu'offre la présence du nickel dans ces métaux et conseillait de chercher des minerais nickelifères dans les parages de Suse. Il revenait à ses éludes sur la physiologie des plantes. II étudiait la perte de poids des corps odorants, l’influence de la lumière sur les combinaisons chimiques, suivait avec soin les travaux de M. Blondlot sur les rayons N et les études nouvelles auxquelles la découverte du radium a donné-naissance. Les notes que pendant les deux dernières années il a présentées à l'Académie sont nombreuses, la dernière, consacrée à des questions de ihermo-chimie, est du 4 mars 1907. Il a ainsi continué son œuvre jusqu’au bout, et, quelques instants avant de succomber au chagrin personnel auquel il n’a pusur-vivre, il avait pris part aux travaux de l'Institut.
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- un temps plus ou moins court, et que ces dépassements, surtout s’ils coïncident et se prolongent, troublent toutle réseau.
- U y aurait intérêt à établir un appareil apte, non pas à mesurer et à tarifer ces dépassements selon leur intensité, mais à les signaler d’abord au client preneur, puis, s’il n’y met bon ordre, à l’obliger à revenir au respect du contrat qu’il a souscrit, sans investigation ni surveillance Iracassière de la part de l’usine distributrice.
- Le Syndicat des Forces Hydrauliques met au concours un tel appareil, limiteur de courant, et a confié à la Commission ci-dessous la mission d'arrêter le programme et les conditions du concours, l’admission, l’épreuve, le classement des appareils présentés et l'attribution des primes.
- Composition de la Commission.
- Président : jVI. Coruier, Président du Syndicat des Forces Hydrauliques ;
- Secrétaire : M. Baubillion, Directeur de l'Institut Êlectrotechnique de Grenoble;
- Membres : MW. Blondel, Ingénieur des Ponts et Chaussées, professeur à l’Ecole nationale des Ponts et Chaussées, avenue delà Bourdonnais, 4i, à Paris ;
- Bochet, Ingénieur des Arts et Manufactures, avenue de Suffren, 26, à Paris ;
- Dusauget, Ingénieur-électricien, 3, rue de la République, à Avignon;
- Hillairet, Ingénieur-constructeur, rue Yicq-d’Azir, 22, à Paris ;
- Lauriol, Ingénieuren chef des Ponts et Chaussées, boulevard Raspail, 278, à Paris;
- Marignac, Ingénieur-électricien, rue Diderot, Sq, à Grenoble ;
- De Neuville, Ingénieur en chef des Télégraphes, rue de Pomhieu, 69, à Paris;
- Simon, Ingénieur, quai de l’Est, 1, à Lyon.
- Programme du concours.
- L’appareil limiteur de courant, objet du Concours International ouvert par le Syndicat des Forces ITv-drauliques, devra remplir les conditions suivantes :
- i° S'adapter à des puissances supérieures à 5ooo waüli et fonctionner sur les courants alternatifs simples ou triphasés pratiquement employés (’), primaires ou secondaires ;
- 2° Avertir, par un signal efficace, aussi longtemps que possible avant d’entrer en fonction;
- 3° Limiter automatiquement le courant du branchement au-dessous d’un maximum déterminé, en entrant en fonction toutes les fois que ce maximum aura été dépassé dans une certaine proportion plus ou moins grande, pendant un certain temps plus ou moins court par exemple eL seulement à titre d’indication : de 5 "f0 pendant 5 minutes, ou de a5 °/n pendant 3o secondes, ou de 5o % instantanément;
- (f Pouvoir être ramené à sa position initiale par une intervention quelconque, mais en laissant une trace spéciale de chacune de ces interventions;
- 5° Être facilement adaptable à différentes puissances^) ;
- (’) Il est rappelé que la tension la plus élevée actuellement seaux vont atteindre 5o 000 volts. D’autre part, les appareils la plus générale ; ils devront pouvoir s'adapter à la fréquence (2) L’adaptation de puissance pourra résulter, par exemple,
- pie, de l’emploi de transformateurs variés; il suffira au con-
- une installation à basse tension et un autre pour' une installation à haute tension (au moins 30000 volts) ou tout au moins l’un des deux.
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- Les concurrents, dont les appareils seront retenus par la Commission pour être soumis aux épreuves pratiques, devront fournir deux appareils. L’un sera monté, par leurs soins et à leurs Irais, sur le branchement qui leur sera désigné, pour fonctionner en service courant pendant i[> jours. — L’autre sera déposé à l'Institut Electrolechnique de Grenoble, pour être soumis à tels essais que la Commission jugera utile.
- Les renseignements nécessaires à ces deux séries d’essais seront portés à la connaissance des concurrents avant le Ier juin 1907, en même temps que l’avis de leur admission aux essais.
- Ces essais devront pouvoir commencer le iep août 1907, terme rigoureux.
- Les systèmes proposés restent la propriété des inventeurs qui devront prendre, [eu temps utile, les
- Le Syndicat Se réserve expressément le droit de publier dans la mesure qui lui conviendra la description, les dessins et les essais des appareils présentés au concours.
- La Commission chargée de l’examen et du classement des appareils pourra décerner un prix de 3 000 francs au concurrent placé au rr rang, ou diviser cette somme suivant le mérite des appareils.
- Pour tous renseignements, s’adresser au Secrétaire du Syndicat des Forces Hydrauliques, à la Chambre de Commerce, à Grenoble.
- Programme des concours internationaux proposés par l’Association des Industriels d’Italie contre les accidents du Travail.
- A . — Médaille d’or et 8000francs, pour un système simple, robuste et peu coûteux qui puisse s’appliquer aux installations électriques existantes afin d’éliminer les effets dangereux pour la vie humaine d’un contact (de résistance quelconque) entre les circuits primaire et secondaire d’un transformateur de tension électrique ou entre les lignes qui le desservent.
- L'appareil doit entrer en fonction aussitôt que,
- condaire et la terre s'esl élevée au double de sa valeur normale pour une distribution triphasée, et à deux fois et demie cette valeur pour une distribution monophasée. Dans l’un et l’autre cas, il doit immédiatement ramener la tension à sa valeur normale.
- En outre, cet appareil devra être construit de façon à ce' qu’il ne puisse jamais interrompre le fonctionnement du transformateur, ni sous l’influence d’une décharge atmosphériqye, ni par suite de défauts partiels d’isolement des lignes avec la terre, tant que ces defauts restent dans la mesure de ceux que l’on peut tolérer dans la pratique. En un mot, l’adoption d’un appareil de cette nature ne doit aucunement compliquer ou rendre plus délicat le fonctionnement de l'installation à laquelle il sera destiné.
- Les concurrents devront présenter un appareil qui réalise dans tous ses détails le système qu’ils auront
- l'épreuve sur des installations dont le circuit à haute tension est à 3 600 volts.
- La Commission chargée de l’examen des appareils présentés devra pouvoir, si elle le juge à propos, monter ces appareils sur des installations en service régulier et les y laisser pendant un certain temps. Elle est autorisée, en outre, à étendre son examen à des appareils déjà montés sur des installations existantes et fonctionnant à une tension quelconque.
- B. — Médaille d’or et 1000francs, pour une grue ou treuil à manivelles construit de telle sorte que, sans
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- Supplément à L'Eclairage Électrique du 6 Avril 1907
- diminution sensible du rendement et de la rapidité de descente de la charge, en comparaison avec les types ordinaires, il élimine le danger qui peut résulter de la rotation des manivelles pendant la descente de la charge.
- On entend par là un dispositif efficace pour empêcher que la charge né descende à l'improviste et ne provoque ainsi la rotation inattendue des manivelles.
- Le type présenté devra être simple, robuste et, dans une juste mesure, peu sujet à l’usure.
- Les concurrents devront présenter un appareil qui réalise dans tous ses details le système qu'ils auront imaginé et qui puisse se prêter à un essai exécuté dans les conditions ordinaires de la pratique.
- Les conditions générales auxquelles les concurrents devront se conformer sont les suivantes :
- Art. t. — Les aspirants aux Concours devront adresser leurs demandes, avant le 3o juin 1908, à la Présidence de l’Association des Industriels d’Italie pour prévenir les Accidents du Travail, à Milan, 61, Foro Bonaparte.
- Art. 2. — Les appareils inscrits pour les Concours devront être consignés avant le 3i juillet 1908, et aux frais des Concurrents, au siège de l'Association.
- Art. 3. — Sur demande spéciale des Concurrents au Concours A, la Commission d'examen pourra prendre en considération les appareils déjà en fonction dans des installations existantes. Dans ce cas, la demande devra être accompagnée de la dêscription détaillée des appareils que l’on compte présenter ; en outre, les installations où fonctionnent ces appareils ne devront pas se trouver à plus de 3oo kilomètres de Milan.
- Art. 3. —Les Concurrents conserveront la propriété des appareils qu’ils présentent, mais l’Association pourra s’en approprier les dessins, modèles et descriptions.
- Les systèmes que ces appareils entendent réaliser demeureront propriété de leurs inventeurs, lesquels devront prendre, en temps utile, toutes les mesures nécessaires à la sauvegarde de cette propriété.
- Art. 4. — Après la clôture des Concours, l’Association pourra publier, de la façon qui lui semblera la plus convenable, les descriptions et dessins des appareils et dispositifs qui auront été présentés aux Concours.
- Art. 5. — Une Commission spéciale, nommée par le Conseil de Direction de l’Association, procédera à I’examen'des appareils et systèmes présentés à chacun des Concours. Ceux d’entre eux qui seront l’objet d’un premier jugement favorable seront soumis à des essais qui serviront à les classer par ordre de mérite et à motiver les conclusions du rapport de la Commission d’examen. Sur ces conclusions définitives, le Conseil de Direction de l’Association décidera sans appel relativement à l’attribution des récompenses et do.s prix.
- Pour plus amples informations, s'adresser au Di-
- recteur de l’Association, à Milan, 61, Foro Bonaparte.
- L’industrie électrique en Autriche-Hongrie.
- L'Elektrolecknische Zeitschrift publie une étude de M. Hoxigmann sur l’industrie électrique en Autriche-Hongrie. Les modifications apportées par la nouvelle période de politique commerciale dans laquelle est entrée ce pays ont eu une influence telle sur la vie industrielle que toutes les autres influences, même celles qui jouent un rôle important, sont négligeables. Un grand nombre de fabricants étrangers ont été conduits, par suite des nouvelles lois, à établir à l’intérieur du territoire des usines locales pendant que les industries autrichiennes étaient conduites à augmenter et à étendre leurs usines, grâce à la protection plus efficace qui leur était donnée contre la concurrence étrangère.
- Dans ces conditions, 1 industrie électrotechnique n’a évidemment pas pu ne pas être affectée dans le même sens que les industries générales, et elle a subi des modifications importantes pour se prêter au nouvel état de choses.'Étant donnée la place prépondérante qu'a prise en Europe l’industrie électrotechnique allemande, et la liaison étroite qui existe entre elle et l’industrie électrotechnique autrichienne, il existe une certaine ressemblance dans le développement de ces deux industries. En Autriche comme en Allemagne, les deux grandes firmes Siemcns-Schuckerl et l’Aligeiueine Elektricitats Gesellschaft avec l’Union Elektricitats Gesellschaft ont pris des positions exceptionnelles, grâce à leurs capitaux considérables et aux nombreuses installations qu’elles ont pu effectuer. Mais elles sont forcées, en Autriche, de restreindre leur champ d’opération sur le territoire autrichien. A côté d’elles se développent concurremment quelques entreprises importantes construisant des machines et des appareils électriques et établissant des installations électriques de toute nature. A ces entreprises se rattache le groupe des fabricants d'accumulateurs, de câbles et de fils, de lampes à incandescence, de charbo'ns de lampes à arc, de tubes isolants, de compteurs, de petits moteurs, etc. Dans le domaine de l’installation, il existe une concurrence sérieuse entre les grosses firmes et les firmes de montage qui ne construisent pas elles-mêmes ; il y a en outre une assez grande quantité de petites entreprises s’occupant des installations de lumière électrique dans les maisons neuves, les appartements, etc. La différence essentielle entre l’industrie électrotechnique autrichienne et l’industrie électrotébhnique allemande réside surtout sur 1 éten-Huedes débouchés. Tandisque l'industrie allemande a pu faire, beaucoup d’exportation et s’étendre sur un grand ' nombre de marchés, l'industrie autrichienne n'embrasse qu'un nombre limité de marches moins importants. 11 n’est pas sans intérêt, apres
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- Supplément i'i L’Éclairage Électrique du 6 Avril 1907
- respiration de la période commerciale dans laquelle l'emploi de l’électricité a présenté une extension considérable et a exercé un effet si important sur la culture actuelle, de jeter un coup d’œil sur le développement de l'industrie élcctrotechnique austro-liongroise afin de bien comprendre son état actuel. Au début de la période, en 1891, l’industrie électrotechnique semblait appelée au plus bel avenir. La transmission d’énergie de LaufFen à Francfort avait montré l’importance des chutes d’eau et la possibilité de les utiliser. Les ateliers Ganz et C° avaient, à cette époque, une avance marquée sur les autres maisons en ce qui concerne l’établissement et l’emploi de machines à courants alternatifs : clic exploitait les brevets Déri, Blalhy et Zipcrnowsky et occupait une place prépondérante. L’empire austro-hongrois était suffisamment riche en charbons et très riche en chutes d’eau. En Bohême, la firme Krizik était déjà prospère ; les usines Egger et Deckerl s'occupaient avec succès de la fabrication du petit matériel d’installation et des installations électriques elles-mêmes. Depuis lors, malgré ces débuts brillants, 1 industrie électrotechnique austro-hongroise est restée loin en arrière de l induslrie clectrotecli-nique allemande, .et même de l’industrie éleclrotech-nique suisse. Par suite de son rapide développement, l’industrie allemande a jeté, dès le début, les veux sur les pays voisins et s’est assuré une place
- sur leurs marchés : une seule branche de l’industrie électroieehniquo austro-hongroise a échappé à l’en-valiissement de la concurrence étrangère ; c est la fabrication des lampes à incandescence. Scliuckert et C19, de .Nuremberg,achetèrentlesusines Krunenez-ky, Mayer et C° et établirent une grande usine sur le Danube, puis une petite usine à Pressbourg. L’Union Flektricitàts Gesellschaft établit une usine à Stadlau, près de Vienne, pour l’étude et l’établissement d installations de traction : ces deux firmes se fondèrent avec des capitaux autrichiens et formèrent des sociétés anonymes distinctes des sociétés mères. I.’Allgemeine Elektriciütts Gesellschaft, de Berlin, commandita deux firmes. Des constructeurs de machines électriques, tels que Garbo Lahmeycr el C°, Bergmann, etc., s’adressèrent à des sociétés autrichiennes et écoulèrent leurs produits par l’intermédiaire de celles-ci. Malgré les droits d’entrée élevés, un commerce intense se développa avec des machines allemandes et des électromoleurs. La fabrique d’a> cumulateurs Gottfried-IIagen établit deux usines, à Bristensee et à Budapest.-
- Quand la période de la convention commerciale alors en vigueur fut près de sa lin et que l’établissement de nouvelles taxes devait être décidé, on proposa d’élever fortement les droits d’entrée dans l’espoir de rendre l’Autriche-Hongrie indépendante de l’étranger. En grande partie, ces nouvelles me-
- CHEMIN DE FER D’ORLÉANS
- dite des billets d’aller et retour que la Compagnie d’Orléans délivre aux conditions de son tarif G. V. n° 2, de toute gare à toute gare de son réseau sera
- de fête qui pourraient être compris, tant dans la périodes de prolongation supplémentaire accordée
- longalion de 10 pour too du prix du billet.
- Exemple :
- Pour un billet d’aller et retour de Paris-Quai d’Orsay à Agen (055 kilomètres), dont la validité normale est de 9 jours, pris le mardi n décembre 1906,
- ^ POUR LA 1™ PROLONGATION de ce même billet
- 27 décembre inclus au lieu du a4 décembre inclus, le dimanche a3 et le mardi a5 jour de Noël ne
- EFiFIN,?POUR LA 2e PROLONGATION (5 jours) Je
- 3 janvier inclus, au lieu du 29 décembre, le dimanche 3o décembre et le mardi Ier janvier n’étant pas comptés.
- Chemins de fer de Paris-Lyon-Méditerranée
- RIURTS D’AUEIt et RETOUR COLLECTIFS de 1", 2e et 3' CLASSES
- Valables 33 jours.
- Du 15 Octobre au 15 Mai, la Compagnie délivre, dans toutes les gares de son réseau, sous condition d’effectuer un minimum de parcours simple de i5o kilomètres, aux familles d au moins trois personnes voyageant ensemble, des billets d’aller et retour collectifs de ir-, a9 et 3e classes pour les stations hivernales suivantes : Toulon, Hyères et toutes les gares situées entre St-Raphaël-Valescure, Grasse, Nice et Menton inclusivement.
- Le prix s’obtient en ajoutant au prix de quatre billets simples ordinaires (pour les 2 premières personnes), le prix d’un billet simple pour la 39 personne, la moitié de ce prix pour la 4e et chacune des suivantes.
- La durée de validité des billets peut être prolongée une ou plusieurs fois de 15 jours moyennant le paiement, pour chaque prolongation, d’un supplément de 10 °j0.
- ARRÊTS FACULTATIFS Faire la demande de billets quatre jours au moins à f avance à la gare de départ.
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- Supplément à L'Eclairage Électrique du fi Avril 1907
- sures étaient dirigées contre l’Allgemeine Llektri-citats Gesellschaft : cette société, dut alors se réunir à la Société Union, et la nouvelle entreprise s'organisa puissamment.
- Le tableau I indique les poids (en 100 kilogrammes) des objets importés en Autriche-Hongrie ou exportés de ce pays en 1904 et en 1905. On voit que, pour l’importation de machines dynamo-électriques, par exemple, le chiffre t'elatif k 1900 est plus que double du chiffre relatif à 1904, tandis que, pour l’exportation, les chiffres ont faiblement diminué. On voit donc que les besoins intérieurs ont énormément augmenté : en fait, les maisons de construction autrichiennes ont été surchargées de travail. L’industrie
- des accumulateurs alimente uniquement l Autriche-Ilongrie. En ce qui concerne l’industrie des câbles l’importation est extrêmement faible, tandis que l'exportation est réellement importante : elle a augmenté de 20 °/o dans la dernière année, ce qui prouve 1 accroissement de la demande des contrées opposées à des augmentations des tarifs protecteurs. L’exportation de lils est peu importante ; elle équilibre k peine l’importation. Les chiffres d'exportation relatifs aux lampes électriques à incandescence et à arc se rapportent presque exclusivement aux premières car le nombre de lampes à arc exportées est très faible. Les lampes à incandescence, autrichiennes sont envoyées non seulement sur les marchés euro-
- TABLEAU I
- I M P 0 R .V T1 0 X EXPORTATION
- Machines dynamo-électriques 863 75o , 77s ,-Klt) 3q4 900 288 800
- Accumulateurs en plomb et oxvdes 2 IOO 9°° »
- Câbles télégraphiques 10 d8o 12 480 799 o5° 964 3ao
- 63 375 89 ,00 38 610 85 2i5
- Lampes électriques • . . 298 i5o 326 3oo 1 928 725 1 704 080
- Charbons ,t briileurs pour éclairage eleetnque 3n 288 283 56o 1017 820 t 234 3oo
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- L'Eclairage Electrique du G Avril 190*
- Supplément à
- péens mais sur tous les marches du globe. Malgré cela, l’importation des lampes à incandescence n’est pas négligeable, ce qui prouve que chaque marché a ses préférences. D’ailleurs, les chiffres des statistiques montrent que le cartell exerce une influence égalisatrice certaine sur le mouvement de cet article. L’importation de lampes à arc est assez importante. Dans l'année écoulée, plusieurs firmes se sont attachées à la fabrication de lampes à arc et ont pu obtenir un doublement des tarifs, ce qui rendra difficile, dans l’avenir, l'importation étrangère. II en est de même pour les articles relatifs à l’installation, pour lesquels les tarifs ont été augmentés de a5 °/0.
- On a une idée plus complète de la production et de l’importance des échanges de l'industrie électrotechnique austro-hongroise en examinant les chiffres des tableaux U et III qui indiquent les importations et exportations entre l'Autriche et la Hongrie. Il ne faut pas perdre de vue que presque toutes les entreprises importantes travaillent dans les deux pays à la fois. Pour les machines et pour les transformateurs, en particulier, l'influence de la maison Ganz et a été très considérable dans les débuts. Les produits uniquement autrichiens, tels que les lustres en laiton et eu bronze montrent combien les débouchés que présentait la Hongrie sont soustraits de plus en plus à l’industrie autrichienne. Les chiffres montrent nettement la tendance des deux pays de réaliser de plus'en plus une production nationale : la Hongrie surtout s’est efforcée, pour des raisons politiques, de se rendre de plus en plus indépendante de l’Autriche et d’accroître sa production
- propre. Cet effort est surtout visible dans l’industrie des articles d'éclairage, dans lesquels l’Autriche s’était faite une spécialité grâce au goût et à la solidité de ses produits. On observe l'inverse pour les transformateurs, qui ont été pris en Hongrie tant que les maisons de construction autrichiennes n’ont pas entrepris leur' fabrication. En considérant les chiffres relatifs aux moteurs et aux câbles, il faut tenir compte que la majeure partie des fabriques de machines dynamo-électriques et de câbles travaille dans les deux pays. L’augmentation surprenante des chiffres d’importation relatifs aux lampes à are en 1902 doit être attribuée à ce que une lampe hongroise à arc à flamme à charbons inclinés a pénétré à cette époque sur le marché autrichien à peu près libre et s’est répandue rapidement en Autriche. Lorsque, ensuite, les autres fabriques de lampes à arc ont établi des lampes analogues, les débouchés ont diminué. On 11e fabrique pas, en Hongrie même, de crayons de charbons pour lampes à arc. Les chiffres d'importation se rapportent pour la plupart à des marques allemandes. Les relations éti'oites qui existent entre les industries électrotechniques autrichiennes et hongroises amènent un mouvement considérable d’échange de marchandises entre les deux pays, malgré le désaccord qui règne assez fréquemment. Depuis la conclusion des traités de commerce de la monarchie avec l’Allemagne, la Suisse, la Belgique, la Russie, l’Italie, etc., le tarif commun entre les deux moitiés de l’empire a été fixé pour 12 nouvelles années, de sorte que l’état incertain des derniers temps a pris fin.
- TABLEAU II
- OBJET ,9o, 1903 >8ol >808
- Moteurs électriques 780 600 821 600 921 000 1 o33 000 laSgoo i 176 4oo
- Transforma ten rs 60 320 33 600 36 45o 57 75o
- Pièces de machines 7&o 960 3i2 83o 353 420 342760 4g8 56o 688 870
- Total des « machines électriques ».. 1 531 060 1 134 43o 1 334 740 1 4og 36o 1 824010 T 923 020
- Total dos « machines » 33908468 33 372 109 33295927 39 181 74i 35 375 3n
- Proportion de machines électriques. 4,2 % 3,3 % 4 °/o 4,3% 4.6 «/o 5,4 %>
- Voilures do tramways pour traction élee » » n „
- Accumulateurs en plomb 276 210 320 7ÔÛ 235 6g5 i4o 885 47 726 80 066
- Câbles. . . • 743710 570 220 36o 4 90 4n 060 5o8 080 3i5 955
- Appareils télégraphiques et téléphonique 1 192000 1 21)7 OOO 1 298 000 1 471 000 1 622 000 ,oc»
- Lampes à arc avec accessoires, sauf globes 93 84 yoo 64 800 68100 89 700 5g 700
- Lampes à incandescence et accessoires. 173 9S0 ’ 99° 161 5oo yoo 740 ao4 600 io4 4 00
- Compteurs à gaz, à eau, à électricité; manomètres, taxamètres, etc. 1 07/, 000 r 746000 1 262 400 1 570 000 1 4io 4oo 1 o84 000
- Ebonite et stabilité ; isolants 4i4oo 100 200 io3 200 100 200 70 o85 43 885
- Lustres, pièces de Iustrerie en laiton. . 249 000 220 8oo 70 1 iO 201 780 218 5oo 190 000
- Lustre* en bronze 4*9 3oo 330700 170 000 i73 4oo i58 100 118 n5
- Charbons pour éclairage électrique. 60 960 57 84o 53 680 45 600 59530 66 960
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- .BLEAU
- OBJET ,*>. ,S°3 ..OJ 1905
- Moteurs électriques 46a 170 74i 38o 377 910 522 2f)0 5,7 600 327 000
- Transformateurs 48o 33o 4ll OOO 23g 4oo 194 OOO
- Pièces de machines 1 436 iqo 989 54o 799 000 933 O7O 564 57o i 53o 53o
- Machines électriques 1 898 46o 1 73o 920 1 657 240 1 866 770 i 4ot 57o 2 o51 93o
- Machines en général q a36 123 8 t>55 727 6 726 269 7514900 6914169 7 ni 843
- Proportion de machines électriques. 20 o/c 20 0/0 29°/» 24 °/° 20 0/0 29 0/0
- Voitures de tramways pour traction électrique 81 600
- Accumulateurs au plomb t3 75o i4 345 104 945 247280 221 382 86 338
- Câbles 279 °7° 470680 4o8 200 388 180 508 37o àgi Il5
- Appareils télégraphiques et téléphoniques. i3i 000 183 000 129 000 89000 120 000 i58 000
- Lampes à arc et accessoires, sauf globes et charbons 4o 770 i33 5oo i75 5oo i4g 4oo 102 600
- Lampes à incandescence et accessoires. . 14a 000 159 600 215 000 2 33 820 295 800 232 800
- Compteurs à eau, à gaz, électriques, manomètres, taxamètres, etc qo3 oou 1 5ioonn 645 000 4 80 5oo 292 500 279 000
- Ebonite et stabilité; isolants. 466200 642 000 466200 73 200 84 495 75 395
- Lustres, pièces de lustrerie en laiton. . . 00 4oo 48 800 39 75o 3o 000 28 700 35 700
- 58ooo 46 55o 54 i5o a5 65o 3o 4oo
- Charbons pour éclairage électrique. . . 2 160 4a4o t 600 2 800 2 24o 2 64o
- Bien que l’industrie électrotcchniquc ait présenté un développement extraordinaire pendant l’année dernière, les résultats financiers ne sont pas du tout améliorés en proportion. Ils sont d’ailleurs meilleurs qu'en 1904, où plusieurs entreprises 11‘onl pu payer qu’un dividende nul ou insignifiant. Mais en songeant que les demandes ont été par moment si importantes que les usines arrivaient à peine à y satisfaire, et que la concurrence étrangère a été bien affaiblie, on devait s’attendre à des résultats brillants. S’il n’en a pas été ainsi, cela est dû en grande partie à la hausse considérable des matières premières, que 11’onl pu suivre les prix des marchandises fabriquées. Une entente entre les différentes maisons a apporté récemment une certaine amélioration à ces conditions désavantageuses.
- (A suivre.) E. B.
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- Un négociant, qui a obtenu pour son propre compte au bout de cinq années un débit annuel de 100000 marks env. comme représentant d’une des plus importantes maisons allemandes en une branche spéciale, cherche, pour profiter pleinement des magasins qu’il possède à Copenhague, encore un article principal pour tout le Danemark. On demande aux plus grandes manufactures des offres en tous articles pour installations d’éclairage électrique.
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- ÉTABLISSEMENTS INDUSTRIELS E.-C. GRAMMONT
- Alexandre GRAMMONT, Successeur
- Administration centrale & PO\T-DE-CHÉRUY (Isère)
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- Tome Ll.
- Samedi 13 Avril 190?.
- I* Année. — Nc 16.
- IL
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- BARY (P.). — Actions mécaniques du courant dans les conducteurs électriques. ...... 3^
- ROSSET (G.). — I j’électrolyse des mélanges (fin)........................................................... 4g
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — La constitution de la matière, par Florey...............................
- Sur la relation entre réchauffement dû à l’hystércsis, la perméabilité du fer et la fréquence du
- champ alternatif, par L. Schames.........................................................
- Génération et Transformation.— Machines à pôles de commutation avec ou sans pôles saillants, par
- F. PÉL.KAA...................................................................................
- Les pertes dans le 1er des machines asynchrones (fin), par F. Wau............................
- Sur les variations de résistance du cuivre avec la température, par F.-B. Crocker............
- Oscillations hertziennes et Radiotélégraphie. - - Sur la production d'oscillations entretenues, par
- R.-A. Fessende>’.......................................................................
- La téléphonie sans lil, par R.-A. Fessenden..................................................
- Sur des perturbations observées dans un système de Radiotélégraphie avec prise de terre, par E.-F.
- Schmidt..................................................................................
- Éclairage. — Durée des lampes au carbone, des lampes Nernst, et des lampes au tantale fonctionnant
- sur courant alternatif (fin), par Hawohth , Matthewman et Ogley..........................
- Eléments primaires et Accumulateurs. — Perfectionnements aux éléments galvaniques, par G.-A. YVedekind, Femehling et Porsckjj, Jerabeck, Accumüi.ator C° et Perroket, F.-A. Decker.
- 07
- 58
- 60
- 65
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- <*7
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- NOTES ET NOUVELLES
- Installations électriques de Londres (suite). — L’industrie électrotechnique en Hongrie (fin). .... 18
- Instruction relative à l’etablissement des conducteurs d'énergie pour la traversée des lignes de chemins de fer. 27 BlBLIOCRArHIE.................................................................................. ?2
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- Supplér
- à L'Eclairage Electrique dii i3 Avril 1907
- NOTES ET NOUVELLES
- L’alimentation de la ville de Londres en énergie électrique 'suite) L1).
- Ftilham Borongk CouneiL — Le district de Fulham contient beaucoup plus de maisons particulières que d'installations industrielles. I.e Borough Council a néanmoins réduit à o fr. 10 par kilowatt-heure le prix de l’énergie électrique consommée pour la production de force motrice ; pour i'éclairage, il a adopté le prix de o fr. 35 par kilowatt-heure. On voit par ces chiffres que le district de Fulham est particulièrement avantagé et est l’une des premières régions où de bas tarifs aient été adoptés pour la vente de l’énergie électrique. L’exploitation de l usine génératrice a présenté des difficultés. Des troubles importants se sont produits dans les débuts, lorsqu’on essayait d’accoupler en parallèle plusieurs alternateurs.
- L’usine génératrice alimente actuellement l’équivalent de 10000 lampes de 16 bougies. Elle est située sur les bords de la Tamise en un point admirablement placé pour la réception économique du combustible et pour l’alimentation en eau. Outre les générateurs de vapeur chauffés au charbon, l’usine Contient un destructeur d’ordures consistant en 12 éléments qui brûlent chacun 10 tonnes d’ordures par aé heures. Les six chaudières sont du type Bab-cok et Wilcox. Les machines à vapeur sont du type Alusgrave à faible vitesse de rotation et entraînent des alternateurs triphasés de la General Electric O.
- Le charbon est déchargé par des grues à vapeur
- Q) Éclairage Electrique, tome L,2 mars 1907, p. 126.
- et passe dans une bascule automatique qui le pèse. Quand la charge de cette bascule est complète, un dispositif coupe le circuit d’un clectro-aimant qui ferme la trappe par laquelle le charbon tombe dans la bascule. Le charbon passe ainsi très lentement jusqu’à ce qu’une deuxième trappe soit fermée par le mouvement du dispositif: l’admission de charbon en excès est ainsi complètement évitée : une fois la pesée effectuée, le noyau de l'électro-aimant actionne un bouton et permet au combustible de tomber dans les augets du convoyeur. Le poids de charbon, qui peut être modifié à volonté, est enregistré automatiquement, et un petit moteur déplace tout l’appareil pour la pesée suivante. Le convoyeur sans fin transporte le charbon aux soutes. Celles-ci sont au nombre de six et ont chacune une capacité de 00 tonnes. Le convoyeur a une capacité de 4o tonnes par heure, et est entraîné par un moteur électrique diphasé de to chevaux.
- Un puits artésien de i5o mètres de profondeur fournit l’eau d’alimentation nécessaire aux chaudières. Le diamètre du forage est de 23 centimètres. Quatre économiseurs Green, comprenant chacun 3q6 tubes, chauffent l’eau d’alimentation. La chaufferie a etc augmentée récemment par la mise en service de quatre chaudières Stirling à tubes d’eau présentant chacune une capacité de 7000 kilogrammes d’eau par heure. Deux de ces chaudières sont munies de chargeurs mécaniques du type Stoker ; les deux autres s ont chargées à la main. On fait actuellement des expériences comparatives intéressantes sur les résultats du chargement automatique et les résultats du chargement à la main. 11 semble, d’après les
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- Companhias Reunidas Gaz e Electricidade, Lisbonne.........................
- Compagnie Générale pour l’£clairage et le Chauffage, Bruxelles (pour les Stations électriques de Valenciennes, de Catane et de Cambrai)....
- Arsenal de Bizerte (Station Electrique de Sidi-Abdallab)..................
- Société d'Électricité Alioth, pour la Station de Valiadolid (Espagne). . .
- Compagnie des Mines d’Aniche..............................................
- Port de Cherbourg.........................................................
- Fonderie Nationale de Ruelle..............................................
- Société Orlêanaise pour l'éclairage au gaz et à l'électricité (Orléans). . .
- Société Anonyme des Mines d’Albi..........................................
- Société Normande de Gaz, d’Électricité et d’Eau...........................
- Compagnie Française Thomson-Houston. Paris (pour ses usines d'Alger,
- Etc., etc. ’ ...............
- Les installations réalisées jusqu’à ce jour comportent plus de 400 Machines à grande vitesse et près de 3 ooo Machines à vapeur, diverses
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- VEclat
- Ëleçlriqu
- 1907
- chiffres obtenus, que le chargement mécaniqueeon-duit à une économie importante non seulement de main-d’œuvre, mais aussi de combustible. Le tirage forcé est assuré par un ventilateur auquel sont accouplés deux moteurs électriques, un u chaque extrémité de l’arbre : chacun de ces moteurs a une puissance suffisante pour effectuer le travail nécessaire.
- La nouvelle usine génératrice comprend une machine à vapeur Bellis à triple expansion directement accouplée à un alternateur diphasé de 1 000 kilowatts tournant à la vitesse de rotation de a5o tours par minute. L’alternateur est du type à champ tournant, construit par la General Electric C°. La tension est de 3 000 volts et la fréquence de 5o périodes par seconde. La machine à vapeur fonctionne avec un condenseur à surface Worthington et un séparateur d'huile Simpson : ces appareils sont complétés par une pompe à air Edwards. Un autre groupe récemment installé, comprend une turbine à vapeur Curtis de 750 kilowatts, à i5oo tours par minute, et un alternateur diphasé à 3000 volts et 5o périodes. Ce groupe est desservi par un condenseur Allen à surface. La consommation de vapeur de ce groupe est très faible. L eau d'alimentation est pompée directement dans la Tamise par des pompes centri-
- Le tableau de distribution a été établi par la Compagnie Westinghouse et porte des interrupteurs à huile munis de relais à maxima à action différée. Chaque panneau est établi pour desservir une puissance de 1 000 kilowatts. La synchronisation des alternateurs est effectuée au moyen d’un synchronos-cope Westinghouse.
- En ce qui concerne les dépenses d’exploitation, elles se sont élevées au total à 12,89 centimes par kilowalt-lieurc. En y ajoutant.les intérêts, etc., le
- tuelle, il y a environ 950 chevaux de moteurs reliés au réseau de distribution ; les moteurs d'une puissance inférieure à 5 chevaux fonctionnent en courant monophasé ; ceux d’une puissance supérieure sont reliés aux deux phases. L’emploi de l’électricité comme moyen de chauffage a fait dos progrès
- rapides à Fulham : plus de 3oo radiateurs sont actuellement installés. Le prix de vente de l’énergie électrique pour cette application est également de 10 centimes par kilowatt-heure.
- M'est Hom Corporation. — Par suite de l’importance de ce district au point de vue du grand nombre de moteurs reliés au réseau de distribution, et à cause des extensions rapides qu a présenté l’usine génératrice, l’auteur croit intéressant de donner une description complète de cette entreprise.
- La première installation a été faite en 1898; le système adopté était le système à courant alternatif monophasé à 2 000 volts et à 5o périodes par seconde. La tension de distribution est de 100 ou de 200 volts. Des feeders à haute tension alimentent directement un certain nombre de sous-stations réparties en différents points du district: ces sous-stations sont actuellement au nombre de cinquante : ccs sous-stations alimentent à leur tour un-réseau de distribution à basse tension (too ou 200 volts). Tous les câbles sont concentriques et sont isolés au papier et recouverts d’une enveloppe de plomb: quand ils sont culouis directement dans le sol, ils sont armés de deux couches de fils d’acier.
- Pendant les deux premières années, on a employé, pour la haute et la basse tension, des câbles armés, mais, depuis lors, on a placé les câbles sous enveloppe de plomb, dans des conduits en poterie de 7cni,5 de diamètre. Cette dernière méthode offre comme principaux avantages que, pour les extensions futures, il suffit de tirer les câbles dans des poteries enfouies d'avance, sans avoir à faire de nouvelles excavations sur toute la longueur de la ligne.
- L'usine génératrice comprend une chaufferie contenant 17 chaudières Babcok et Wilcox à tubes d’eau. Primitivement, ces chaudières devaient être chargées à la main, mais, depuis lors, on a reconnu qu’on pouvait réaliser une grande économie en employant des chargeurs mécaniques : onze chaudières ont donc été équipées avec des appareils à grille sans fin. Huit pompes d’aliiucntation fournissent 1 eau nécessaire aux chaudières, et quatre ventila-
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- ment à L'Éclairage Electrique du i3 Avril 1907
- teurs assurent le tirage forcé. Les chaudières sont divisées en quatre sections, chaque section comprenant des économiseurs, des pompes d'alimentation et des ventilateurs.
- Le combustible est amené par un transporteur TemperJey et déposé dans des soutes placées au ’ sinage immédiat des chaudières. L’eau nécessaii l’alimentation est fournie par un puits artésien. L’ provenant des condenseurs est à nouveau utilisée après enlèvement de l’huile : toute l’eau d’alimenta-
- tion traverse La salle d< vapeur et une
- sance totale d début, l’usine
- iernateur plac la machine à très peu éeon.
- vapeur par ki bustes et n’or
- ontient huit machines à eur présentant une puis-o kilowatts et une puis-.e 20 °/0 par durée. Au is groupes de 3oo kilo-type Ferranti, avec l’ai— bine à haute pression et Ces groupes étaient
- 3 ils
- rations. En décembre 1903, 011 a m deux groupes de 600 kilowatts qui ont faitement fonctionné depuis lors. Ces 1 plus économe
- distribution ci rants diphasé: phase, on a t groupes par
- 5 kilogi
- breuses répa-
- de
- achines s
- !S des autres groupe x a modifié le réseau de dopté le système à co ystème à courant mou inérateur de l’un de c diphasée de la Genei nant et induit fixe. L’a ;nt montées les bobin orter les bobines indu sformé de la même rr 1 groupe. En 1904, ou çènes de 1 200 kilowati )urce constante de tro , à cause de leur vites 2ur une vitesse de a5o ine à vapeur, les bobim périphérique de plus de ir suite de la valeur éle-;issant sur les bandes de lobiries, il s’est produit iccompagnécs de conséquences graves. La consommation de vapeur et les dépenses élevées de fonctionnement et d’entretien ont empêché de transformer ces machines pour leur emploi dans le système de distribution à courants diphasés.
- Pour la traction, les machines à courant continu consistent en trois groupes de 5oo kilowatts Ferrand-Bruce Peebles tournant à la vitesse de rotation de 180 tours par minute et capables de fonctionner avec une surcharge de 5o °/0 pendant deux il£lir£s_çonsécutives. Ces/machines sont sans do
- Electric C° i cien volant s d’induit a été trices. Peu aj nière Laltenu établi deux gi
- de l’induit 01 3 kilomètres vée de la fort cuivre qui c. fréquemment
- les meilleures qu'aient fourni les ateliers Ferranti. Leur faible vitesse de rotation et leur bon établissement en ont fait d’excellentes machines.
- Le dernier groupe installé est une turbine Wil-lans-Parsons accouplée à un alternateur diphasé Dick et lvcrr de 1 000 kilowatts. Ce groupe occupe très peu d’espace : il présente une consommation très faible de 8 kilogrammes de vapeur par kilowattheure au maximum. Sa vitesse de rotation est de lôoo tours par minute.
- (A suivre.) R. R.
- L’industrie électrotechnique en Autriche-Hongrie fjin) (*).
- M. Honigmann indique ensuite les puissances des différentes utilisations électriques établies en Au-lriche-IIongric. Pour pouvoir comparer ces chiffres avec ceux relatifs à l’Allemagne, il faut remarquer que, abstraction faite de Berlin, Vienne et Budapest, il existait en 1900 3a villes de plus de 100000 habitants en Allemagne, tandis que l’Autriche-Hongrie n’en contenait que 7 ; les villes moyennes dont la population est comprise entre 5o ooo et 100000 habitants étaient au nombre de 4i eu Allemagne, et de ta en Autriche-Hongrie. Les chutes d’eau, qui constituent une richesse naturelle dans une contrée, sont pour la plupart situées dans la région des Alpes, où la grande industrie n’a pas encore beaucoup pé-
- J)ans les régions étendues de Galicie, de Bukowine, de la côte, et dans de grandes contrées de la Hongrie et des territoires d’occupation, il n’existe pour ainsi dire aucune usine fabricant du matériel relatif à l'électrolcchnique.
- L’activité industrielle d’une région peut être évaluée d’une façon assez certaine d’après la production et la consommation de fer. Tandis qu’en Allemagne, les chiffres ont été de 169^,2 et iukSP,2 par hahi-tant en 1904 et de i76keP,2 et de ri6kBP,5 en 1905, les chiffres de production et de consommation ont été de 30 et 3okRP,8 par habitant en Autriche en 1904 et de4ikgr,3 et 35k8r,a en 1900; en Hongrie, ils-ont été de i9kK',4 et 2ikSP,4 en 1904 et aokB,,,fj et a4ksr,1 en 1900, ce qui donne pour l’empire austro-hongrois, une moyenne do 29k(fP,9 et de 28kgr,3 par habitant. La consommation de charbon a été de 1 169 kilogrammes en Autriche et de 421 kilogrammes en Hongrie en igoO; en Allemagne, ce chiffre s’élève à 2717 kilogrammes par habitant.
- Ces chiffres sont instructifs et donnent une idée nette des situations respectives des deux pays. On peut évaluer à 100 millions les capitaux engagés dans la fabrication de machines et d’appareils électriques et dans les installations : on voit, d'après ce qui précède, combien il peut être difficile à ces ca-
- (') Éclairage Electrique, t. LI, 6 avril 1907, p. ta.
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- Supplément à L’Eclairage Electriqu
- i3 Avril
- pitaux d’être convenablement rémunérés. Mais, tandis que les résultats d’exploitations étaient peu satisfaisants avec l’ancien traité de commerce, le nouveau traité a amené des améliorations très sensibles, et l’année 1905 a donne des résultats satisfaisants : c’est ainsi que la Société Fcltcn et Guilleaume a donné 12 °/0 de dividende, la Société Kabelfabrik a donné 8 °/o, l’A. E. G. et U. E. G. ont donne 4 %> la Société Kolben 4 % et la Vereinigte Elektricitats Gesell-schaft 5 %.
- Une statistique publiée par le P1' Straub sur les usines génératrices établies en Hongrie montre que ce pays contient 109 usines, alimentant 141 villes ou villages : parmi ces installations, 53 ou 48,6 °/0 sont à courant continu et 56 °/0 à courant alternatif. Les premières sont, pour la plupart, constituées par des réseaux à 3 fils à 2X110 ou 2X220 volts. Dix usines génératrices produisent aussi du courant continu à 55o volts pour la traction électrique. Vingt-six usines produisent du courant monophasé, 3/j
- TABLEAU I
- w | GÉNÉRA- PUISSANCF 1 TENSION
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-
-
- ai
- Supplément à L'Éclairage Electrique du i3 Avril 1907
- produisent des courants triphasés et 2 produisent des courants diphasés : généralement, la tension secondaire est de 100 à no volts.
- En Autriche, l’utilisation des chutes d’eau a conduit à installer de plus en plus les usines génératrices à une certaine distance des villes. Les nouvelles installations réalisées sont énumérées dans les tableaux I, Il et III qui donnent les indications principales relatives à ces installations.
- En Autriche les installations hydro-électriques dominent, tandis qu’en Hongrie, la plupart des installations sont à vapeur. On voit sur les tableaux que l’emploi des turbines à vapeur est encore peu répandu en Autriche-Hongrie. Peu de locomobiles ont été installées, bien que les machines modernes de ce type à vapeur surchauffée donnent d’excellents résultats au point de vue du rendement et de la régularité de marche. Un assez grand nombre d’instal-
- TABLEAU II
- Installations à mirants triphasés effectuées en 190S,
- pe B GKXEBA- TB3 SION
- II PT,TE CONSTRUCTEUTIS HEMA.HQTIES
- l55„o ,5„ » werke. Vapeur. Extension.
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- EszLergorn (Gran). . »3oo fioo 3 000 io5 Ganz une! Co. Vapeur
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du i3 Avril 1907
- T A H Mi A U III
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- lations de moteurs à gaz avec gazogènes à aspiration sont en service en Autriche-Hongrie ; cependant une seule installation de grande puissance utilise ce type de machine (Cracovie). Le prix élevé de l’anthracite joue un rôle important dans ces installations. Le moteur Diesel a fait l’objet d’applications récentes.
- Si l'on examine les installations d’après la nature du courant, on trouve que le courant continu et les courants alternatifs se font toujours équilibre. Les installations h courant continu sont généralement munies d’accumulateurs et desservent presque toujours des réseaux à trois fils. Pour économiser du cuivre dans les lignes, on emploie avantagea sementunc tension de 220 volts. Pour l’alimentation des lampes Nernsl, celte tension est favorable ; elle est moins favorable pour l’emploi de lampes à incandescence et de lampes à arc. Les installations à courants alternatifs sont presque toutes triphasées. La plus haute tension est de îoooo volts. Outre les indications MACHINES
- portées'sur les tableaux I et 11, on peut citer quelques autres installations intéressantes : par exemple les deux turbogénératcurs de 10000 chevaux de l’usine municipale de Vienne, construits par la Société autrichienne Siemens - Schuckert, l’installation d’une usine génératrice à courant continu de 10000 kilowatts à Budapest, l’extension des usines génératrices do Karlsbad et de Marienbad, extension comprenant comme machines génératrices des turbogénérateurs ; l’extension de l’usine centrale do Pisek ; l’établissement d’une centrale de traction à Budapest avec des moteurs à gaz entraînant des dynamos à courant continu.
- Une branche de l'industrie électrotechnique embrasse l’équipement électrique des mines et des usines métalliques. Le système llgner-Siemens-Sehukert est le plus employé et donne de bons résultats. Quelques installations de ce genre sont citées par l’auteur :
- D’EXTRACTION
- Puits Piberstein, à Koflach. Usine hydro-électrique S 5 kilomètres. Courants triphasés, 3 ooo volts.
- 2 OOO volts.
- Puits Kami». Moteurs à gaz de fours à coke et machines à - 3 ooo volts.
- Puits Charles, à Schwadowitz. — 3 ooo volts.
- Puits Clara, à Raibl. Usine hydraulique, 3km,7. — j 5oo voltB
- Puits Salomon. Machines à vapeur avec utilisation du gaz des 3 ooo volts.
- Dans les usines métallurgiques, l'emploi des moteurs électriques s’est répandu on Autriche, particulièrement pour la commande des laminoirs. La commande électrique des trains de laminoirs à inversion de marche présente de grandes dillicultés, ruais quelques constructeurs sont parvenus à établir des machines dont le fonctionnement est satisfaisant. Les moteurs doivent pouvoir supporter des surebages extraordinaires (par exemple de 3 600à g 000 chevaux). Le réglage de la vitesse et l’inversion du sens de rotation sont obtenus au moyen de dynamos génératrices à tension, variable qu’entraînent des moteurs triphasés munis de lourds volants.
- L’industrie textile est entrée aussi dans la voie de l’utilisation des moteurs électriques. E. B.
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- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Sur l’utilisation de la. tourbe des marais.
- L'Elektrotechnische Zeitschrift a publié une étude intéressante sur l'utilisation de la tourbe des marais. Les nombreux essais faits jusqu’ici en vue d'utiliser en grand le combustible contenu dans la tourbe des marais sont restés sans résultats parce que le traitement et le séchage de la tourbe étaient compliqués et parce que l’on ne savait pas utiliser les parties constitutives de la tourbe, comme l’azote, par exemple, qui ne concourent pas à la production de chaleur. Pour celle raison, l’utilisation de la tourbe n’a pas fait de progrès dans les dernières années, tandis que l’utilisation du lignite se répandait rapidc-
- Parmi les procédés imaginés pour transformer la tourbe, celui de Ziegler a donné les meilleurs résultats. On produit, par ce procédé, un coke très solide et pur, et, en outre, on récupère une certaine partie de l’azote de la tourbe sous forme d’ammoniaque. Mais môme le procédé de Ziegler, employé aux usines des Oberbayerische Kokswerke, ne se prête pas à des applications en grand. L’utilisation rationnelle en grand de la tourbe ne peut être effectuée que par gazéification complète du combustible dans des gazogènes de gi'ande capacité alimentant des moteurs à gaz accouplés à des générateurs électriques.
- Dans une communication faite récemment par le D1 Frank au « Verein fur Fordcrung der Moor Ktil-tur im deutschen Reich », cet auteur indiquait l’état auquel est parvenu l’industrie des moteurs thermiques. On établit actuellement ccs machines pour des puissances qui atteignent ’5ooo chevaux: 3qi moteurs à gaz employés dans le dernier trimestre 190Ü dans des mines et des usines métallurgiques allemandes* représentant une puissance de 416000 chevaux. Un procédé permettant d’employer des combustibles de mauvaise qualité, inutilisables pour la fabrication du coke et pour le travail métallurgique, a été imaginé par L. Mond. Dans ce procédé, on gazéifie les déchets de charbon dans des gazogènes construits d’une façon spéciale, et l’on récupère de l'ammoniaque acide. Ces gazogènes ont été améliorés par le D1’ Caro, qui produit la gazéification des combustibles de mauvaise qualité avec un mélange d’air et de vapeur fortement surchauffée. Des essais détaillés faits sur le procédé Caro ont montré que, avec les plus mauvais déchets de charbon et avec la tourbe présentant une teneur de 5o à bo °/0 d’eau, on peut travailler d’une façon avantageuse en récupérant une quantité importante d’ammoniaque acide. Une installation considérable des appareils du système Caro va être mise en service à Moni Cenis, près de Herne. La tourbe employée dans cette installation sera amenée à l'usiue par voie d’eau et reviendra à un prix extrêmement bas. Les nouveaux et principaux résultats des travaux de MM. Frank
- et Caro, permettant d’employer la tourbe humide, ont été d'abaisser considérablement les difficultés et les dépenses que présentait jusqu'alors le traitement en grand des quantités de tourbe nécessaires. L’ammoniaque que l'on récupère trouve des débouchés et assure, à lui seul, la rémunération des capitaux engagés. Ce remarquable progrès donne la possibilité de transformer les contrées marécageuses, jusqu’alors très pauvres, et d en faire des régions industrielles disposant de puissantes sources d'énergie.
- E. B.
- Moteurs à gaz et gazogènes système Mun-zel.
- Les ateliers G. Luther construisent, comme l'indique YEleklrolechnik und Maschinenbau, des moteurs à gaz cl des gazogènes système Muuzel. Ces moteurs sont formés d’un bâti très solide avec lequel le cylindre est venu de fonte. La quantité d air nécessaire pour l’explosion pénètre par de petites ouvertures ménagées dans le bâti. Le piston très long sert en même temps de crosse pour la commande de la bielle. Le réglage est assuré par un régulateur à ressort à force centrifuge commandant une soupape d’étranglement qui règle l’admission de gaz et d’air à la soupape d’admission.
- L'installation pour la production du gaz comprend un gazogène en forme de four, une chaudière séparée, et les appareils d’épuralion. La chaudière est munie de tubes dans lesquels passent les gaz chauds provenant du gazogène.
- F. B.
- Utilisation des gaz de hauts fourneaux pour la production de l’énergie électrique.
- L’Elektrotechnik und Maschinenbau reproduit un article de M. Booth dans lequel cet auteur décrit l'installation projetée par la Compagnie “ FJectricity and Power Cas Undertaking Cette Société doit
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- munies des dispositifs de M. A. BLONDEL.
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- d’exploiter on FRANCE
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- Supplée
- à L'Eclairage Electrique du i3 Avril 1907
- fournir de l’énergie électrique à un certain nombre de villes du territoire de Cumberland, au Nord-Ouest de l'Angleterre. Les moteurs à gaz utiliseront les gaz de 3o hauts fourneaux répartis par groupes de a à 5 fourneaux. Ces hauts fourneaux produisent, par tonne de fer, un volume de gaz suffisant pour donner 3r chevaux-heure. Si l'on admet que les usines absorberont pour leur usage personnel 11 chevaux-heure par tonne de fer, il reste 20 chevaux-heure disponibles. Un haut fourneau produisant 100 tonnes de fer par jour peut donc fournir 2 000 chevaux-heure par jour, ou 83 chevaux-an. O11 peut disposer ainsi de 70000 chevaux. Les gaz seront rassemblés dans une conduite générale et amenés à diflérenles usines génératrices réparties sur le territoire : là, ils seront utilisés dans des moteurs à gaz. Le gaz comprimé coûtera 0,3 centime le mètre cube : les dépenses totales relatives à un moteur à gaz de 5oo chevaux seront donc de 18 francs par an, c’est-à-dire un quart des dépenses auxquelles on arrive dans l'utilisation des chutes du Niagara. La production du gaz restant invariable jour et nuit, tandis que le débit des usines électriques est variable, on projette d’entraîner, par des moteurs à gaz, les batteries de pompes des nombreuses installations de canaux de la région. La consommation supplémentaire de gaz des usines génératrices aux heures do forte charge sera fournie par des gazogènes à aspiration.
- _____ K. B.
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Instruction du Ministre des Travaux publics, des postes et des télégraphes, relative a l’établissement, pour la traversée des lignes de chemins de fer, des conducteurs d’energie électrique autres que ceux destinés au service de chemins de fer, tramways ou voies navigables (*).
- L’établissement, à la traversée des lignes de chemins de fer, des conducteurs d’énergie électrique
- 0 Cette instruction datée du i°r février 1907 abroge la circulaire du ministre des Travaux publics du a5 mai igo4.
- autres que ceux destinés au service des chemins de fer, tramways ou voies navigables, est soumis aux prescriptions suivantes :
- Conditions applicables à la fois aux traversées aériennes
- Article premier. — Toute traversée d'un chemin de fer, par une canalisation électrique autre que colles affectées au service de chemins de fer, tramways ou voies navigables, donne lieu, sauf toutefois si celle canalisation doit traverser le chemin de fer sous un passage inférieur, sans avoir aucun contact avec cet ouvrage, et en passant à om,5o au moins de distance de son tablier métallique, si ledit ouvrage en comporte un, à une demande d’autorisation adressée au préfet du département de la situation des
- Cette demande, accompagnée, s’il y a lieu, de dessins ou croquis colés, doit contenir tous renseignements (‘) utiles sur les dispositions générales elles détails techniques de la traversée projetée, la nature et la tension du courant, les moyens de coupure proposés pour permettre son isolement rapide, etc.
- Art. 2. — Le préfel statue en la matière, sur le rapport du service du Contrôle du chemin de fer, après avis du service départemental des postes et des télégraphes, et l'administration exploitante ou la compagnie concessionnaire du chemin de fer entendue.
- Lorsque la canalisation électrique projetée au travers du chemin de fer doit donner passage à des courants d une tension supérieure à 20000 volts efficaces, ou présenter des dispositions ne rentrant pasdans les prévisions, ou contraires à quelque prescription de la présente instruction, l’arrêté préfectoral y relatif devra être soumis en projet à l’approbation du nii-
- Q Pour la commodité du public et la rapidité de l’instruction dos affaires, il est recommandé de consigner ces renseignements sur une formule impriméedontfadminislrulion des chemins de fer de l’État et les six grandes compagnies tiendront gratuitement des exemplaires à la disposition des péti-
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- nistre des Travaux publics, des postes et des télégra-plies.
- Art. 3. —L'autorisation préfectorale d’établir une canalisation électrique à la traversée d’une ligne de chemin de fer ne sera jamais accordée qu’à titre de tolérance essentiellement précaire et révocable à toute époque, sans indemnité ni dédommagement quelconque.
- En conséquence, l’administration pourra toujours, si elle le juge utile dans l’intérêt de la circulation sur le chemin de fer, exiger du permissionnaire qu'il déplace, modifie ou supprime toutou partie des installations autorisées, et, dans ce dernier cas, qu’il remette les lieux dans leur étal primitif. Faute, par lui, d’exécuter àla première réquisition les modifications ouïes suppressions prescrites, l’administration pourra, après une simple mise en demeure, y faire procéder d’office aux frais, risques et périls du permissionnaire.
- Art. 4- — Le permissionnaire paiera à l’administration exploitante ou à la compagnie concessionnaire du chemin de fer, et à l'État ensuite, pour l’occupation du domaine public par les ouvrages de la traversée, une redevance annuelle dont le montant sera énoncé dans l’arrêté préfectoral d’autorisation.
- Art. 5. — Le permissionnaire sera responsable,
- vis-à-vis de l’administration exploitante ou compagnie concessionnaire du chemin de 1er, ainsi que des tiers, de tous dommages qui seraient la conséquence directe ou indirecte de l’existence dos installations de la traversée autorisée.
- Art. 6. — Toutes les fois que le fonctionnement de la canalisation autorisée occasionnera, dans les communications électriques établies pour le service ' du chemin de fer, des troubles de nature à compromettre la sécurité de ce service, le permissionnaire devra, sans pouvoir de ce chef prétendre à indemnité ni dédommagement quelconque, couper le courant à première réquisition de l'administration exploitante ou compagnie concessionnaire dudit chemin de fer, pour ne le rétablir qu’après complète exécution, par lui-même, ou, à son défaut, d’office et aux frais dudit permissionnaire, par ladite administration ou compagnie, des réparations ou modifications nécessaires pour la sécurité du service du chemin de fer.
- Les. réquisitions prévues au premier alinéa du présent article pourront, en cas d’urgence, être formulées par télégraphe ou par téléphone, sauf à être ensuite confirmées par écrit dans les ?4 heures.
- Le permissionnaire devra également, sans pouvoir non plus, de ce chef, prétendre à indemnité ni dédommagement quelconque, couper le courant chaque
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- L’Eclairage Électrique du i3 Avril 1907
- fois que ladite administration ou compagnie le lui demandera pour pouvoir effectuer, dans l’intérêt de la sécurité du service de chemin de fer, la visite, la réparation ou la modification de quelque ouvrage dépendant dudit chemin de fer.
- Avis des réquisitions et demandes ci-dessus prévues dans le présent article devra être immédiatement donné, par l’administration ou compagnie de qui elles auront émané, au service du contrôle.
- Art. 7. — Pour traverser le chemin de for, la canalisation électrique devra, de préférence, emprunter un ouvrage d’art (passage supérieur, passage inférieur ou passage à niveau) et, autant que possible, ne pas franchir cet ouvrage en diagonale, mais s’y établir le long de sa tête amont ou aval.
- A défaut de pouvoir, en raison de circonstances locales, emprunter un ouvrage d’art, cette canalisation devra, autant que possible, effectuer sa traversée en un point de moindre largeur de l'emprise du chemin de fer.
- Arl. 8. — Le réseau électrique dont fera partie la canalisation traversant le chemin de fer devra être pourvu, de pari et d’autre dudit chemin de fer, d’appareils de coupure.
- L’arrêté préfectoral d’autorisation déterminera les emplacements et les dispositions de ces appareils.
- Art. 9. — La canalisation électrique traversant le chemin de fer devra être établie de manière à pré-
- senter une résistance absolue d’isolement au moins égale à celle qui aura été dûment prescrite pour l’ensemble du réseau dont cette canalisation fera
- Art. 10. — La traversée se fera au moyen soit de câbles nus ou fils nus aériens, soit de câbles armés noyés dans le sol.
- (A suivre.)
- TRACTION
- Moteurs à collecteur à répulsion de 350 chevaux.
- M. \V. Reichel a décrit, dans Elektrische Kraft-betriebe und Bahnen, les nouveaux moteurs à répulsion établis par l’AIlgcmeine Elektricitats Gesell-schaft pour la locomotive de 1 000 chevaux de la voie d’essais de Oranicnburg. Ces moteurs ont six pôles et tournent à 5oo tours par minute (vitesse de syn-chronisine)pour du courant monophasé à 2 j périodes. Le diamètre de l'induit est de 1 200 millimètres ; sa longueur est de 1 120 millimètres. La puissance du moteur en fonctionnement permanent est de 25o chevaux à 5oo tours, c'est-à-dire 70 °/v de la puissance en une heure. Cette valeur élevée de la puissance en fonctionnement continu, qui, généralement, pour les moteurs de traction, est de 3o à 4o °/u de la puis-
- CHEMINS DE FER DE L’OUEST
- MAGES râCDBSIONS
- délivrer pendant la saison d’été par ses gares et bureaux
- 1° Excursion au MONT SAINT=MICHEL
- Par Pontorson avec passage facultatif au retour par Granville.
- Billets d’aller et retour valables 7 jours ire classe, 47 fr. 70. — 2e classe, 35 fr. 75. — 3° classe, 26 fr. 10
- 2“ Excursion de PARIS au HAVRE
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- 3” Voyage Circulaire en BRETAGNE
- Billets délivrés toute l’année, valables 30 jours, permettant de faire le tour de la presqu’île bretonne
- Dinard, Saini-Brieuc, Guingamp, Lannion, Morlaix, Roscoff, ^ Brest, Quimper, ^ Douarncnez, Pont l’Abbé,
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- aux voyageurs partant de Paris pour rejoindre l’itinéraire
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- Depuis le 27 novembre dernier la durée do vali-
- d’Orléans delivre aux conditions de son tarif G. V.
- calculée sans tenir compte des dimanches et jours de fête qui pourraient être compris, tant dans la
- périodes de prolongation supplémentaire accordée
- longation de in pour 100 du prix du billet.
- Exemple :
- Pour un billet d’aller et retour de Paris-Quai d’Orsay à Agen (655 kilomètres), dont la validité nor-
- P POUR LA pc PROLONGATION de ce même billet
- le dimanche a3 et le mardi aâ jour do Notl ne
- enfin}POUR LA 2« PROLONGATION (5 jours) le délai d’expiration du billet se trouvera reporté au
- 3o décembre et le mardi i«r janvier n’étant pas
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- sance en une heure, n’a pu être atteinte que par une ventilation appropriée. Le moteur entraîne au moyen d'engrenages, dont le rapport de démultiplication est 4,i5, les roues de im,4o de diamètre. Pour une puis-
- rotation de 4oo tours par minute, la vitesse de marche est de 20im,5 par seconde, et l’effort de traction estde 3 5oo kilogrammes. Au démarrage, l’effort de traction du moteur s’élève à 4 5oo kilogrammes, et l’effort de traction de la locomotive, munie de trois moteurs, atteint i3 5oo kilogrammes. A la grande vitesse de 5o kilomètres à l'heure, le moteur tourne à la vitesse de 780 tours et la vitesse périphérique de l’induit atteint 87 mètres par seconde. Grâce à la bonne ventilation, on a pu abaisser le poids du moteur à 5,5 tonnes, pour une élévation de température de 75°.
- Des expériences faites à l’atelier sur ce moteur ont donné un rendement de 90 % et un facteur de puissance de 0,9 ou 0,94s. La commutation s’effectue sans aucune étincelle. I,a différence de potentiel aux bornes de l’induit est de 180 volts. Les paliers sont graissés par une circulation d’huile qu'alimente une petite pompe fixée, dans un réservoir à l’huile, sur la carcasse du moteur. L'excédent d’huile s’écoule par un trop-plein.
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- Stations Hivernales dite, Cannes, menton, etc.)
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- Du 15 Octobre au 15 Mai, la Compagnie délivre, dans toutes les gares de son réseau, sous condition d’effectuer un minimum de parcours simple de i5o kilomètres, aux familles dau moins trois personnes voyageant ensemble, des billets d’aller et retour collectifs de tre, 2e et 3e classes pour les stations hivernales suivantes : Toulon, Hyères et toutes les gares situées entre St-Raphaël-Valescure, Grasse, Nice et Menton inclusivement.
- Le prix s’obtient en ajoutant au prix de quatre billets simples ordinaires (pour les 2 premières personnes), le prix d’un billet simple pour la 3* personne, la moitié de ce prix pour la 4e et chacune des suivantes.
- La durée de validité des billets peut être prolongée une ou plusieurs fois de iô jours moyennant le paiement, pour chaque prolongation, d’un supplément de 10 % •
- ARRÊTS FACULTATIFS Faire la demande de billeis quatre jours ou moins à favance à ia gare de départ.
- Omnibus pétroléo-éiectrique.
- La compagnie anglaise Thomson-Houston a mis en service un nouveau type d’omuibus pétrolco-élce-trique. Une génératrice de i5 kilowatts, produisant une tension comprise entre i3oet 65 volts à la vitesse de 85o tours par minute, est calée sur l’arbre d’un moteur Wolseley de 4o chevaux. Cette dynamo est bobinée de façou à produire un réglage automatique en maintenant la charge constante pour une vitesse de rotation donnée du moteur thermiqne : la différence de potentiel aux bornes décroît automatiquement quand l’intensité de courant augmente. La génératrice est reliée, par l’intermédiaire d’un eon-troller, à deux moteurs série de 7,5 kilowatts, entraî-
- engrenage hélicoïdal double et d’une chaîne. Tout embrayage, différentiel ou changement de vitesse est supprimé grâce à l’emploi de ce système. La vitesse est réglée parla manœuvre du controller : pour la première vitesse avant, les moteurs sont groupés en série, pour la deuxième vitesse avant, ils sont en parallèle; pour la marche-arrière, ils sont groupés en série. Le controller est complété par une petite résistance et un interrupteur intercalés dans le circuit d’excitation de la dvnamo. Une pédale agit sur le régulateur du moteur et sur le rhéostat de champ de la génératrice : quand elle est appuyée à fond, La vitesse de rotation du moteur thermique est abaisse à 4oo tours par minute, et la différence de potentiel aux bornes de la génératrice est pratiquement nulle : Le véhicule s’arrête quand 011 laisse remonter la pédale, le flux est renforcé jusqu’à ce que l’intensité du courant devienne suffisante pour démarrer la voiture. Quand la pédale est en haut de sa course, la vitesse de rotation du moteur thermique est de 85o tours par minute et la génératrice fonctionne à pleine excitation. Aucune résistance n’est intercalée dans le circuit principal ; la rhéostat de champ est très petit et n'absorbe jamais 0,^5 "j0 de la puissance du moteur thermique.
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- L’Eclairage Électrique du i3 Avril 1907
- DIVERS
- Association amicale des Ingénieurs électriciens. — Séance du 36 février 1907.
- La séance est ouverte à 1 h. 3o, sous la présidence de M. E. Sartiaux.
- Sont présents : MM. Aubry, Aufièrc, Augé, Bain-ville, Badon-Paseal, Cancc, Chaudy, Darricus. Ph. Delafon, Delas, Delaux, Desgranges, (iirault, Gobert, Goisot, De Gricges, Guiard, Guilbert, Guillaume, Ishert, Kriéger, Lacaucliic, Laffarguc, Lainncl, Maurice Leblanc, Lestrade, Yelson-Uhry, Parvillée, Reiss, A.-G. Robert, E. Sartiaux, Sausse, Scliwar-berg, De Traz, Ycry, Yuillcmin, Wcissinaim, Zetter.
- Le procès-verbal de l’Assemblée général du 29 janvier 1907 est adopte saus observation.
- M. le Président fait connaître les distinctions suivantes accoidées à quelques membres de l’Association, et leur adresse les félicitations de l’Assemblée.
- Ont etc nommes : M. J. Ilolzsehuch, officier du Mérite agricole ; MM. Lainnet et Schubler, chevalier du Mérite agricole; M. Courtois, officier de l’Instruction publique. /
- M. le Président annonce que le décret relatif à la réorganisation du conservatoire des Arts et Métiers prévoit pour la Commission technique du Musée préventif des accidents du travail, un membre au titre de représentant de l’Association. L’assemblée félicite à celle occasion le Président pour ses démarches actives grâce auxquelles ce résultat si favorable pour [ Association a pu être obtenu.
- Au sujet de la Commission technique internationale dont il a déjà etc parlé dans une précédente séance, et après avoir entendu les indications de M. Maurice Leblanc, l’Assemblée désigne définitivement MM. Brocq et Roux pour représenter l’Asso-cialion au sein de cette Commission.
- D’après le règlement de cette Commission, l’adhé-sion de l’Association implique pour elle la charge de contribuer, au prorata de l imporlance de sa délégation, aux dépenses nécessaires.
- l’n arrêté du ministre des Travaux publics, en date du 1e1' février 1907, vient de régler les conditions relatives à la traversée des conducteurs d’énergie électrique au-dessus des voies ferrées. M. le Président indique que cette instruction, conçue, d'ailleurs, dans un esprit très libéral, lui paraissant devoir être utile à la majorité de nos collègues, il l’a fait imprimer de manière à l’adresser à tous les membres de l’Association.
- M. le Président propose d’annexer à l'un des procès-verbaux prochains des séances, un résumé, en ce qui concerne l électrieité, des conventions commerciales récentes conclues enù’e la France et quelques pays étrangers, ainsi que les arrêts de jurisprudence du Conseil d’Ktat au sujet de l’application de la loi sur le repos hebdomadaire.
- Cette proposition est adoptée.
- M. Hérard a suggéré à l’une des dernières séances du Bureau, que l’Association pourrait, à l’aide d'une loterie, trouver les fonds nécessaires au développement de sa Caisse de secours : il lui paraît facile de trouver une Société de crédit qui se chargerait de l’organisation matérielle de la loterie. M. le Président veut bien prendre des renseignements sur la possibilité de donner suite à ce projet.
- L’ordre du jour étant épuisé, la séance est levée à 1 h. 55.
- ERRATA
- Le numéro du 6 avril 1907 était déjà sous presse quand M. Murius Latour nous a communiqué les observations suivantes au sujet de son article « Sur quelques théorèmes généraux relatifs à l'électro-technique ».
- A la seconde page de l’article au lieu de l’alinéa :
- s Tous ces coelficients (M"‘) sont positifs... . des circuits 2, 3, ..., p. »
- « On prend sur chacun des p circuits un sens arbitraire comme sens positif pour la circulation du courant. Ces sens étant admis, le coefficient d’induction mutuelle M”, entre le circuit n et le circuit m, doit être considéré soit comme positif, soit comme négatif, mais, dans tous les cas, M” et M", auront même grandeur et même signe. »
- Toujours à la seconde page de l’article, à la suite de l’alinéa :
- « De même qu'il y a P (P il coefficients distincts, il y a ^ résistances distinctes. »
- intercaler :
- « Certains sens positifs avant été admis pour la circulation des courants dans tous les circuits, la résistance r™ du parcours commun au circuit n et au circuit m sera dans la suite prise positivement dans le cas où les circuits n et m suivent leur parcours commun dans le même sens et négativement s’ils le suivent en sens contraire, mais, dans tons les cas r" et auront même grandeur et même signe. »
- OFFRE D’EMPLOI
- On demande un dessinateur bien au courant de l’appareillage électrique et un dessinateur constructeur connaissant la fabrication des machines.
- Ecrire aux bureaux du Journal aux initiales \YAS 307 en indiquant salaire et date d’entrée en fonction.
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- BIBLIOGRAPHIE
- La construction des machines électriques, par J. DaIemont(1)» professeur agrégé d’Klectrolcchmque à. l’I’niversilé de Fribourg, professeur au Technicum.
- C’est une bonne fortune assez rare que de rencontrer, sur une question technique, un livre vraiment nouveau et qui ne soit pas, simplement, la compilation de documents déjà connus et l'exposé, sous une forme plus ou moins nouvelle, de matières déjà amplement traitées ; nous attirerons donc tout particulièrement l'attention sur le livre remarquable à tous points de vue, que M. le P1' J. Dalemont vient de publier.
- S’il existe en effet déjà, dans la littérature électrotechnique, de nombreux ouvrages consacrés à la construction des machines, il est peu d’auteurs qui se soient réellement proposé de faire vivre le lecteur dans les ateliers et c’est une lacune que l’on a souvent regretté à propos de très savants ouvrages, par exemple à propos de l’ouvrage d’Arnold sur les machines à courant continu, car ce point de vue de la pratique industrielle n’est considéré par l’auteur que comme accessoire. M. Dalemont s’est au contraire proposé d’étudier l’installation même des ateliers de constructions électriques et il a fait, de son étude consciencieuse et détaillée, une œuvre originale et des plus nouvelles. Après quelques considérations générales sur l’organisation d’un atelier et sur les méthodes de travail, il a consacré plusieurs chapitres excellents aux machines outils employées dans le travail des tôles, aux machines à bobiner, à la fabrication, à l’ajustage et au montage des collecteurs. Il a complété son livre par un appendice consacré à la description détaillée des ateliers Brown-Boveri, donnant ainsi, pour terminer, une leçon de choses intéressante.
- L’ouvrage mérite d’être recommandé aux élèves de toutes les écoles d’électricité.
- Pour ne citer qu’un exemple à ce sujet, notre expérience personnelle en matière d’enseignement technique nous a prouvé nettement la difficulté d’eusei-
- (!) Un volume io-8 de i38 pages avec i3i figures et ia planches. — Ch. Béranger, éditeur, Paris et Liège, — Prix relié toile : la fr. 5o.
- gner les enroulements et bobinages et le livre du Pf Dalemont. mis entre les mains des auditeurs, serait souvent un précieux auxiliaire.
- Ce livre est d'ailleurs rendu singulièrement vivant par les photographies excellentes dont il est illustré. Rompant avec la coutume, malheureusement trop répandue, d’utiliser des clichés empruntés aux catalogues des constructeurs, — si bien que ces clichés, juxtaposés au texte le plus habilement possible, ne sont que rarement d’une réelle utilité,— M. Dalemont a visité par lui-uiême tous les ateliers d’Europe et choisi des vues photographiques qui complètent très heureusement son livre et donnent des choses une idée des plus précises. Celles de ces photographies qui étaient les plus caractéristiques ont été reproduites en planches stéréoscopiques, procédé original qui permet de se rendre plus exactement compte des détails et qui fait du livre entier une œuvre tout particulièrement documentée.
- A. Bq.
- La Moderna Teoria dei Fenomeni Fisici (RadioaUività, ioni, eletironiJ, 3« édition, par le P" Aug. Righi (*).
- Cet ouvrage du savant professeur de l’Université de Bologne en est à sa troisième édition italienne; la première édition est de janvier 1904 et, dans l’intervalle, des éditions allemande, anglaise et française ont été publiées. Il est donc peu d’ouvrages qui, dans le même ordre d’idées, aient obtenu et mérité un
- Le Pr Righi qui avait collaboré aux traductions étrangères, faites sur la 2" édition italienne, avait aidé personnellement à annoter et à compléter ces traductions, tenant ainsi compte, au jour le jour, des progrès rapides faits par la science dans la voie féconde que lui ont ouverte les hypothèses modernes. Sa 3e édition italienne est plus complète encore et comporte un nouveau et excellent chapitre consacré à la transformation atomique des corps radio-actifs.
- A. Bq.
- O Un volume in-8 de 390 pages. — ILtta Nicola Zatu-chelli, éditeur, Florence et Rome. — Prix : 5 francs.
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- L’ÉNERGIE
- SOMMAIRE
- WOLFKE (M.). — L: JÉGOU (P.). — LAURIOL (P.). FRILLEY (R.).
- NOTES ET NOUVELLES
- L'Industrie électrique dans la région lyonnaise.................................................. ^
- Instruction sur l'établissement des conducteurs d’énergie pour la traversée des lignes de chemin de fer (fin). \ 43
- Bibliographie.................................................................................... d7
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- Snppw.
- . fi L'Eclairage Électrique du
- Avril 1907
- NOTES ET NOUVELLES
- L’Industrie électrique dans la région lyonnaise.
- MM. Kocdin et Moltuille ont présenté, au dernier Congrès de Lyon de Y Association Française pour Vamncemenl des sciences, une très intéressante élude sur l'état, actuel de l’industrie électrique dans la région lyonnaise. Cette région, où l'industrie s’est développée et diversifiée d’une façon remarquable depuis une cinquantaine d’années présentait un cbainp d'action des plus féconds. La ville de Lyon et la région environnante se trouvent plicées, au point de vue des applications électriques, dans une situation tout à fait privilégiée; elles peuvent en effet s'alimenter facilement et abondamment à des sources inépuisables d'énergie : Le Rlmnc et les torrents des Alpes.
- Les Lyonnais, dont on connaît l’esprit d'initiative et de sages.se prévoyante, ont su apprécier dès la première heure toute la puissance des moyens nouveaux que la science mettait au service de l’industrie; aussi les entreprises électriques ont-elles trouvé auprès d’eux un accueil empressé.
- 1. - Kahrication de l'outillage électrique.
- )/> Machines.
- Nulle pari la concurrence ne s'est exercée et ne s’exerce encore avec plus d’âpreté que dans le domaine de la construction clectvo mécanique.
- C’est aux importantes maisons d’Allemagne et de Suisse que reviennent souvent 1 honneur et le profit de fournir le matériel de nos grandes installations électriques. Une organisation parfaite tant au point
- de vue technique qu'au point de vue commercial une puissance financière considérable, leur assurent une situation qu’il paraît difficile d'entamer. 11 v aurait lieu de tirer de leur exemple de profitables enseignements ? Ne pourrait-on pas réunir dans la région lyonnaise des moyens techniques, commerciaux et financiers suffisants pour que la lutte tourne à notre avantage an moins dans toute la région immédiatement soumise à l'intluencc de ï.yon?
- M. R. Tavcrnier, au cours la très intéressante étude qui a paru sous sa signature dans le rapport présenté par le Comité départemental du Rhône à l’Exposition universelle de tyoo (l’Économie sociale el I Histoire. du Travail ci Lyon, p. fi33). se préoccupait de cette situation. Il voyait une cause de noire infériorité dans une éducation pratique incomplète de nos ingénieurs.
- Tl est certain que, dans cet ordre d'idées, nous aurions profit à imiter nos voisins. Nous ne saurions trop faire pour assurer par un large enseignement professionnel, la mise en valeur fructueuse des connaissances théoriques souvent surabondantes qui s’acquièrent dans nos écoles.
- Lyon parait tout indiqué comme siège d’une sorte de grande école d'application pour les jeunes ingé-nieurs-électriciens.
- Serait-il trop tard pour songer à une pareille création? Les forces hydrauliques disponibles dans la région comprise entre les Alpes et le Rhône représentent des millions de chevaux : 3 millions, d’après M. Tavernier. Or les puissances de toutes les usines hydro-électriques du monde, d’après les statistiques les plus récentes, donnent un total d’en-
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- Principaux avantages de ce système
- SUR LE SYSTÈME A COURANT CONTINU
- Réduction des frais de premier établissement. Réduction des frais d’exploitation.
- Augmentation du rayon d’action d’une station centrale.
- Suppression des sous-stations avec commutatrices. Suppression du personnel dans les sous-stations. Diminution des pertes de ligne.
- Un plus bas potentiel aux bornes du moteur. Un contrôle plus économique et plus effectif.
- Un meilleur réglage du voltage et par conséquent un meilleur service.
- Moindre danger de décharges statiques pour les équipements.
- Absence absolue d'action électrolytique.
- Ce système a déjà été adopté par 1S chemins de fer ou tramways interurbains, en Amérique et en Europe, comprenant plus de 480 kilomètres de tiques ; la puissance totale des équipements pour ces tiques est de 05 OOO chx.
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- Supplément à L'Éclairage Électrique
- 1907
- viron iSooooo chevaux. La France en possède 1615oo, la Suisse 133000, l’Italie 2ioooo(l). Le Rhône qui, depuis sa sortie du lac de Genève jusqu a Lvon, présente une chute totale de aa5 mètres, avec un débit moyen de 220 mètres cubes au moins, pourrait fournir à lui seul 600000 chevaux environ : 4oooo chevaux seulement sont utilisés(*) !
- Ces chiffres montrent combien est vaste le champ qui demeure ouvert aux ingénienrs-électriciens et combien cc qui a été fait est peu de chose en comparaison de ce qui reste à faire
- La cause d’ordre technique, dont nous venons de parler, n’est cependant pas la seule qu'il y ait lieu d'assigner à ce fait que la construction électro-mécanique ne s’est pas développée dans la région lyonnaise de la même façon que les autres branches de l’industrie électrique.
- Dès la première heure les Lyonnais ont porté leur attention et appliqué leur activité aux entreprises d’exploitation.
- Quant au matériel nécessaire pour l'aménagement des usines hydro-électriques ou des stations centrales, ils l’ont trouvé dans d’importantes maisons françaises ou étrangères, à des conditions de prix et-de garantie qui les amenaient naturellement à considérer la construction électro-mécanique sur place comme sans profit pour eux.
- Les Lyonnais n’avaient qu'à demeurer spectateurs d’une lutte dont ils ne pouvaient retirer que des avantages : c’est en somme ce qu’ils ont fait jusqu’ici.
- Ces conditions changeront-ellesi* C’est parfaitement possible. Par l’organisation technique à laquelle nous avons fait allusion plus haut, par une organisation commerciale qu’ils peuvent réaliser et par des
- (*) 1,'Industrie électrique, J\’° du 10 mars igo5.
- (2) La houille blanche, li.-F. Cèle, août 1 yof).
- moyens financiers qu'ils sont mieux que personne à même de réunir, les Lyonnais pourront et devront accommoder leur activité industrielle aux situations de l'avenir.
- 20 Transport et distribution de l’énergie électrique.
- Câbles-Appareillage.— La région lyonnaise pefssède deux maisons de première importance pour la fabrication des câbles électriques :
- A Lyon, la Société Française des Câbles électriques (système Berthoud, Borel et Cie) ;
- A Pont-de-Chéruy, tout près de Lyon, les établissements (frammont
- La Société Française des Câbles électriques a installé ses usines à Lyon en 189O et a toujours eu pour objet la fabrication des câbles isolés à la cellulose imprégnée, système Berthoud, Borel et Cic, pour lumière, traction, transport de force, ainsi que la fabrication des câbles télégraphiques et téléphoniques sous papier sec.
- Ces câbles étaient fabriqués en Suisse, depuis 1879, par la Société d’exploitation des câbles électriques de Cortaillod, et, en h’rance, de i885 à 2896, par la même Société dans les Établissements Cailde
- La fabrication a été transportée à Lyon par la Société française des câbles électriques dont les capitaux sont, en majeure partie, lyonnais. Par ses soins, le système Berthoud, Borel et Cio a été amélioré sensiblement en vue des transports de force à très haute tension. Depuis dix ans, la Société a largement. contribué à la vulgarisation des canalisations souterraines en installant un nombre considérable de réseaux.
- Les principales entreprises électriques de la France sont ainsi tributairesde l’industrie lyonnaise.
- Parmi les réseaux les plus importants installés par
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- Supplée
- L'Eclairage Electriq
- qae du 20 Avril 1907
- la Société française des câbles électriques, nouscite-
- Lc réseau du secteur des Champs-Elysées — plus de i5o kilomètres de câble à 4000 volts, alternatif, monophasé ;
- Le réseau de la Société tyonnaise des Forces motrices du Rhône — 222 kilomètres de câble haute tension à 35oo volts triphasés et 227 kilomètres de câble basse tension 110 volts;
- Le réseau souterrain des chemins de fer de l’Ouest à Paris pour l'alimentation des lignes électriques suburbaines k 5ooo volts.
- Les premiers câbles à ioûoo volts posés en France sont ceux de la Compagnie des Tramways de l'Est-Parisien, à Paris; tout le réseau souterrain haute tension de cette Compagnie, qui a un développement de i5o kilomètres environ, a été fourni par la Société française des câbles électriques.
- C’est encore elle qui a fourni les câbles des réseaux de Limoges'ct du Havre; ceux des transports électriques à 10000 volts de la Société l’Energie électrique du littoral méditerranéen, du transport de force de la Compagnie des Chemins de fer d’Orléans pour la ligne de Paris-Juvisy.
- Kn vue d'un essai récent /ait à Toulon par la Compagnie française Thomson-Houston, la Société a fabriqué des câbles qui ont fonctionné pendant plusieurs mois sous une tension de 26000 volts triphasés.
- Enfin, aujourd’hui, grâce à d’importants perfectionnements apportés à sa fabrication, la Société peut fournir des câbles pour une canalisation souterraine destinée à un courant continu à 5oooo volts. Celte canalisation, d’environ y kilomètres de longueur, est posée actuellement à Lyon même pour le compte de la Société franco-suisse et doit servir au courant qui, venant de l’usine de Moùtiers (Savoie), alimentera la station centrale des tramways de Lyon. Le câble a été essayé à 70000 volts.
- La Société fournit, depuis plusieurs années, au Gouvernement français et à divers Gouvernements étrangers, de nombreux lots de câbles téléphoniques et télégraphiques sous papier sec. Elle occupe, pour la fabrication exclusive des câbles à la cellulose imprégnée, plus de trois cents ouvriers, et elle possède un matériel perfectionné qui rend possible une très grande production.
- La maison Grammont de Pont-de-Chéruy fabrique aussi les câbles armés à haute et basse tension, et de plus tous conducteurs électriques nus ou isolés; elle joint à cette fabrication celle des câbles sous-marins sur laquelle nous reviendrons à la fin de
- La maison Grammont, qui occupe actuellement dans ses différentes usines plus de mille sept cents ouvriers, construit aussi des dynamos, des moteurs et des transformateurs ; elle traite, au reste, d’une manière générale toutes applications du cuivre et du caoutchouc.
- Parmi les réseaux où Ton trouve des câbles Gram-
- Réseau d’éclairage de la ville de Tourcoing;
- Éclairage de la ville de Grenoble;
- Compagnie du chemin de fer métropolitain, à Paris ;
- Compagnie boulonnaise d’éclairage, à Boulogne-sur-Mer ;
- Éclairage d’Annecy (Société des forces du Fier à Annecy) ;
- Société méridionale d électricité, à Carcassonne.
- Pour les petits moteurs, pour l’appareillage, pour les installations, la région lyonnaise est, d’ailleurs, abondamment pourvue.
- On compte à Lyon:
- Environ 5o appareilleurs, installateurs ou fabricants d’appareils accessoires pour installations élec-
- Environ 4o fabricants d’appareils pour Tcclairage électrique ;
- GRAND PRIX A L'EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1900
- SOCIÉTÉ FRANÇAISE DES CABLES ÉLECTRIQUES
- Système BERTHOUD, BOREL & C“
- Société Anonyme au Capital de 1 300 000 francs
- Siège Social et Usine à Lyon î 11, Chemin du Pré-Gaudry
- CABLES ELECTRIQUES SOUTERRAINS, SPÉCIALITÉ pour HAUTES TENSIONS
- Jusqu’à 50 OOO "Volts
- Fournisseurs du Secteur des Champs-Elysées à Paris de la Société des Forces motrices du Rhône à Lyon et des villes de Limoges, Le Havre Chalon-sur-Saône Dieppe, Cognac, Pau, Amiens, etc.
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- Supplén
- Environ 10 constructeurs de moteurs, transfor-
- 3 fabricants de fils et câbles conducteurs pour l’électricité ;
- 2 fabricants d’accumulateurs ;
- De plus, les principales maisons de construction électrique de France et de l’étranger ont des succursales et des maisons de vente à Lyon.
- Sainte-Foy-l'Ar^'cntière, à 4° kilomètres de Lyon, compte une importante fabrique d’isolateurs en porcelaine.
- IL — Entreprises d'exploitation.
- Les Lyonnais ont autrefois deviné et facilité le magnifique développement des entreprises gazières, qui ont donné les brillants résultats que l’on sait. Aussi les entreprises électriques ont trouvé chez eux des capitaux abondants et des administrateurs d’une expérience industrielle consommée.
- C’est ainsi que se sont concentrées, à Lyon, les administrations d'un grand nombre de Sociétés de tramways électriques (5o environ), de Sociétés de distribution de lumière et de force (3o environ), de Sociétés électro-métallurgiques et électro-chimiques
- Mais l’entreprise dominante, celle qui fait le plus grand honneur à l’initiative hardie et à la sagesse persévérante des Lyonnais, c’est l’enireprke du canal de louage, dont la conception est due à M. Raclet, ingénieur à Lyon.
- Par elle, on le sait, a été réalisée la première distribution véritablement grandiose d’énergie électrique. Elle présente un intérêt tellement important, tant au point de vue technique qu'au point de vue industriel, scientifique et économique, qu’il nous paraît intéressant de la faire connaître avec quelques détails.
- Description de l’usine de jonage.
- L’œuvre que la Société des forces motrices du Rhône a menée à bonne fin était de conception auda-
- Quelques déboires et d’innombrables prédictions fâcheuses l’ont accueillie à ses débuts.
- T.a situation brillante d’aujourd'hui fait d’autant plus honneur aux hommes d'action et de progivsqui ont eu la grande responsabilité de la direction et le rare mérite de ne jamais douter du résultat final et de ne jamais connaître le découragement.
- Le 9 juillet 1892, la Société des forces motrices du Rhône obtenait, par une loi spéciale, le hénéfice de la déclaration <l'utilité publique pour l’établissement sur la rive gauche du fleuve d'un canal de dérivation de fort débit. Le canal, d’une longueur de i8 85o mètres environ, devait être utilisé à la fois pour la production de l'énergie électrique et pour la navigation.
- Installation hydraulique. — Le volume dérivé du Rbône est do 100 mètres cubes par seconde eu temps d’étiage et il augmente progressivement avec le niveau du Rhône, jusqu'à i5o mètres cubes lorsque le débit du fleuve atteint 600 mètres cubes.
- La différence du niveau entre l’origine et l’embouchure du canal varie de i5m,a5 à i4m,5o:. elle se maintient pendant trois cents jours par an au voisinage do 14 mètres.
- Le canal est en communication permanente avec le Rhône depuis l’origine jusqu’au point 5km,575. Eu ce point est établi un barrage de garde et de prise d’eau. Du point 5“**,575 au point iôkm,78o, le canal forme un grand réservoir où le niveau de l’eau varie
- i5km,78o par un barrage auquel est adossée l’usine; elle est ramenée au fleuve par un canal de fuite de 3km,65 de longueur.
- Une écluse simple, attenant à l'ouvrage de garde, et une écluse double, attenant à l’usine-barrage, assurent la navigation avec un tirant d’eau minimum de 2 mètres.
- Un déversoir à l’aval de la prise d’eau au point 8km,fioo est destiné à écouler le trop plein accidentel du canal.
- Sept grands ponts sur le canal rétablissent les communications.
- Des ponts, ponceaux et aqueducs, assurent l’écoulement des eaux dans le canal ou latéralement au
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- Supplément à L'Eclairage Electriqi
- Avril 1907
- Depuis son origine jusqu'à l'usine, c’est-à-dire sur toute la longueur du canal d’auienée, la dérivation suit à gaucho le pied d'uu coteau désigné sous le nom de Unîmes Viennoises, qui formait la rive gauche du Rhône au temps où le fleuve remplissait toute sa vallée. Cette circonstance favorable a réduit les travaux d’endiguement à une digue de rive droite et le coteau naturel n’a été touché que pour l’établissement d'un chemin de contre-halage. Le canal est ainsi enfermé entre un coteau naturel et une digue artificielle.
- Vers le milieu de la dérivation, les Balmes s’infléchissent en formant une vaste baie de i5o hectares qui emmagasine un volume de 4 millions de mètres cubes d’eau et augmente ainsi la réserve du canal. Ce réservoir compensateur permet, à certaines heures du jour, de consommer à l’usine un volume d’eau bien supérieur au débit constant de la prise d’eau.
- Usine-barrage. — L’usine-barrage est un mur de retenue à J abri duquel est construit un bâtiment à deux étages qui constitue l’usine.
- Le bâtiment repose par des voûtes sur des piles qui servent de contreforts au barrage.
- Des aqueducs, pratiqués dans le mur de retenue, amènent l'eau dans les huches des turbines établies à l’étage inférieur du bâtiment. L’étage supérieur est un vaste bail de i52m,4o de longueur et de 10 mètres de largeur, où sont installées les dynamos. Entre les deux étages, on a ménagé une plate-forme ou plancher, pour l’installation d’appareils accessoires et pour la visite des turbines.
- Le* piles divisent l’étage inférieur en autant de chambres de sortie d’eau qu’il y a de turbines, tandis qu’à l’amonl. des avant-becs séparent les orifices d’entrées des aqueducs. De la sorte, chaque turbine a sa chambre d’entrée d’eau et sa chambre de
- L'édifice se compose de deux parties symétriques séparées par un pavillon central qui correspond à un élargissement de la salle des machines.
- Le nombre des turbines est de 19, dont 8 d’une force de 1 25o, 8 d une force de 1 35o et 3 d’une force de a5o chevaux. Les 16 grosses turbines conduisent les alternateurs, les 3 petites conduisent les excitatrices. Tous les groupes sont à axe vertical et accouplement direct.
- Des bâtiments secondaires sont annexés à l'usine pour le logement du personnel et la réparation des machines.
- Puissance de l'usine. — La hauteur de chute à l'usine, déduction faite des pertes (le charge, varie entre n et i3 mètres pendant plus de trois cents jours par an, par un débit minimum de 100 mètres cubes à la prise d'eau. Pendant les soixante jours de hautes eaux du Rhône, la chute peut devenir inférieure à ,11 mètres, mais l’excès de débit disponible fait plus que compenser la différence de chute.
- En tout temps on dispose donc à l'usine d’une puissance de pins de :
- IOOOOOXJI ^ l/l660 ,,lwvaux.
- Pour tenir compte des pertes de toutes sortes — pertes du canal, pertes par les turbines et par les dynamos, — on a envisagé une force de 12 000 chevaux, comptée sur l’arbre des turbines, et l’on a fait l’installation en vue de pouvoir distribuer à certaines heures du jour un maximum de 20000 chevaux.
- Turbines de i 2~>0 chevaux. — L’installation comporte, ainsi que nous l’avons dit, 8 turbines de 1 a5o chevaux, 8 de 1 35o chevaux et 3 de a5o chevaux.
- Les turbines de 1 aôo chevaux sont à réaction, radiales, coniques et centripètes.
- Elles sont établies pour une chute variant de 11 mètres à iom,io, un débit à la seconde de 10 5oo à 12 5oo litres, un rendement effectif de 1 200 chevaux, une vitesse angulaire de 120 tours par minute.
- Chaque turbine se compose essentiellement d'une roue motrice intérieure, d’un distributeur extérieur ou roue fixe directrice, d’un arbre vertical qui porte la roue motrice et l’inducteur des alternateurs.
- La turbine est enfermée dans une huche où l’eau est amenée par un conduit horizontal.
- L’arbre vertical mesure une longueur totale de 9'11,3o. Il est en deux pièces, l'une de 6m, 10 montée avec la turbine, l’autre de 3w,8o solidaire de la dynamo. Ces deux pièces sont assemblées par un manchon à plateaux, muni d’une clavette; le plateau inférieur forme poulie de commande du régulateur.
- À la partie inférieure, l’arbre porte la roue mobile delà turbine.
- A la partie supérieure, il porte l'inducteur tour-
- Pour éviter d’avoir une trop forte pression sur le pivot, on a équilibré la plus grande partie de la charge (environ 20 tonnes) au moyen d’un piston compensateur. La partie inférieure de ce piston est soumise à la pression d’eau d’amont et bipartie supérieure est mise en communication par un tube aspirateur avec Je bief d’aval ; Ja différence de pression
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- Suppléi
- k L’Eclairage Electrique di
- sur les deux faces est ainsi égale à la hauteur de chute. Une petite valve à papillon, insérée sur le tube aspirateur, permet de modérer à volonté le soulagement.
- Le rendement garanti par le constructeur était de 76 à 77 pour 100.
- La moitié des turbines est pourvue du réglage automatique et du réglage à main; l'autre moitié n'est pourvue que du réglage à main.
- Turbines de 1 35o à 1 boo chevaux. -Pour qu’il soit possible de compenser par une augmentation de débit la diminution de la hauteur de chute, on a installé huit turbines Francis à deux roues motrices montées sur le même arbre à deux étages différents. Ces turbines de 1 35o à 1 5oo chevaux chacune permettent de réaliser facilement l’augmentation de débit en temps de hautes eaux.
- Turbines des excitatrices. — Les turbines des exci-
- Pour un débit, à la seconde de 2 200 à 2 ôoo litres ;
- Pour un rendement effectif de 300 chevaux ;
- Pour une vitesse angulaire de a5o tours par minute.
- Elles n’ont que. deux couronnes d aubes, en sorte que le vanuage est toujours équilibré.
- Toutes les turbines des excitatrices sont pourvues de régulateurs automatiques.
- Installation électrique. — L'ensemble de l'installation électrique de l’usine comporte :
- Seize alternateurs triphasés ayant chacun une puissance de 900 à x too kilowatts;
- Trois excitatrices de 174 kilowatts;
- Un tableau général de distribution ;
- Un tableau de feeders.
- Les alternateurs peuvent débiter 3 X 300 ampères avec cos = 0,74 sous une tension de 3 5oo volts et à
- Les inducteurs sont mobiles et les induits fixes.
- I.es inducteurs ont 4 mètres de diamètre.
- Les induits ont ô“,82 de diamètre extérieur.
- Le rendement des alternateurs garanti par le constructeur était de 90,2 % pour cos = 1 et 94 % pour
- Aux essais, il a été trouvé légèrement supérieur.
- Distribution. — L’énergie est distribuée à la ville de Lyon et aux communes environnantes de Villeurbanne, de Bron. de Saint-Fons, de Yénissieux, de Caluirc-et-Cuirc, sous forme de courant triphasé à cinquante périodes.
- Les moteurs industriels sont alimentés par des transformateurs spéciaux.
- Les petits moteurs sont alimentés par le réseau d’éclairage.
- Moteurs. — La plupart des moteurs ordinairement utilisés sont asynchrones. Il existe cependant quelques moteurs synchrones dans les installations im-
- Fin décembre 190U, la longueur totale du réseau
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- instantané automatique irréversible.
- Supprime les secteurs, les ressorts.
- Peut bloquer immuablement un bras te levier ou un arbre.
- APPLICATIONS GÉNÉRALES
- A L’ÉLECTRO-MÉCANIQUE :
- treuils, appareils te levage, appareillage électrique, constructions électriques.
- Société Française de L’AUTOLOC
- Direction, Bureaux et Ateliers: 16, rue Duret Magasins de vente: 37, avenue de la Grande-Armée
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- des canalisations atteignait 449klll,5oo, dont 227 kilo-
- * à ha!
- de 973 184 kilo-
- représentant un poids total de grammes, dont 416200 kilogi maire et 667 984 kilogrammes au secondaire.
- Survolteurs. — On a installé tout récemment à l’usine de Jonage des survolteurs qui permettent de maintenir la tension constante aux extrémités des lignes par des augmentations ou des diminutions convenables de la tension.
- Sur chacun des feeders partant de l'usine de Jonage un survolteur doit être installé.
- L’installation est faite à l’heure actuelle pour les cinq feeders les plus longs.
- Deux des cinq survolteurs-en service ont été fournis par la Compagnie de Creil. Ce sont de véritables transformateurs à rapport de transformation variable.
- Les trois autres ont été fournis par la Société
- Alsi
- ; des
- tours asynchrones triphasés ; l’enroulement intérieur joue le rôle d’inducteur et reste immobile pour chacune des positions de réglage. On réalise ainsi un transformateur triphasé à induction mutuelle variable. Le réglage de cette induction mutuelle est obtenu par le déplacement de la partie centrale.
- Station de tarbo-alternateurs. — A côté de son usine hydro-électrique de Jonage, la Société des forces motrices du Rhône fait installer actuellement une usine à vapeur destinée à fonctionner en parallèle
- La nouvelle usine est à la fois une usine de secours et une usine auxiliaire destinée à fournir un appoint au moment des pointes du débit.
- Elle comprendra une série de turbo-alternateurs.
- La première installation est réduite à deux groupes Curtis-Thomson de 1 5oo chevaux, 15oo tours, et un groupe Lentz de 200 chevaux, 4oo tours, dirce-
- ; excitatrice de 60 volts,
- î Thi
- La chaufferie adossée au bâtiment des machines comprendra deux travées. On commence par en installer la moitié d’une avec quatre chaudières Babcok et Wilcox de 200 mètres carrés de surface de chauffe chacune, non compris 470 mètres carrés de sur-chauffeurs.
- La pression de régime est prévue à 11 kilogrammes ; la surchauffe portera la température de la vapeur à 3oo degrés.
- Il sera fait usage de grilles mécaniques et d’un tirage aspiré par ventilateurs Sturtevant.
- La tension, la nature et la fréquence du courant sont naturellement ceux de l’usine hydro-électrique.
- Les deux usines sont reliées par des câbles triphasés souterrains.
- Fourniture d'énergie aux tramways. — A une date toute récente, la Société des Forces Motrices a conclu un contrat d’échange d’énergie avec la Nouvelle Compagnie Lyonnaise des Tramways.
- La Société fournit à la Compagnie des Tramways l’énergie nécessaire à ses services, mais seulement aux moments où la distribution de lumière et de force motrice laisse cette énergie disponible.
- La Compagnie des Tramways rend l’énergie reçue delà Société des Forces Motrices aux heures de consommation maximum. '
- Cet appoint peut atteindre 3 000 chevaux environ. Joint à l'appoint que fournit la station à vapeur, il assure à la Société des Forces Motrices la possibilité de faire face à des pointes de débit très élevées et améliore, par suite, dans une grande mesure, l uLili-sation de l’installation.
- Parallèlement à la Société des Forces Motrices,
- Accumulateurs
- FULMEN
- TOUTES APPLICATIONS
- B ureaux et Usine :
- à CLICHY, 18, Quai de Clichy
- légraphique: FUIMEN-CLICHY Téléphone : 511-86
- Usines de PERSAN-BEAUMONT (Seine-et-Oise)
- CAOUTCHOUC, GUTTA-PERCHA CABLES ET FILS ÉLECTRIOlUES
- The India Rnbhar Biitta-Peroha
- |PARIS.97.Boulevard5ebastopol - PERSAN (Seine&Q
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- la Compagnie du Gaz de Lyon fait une très importante distribution d'énergie électrique, à peu près exclusivement en vue de l’éclairage.
- La Compagnie du Gaz dispose de trois usines'génératrices à vapeur d’uue puissance totale de 5 900 chevaux et de puissantes batteries d'accumulateurs :
- i° L’usine de Pazzi, rue de Savoie, comprend sept machines à vapeur d'une puissance totale de 2 700 chevaux et cinq batteries d’accumulateurs capables de fournir 17500 ampères-heures;
- 2Ù L'usine de Perrache, quai Rambaud, comprend quatre machines à vapeur d une puissance totale de 600 chevaux et une batterie d’accumulateurs de 1 100 ampères-heures ;
- 3° L'usine de la Guillotière, rue du Gazomètre, comprend cinq machines à vapeur d’une puissance totale de 3 600 chevaux et deux batteries d’accumulateurs représentant 4700 ampères-heures.
- En outre, la Compagnie dispose à son usine des Rrotteaux, rue Tronchet, de deux transformateurs rotatifs d’une puissance totale de 200 kilowatts et de deux batteries d’accumulateurs représentant 2 200 ampères-heures.
- Cette usine reçoit le courant de la Compagnie des Omnibus et Tramways de Lyon.
- Distribution. — Le réseau des canalisations de la Compagnie du Gaz atteint un développement total de 190 kilomètres de feeders de sections diverses.
- Dans Lyon, la distribution se fait en courant continu par le système à trois fils avec tension de :
- a x no volts pour le centre et ax ia5 volts pour les quartiers de la Guillotière et des Rrotteaux.
- Dans les communes suburbaines de la Mulatière, d’Oullins, de Pierre-Bénite et de Saint-Genis-Laval, l'énergie est distribuée sous la forme de courants triphasés.
- La tension dans les circuits primaires est de 4 5oo volts. Des transformateurs réducteurs abaissent dans chaque commune la tension de 4 5oo volts à la ten-
- Les diagrammes qui précèdent représentent les variations de débit à l’usine principale de la rue de
- Savoie pendant les journées du 7 juillet et du 8 novembre t po5.
- Les sources d’énergie électrique alimentant la ville
- les résultats qu’ont donnés, à l’heure actuelle les distributions d’éclairage et de force motrice.
- _____ (A suivre.)
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Instruction du ministre des Travaux publics, des postes et des télégraphes, relative a l’établissement, pour la traversée des lignes de chemins de fer, des conducteurs d’énergie électrique autres que ceux destinés au service de chemins de fer, tramways ou voies navigables (fin) 0.
- Conditions applicables aux seules canalisations aériennes.
- Art. ii. — La canalisation aerienne franchira les voies ferrées suivant une direction aussi voisine que possible de la normale à ces voies, et, en tous cas, sous un angle d’au moins 6o° ; elle les franchira tout d’une seule portée, c'est-à-dire sans supports intermédiaires, et son point le plus bas sera situe à 7 mètres ou moins do hauteur au-dessus du rail le plus haut ; elle sera établie à a mètres au moins de distance, dans le sens vertical, du conducteur électrique préexistant le plus voisin.
- Art. 12. — Les supports de la traversée, établis de préférence hors de l’emprise du chemin de fer, seront distants chacun d’au moins .3 mètres du bord extérieur du rail le plus voisin, et, si faire se peut, placés en dehors des lignes de conducteurs électriques existant le long des voies.
- Les supports de la traversée devront être constitués et encastrés dans un massif de maçonnerie ou de béton, de façon assez solide pour pouvoir, en cas de rupture de tous les fils les sollicitant d’un côté,
- 0 Éclairage Électrique, t. Ll, i3 avril 1907, p. 37.
- Éditions de « L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE », 40, rue des Écoles (Paris V°)
- COURANTS ALTERNATIFS
- Dr F. NlETHAMiVlER
- Professeur à l'École Technique Supérieure de Brünn (Autriche).
- Fn volume in-8° raisin, de i3i pages, avec i38 figures. — Prix, broché. . . 5 fr.
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- Suppléi
- L’Eclairage Electrique dt
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- résister à la traction qu’exerceraient sur eux les fils subsistant de l’autre côté.
- Ils seront reliés efficacement à la terre par une double torsade de deux fils de cuivre, d'au moins 3 millimètres de diamètre chacun, aboutissant à une plaque de cuivre rouge étamé, d’au moins 3 millimètres d’épaisseur et 2 5oo centimètres carrés de surface enterrée dans le sol.
- L’arrêté préfectoral d’autorisation déterminera la matière constitutive des supports.
- Tout support métallique ou formé d’une matière non complètement isolante, comme aussi tout dispositif de mise à la terre, devra, jusqu'à une hauteur d’au moins 3 mètres à partir du sol, être mis à l’abri de tout contact humain, par un coffrage en planches jointives goudronnées, surmonté d’une bordure d’au moins 5o centimètres de hauteur, en ronces artifi-
- Tout support en bois devra être solidement étayé par des jambes de force, disposées de manière à prévenir sa chute sur la voie ferrée, au cas où il viendrait à se rompre.
- Chaque support ou son revêtement portera en gros caractère les mots « Danger de morts, suivis des mots a Défense absolue de loucher aa fils, même tombés à terre ».
- Art. )3. — Les isolateurs devront pouvoir résister à une tension électrique au moins triple de celle qu’ils auront à supporter en service normal.
- Ils seront soigneusement scellés à leurs supports au moyen de matières inoffensives pour eux-mêmes et pour leur tige.
- Art. 14. — Les conducteurs seront des fils nus, ou plutôt des câbles nus, aucune épissure, soudure ou ligature, ne sera tolérée dans la portée embrassant les voies ni dans les portées contiguës.
- Chaque conducteur sera, sur chacun de ccs deux supports, relié à deux isolateurs, le plus solidement possible, et de manière à ne pouvoir glisser sur ces isolateurs, au cas où il viendrait à se rompre dans
- A chacun des supports sera fixé un cadre (pie traversera tout le faisceau des conducteurs, afin rpi’au-cun d eux ne puisse tomber sur la voie ferrée eu cas de rupture d'un on de plusieurs isolateurs.
- La densité du courant dans les conducteurs ne pourra excéder 3 ampères par millimètre carré.
- Art. i5. — A titre exceptionnel, il ]>ourra être prescrit, par l’arrêté préfectoral d’autorisation, l’établissement d’un filet de protection inferieur et parallèle aux conducteurs d’énergie projetés et destiné à les retenir s’ils venaient à se rompre.
- En ce cas, ce filet, dont la seetion transversale sera en forme d'U ou de V, devra remplir les condi-
- a) Entourer les conducteurs sur trois côtés ;
- b) Être formé d’au moins trois fils ou câbles de 3 millimètres de diamètre minimum, en acier galva-
- nisé ou en cuivre dur, reliés entre eux, à des intervalles d’au plu3 00 centimètres, par des fils transver-
- en acier galvanisé ou en cuivre dur;
- c) Lire disposé de telle façon qu’en cas de rupture d'une de ses attaches, il ne puisse, en pivotant, venir toucher ni les conducteurs d'énergie projetés, ni quelque canalisation électrique préexistante ;
- d) Etre relié efficacement à la terre ou isolé électriquement des supports de la traversée.
- Art. 16. — Lorsque les conducteurs d’énergie projetés devront croiser quelque canalisation électrique préexistante, l’arrêté préfectoral d’autorisation prescrira toutes dispositions utiles pour la protection de la dite canalisation.
- Art. 17. — Les dimensions de tous les éléments constitutifs de la traversée (fondations, supports, isolateurs, conducteurs, filets, etc.), seront calculées de telle sorte que le travail de chacun d’eux, sous les efforts les plus grands auxquels il puisse être soumis après l’installation et la mise en service de cette traversée, n’excède pas le dixième de sa charge de rupture.
- Pour chacun de ces éléments, le travail maximum sera calculé en tenant compte à la fois, savoir :
- Pour tout élément autre que les fils ou câbles conducteurs, des charges permanentes qu’il aura à supporter et de la plus défavorable, en l'espèce, des deux combinaisons de charges accidentelles résultant des
- a) Température minimum de la région, couche de verglas de 5 millimètres d’épaisseur recouvrant toute 1 installation, vent produisant une pression de 3a kilogrammes par mètre carré, et rupture complète des fils sur l’une des attaches ;
- Ou h) Température moyenne de la région, vent produisant une pression de i5o kilogrammes par mètre carré, et rupture complète des fils sur l une
- Et pour les fils ou câbles conducteurs, de leur poids propre et de la plus défavorable, en l’espèce, des deux combinaisons de charges accidentelles résultant des circonstances ci-après :
- d) Température minimum de la région, couche de verglas de 5 millimètres d'épaisseur recouvrant les fils ou câbles, vent produisant sur leur section diamétrale une pression de 18 kilogrammes par mètre
- Ou h) Température moyenne de la région et vent produisant sur leur section diamétrale une pression de 90 kilogrammes par mère carré.
- Conditions applicables aux seules canalisations souterraines.
- Art. 18. — Les câbles armés employés pour les canalisations souterraines devront être des meilleurs modèles connus, comportant une chemise en plomb, sans soudure, et une armature en acier.
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- Supplée
- lis devront être noyés dans le sol, non pas seulement à la traversée des voies ferrées, mais encore de part et d'autre des dites voies jusqu’à 3 mètres au moins au delà des lignes électriques existant le long de ces voies.
- Dans la traversée des voies ferrées tout au moins, les câbles seront placés dans des conduites en fonte d’au moins 6 centimètres de diamètre intérieur, prolongées de part et d’autre des deux rails extérieurs de l’ensemble de ces voies, de telle façon que l’on puisse, sans opérer aucune fouille, poser et retirer lesdits câbles.
- Sur le reste de leur parcours dans l’emprise du chemin de fer, ces câbles pourront être placés à nu dans le sol, mais devront alors y être enfoncés jusqu’à 70 centimètres au moins de profondeur en contrebas de la plate-forme des terrassements, et toutes disposition^ utiles devront être prises pour les protéger mécaniquement contre les avaries que pourraient leur causer le tassement des terres, le contact des corps durs, le choc des outils en cas de fouille, etc.
- Art. 19. — Les câbles armés ne pourront être mis en place qu'après que le permissionnaire aura dûment prouvé au service du contrôle du chemin de fer, savoir :
- Qu’à l’essai à l'usine, ils ont offert une résistance d’isolement d’au moins 100 mégohmspar kilomètre;
- El qu’ils ont subi avec succès l’essai à la rupture
- d'isolant, effectué au moyen d’un courant alternatif, sous une différence de potentiel au moins double de la tension prévue en service ; ledit courant alternatif devant, si le eourant du réseau doit être alternatif, avoir été d’une fréquence égale à celle de ce der-
- La densité du courant dans les câbles armés sera au plus égale S représentant, en millimètres
- . V/s
- carres, les sections cumulées des fils conducteurs entrant dans la composition de ces câbles.
- Dispositio?is relatives à l’exécution des travaux.
- Art. 20. — T/établissement, l’entretien et la réparation des installations autorisées dans la traversée du chemin de fer seront exécutés aux frais exclusifs du pétitionnaire, soit par ses soins propres, sous la surveillance des agents de l’administration exploitante ou compagnie concessionnaire du chemin de fer, qui veilleront à ce qu’il n’en résulte aucun obstacle à la circulation sur ledit chemin de fer, ni aucuns frais particuliers pour ladite administration ou compagnie, et à ce que soient prises toutes mesures de précaution et de sécurité nécessaires ; soit pour tout ou partie, par ladite administration ou compagnie elle-même, si elle le demande, et que l’arrêté préfectoral le stipule.
- Chemins de fev de Paris-Ljon-Méditemnée
- Stations Hivernales Mannes,Menton,ets.|
- BILLETS D’ALLEU et RETOUR COLLECTIFS de 1", 2e et 38 CLASSES
- Valables 33 jours.
- Du 15 Octobre au 15 Mai, la Compagnie délivre, dans toutes les gares de son réseau, sous condition d’effectuer un minimum de parcours simple de i5o kilomètres, aux familles d au moins trois personnes voyageant ensemble, des billets d’aller et retour collectifs de ire, 20 et 3e classes pour les stations hivernales suivantes : Toulon, Hyères et toutes les gares situées entre St-Raphaël-Valescure, Grasse, Nice et Menton inclusivement.
- Le prix s’obtient en ajoutant au prix de quatre billets simples ordinaires (pour les 2 premières personnes), le prix d’un billet simple pour la 3D personne, la moitié de ce prix pour la 4e et chacune des suivantes.
- La durée de validité des billets peut être prolongée une ou plusieurs fois de i5 jours moyennant le paiement, pour chaque prolongation, d’un supplément de 10 °/0.
- F air
- a demande 1
- billet
- quatre jours
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 20 Avril 1907
- Le coût des travaux exécutés par ladite administration ou compagnie pour le compte du permissionnaire, ainsi que tous frais de gardiennage, éclairage, surveillance, vérification des installations, main-d’œuvre, fournitures, etc., exposés par elle à l'occasion de l'établissement, de l'entretien et de la réparation des dites installations, lui seront remboursés par le permissionnaire dans le mois de leur achèvement, avec une majoration de i5 °/a pour frais généraux cl intérêts.
- Art. ai. — Le permissionnaire devra, chaque fois qu'il en sera requis, soit par le service du contrôle, soit par l'administration exploitante ou la compagnie concessionnaire du chemin de fer, mettre gratuitement à leur disposition tous instruments de mesure et autres moyens nécessaires pour la vérification, aux frais dudit permissionnaire, au cours de l’exploitation du réseau électrique dont feront partie les conducteurs tras'ersant le chemin de 1er, de la tension et de l'intensité du courant dans ces conducteurs et du bon isolement dcsdils conducteurs par rapport aux masses métalliques de la voie ferrée et des électriques dépendant du chemin de fer.
- Ce permissionnaire sera tenu, en outre, de communiquer régulièrement auxdits services du contrôle et administration ou compagnie les procès-verbaux des mesures d’isolements exécutées sur ledit réseau électrique.
- Les vérifications prévues au premier alinéa du présent article seront effectuées les unes périodiquement, à raison d'une par année, les autres inopinément. Ces vérifications seront effecluées-ea présence du permissionnaire ou lui dûment convoqué, et, si le service du contrôle y est représenté, donneront lieu à un procès-verbal de ce service.
- Art. 22. — Avant la mise en service des conducteurs électriques, les installations autorisées seront récolées par un agent du service du contrôle pourvu hiérarchiquement de l'arrêté d autorisation, en présence ou après due convocation du service départemental des postes et télégraphes, de l'administration exploitante ou compagnie concessionnaire du chemin de fer et du permissionnaire.
- OFFRE D’EMPLOI
- O11 demande un dessinateur bien au courant de 1 appareillage électrique et un dessinateur con-structeur connaissant la fabrication des machines.
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- La Compagnie des Chemins de fer de l’Ouest fait délivrer pendant la saison d’été par ses gares et bureaux de ville de Paris, des billets à prix très réduits permettant
- 1° Excursion au MONT SAINT=MICHEL
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- Billets d'aller et retour valables 7 jours 1r® ciasse, 47 fr. 70- — 2e classe, 35 fr. 75. — 3° classe, 26 fr. 10
- 2“ Excursion de PARIS au HAVRE
- Avec trajet en bateau dans un seul sens entre Rouen et Le Havre.
- Billets d’aller et retour valables 5 jours trc classe, 3a fr. — 2e classe, a3 fr. — 3e classe, 16 fr. 5o
- 3" Voyage Circulaire en BRETAGNE
- Billets délivrés toute l’année, valables 30 jours, permettant de faire le tour de la presqu’île bretonne
- Dinard, Saini-Brieuc, Guingamp, Lannion, Morlaix, Roscolf, Brest, Quimper, Douarnenez, Pont-l’Abbé,
- Le Croisic, Guérandc, Saint-Nazaire, Pont-Chateau, Redon, Rennes.
- Réduction de 4o 0/0 sur lo tarif ordinaire accordée aux voyageurs partant de Paris pour rejoindre l’itinéraire ou en revenir.
- . CHEMIN DE FER DU NORD
- PARIS-NORD A LON DRES
- (Viâ CALAIS ou BOULOGNE)
- CINQ services rapides quotidiens dans chaque sens
- VOIE LA PLUS RAPIDE
- Service officiel de la poste (Tiâ Calais)
- La gare de Paris-Nord, située au centre des affaires, est le point de départ de tous les grands express européens pour l’Angleterre, la Belgique, la Hollande, le Danemark, la Suède, la Norvège, l’Allemagne, la Russie, la Chine, le Japon, la Suisse, l'Italie, la Côte (T’Azur, l’jsgypto, les Indes et l’Australie.
- Ifoyages Internationaux avec Itinéraires facul-V latifs -fr-ï*- -»
- Y,lE:R4f à 90 jours. Arrêts facultatifs.
- Londres et Bruxelles.
- *7êtes du Carnaval, de Pâques, de l’Ascension, de r la Pentecôte, du 14 Juillet, de l’Assomption de la Toussaint et de Noël * -H
- 4 Jours en Angleterre, du Vendredi au Mari (jusqu’au 22 Mars 1907)
- Billets d’Aller et Retour de Paris à Londres à utiliser dans 1
- J]xeursions en Espagne **#**-
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- Supplément à L'Eclairage Électrique du 20 Avril T907
- A?
- BIBLIOGRAPHIE
- Il est donné une analyse bibliographique des ouvrages dont deux exemplaires sont envoyés à la Rédaction.
- La I onizzazione e la Convezione Elettrica nei Gas, prLavoro Amaduzzi(').
- Cet ouvrage, qui fait partie, comme celui duP1’Ri-ghi, de la collection dos « Allualità Scientifiche » est consacré à l'exposé élémentaire des faits concernant la dissociation électrique des milieux aériformes et la théorie ionique du passagede P électricité à travers les gaz. h auteur ne s’est proposé que de faciliter au lecteur l’élude des ouvrages plus approfondis et des mémoires spéciaux et il a réalisé une oeuvre de vulgarisation intéressante.
- I/exposé de la question est fait clairement en sept chapitres consacrés respectivement à l’atome électrique, aux rayons-canal, aux rayons llôntgen, àl’ioni-sation par les rayons Rontgcn, aux éléments caractéristiques des ions, aux autres procédés d’ionisation et aux étincelles électriques. Un long appendice précise quelques points de détail. L'œuvre de M. Amaduzzi fait bonne figure parmi les excellents ouvrages élémentaires que les éditeurs italiens ont publics ccs dernières années.
- E. B.
- Le applicazioni delV elettricità ai Servizi Navali, par le capitaine de corvette Ern. Simion
- Cette brochure constitue l’un des chapitres de l’ouvrage a La Sviluppo marilliuio nul secolo XIX» publié en six fascicules par la « Eivista Marittima ». C’est un exposé complet des nombreuses applications de l’électricité sur les navires de guerre et dans tous les services maritimes.
- Les appareils dlectrogènes (piles, machines génératrices, accumulateurs), l’éclairage à arc et à incandescence, l’emploi des lampes à arc dans l’éclairage sous-marin, les signaux optiques ou acoustiques, les phares et signaux de navigation, les moteurs électriques, les procédés de commande à distance, les applications thermo-électriques, la téléphonie, la télégraphie, la radiotélégraphie, les circuits et la structure générale des installations à bord des navires, lout respectivement l’objet de notes brèves ruais clairement rédigées et constituent une vue d’ensemble intéressante d’une question qui prend chaque jour, dans les services de constructions navales, une plus grande importance.
- M. M.
- C) Un volume in-8 de 3C8 pages, avec 88 figures, — Ditta
- (a) Supplément à la Rivista Maritti.ma do Rome ; prix : 8 francs.
- ! Mémoires de i/Observatoire de i.'Ebue. — Notice sur l’observatoire et sur quelques observations de l’êclipse du 30 août 1905 ('). par le père R. Cirera ; traduit en français par le père E. Meii-
- L’Observatoire de l’Ebre, établi à Hoquetas et dépendant du Collège d’Etudes supérieures de la Compagnie de Jésus, de Torlosa, a élé établi de 190a à ryo5 et sa construction a été achevée assez tôt pour que les observations projetées sur 1 éclipsé de iqoo aient pu avoir bon en temps utile. Cet observatoire est aujourd’hui un établissement remarquable, équipé d’un matériel technique excellent qui a été construit, en majeure partie, selon les meilleures et les plus récentes données scientifiques, par des maisons françaises justement renommées (Carpentier, Richard, etc.).
- L’Eclipse du So août iyo5, dont la zone de totalité embrassait l’observatoire, a donné lieu à une série d’observations. — Etude des contacts, enregistrement photographique des contacts extérieurs ; observations de spec.troscopie et de polarisation ; photographies et dessins de la couronne; observations photometriques ; observations sur l'ionisation de l’air, les variations du potentiel électrique et l’enregistrement d’ondes hertziennes ; observations météorologiques ; observation de plantes et d’animaux ; étude des variations des cléments magnétiques terrestres ; étude des courants telluriques ; — qui forment autant de documents précieux à plus
- D’autres observations intéressantes furent faites hors de l’observatoire et le mémoire en donne un aperçu.
- Dans son ensemble, cette publication fait honneur au personnel de l’Observatoire et il faut espérer que ce premier mémoire sera suivi, selon l’intention de son auteur, d’un second mémoire donnant une description complète des appareils, des méthodes d’observation, et, de plus, quelques idées théoriques relatives aux phénomènes solaires, électriques et magnétiques qui pourront servir, d’une part, à vulgariser la Physique cosmique et, d’autre part, à faciliter au grand public la lecture d'un bulletin mensuel que l’observatoire compte publier.
- J. X,
- 0 Un volume de 60 pages ; 3o X 22 centimètres, illustré de 12 planches hors texte. — Gustavo Gili, éditeur, Barcelone. Prix : 4 francs.
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- Supplément à L'Éclairage Electriqu
- Avril 1907
- Formules, tables et renseignements usuels. del : 11e édition revue par G. Damés.
- Cette onzième édition de l’ouvrage de Claudel a été revue avec soin par M. Dariés dont les travaux antérieurs sur la mécanique, rhydi'auliqiie, la résistance des matériaux, les terrassements, ont déjà rendu service au personnel des Travaux Publics.
- Cet aide-mémoire, qui sc trouve en de nombreuses mains, — 55 000 exemplaires, dit uue note des éditeurs, en ont été vendus, — forme une véritable encyclopédie, qui, après une remise au point et une refonte complète, mérite de conserver auprès des constructeurs la faveur dont elle a justement profité jusqu'ici.
- Les chapitres concernant l'hydraulique, l'électricité, l’éclairage, les machines et chaudières à vapeur, les turbines à vapeur ou à gaz, les chemins de fer, ont été considérablement développés.
- M. M.
- Annuaire Fiançais du Gaz, de l’Acétylène et de l’Électricité, deuxième édition, année igo4(‘)> par Edouard Benâtre.
- Cette deuxième édition remplace très avantageusement la première et montre combien son auteur, par un travail considérable, cherche à être utile aux gaziers et aux électriciens.
- Le Résumé de Législation, composé avec concision et clarté et qui, certainement, a facilité à beaucoup de propriétaires et directeurs d’usines, la solution de questions contentieuses, a été complété cette année d’uriêexposé. des dispositions de la loi du 1~) juin 1906, sur les distributions d’énergie électrique.
- La partie de l'électricité a été considérablement augmentée. Outre les renseignements déjà publiés lors de fa ir'' édition : noms des villes éclairées à l’électricité et classées par département, avec la popu-
- tioit : 3o francs.
- (2) Un volume format 17,5X11 cm. de 5a8 pages. — Prix : broché 2 fr. èo, envoi franco 3 fr. — Relié 3 fr., envoi franco 3fr. 75. — (Paris, chez l'auteur, 83, rue Monge.)
- lation de la ville ou la totalité des populations que chaque usine éclaire, noms des concessionnaires, prix de l’électricité à l'hectovatt ou à l'abonnement, il est donné pour chaque usine d’électricité, dans des tableaux fort bien compris, la nature de la force motrice, celle de la canalisation, la nature du courant et le voilage de distribution.
- L’Annuaire contient un résumé statistique faisant ressortir le nombre des villes éclairées à 1 électricité, les différents prix auxquels est vendu le courant (hectowatl ou abonnement), comparativement à la nature de la force motrice (hydraulique, vapeur, gaz, gaz pauvre, pétrole). Il donne en outre pour chacune d'elles, les prix extrêmes et le prix moyen. Cette statistique sera utilement consultée par les électriciens.
- J. X.
- Elektrométallurgie der Eiseas ('), par le Df B. Neumann.
- Cette étude de lélectrosidérurgie fait partie de la collection « Monographien liber angevundte F,lek-troehemie » (tome XXVI). C’est un exposé clair et complet do l’état actuel de la question et le rapport rédigé sous la direction du l)r Haaucl par la Commission canadienne d'études a fourni à l'auteur des matériaux nombreux; le Dr Xeurnann a également utilisé les travaux exécutés à Sault-Sainle-Marie à l’aide d’un four Héroult et dont l’Éclairage Electrique adonné un exposé détaillé (2). L'étude des differents fours est faite avec précision : procédés Rutherburg, fours avec électrodes en charbon : Stas-sano, Couley, Galbraith et Stewart, Grange, Retcrson, Gérard, llarinet, Gin, Neuburger-Minct, Héroult, Relier; fours sans électrodes de charbon; Ivjellin, Iliorth, Schneider, Golby, Fauchon, Gin, Girod. L’auteur étudie ensuite, dans la mesure où ils sont connus, les prix de revient de quelques procédés et la qualité des produits ; il donne en outre quelques indications sur la production électrométallurgique des ferro-alliages.
- (') Un volume in-8 de 171> pages, avec 88 figures. — Wi-Liiei..u Ksapp, éditeur, Halle a. b. Prix : 7 marks.
- O Éclairage Electrique, tome XL1X, i3 octobre 1906, page 49- «
- ÉTABLISSEMENTS INDUSTRIELS E.-C. GRAMMONT
- Alexandre GRAMMONT, Successeur
- Administration centrale à PONT-DE-CHÉRXJY (Isère)
- Éclairage — Traction — Transport d’énergie Affinage — Laminage — Tréîilerie Moteurs — Dynamos Alternateurs
- Transformateurs — Accumulateurs
- Barres — Bandes — Bandelettes Lames pour collecteurs Conducteurs électriques nus et isolés Ébonite — Caoutchouc industriel et pour vélocipédie
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- Tome LI.
- Samedi 27 Avril 1907.
- 1* Année. — N” 17.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- Pages
- BETHENOD (J.). — Notes sur le moteur Shunt monophasé compensé (suite).......................... toq
- FRILLEY (R.). — I.'usine hydro-électrique de Sainl-Cézaire sur La Siagne....................... nô
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — La théorie moderne de la conductibilité électrique des métaux (suite), par
- J.-J. Thomson............................................................................
- Essai d’une théorie de la phosphorescence et de la fluorescence, par J. de Kotvalsm..........
- Génération et Transformation. — Etats de fonctionnement instables de machines à courant continu
- par R.-VV. Wagner........................................................................
- Glissement, couple et pertes dans le stator du moteur monophasé, par A. Thomalen.............
- Oscillations hertziennes et Radiotélégraphie. — Sur les phénomènes de résonance dans le cas des Iranslorrnatcurs à circuit magnétique ouvert et leur utilité dans la production de fortes étincelles électriques, par G.-A. TÎëmsalkch et G. Tissot.............................................
- Éclairage. — Mesure de la valeur instantanée des intensités lumineuses de lampes à courant alternatif,
- par J. Sault.ka.................................................................
- Sur la détermination de l’intensité lumineuse horizontale moyenne de lampes à incandescence (suite),
- par F. Lppenhorn.............-...........................................................
- Sur l’énergie lumineuse et calorifique des lampes à incandescence, par J. Uussner............
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- i34
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- NOTES ET NOUVELLES
- L’industrie électrique dans la région lyonnaise (suite)............. jq
- Brevets français : machines génératrices ; construction des machines électriques................ jy
- BinUOGRAPllIC...................................................................................
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- Supplément à L’Eclairage Électrique du 27 Avril 1907
- NOTES ET NOUVELLES
- Notre éminent collaborateur, M. Atmé Witz, Doyen de la Faculté libre des Sciences de Lille, a été élu, le i5 avril, membre correspondant de l’Aca-dcmie des Sciences.
- L’industrie électrique dans la région lyonnaise (suite) (D-
- Distribution d’éclairage électrique.
- Les premières applications de l’éclairage électrique ont été faites à Lyon en 1888.
- A la suite d'un traité en date du 13 août 1887, intervenu entre la Ville et la Compagnie du Gaz, celle-ci s’était engagée à éclairer par l'électricité les théâtres municipaux, la salle des séances du Conseil municipal, et à fournir du courant aux établissements publics et aux particuliers.
- Le premier tarif appliqué était le suivant :
- Redevance fixe de 3o francs par lampe et par an, et 10 centimes l’ampère-heure.
- Le droit fixe fut ensuite supprimé et le prix de l’ampère-heure porté à 16 centimes.
- En 1894, le tarif était de i4 centimes l’hectowatt-heure.
- Ces prix élevés déterminèrent la création de stations privées pour l'éclairage de quelques « îlots » d’immeubles.
- En 1896, il existait huit îlots importants absorbant une puissance de 1000 à 1 100 chevaux.
- Il n’en subsiste qu’un aujourd'hui : l'ilot Bellecour, qui dispose de 70 chevaux et d’une batterie d’accu-
- (*) Eclairage Electrique, t. LI, 20 avril 1907, p. 34.
- initiateurs de 5oo ampères-heures et qui alimente 3 000 lampes environ.
- En juillet 1897, une convention fut signée entre la Ville et la Compagnie du Gaz, qui mettait lin à des difiicuUés nombreuses. Par celle convention, la Compagnie renonçait à son monopole.
- Cette date marque l’origine du régime de liberté grâce auquel le développement de l’éclairage électrique a pris un magnifique essor.
- Par décret du 29 juillet 1899, la Société des Forces Motrices du Pihône fut autorisée à faire de l’éclairage.
- En 1900, le tarif suivant était appliqué par les deux Compagnies :
- 8 centimes l’hectowatt-heure pour les appartements ;
- 6 centimes et demi pour les magasins, bureaux et usines ;
- G centimes pour les salles de spectacle, les cercles, les restaurants, les cafés, les hôtels, les établissements hospitaliers et d’enseignement, les édifices des différents cultes.
- Ces prix sont susceptibles d’un rabais qui varie de 1 à 10 °/o, suivant que la consommation mensuelle varie de 100 à 1 5oo francs.
- IJnc redevance de 6 % sur le montant brut des sommes perçues est prévue au profit de la Ville par le cahier des charges type que doit accepter toute entreprise d’éclairage électrique.
- La Société des Forces Motrices applique à ses abonnés do force motrice un tarif spécial à 5 centimes riicclowatt-heure, pour l’éclairage des locaux où ils utilisent la force et à concurrence de 10 lampes de 16 bougies par cheval de force d’abonnement.
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- Supplément à L'Éclairage Électrique du 27 Avril 1907
- Les deux Compagnies ont adopté également les mêmes tarifs pour l’éclairage à forfait des escaliers ; le prix varie suivant l’importance des lampes et 1 heure d extinction, conformément au tableau que nous reproduisons ci-après.
- Eclairage public. — Les divers établissements de l'Llat, du département ou de la Ville, sont éclairés par la Société des Forces Motrices au prix de 5 centimes I'hectowatt-heure, avec un rabais de 20% dès que les consommations totalisées de chaque service atteignent un certain chiffre.
- L'éclairage de la voie publique est fait au gaz d une façon générale. Depuis le traité de 1897, la \ ille n’a droit à aucun bec gratuit ; elle paie le gaz, tant pour la voie publique que pour les bâtiments communaux, 10 centimes le mètre cube; mais elle touche, d'autre part, sur le montant brut des ventes de gaz aux particuliers, une redevance de 10 °/0 qui diminue sensiblement ses dépenses d’éclairage (1).
- L’éclairage électrique des grandes artères s’est imposé cependant.
- La rue et la place de la République, les places de la Comédie et des Terreaux, sont dotées de l’éclairage par lampes à arc. Le courant est fourni par la Compagnie du Gaz à la suite d’un accord intervenu entre cette Compagnie et la Compagnie des Omnibus et Tramways de Lyon, laquelle, au moment où elle a demandé à la Ville l’autorisation de substituer la traction électrique à la traction animale sur les diverses lignes de son réseau, a accepte la charge de fournir gratuitement cet éclairage.
- En 190/j et J90’», un certain nombre de places et de grandes voies publiques ont été pourvues de lampes à arc de f)f)0 watts fonctionnant du coucher au lever du soleil. Le courant qui les alimente est fourni par la Société des Forces Motrices du Rhône au prix très réduit de 2 centimes I’hectowatt-heure.
- Près de deux cents lampes ont été ainsi réparties
- 545 "84 fr. 55 pour la consommation de gaz, et de 342 3g4 fr. 89 être pour le même exercice, de G4oooo francs environ.
- place Bellecour, rue de la Barre et pont de la Guil-lotière, place Carnot et cours du Midi, place et cours Morand, place Dupont, cours de la Liberté et cours Gambetta, rue Président-Carnot et place des Cordeliers. Il est superflu de dire que cette amélioration -dans l’éclairage public, réalisée sans excès de dépense, a été accueillie avec la plus grande faveur par la population.
- Cette considération et les grands progrès accomplis dans la fabrication des charbons pour lampes à arc détermineront la Municipalité à étendre de plus plus un mode d’éclairage seul digne d’une grande ville comme Lyon.
- Éclairage privé. — Comment s’est développé l’emploi de l’éclairage électrique parmi la population lyonnaise ?
- C’est ce que nous indique le tableau ci-après :
- Dans ces évaluations ne sont pas comprises les lampes de l'îlot Bellecour, ni les lampes des établissements industriels qui font eux-mêmes leur éclairage et dont le nombre est difficile à déterminer.
- Le nombre moyen des lampes par police d’abonnement donne une indication intéressante au point de vue de la situation sociale moyenne des abonnés.
- Au i,v janvier 190b, le nombre moyen ôtait de 27.
- Il est, à Genève, un peu inférieur à a5.
- Il est, à Paris, dans le secteur de la place Clichv, de 48.
- Ce nombre moyen était, pour la Société des Forces Motrices seule, de A3 au 1" janvier 1900 et de 36 au rep janvier 1901. II est de 27 au 3 r décembre igo5.
- Il est évident que la diminution du nombre moyen de lampes par abonné prouve que l’éclairage électrique est adopté peu a peu dans les ménages de situation modeste. On doit souhaiter que cette tendance s’accentue.
- Distribution de force motrice.
- Nous avons dit que la distribution d’énergie électrique par la Compagnie du gaz de Lyon n’est guère faite qu'en vue de l’éclairage.
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- Supplément î> L'Éclairage êlectruju
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- La Société de Jonage fournit donc presque exclusivement la force motrice à un nombre considérable d’usines et ateliers.
- Au 3i décembre igoS, le nombre des abonnés de force motrice s’élevait à 2 494 et l’ensemble de leurs polices représentait une force totale de i6n35 chevaux.
- Au Ier janvier 1900, la Société avait 634 abonnés do force motrice pour 2 943 chevaux.
- Sur les 3 494 abonnés, au 3i décembre 1900, plus de 1800 n’emploient pas une force supérieure à 4 chevaux.
- Ce fait prouve combien l’emploi du moteur électrique tend à se généraliser dans les petits ateliers.
- Les tarifs de vente au compteur ou à forfait sont donnés par les deux tableaux ci-joints.
- TARIF DE VENTE DE LA FORCE MOTRICE AU COMPTEUR D’ÉN’ERGIK
- Si l’on étudie la répartition par professions des abonnés de' force motrice au 3o avril 1900 et au 3o avril 1905, on voit que le nombre des abonnés dans chaque catégorie industrielle s’est rapidement accru pendant cette période de cinq ans : l’augmentation est générale, mais particulièrement importante chez les guimpiers, passementiers, tullistcs, tisseurs et mécaniciens.
- Il est intéressant de rechercher si l’importante distribution d’énergie électrique faite par la Société des forces motrices du Rhône a eu sur l'emploi des moteurs à vapeurl’influence que d’aucuns espéraient, que d’autres redoutaient.
- Dans le beau travail de M. R. Tavernier quenous
- TARIF DU VENTE DE LA FORCE A FORFAIT ET A L’ANNÉE POUR n HEURES
- trouvons deux statistiques
- avons
- 10 La puissance totale des installations à vapeur
- (!) Rapport 'présenté par le Comité départemental du Rhône ù l’Exposition universelle de lyoo (page 619).
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- Supplér
- L'Eclairage Electrique du 37 Avril 1907
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- Supplée
- L'Éclairage Electrique du
- 1907
- produisant spécialement l’énergie électrique et fonctionnant à la fin de 1899, soit dans l'agglomération lyonnaise, soit dans les autres communes du département du Rhône ;
- an La puissance totale des machines à vapeur employées en 1898 dans les différentes industries.
- Grâce à l’obligeance de M. l’ingénieur des mines Rivet et de M. le contrôleur Seignobos, MM. Rou-tin et Mouraille ont pu consulter les statistiques correspondantes à la fin de 1905.
- Dans les tableaux ci-contre, se trouvent réunis les résultats des statistiques dont il s’agit :
- PUISSANCE TOTALE DE L INSTALLATION A VAPEUR PRODUISANT SPECIALEMENT
- L'Energie électrique en i89!> et en i<y>5
- (Lyon et communes de ban-
- Tuïai.............
- La comparaison des puissances des installations à vapeur dans l’agglomération lyonnaise à la fin de 1899 et à la fin de iqo5 fait ressortir ce fait : malgré la distribution de i65oo chevaux que la Société de Jonage a réalisée dans cet intervalle de six années, la puissance de l'ensemble des installations à vapeur qui était de 29626 chevaux est montée à 34 141 chevaux.
- Il y a donc eu une augmentation de 34 i41 — 29 626 — 4 5i5 chevaux, non compris les 3 200 chevaux que comporte la station de turbo-alternateurs que fait installer actuellement la Société des forces motrices du Rhône.
- Ainsi les :65oo chevaux provenant de l'usine hydro-électrique de Jonage ne se sont pas substitués à un nombre égal de chevaux fournis précédemment par des moteurs à vapeur; cette puissance considérable s’esl. simplement superposée à la puissance que les industries lyonnaises absorbaient antérieurement ; et même un accroissement notable a pu se produire parallèlement.
- En réalité, les industriels qui se sont décidés à employer l’énergie électrique de Jonage ont conservé en général leurs anciens moteurs à vapeur dont la puissance ligure dans la statistique que nous analysons. Ces moteurs constituent un matériel de secours qui 11e fonctionne plus d’mic façon normale; par suite, une partie difficile à déterminer des 34 i4i chevaux des installations à vapeur fait en quelque sorte .double emploi avec une partie des 16 5oo chevaux de Jonage.
- PUISSANCE DES INSTALLATIONS A VAPEUR EMPLOYÉES EN j8.j8 ET EN ic,o5 DANS LES DIFFÉRENTES INDUSTRIES
- tanneries. . " / . tation, instruments.
- 18 991 3 n5 3 655
- 2° AC'TKES COMMUNES 1
- (moins le Ministère de la Guerre). . . .
- Totaux des tableaux précédents. Agglomération
- Installations à vapeur pro
- Totaux
- Mais, d'autre part, chez un très grand nombre d’abonnés de la Société des forces motrices du Rhône il n’y avait pas de moteur mécanique avant l’installa tion électrique. Il en était ainsi, en particulier, pour ces dix-huit cents abonnés qui emploient une force inférieure à quatre chevaux ; il n’y avait pas place
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- Supplée
- pour le moteur à vapeur dans leurs petits ateliers où l’électricité dissémine aujourd’hui une puissance de plusieurs milliers de chevaux.
- En outre, il convient de mentionner que la Société des force motrices du Rhône a absorbé toute la clientèle de l’ancienne Société de l'air comprimé, qui produisait 3oo chevaux environ; et la plus grande partie des installations pourvues de moteurs à gaz et à pétrole, environ 5oo moteurs de puissances diverses, ont été ainsi supprimés.
- Dans les autres communes du département du Rhône, la puissance totale des installations à vapeur était de 8174 chevaux en 1898-1899; elle est de i83Zjo chevaux à la fin de 1906. L’augmentation en six années a été de 10166 chevaux, soit de i3o
- En somme, ni dans la région lyonnaise, ni même dans le rayon d’action immédiat de la Société des forces motrices du Rhône, l’électricité ne s’est encore, au moins d’une façon générale, substituée à la vapeur dans les grandes installations.
- Beaucoup de petits industriels qui produisaient leur force motrice à des conditions onéreuses, un grand nombre d’autres qui ne possédaient pas de moteurs mécaniques, des tisseurs, des passementiers, des ouvriers à domicile : voilà la grande majorité des abonnés de Jonage!
- Ainsi la distribution d’énergie faite par la Société des forces motrices du Rhône n’a pas constitué une simple concurrence commerciale à l’égard des constructeurs de machines à vapeur ; elle a donne un résultat plus profond et plus durable.
- En introduisant l’énergie électrique dans les petits ateliers, en mettant la petite industiûe à même de disposer de l’énergie dans des conditions de commodité exceptionnelles et de prix de revient que seule peut assurer la concentration dans une grande usine de puissants moyens de production; en rendant possible, en un mot, l’union des « avantages des vastes entreprises aux bienfaits du travail individuel^) », elle a facilité une évolution dont la portée économique et sociale est très haute.
- Les résultats obtenus et l’accroissement toujours rapide du nombre des abonnés de la Société des forces motrices du Rhône démontrent que, dans l’agglomération lyonnaise seule, une puissance bien supérieure à celle del usine hydro-électrique de Jonage pourrait être facilement absorbée.
- Prochainement, la Compagnie des omnibus et tram-ivoys de Lyon utilisera, pour son réseau, une puissance de 6 3oo chevaux, provenant de l’usine hydroélectrique de Pombiièrcs, près de Moùtiers (Savoie'. La ligne de transport a 180 kilomètre^de -longueur.
- entreprise. La station centrale, où jusqu'à présent la vapeur fournissait l’énergie nécessaire aux tramways,
- va donc cesser de fonctionner d'une façon normale.
- Ainsi, grâce à l’électricité, une force hydraulique captée dans l’horizon lointain que limitent les blancs sommets des Alpes viendra se substituer à la vapeur dans une des plus vastes installations lyonnaises. Les résultats de cette substitution qui, la première, porte sur une puissance aussi considérable (plus de 6000 chevaux) et qui se fait dans des conditions tout à fait exceptionnelles au point de vue du transport
- Ils nous feront connaître la source à laquelle les industries de la région lyonnaise pourraient, en l’état actuel des choses, trouver aux conditions les plus avantageuses, les 52 5oo chevaux qu’elles demandent aujourd’hui encore à la vapeur.
- Le fleuve puissant et rapide sera-t-il mis à contribution et fournira-t-il par des installations relativement coûteuses l’énergie tout à proximité des lieux d'utilisation? Ou bien aura-t-on recours aux aménagements peu onéreux de chutes lointaines donnant l’énergie à bas prix, mais exigeant l’établissement à grands frais de longues lignes de trans-port ? Pour la solution de ces questions, l’exploitation qui va commencer incessamment nous fournira des éléments précieux.
- La puissance de l’ensemble des machines à vapeur en service à Lyon et dans le département à la lin de 1900 atteint 5a48i chevaux. Si nous y ajoutons les 16000 chevaux distribués par la Société de Jonage, nous arrivons au total général de 68981 chevaux pour la puissance utilisée par les diverses industries de Lyon et du département. Cette puissance atteignait 37800 chevaux en 1899. L’augmentation a été en six ans de 86 pour 100 environ ; ce résultat nous donne sur le développement de l’activité industrielle dans la région lyonnaise un aperçu des plus rassurants.
- Une remarque intéressante est à faire au sujet du mode d’emploi des 5a48i chevaux produits par la vapeur ; sur ce nombre, i663o-t-7 36o, soit 2X990, sont affectés à des utilisations électriques : traction,
- Ainsi la moitié environ (45 pour 100) de la puissance totale provenant de la vapeur qui est absorbée par les besoins de l’industrie électrique « est née de l'électricité » suivant l’expression de M. Tavernier (1).
- Conditions spéciales faites au tissage urbain.
- L'atelier de famille — La distribution de force aux ateliers de famille présente un intérêt particulier partout où l’évolution économique, qui a concentré les ouvriers dans de vastes usines, n’a pas enlevé toute chance de vie à l'industrie dispersée.
- A Lyon, une tradition plusieurs fois séculaire et la nécessité d'empêcher la disparition du tisseur de la Croix-Rousse, du « canut ». donnent à cette question une importance exceptionnelle.
- 0) Tavernier, for, cil., p. 6ar.
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- Le « canut » seul peut produire ces étoffes splendides qui créèrent la réputation mondiale de la Fabrique lyonnaise et qui en sont restées « comme l'enseigne brillante ».
- 11 y avait, en 1848, 5oooo métiers urbains à Lyon. On en compte à peine 8000 aujourd’hui !
- Cette diminution surprenante est le résultat d un double mouvement : en premier lieu, de l’exode des métiers qui, à partir de la Restauration, commencèrent à quitter la ville pour gagner les campagnes environnantes, et, en second lieu, de leur concentration dans les grandes usines.
- L’évolution du goût qui conduisit à la fabrication de l'article bon marché et surtout l’emploi du métier mécanique entraînèrent une diminution des prix de façon, désastreuse pour le petit atelier de famille pourvu du métier à main. La fabrique lyonnaise ne pouvait plus, dans ces conditions, demeurer ce qu'elle avait été pendant des siècles: le type de l’industrie dispersée.
- Elle concentra un nombre toujours grandissant de métiers mécaniques dans les usines à moteur général ; elle adopta de plus en plus les procédés de la grande industrie ; mais celle soumissionna !a « loi commune » n’alla pas sans dommage pour son caractère d’art.
- Les considérations d’ordre moral partout nombreuses en faveur du maintien de l’atelier familial se trouvent ainsi doublées à Lyon de considérations d’ordre artistique.
- Dans l’atelier de famille seulement peuvent se développer l’ingéniosité, l'habileté, l’esprit de découverte, le goût de cet artiste délicat qu'est le tisseur lyonnais.
- C’est le travail intelligent de taut de générations de cauuls qui a fait à Lyon sa réputation d’art. Si « l’actif foyer de créations industrielles » qui s’appelle la Croix-Rousse venait à s éteindre, Lyon ne serait plus que « le centre banal d’une industrie dé-couronnée (*) ».
- Il faut donc à Lyon, plus que partout ailleurs, sauver l’atelier de famille. Le problème soulève deux importantes questions : celle de l’organisation du travail et celle de l'outillage.
- L’examen de la première ne rentre pas dans le cadre de cette étude. Quant à la seconde, la Société des forces motrices du Rhône a fourni un élément essentiel do sa solution.
- La Société, en effet, distribue l’énergie électrique aux ateliers de famille au tarif réduit spécial suivant:
- A forfait: 7Ô francs par an et par métier, pour une marche de douze heures par jour au maximum pour les métiers ordinaires de soieries unies ou façonnées, ne dépassant pas o'",85 d’empeignage et 100 portées simples ou 100 portées doubles.
- Au delà de douze heures, 2 centimes et demi par métier et par heure.
- Le forfait comporte pour l’abonné le droit d’actionner 4 broches de dévidage ou de cannetage par métier (').
- Ces conditions sont particulièrement avantageuses.
- Aussi le nombre d’ateliers de famille abonnés à la Société des forces motrices augmente tous les jours et la progression, quoique lente, permet d augurer heureusement de l’avenir.
- Et, à ce sujet, on ne peut s’empêcher d’évoquer les résultats qu’a donnés, dans la région de Saint-Etienne, la distribution d’énergie électrique dans les ateliers de famille des passementiers et des ruba-
- La Compagnie électrique de la Loire avait, en t902, environ 8 700 abonnes possédant des moteurs d’un quart de cheval à un cheval.
- En avril 1904, le nombre de ces abonnés dépassait 10000 (rooby).
- Cependant les rubaniers ne paient pas l’énergie moins cher que les canuts, au contraire.
- La Compagnie électrique de la Loire‘vend le quart de cheval 120 francs par an, pour un travail de onze heures par jour. 11 est vrai qu'en cas de chômage de deux jours au moins, il est fait une réduction proportionnelle sur le montant de l’abonnement mensuel.
- Pourquoi donc, à Lyon, le moteur électrique ne se répand-il pas dans les ateliers familiaux aussi rapidement qu’à Saint-Etienne?
- « L’ensemble du métier du rubanier reçoit le mouvement d’une longue barre horizontale à main, placée en avant et à laquelle le rubanier imprime le va-et-vient que des bielles extérieures transmettent par articulations à tout le reste de l’appareil.
- « Lorsqu’on veut remplacer les bras de l’homme par un moteur mécanique, il suffit d’enlever la barre horizontale que l’ouvrier faisait mouvoir et d’accoupler au métier, soit un petit moteur, soit un svslème de roues mises en mouvement au moyen d’une transmission par courroies. En fait, les bielles supportant l’ancienne barre sont restées sur la plupart des métiers transformés et peuvent servir en cas d’accident arrivé au moteur.
- -a La transformation, 011 le voit, est d une extrême simplicité: elle n’est pas coûteuse et ne dépasse pas, en général, rooà too francs (2). »
- Avec le métier de nos « canuts », la transformation ne peut pas se faire dans des conditions comparables d’économie.
- L’aucien métier 11e peut pas servir et il lant en
- (!) Il faut, pour actionner un métier, une force d’un quart Je cheval environ. A Genève et à Neufcbàtel, le demi-cheval est
- (-) La Houille blanche, février igo5, Marc Mangini.
- (') Édouard Ajnard, Lyon en i88y.
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- L’Eclairage Electrique du 27 Avril 1907
- acheter un nouveau. C'est une dépense de 760 francs. L'achat et l’installation du moteur électrique, le mouvement par la mécanique, l'installation du métier, etc., coûtent encore 'i^o à 45o francs.
- La dépense totale ressort ainsi h 1 200 francs environ. C’est une avance de fonds considérable que beaucoup d’ouvriers tisseurs sont hors d’étal de faire. Et de là provient, en grande partie, la lenteur de la transformation de l’outillage dans les ateliers familiaux des « canuts ».
- T,a difficulté est depuis longtemps connue et elle a sollicité l’attention de personnalités éminentes du monde industriel lyonnais.
- En 189.0, une Société pour le développement du tissage à Lyon a élé constitué dans le but de fournir aux tisseurs, dans leurs ateliers privés, des tnéliers mécaniques tout montés et prêts à fonctionner. Le paiement de ces métiers est eliéctué sans inlcrél et proportionnellement au travail exécuté.
- La Société pour le développement du tissage mil à profil les facilités qu’offre la distribution électrique pour distribuer à domicile, suivant lus besoins des ateliers familiaux, l’énergie produite à lion marché dans une station centrale.
- En deux ans, huit stations d’énergie électrique à courant continu étaient installées à la Croix-Housse et alimentaient chacune 3o métiers mécaniques. La force était fournie au prix forfaitaire de 75 francs par an pour un moteur d’un tiers de cheval marchant 3oo jours à raison de dix heures par jour.
- C’est au milieu de l année 1899 que l’énergie fournie par la Société des Eorces Motrices du Rhône a remplacé l’énergie produite dans les petites stations.
- Guidée par son éminent président, M. Henry qui, possède une connaissance parfaite de toutes les questions touchant à la Fabrique lyonnaise et qui a bien vu, des le premier jour, l’étendue du rôle économique et social que l’entreprise do .louage pouvait et devait jouer, la Société des Forces Motrices du Rhône a consenti, pour le petit atelier de famille, le
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- tarif très réduit que nous avons, précédemment indiqué. En outre le mode de distribution par courant triphasé a permis d’uliliscr le moteur à champ tournant infiniment plus commode-à tous les points de vue que l’ancien moteur à courant continu.
- La Société pour le développement du lissage a fusionné en îBqSavec la Caisse de prêts aux tisseurs qui fut établie eri i83a et qui est la plus ancienne institution de crédit populaire existant en France.
- La Caisse de prêts était destinée à venir au secours des chefs d’ateliers de la Fabrique lyonnaise qu’une suspension générale on particulière du travail mettait dans la nécessite momentanée de vendre à vil prix tout ou partie des ustensiles de fabrication garnissant leurs ateliers.
- Depuis 1898, grâce à une modification introduite dans ses staluls, elle vient aussi en aide aux chefs d ateliers qui désiren! perfectionner ou renouveler leur outillage. Les prêts se font sans intérêts ni charges d’aucune sorte.
- La Caisse do prêta accomplit une œuvre de haute portée sociale, (ligne de Tattentiou des pouvoirs publics. Aussi a-t-clle reçu récemment de l’Etat une subvention de 20000 francs qui doit être réparlie eulre les tisseurs débiteurs de la Caisse au prorata des versements effectues par eux pendant Tannée précédente.
- La Caisse de prêts va instituer une commission chargée d’étudier les moyens les plus propres à favoriser le développement du tissage dans les ateliers familiaux.
- La suppression du marchandage individuel, que les tisseurs peuvent obtenir par une organisation de solidarité, la création d’habitations à bon marché et une nouvelle diminution du prix actuel de l’énergie, son! les moyens qui paraissent propres à assurer un renouveau de properité à nos canuts.
- Au point de vue du prix de l’énergie, la Société des Forces Motrices du Rhône a largement fait son devoir. Qu il nous soit permis de souhaiter que la Ville favorise de son côté le maintien sur le plateau delà Croix-Rousse des canuts, artisans modestes de la haute réputation artistique de Lyon. Il faudrait
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- L’Eclairage Electrique du 27 Avril 1907
- que le moteur (l’un quart de cheval ne coûtât pas plus de 60 francs par an au canut.
- Le développement de l'éclairage électrique assure au budget communal des ressources considérables. 11 est à souhaiter que la Ville fasse un sacrifice en faveur des ateliers de famille.
- Consommation totale d’énergie électrique. — T.es deux distributions que nous venons d’étudier : force motrice et éclairage, ont consommé en 1904 une quantité totale d’énergie de 28749000 kilowatts-heures. dont 24889000 fournit par la Société de Jonage et 385oooo fournie par la Compagnie du Gaz.
- Dans ie courant de 1900, la production de l'usine de Jonage seule a atteint 29587856kilowatls-heures, en augmentation de plus de 4 millions et demi de kilowatts-heures sur l’année igo4-
- Tramways électriques.
- Vous dirons quelques mots seulement, et en nous plaçant plus spécialement au point de vue de la production et de la consommation d’énergie électrique, du réseau de tramways de Lyon. Jusqu’à la fin de iqo5, ce réseau était exploité par deux Compagnies :
- La Compagnie des Omnibus et Tramways de Lyon (O.-T.-L-), avec un développement de lignes atteignant y8Km,5oo;
- El la nouvelle Compagnie lyonnaise de Tramways, avec un développement de lignes de 48 kilomètres (|).
- Compagnie O.-T.-L. — La Compagnie des Omni bus et Tramways de Lyon produit son énergie dans une station centrale située à Villeurbanne.
- L'installation comporte:
- 6 machines à vapeur de 750 chevaux ;
- 6 dynamos génératrices de 45o kilowatts cha-
- 18 chaudières.
- La quantité d’énergie débitée par jour atteint actuellement 17 mille 53o kilowatts-heures.
- La Compagnie possède en outre à Oullins une installation moins importante, comportant :
- 2 machines à vapeur de i5o chevaux;
- 2 dynamos de 100 kilowatts chacune;
- 5 chaudières ;
- 1 batterie d'accumulateurs.
- La station d’Oullins débite par jour environ r 836 kilowatts-heures.
- Km tqo4, la quantité totale d’énergie- produite a été de 8 millions 747 g63 kilowatts-heures.
- La consommation de charbon a été de 17064900 kilogrammes. Cette consommation ressort ainsi à ikçr,y5 par kilowatt-heure ou ik*r,44 par cheval.
- Toutes les lignes de tramways sont à fil conduc-
- (() La nouvelle Compagnie lyonnaise a fusionné avec la Compagnie des Omnibus et Tramways de Lyon.
- teur aerien, sauf la ligne des rues de la'République et Lafont, et de la place de Terreaux, qui est à fil conducteur souterrain en caniveau.
- L'ensemble du réseau est divisé en g secteurs 10 avec celui d’Oullins dépendant de la station d’Oullins. Chaque secteur est alimenté par des fee-ders partant de la station centrale.
- I.'impulsion que les tramways électriques ont donnée à la circulation des voyageurs sur les principales lignes et sur l’ensemble du réseau est considérable : sur l’ensemble du réseau on avait transporté 4363 074 voyageurs en 1877 (omnibus), 24439770 en 1893 (tramways à chevaux) ; le chiffre de voyageurs a été, en 1904, pour les tramways électriques de B4o43 8i4-
- Le nombre de voitures en service (omnibus) était de 60 en 1877 pour 1 63g 102 kilomètres-voitures effectués; en i8g3 le nombre des voitures étaitmontcà 97 (tramways à chevaux) pour 3 558 541 kilomètres-voitures ; en igo4 les tramways électriques employaient 266 voitures pour 10 480 120 kilomètres-
- O11 voit d’après ces chiffres que dans la période de onze ans, qui va de i8g3 à 1904, le nombre de kilomètres-voitures a augmenté de tq5 pour 100 et le nombre de voyageurs transportés de 183 pour
- Nouvelle Compagnie Lyonnaise. —La Nouvelle Compagnie Lyonnaise de Tramways produisait jusqu’à ces derniers temps son énergie électrique dans une station centrale comprenant 3 dynamos de 3a5 kilowatts chacune attaquées directement par des machines à vapeur monocylindriques de 45o chevaux, tournant à 90 tours.
- fine batterie d’amimulatcurs de 45o ampères-heures servait à régulariser le débit des machines et à parer aux variations de charge.
- Depuis la fin de ;go5, à la suite d un accord avec la Société des Forces Motrices du Rhône, la Nouvelle Compagnie Lyonnaise de Tramways reçoit de cette Société, pendant la plus grande partie de l’année, l’énergie électrique sous forme de courant triphasé à 3 5oo volts.
- Ce courant triphasé est transformé, dans l’usine du chemin des Pins, en courant continu à 5uo volts, par un transformateur rotatif de 700 kilowatts. Ce transformateur se compose simplement d’un moteur synchrone attaquant une dynamo compound.
- Pendant la saison d'hiver, aux heures où l’usine hydro-électrique de Jonage est surchargée, la Compagnie Lyonnaise de Tramways lui restitue 1 énergie sous forme de courant triphasé à 35oo volts.
- FJle a installé à cet effet, dans son usine du chemin des Pins, une turbine à vapeur de 1 5oo chevaux actionnant un alternateur Thomson-Houston et une machine Lcntz compound de 1 5oo chevaux actionnant un alternateur de même puissance ou une
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 37 Avril 1907
- 53
- dvnamo à courant continu de 65o kilowatts ; ccttc dernière doit assurer le service des tramways lorsque la Société des Forces Motrices du Rhône ne peut lui fournir le courant.
- i,a nouvelle installation comprend en outre quaire chaudières semi-marines Rabcok cl Wilcox, à vaporisation rapide, de2i3 mèlres carrés de surface de chauffe avec surchauffeur du meme système permettant do porter la vapeur à une température de 35o degrés et un économiseur Green de 36o tubes.
- Une cheminée Prat avec ventilateur permet de mettre les chaudières en pression en moins 20 minutes. Ccttc installation, faite suivant les derniers perfectionnements, donne des résultats economiques remarquables.
- Toutes les lignes du réseau de la Nouvelle Compagnie Lyonnaise sont à fil conducteur aérien. La voie esl construite à l’écartement de 1 mètre seule-
- Pnissance totale des stations centrales des tramways. — La puissance totale des machines électriques produisant l'énergie nécessaire à l'ensemble des réseaux de tramways de Lyon est actuellement de SB;.’) kilowatts.
- Transport a i,yok de l’énergie électrique produite
- A MOUT1ERS.
- Depuis peu, c’est l'énergie d'une chute voisine de Moùtiers (Savoie) et située sur le haut cours de l'Isère qui est employée par les tramways de Lyon. La ligne de transport a 180 kilomètres de longueur. L’énergie est transmise sous forme de courant continu à potentiel variable et intensité constante. La puissance transportée atteint 6 3oo chevaux environ.
- Nous n’insisterons pas sur celle installation qui a été décrite dans VÉclairage Electrique (l).
- (A suivre.)
- (') Eclairage Electrique, tome L, 5 et 12 janvier 1907,
- p. l3 et $6.
- BREVETS FRANÇAIS
- Machines génératrices.
- 369308, du 11 août 1906.— Maschinen und Dampf-kesselfabrik. Werke G. ni. b. H — Chaudière à tubes d’eau.
- 369975, du 2Z1 septembre 1906. — Suckung. — Chaudière à tubes d'eau.
- 372612, du 17 décembre 1906. — Granges. — Chaudière à vapeur à tubes d'eau.
- 379766, du i3 septembre 1906. — Durr. — Chaudières à grand volume d'eau.
- 3O99O0, du 3o août 1906.— MmP Brosse.— Chaudière verticale démontable.
- 369665,du ipl'aoùt 1906.— TIelauder.— Appareil de réglage pour condenseurs.
- 370187, du i4 août 1906. — Werner. — Condcn-
- 87028,5, du 6 octobre 1906. — Bourdon. — Condenseur à surface.
- 370271, du 5 octobre 1906. — Buorn-Boveiu et CA — Procédé pour augmentation de l’effet des pompes pour condenseur.
- 370698, du a3 octobre 1906.— Fountain et Wilkinson. — Condenseur de vapeur d’échappement.
- 371 209 du 8 novembre 1906. — Société Westinghouse et M. Leblanc.— Chambre de condensation.
- 372807, du 21 décembre 1907.— Société française d’exploitation des appareils Koertisg. Condenseur à jet d’eau.
- 36q7',i8, du 14 septembre 1906. —- Wakefield et ,1 an son. — Stirehaulfcur.
- 870987, du 3i octobre 1906. - Schwabacii. —
- Surchauffeur de vapeur.
- 370/197, du iü octobre 1906.— Leroux. — Générateur.
- 371271, du 9 novembre 1906. — Covvan et Ful-ler. — Générateur à vapeur.
- 372963, du 16 octobre 1906. —Wera. — Générateur de vapeur.
- 371348, du 20 janvier 1906. — Joucard, —- Pl'O-
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 37 Avril 1907
- duction d'une vapeur mixte pour moteurs ou turbines.
- .S69833, du 18 septembre 1906. -- Porske. — Turbine à vapeur.
- 36>9T3, du r4 novembre 1905. — Jolicard. -Turbine à vapeur.
- 372797, du 2t dérembre 1906.— Kj.ass.— Turbine à vapeur.
- 870 215, du 3 octobre 1906. — Pausons.— Turbines, compresseurs rotatifs, etc.
- 872579, du i5 décembre 1906. — Westinghouse.
- — Turbine à fluide élastique.
- 872821, du 21 décembre 1906. — Gàdda et G1'. — Turbine à fluide élastique.
- 372988,811 18 décembre et 373 156, du 23 novembre 1906. — Dake. — Turbines à fluide élastique.
- 373 i4r, du 3t décembre 1906. —Esnault-Pki.tk-kie. — Turbine à explosions.
- 378167, du ii décembre 1906. — Hutchings. — Moteur à explosion et turbine combinées.
- 369807, du 17 septembre 1906.— T)k Ferranti.
- — Turbine à gaz.
- 371180, du 27 septembre 1906. — Bkeltls. — Turbine à gaz.
- 871640, du 16 novembre 1906. -- Melms mvn Ptkknigek G. m. 1). 11.— Servo-moteur pour turbines à gaz.
- 371281, du 9 novembre 1906. — Boom.— Installation motrice à hydrocarbure.
- 372665, du 18 décembre 1906. — Anderson. _________
- Moteur à hydrocarbure.
- 369326, du 28 août jqo6. — James. — Moteur à explosion.
- 369379, du 3i août 1906. — Dock.. — Moteur à
- 37o3û3, du 8 octobre 1906.— Durozoi. — Moteur à explosion.
- 870316, du 9 octobre 1906. — Sema. Moteur rotatif à explosion
- 37i38g, du i3 novembre 190G. — Farcot. — .Moteur explosion.
- 36q546, du 6 septembre 1906.— Cakto.no. — Mécanisme do démarrage ou de mise en marche pour moteurs à explosion.
- 36q465, du 4 septembre 1906. — Ernest Eise-mann. — Allumage électromagnétique pour moteurs à explosion.
- 36g 85o, du 19 septembre (906 — Yereinigte Masciiirerfabrik Angsrurg ukd Maschikenfabrie Gesellsguakt Nurkberg A. G.- Mise en marche pour moteurs.
- 36g3o6, du 10 août rgo6. — Roth. -••• Procédé pour augmenter L’inflammabilité et l’effet utile des
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- supplément à L'Eclairage Électrique du 27 Avril 1907
- combustibles liquides employés comme force mo-
- 369321, (lu 28 août; 369410, du 1e1 septembre; 369422, du 3 septembre 1906. — Soetiiwakk Foijn-ury and Machine C°. — Montage des soupapes d'échappement pour moteurs à gaz. — Moteur à gaz. — Dispositif de mise en marche pour moteurs à
- 371672, du 21 novembre kjoG. — Lahaussois. — Fonctionnement et régulation de moteurs.
- 371 700, du 21 novembre 1906. — Zinke. — Rendement des moteurs à gaz.
- 369 3o5, du 9 août 1906. — Société des Hauts Fourneaux et Forges de Dudelange. — Appareil réfrigérant pour le gaz des hauts fourneaux.
- 370218, du 3 octobre 1906. — Gii.i.ottn. — Moteur
- 373171, du 15 décembre 1906. — Zacowrky. Moteur oscillant à vent ou à eau.
- 373001, du i5 décembre 1906.— Snf.e. — Moteur actionné par la force des vagues.
- 369 322, du 28 août 1906. — Fbeuhardt.— Moteur
- 369697, du 12 septembre 1906. — Stkoui. ici Girot. Moteur hydraulique.
- 369848, du 19 septembre 1906. • Lacroix. — Moteur hydraulique
- 36y4’>7, du 4 septembre 1906. — Ohnesorge. — Moteur hydraulique à piston oscillant.
- 370212 et 370213; du 3o octobre 1906. — Bellis et Marconi ld. — Turbines.
- 362019, du 22 décembre 1906. — Mmft Bonnet. — Distributeur à aubages mobiles pour turbines.
- 3” 1 118, du 0 novembre 1906. — Jauger.— Directrices pour turbines.
- 371 13;, du 12 janvier 1907. — Ftablissements Ptgnet et (l'f: — Aube de turbine.
- 371 3Si, du 12 novembre 1906. — Gadda et Cie. — Boîte à ctoupc pour turbine.
- 372609, du i5 décembre T906.— Patschke. — Turbine.
- 372960, du 19 septembre 1906. — Rees. — Turbine centrifuge.
- 072961, du 20 septembre 1906. — Weiciielt. — Canaux rétrécis pour turbines.
- 372970, du 21 novembre 1906. —- Mirapeix. — Aubes directrices pour distributeurs radiaux dans les turbines mixtes à réaction.
- 3;3oo3 et 370197, du iâ décembre 1906. —-Aktiebolaget de Lavals Auciturrin. — Assemblage d'aubes de turbines.
- 869446, <111 4 septembre 1906. — Tue Wilkinson Turbine G". — Support réglable pour turbines.
- 373221, du 24 octobre 190G. — Waddell. — Tur-
- 373o/|5, du 28 décembre 1906. — Nicolas. — Turbines réversibles.
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- délivrer pendant la saison d’été par ses gares et bureaux de ville de Paris, des billets à prix très réduits permettant aux Touristes de visiter laNormandie et la Bretagne, savoir:
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- Billets d'aller et retour valables 7 jours îr» classe, 47 fr. 70. — 2e classe, 35 fr. 75. — 3e classe, 26 fr. 10
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- Avec trajet en bateau dans un seul sens entre Rouen et Le Havre.
- Billets d’aller et retour valables 5 jours i>'e classe. 82 fr. — 2* classe, s3 fr. — 3e classe, 16 fr. 5o
- 3° Voyage Circulaire en BRETAGNE
- Billets délivrés toute l’année, valables 30 jours, permettant de faire le tour de la presqu’île bretonne ifv classe, 65 fr. — 2e classe, 5o fr.
- Itinéraire. — llennes, Saint-Malo-Saint-Scrvan, Dinan, Dinard, Saim-Bricuc, Guingamp, Lannion, Morlaix, Lloscoiï, ürest, Quimper, Uouarnenez, Pont l’Abbc, Goncarneau, Lorient, Auray, Quiberon, Yannes, Savenay, Le Croisic, Guérande, Saint-Nazaire, Pont-Chateau, Iledon, Rennes.
- Réduction de 4o o/o sur le tarif ordinaire accordée aux voyageurs partant de Paris pour rejoindre l’itincrairc ou en revenir.
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- Supplément h L’Eclairage Electrique du 27 Avril 1907
- 369458, du 4 septembre 1906. — Scholl f.t Watzke, - - Roue motrice par plateaux à friction.
- Construction des machines électriques (')• 367087, du 11 avril 1906. — The Adfater Variable Spehd Motor. — Carcasse magnétique pour machines électriques à pôles auxiliaires.
- 669676, du 20 août iqoG. — SimuBtrs. —Machine à collecteur à courants polyphasés.
- 369 760, du i3 septembre 1906. — Garcia Porres.
- — Procédé pour la production du fluide électrique.
- 369770, du i5 septembre 1906. — Gai..—Transformateur à courant continu.
- 369840, du iq septembre 1906. — Société Sik-miens Sghecrert et C"‘. — Moteur à couvant triphasé et à enroulement monaxial du corps rotatif.
- 369478, du 5 septembre 1906. — Felten et Guillaume Laii\ieyf,ruerkeA.-G.— Dispositif pour la suppression des étincelles aux balais dans les moteurs compensés à collecteur à couvant alternatif mono-plissé.
- 369424, du 3 septembre 1906. — Gie Thomson-Houston. — Perfectionnement au système de contrôle de moteurs électriques.
- 369 444, du 4 septembre 1906. — Fouler. — Dispositif pour le groupement d’appareils électriques : connectés entre eux de façon à permettre la transfor- 1 mation de courant à faible voltage en courants à voltage plus élevé.
- 3f»954v>, du 7 septembre 1906. —. Botcu. — Résistance de démarrage automatique pour moteurs électriques. *
- 369119, du 4 août 1906. — Société Alsacienne de Constructions mécaniques. --- Perfectionnements à la construction des inducteurs tournants dans les dynamos à grande vitesse.
- 36gi6o, du 22 août 1906. — Mackie. - Perfectionnements aux dynamos électriques en vue de maintenir une force électromotrice constante sous des variations de vitesse.
- 369237, du s5 août 1906. —Mendelson. - Moteur électrique.
- 369344, du 29 août 1906. — Siemens Schlckeht Wf.rke.— Machine à collecteur à courant monophasé avec enroulement compensateur.
- 369876, du 29 août 1906. - Wagner. — Perfectionnements aux inducteurs de dynamos à courant continu, à épanouissements polaires déformables et à cornes polaires fixes.
- 369632, du 2 août 1906. — Thomas. — Perfectionnements dans les redresseurs convertisseurs.
- 369648, du 12 septembre 1906. — Newbold. — Commutateur électrique.
- 870 177, du 3 octobre 1906. - Latour. — Réglage
- (•) D’après les listes communiquées par Al. H. Jossi:, ingénieur-conseil, 17, boulevard de la Madeleine, Paris.
- automatique du champ auxiliaire de commutation dans les moteurs monophasés.
- 370023, du 11 septembre 190G. — Siemknset IIalske Aetten-Gesellsciiaft. — Appareil servant à bobiner des noyaux de fer pour transformateurs.
- 370204, du 22 septembre 1906. —Société Alsacienne de Constructions mécaniques a Belfort. ______
- Perfectionnements à l'enroulement des dynamos. •
- 37o3ai, du 9 octobre 190C. — Drusetdt. — Balais pour machines électriques.
- 370207, du septembre 1906. — Ateliers Thomson Houston. — Perfectionnements aux taquets isolateurs.
- 370277, du 5 octobre 1906. — Hewitt. --- Appareils produisant des courants électriques oscillatoires.
- 870403, du 3 octobre 1906. — Papsons. — Perfectionnements aux machines dynamo-électriques.
- 870623, du 16 octobre 1906. — Kriegeu et la Cie des Voitures Klectrtqües. — Perfectionnements aux collecteurs et porte-balais de machines électriques.
- 370681, du 18 octobre 190Ü. — Fei.ten et Guil-i.eaume-Lahmeierw erre Actien-Gesellsciiaft. —Moteur à courant continu.
- 370406, du 4 octobre 1906. — Wagner. — Démarreur automatique à distance pour moteur électrique.
- 370687, du 18 octobre 1906. — WVllaiœdt. — Démarreur automatique pour moteur à courants al ler-
- 870976, du 3i octobre 1906. — Latour. — Machine monophasée.
- .870655, du 26 octobre 1906. — Dabry et Thjf.r-sant. — Autocommutateur électrique.
- 371 02O, du 9 janvier 1906. — Gaiffe. — Générateurs de courants périodiques.
- 371068, du 3 novembre 1906. — Yedovelli Priesley et Cie. — Appareil pour la mise en service des transformateurs.
- 370390, du i3 novembre 1906. —Ateliers Thomson-Houston. — Forme de moteurs asynchrones.
- 871474, du i4 novembre 1906. — Flectro-Dïxa-mic C". — Régulation dos machines dynamo-clec-triques.
- 370629, du 20 octobre 1906. — Wright. — Système d’auto-règlage pour génératrices dynamoélectriques.
- 871788, du 24 novembre 1906. — Raisbidüe. — Générateur électrique à inducteur.
- 871899, du 26 septembre 1906.— Société L’Kclai-rage Electrique. — Appareil pour compenser les variations de puissance consommée dans les installations électriques.
- 371901, du 26 octobre 1906. — ILvai.s. —Servomoteur électrique de relais.
- 871 980, du 17 novembre 1906. — Morgan Cru-cmr.K Cu Ld. — Palais pour machines dynamo-électriques.
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- Supplément à L'Éclairage Electrigb
- 371 920, du 3o novembre 1906. — Siemens et C®.
- — Fabrication de balais de dynamo.
- 371^12» du 21 novembre 1906. — Rochefort. =— Interrupteur pour bobines d'induction.
- 371 757. du 23 novembre igofi. — Colombo. — Interrupteurs et commutateurs à action pulsatoire.
- 371822, du 27 novembre 1906. —Vas Duskirk.
- — Commande pour disjoncteurs.
- 071877, du 28 novembre 1906. — Yon Relier. — Redresseurs de courant.
- 37266/1, du 18 décembre 1906. — Yeeleï. —Régulateur automatique pour dynamo.
- 372597, du 10 décembre 1906. — Abel et Per-vesler. Commutateur.
- 372682, du 18 décembre iyo6. — Chaubonnkau.
- — Enroulement pour transformateur à haut potentiel.
- 672883, du 2 mars T906. — Chrtstofleau. —Moteur magnétique.
- 372801, du 22 décembre 1906. — Rocuefort. — Perfectionnements aux clapets électriques.
- 373 170, du 18 décembre. 1906. — Milch. — Perfectionnement à la régulation de vitesse des moteurs à induction.
- 37325o, du 27 décembre 1906. —Kiet.l et Stow.
- — Covnrnutaieur électrique automatique pour le contrôle d’appareils de chauffage, de ventilation, etc.
- 3733r2, du 3 janvier 1907, — Ringsdouff. — Fabrication de balais collecteurs pour dynamos.
- 378/440, du 19 janvier 1907. —Lkktoupne. —Moteur réglable sur courants continus et alternatifs.
- 373412, du 9 janvier 1907. — Mathiesen. — Machine dynamo unipolaire.
- 373448, du 12 janvier 1907. — Fei.ten et Gvil-
- t.eaumh Lameyerwerre.....Procédé de mise en marche
- pour machines électriques compensées.
- 373489, du 12 janvier T907. —Felten et Guil-leadme Lameyf.rwerke. — Dispositif de compoun-dage pour machines à courant cominu.
- 373545, du i4 janvier T907. — Felten et Gcil-leaume Lameyerwerke. — Coojoiicteur progressif pour mise en circuit successive.
- 373 534, du 8 janvier 1907. — Villaro et Tiiur-nkysen. — Alternateur.
- 373407, du 9 janvier 1907. — MM. Lamort. — Nouveau produit isolant à buse de cellulose.
- 3734i4, du 9janvier 1907. —Pjneau. — Commutateur automatique de sûreté.
- 3"3434, du 9 janvier 1907. — Briones. — Commutateur multipolaire.
- 371 4o4, du i3 novembre 1906. —Yigreux et Bril-lié. — Appareil électro-magnétique.
- 371374, du 12 novembre 1906. Krikgfr kt C,e Parisienne des Yoiti res F.lectriques. — Disjoncteur à déclanchement.
- 371 656, du i4 novembre 1906. Gontakd. — Production des courants induits.
- 372042, du T*r décembre 1906. — Henrion.— Perfectionnements aux dynamos.
- 372 o83, du 4 décembre 1906. — Allgemeine Elek-tricitæts Gesellschaft. — Dispositif pour l’excitation des bobines auxiliaires pour la commutation.
- 378272, du 2 janvier 1907. — Société Alsacienne de Constructions mécaniques. — Génératrice à courant continu.
- 878693, du 18 janvier 11)07. —Ganz et C°, Kisen-GIESSERF.I UND MASCII!NENFABR1KS A.-G. IN RaTIBOR. --
- Dispositif pour le réglage de tension des génératrices de courant alternatif .
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- Supplément à L'Eclairage F.lcctriqu
- 27 Avril 1907
- français n° Sol 919 du 1e1' mars tqoô pour a Commande électrique de récepteurs à marche intermittente ou réversible, tels que machines d'extraction, train de laminoirs, eic. », serait désireuse de vendre ce brevet ou d'en accorder des licences d’exploila-
- Dans ce système il est fait usage d'une dynamo-volant, connectée en série avec le récepteur, dont la marche se règle en agissant sur son circuit d’excita-
- tion, en vue d’en'rendre le fonctionnement indépendant du courant qui le traverse. Dans ce dispositif, le courantprincipal n’est jamais annulé, mémo pendant les arrêts, de telle sorte que la puissance soutirée à la centrale reste sensiblement constante.
- rom* tous renseignements s’adresser à l'Office international de brevets d'invention, Jules IIamal. rueXysten, à Liège (Belgique).
- BIBLIOGRAPHIE
- Transformatoren fur Wechselsti’om und Drebstrom (Transformateurs pour courant alternatif et courants triphasés), par G. Kapp(;)-
- L’excelleul ouvrage du D1' Kapp, assez universellement connu maintenant pour que son éloge 11e soit plus à faire, en est à sa troisième édition, revue, complétée et augmentée. La disposition générale de l'ouvrage est restée la même. Les chapitres qui traitent des essais des tôles et des calculs relatifs aux noyaux ont surtout été étendus et remaniés. L’auteur y décrit la méthode balistique cl quelques méthodes nouvelles pour la détermination directe des perles par hystérésis.
- L’ouvrage contient les principaux chapitres sui-
- Chapilro Ier : Constitution du transformateur ; dispersion magnétique, dispersion des bobines, équations fondamentales ;
- Chapitre U : Perles dans les transformateurs, tôles spéciales en alliage; influence de la forme de courbe de tension sur la perte par hystérésis ; épaisseur de tôle la plus avantageuse ; influence de. la forme du noyau et des bobines sur les pertes ;
- Chapitre III: Formes ordinaires; construction dos noyaux ; échauffement des transformateurs par les pertes normales ; résultats d'expérience ; .théorie
- (*) lin volume in-8 de 320 pages avec i8f> figures. — J. Sviuüger, éditeur, Berlin. Prix, relié toile: 8 marks.
- de féchauffemeut ; influence des dimensions linéaires ; efficacité des moyens de refroidissement;
- Chapitre IV: Puissance d'un courant alternatif; composition des courants ou des tensions ; déterminations du courant à vide ; bobine de self ;
- Chapitre V : Constructions d'un transformateur; répartition la plus favorable du cuivre entre les bobines ; fonctionnement économique ; détails de construction ;
- Chapitre VI : Diagramme des vecteurs ; calcul de la chute de tension inductive-, influence de la fréquence ; détermination graphique dos différentes grandeurs ;
- Chapitre VH : Rapport des transformateurs; dia gramme du cercle ; transformateurs, il intensité constante :
- Chapitre Ylil : Dynamomètre, xvattmètrc ; essais des transformateurs: essais de tôles; méthode balistique ; méthode de Scott ; méthode de Kapp.
- Chapitre IX : Mesures de sécurité, pour les transformateurs ; emploi de transformateurs ; différents systèmes do. groupement-,
- Chapitre X : Le. transformateur et sou circuit; constantes électriques des conducteurs ; câbles concentriques ; résonance ; élévations de tension sous lelTet de la résonance.
- Chapitre XI : Description de dilférents types de transformateurs.
- B.' L.
- ACCUMULATEURS ET VOITURES ÉLECTRIQUES Alfred DININ
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- Tome Li.
- Samedi 4
- ti 1907.
- 1* Année. —
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- Pages
- PÉCHEUX (H.). — J)e la mesure de la résistance d’une pile en circuit fermé par la méthode de
- Mance (au pont de Wheatstonc). .......................................................i45
- REYVAL (J.). — L’usine hydro-électrique de Livet......................................... 1.49
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — Sur la constitution de l’atome et la loi de Coulomb, par H. Le liât. . . 15g
- Charge spécifique, et vitesse des rayons cathodiques produits par les rayons Ronlgen, par A.
- Hestelmeteu................................................................................ rôq
- Sur la dcchai'gc de l’électricité négative par le calcium chaud et par la chaux, par F.’ Horton. . . iê3
- Sur les oscillations d’ordre supérieur (harmoniques) dans l’étincelle électrique, par G.-A. IIemsalecii. if)4 Génération et Transformation. — Glissement, couple et pertes dans le stator du moteur monophasé
- (suite), par A. Tiiomâlen.................................................................. iüô
- États de fonctionnement instables de machines à courant continu (suite), par K.-W. Wagner. . . 167
- Transmission et Distribution. - - Sur les oscillations à haute tension et de grande fréquence dans les
- réseaux de distribution à courant continu, par R. Hiecke................................. 171
- Oscillations hertziennes et Radiotélégraphie. — Sur le transmetteur Marconi agissant dans une
- seule direction, par K. Aller............................................................. 173
- Appareil pour la production d’ondes électromagnétiques, par J. Sahulka. .;..............174
- Sur la production des oscillations entretenues, par SI. Reithoffer. ,........................176
- Chimie. -- Chutes de tension aux électrodes d’aluminium, par G. Schulze............'...............17O
- Mesures. — Nouveau galvanomètre, par J.-F.-A. Werthkim-Salomonson..................................179
- NOTES ET NOUVELLES
- Le développement de l’électrolechnique en Italie....................................................66
- L’industrie électrique dans la région lyonnaise (yîri)..............................................68
- La commande électrique dans les imprimeries.........................................................7/
- Brevets français: transmission el distribution ; traction.............................................. y8
- OERLIKON
- ReprésenhaHon générale pour houl'e la France des .ATELIERS DE. CONSTRUCTION OERLIKON ~
- Applications industrielles de l'électricité. /Aachines-Outils à commande éleçtriq
- Transports de force par l’électricité. Chemins de fer, tramways et traction électr .
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- Supplée
- mem à L’Éclairage Électrique du 4 Mai 190*
- NOTES ET NOUVELLES
- Le développement de VÊlectrotechnique en Italie.
- L'Elekiroteshnik and Maschinenbau a publié, sur le développement de TÉIeetrotechnique en Italie, une intéressante élude basée sur les indications données, au cours d’une réunion de l’Association électrotechnique italienne, par différents conférenciers.
- Dans cette réunion M. E. Jona a donné les indications suivantes sur le développement de l'éleetro-lechniquc pendant les dix dernières années.
- a) Moleurs hydrauliques. — Les 80 % du nombre total des turbines des installations hydro-électriques italiennes proviennent de firmes italiennes, parmi lesquelles la Société Riva Monneret et G18 est le plus largement représentée : les autres installations ont été faites surtout par des firmes suisses (Escher Wiss) elparfoispardes firmes allemandes (Yoigt) ou autrichiennes (Ganz et C°). Au point de vue du type de turbines employé on peut signaler que, presque toujours, 011 utilise le type Francis pour de faibles chutes et de grandes quantités d’eau (par exemple à Vizzola, 65 mètres cubes par seconde, 28 mètres de chute; à Turbigo, 18 mètres cubes, 8 mètres de chute): pour les faibles débits et les grandes hauteurs de chute on emploie des roues l'elton (à Caffaro ; Villadossolâ, 1 mètre cube de débit et a5o mètres de hauteur de chute) avec des puissances atieignant 3 000 chevaux par unité. Jusqu’en mars 1906, il y avait ao5 moteurs hydrauliques avec une puissance totale dépassant 200000 chevaux: 73 d’entre eux présentaient des puissances supérieures à 1 000 chc-
- b) Machines à vapeur. — La firme connue Franco Tosi,
- de Legnano, a fait presque toutes les installations de machines à vapeur: depuis 1896, on a ajouté aux 100 installations existantes avec 60000 chevaux de puissance, 200 installations avec i5oooo chevaux de puissance, comprenant des unités de 3 000 chevaux de puissance individuelle. Les plus récentes machines sont munies de distributions par soupapes Lent/, et fonctionnent généralement à une vitesse de rotation de ia5 tours par minute.
- c) Turbines à vapeur. — Les turbines du type Parsons sont construites, d'après les brevets Brown Boveri et G", par la firme F. Tosi : plusieurs installations de ces machines ont été faites dans les derniers temps en Italie. La puissance totale des turbines à vapeur en fonctionnement est de 45 000 chevaux. La firme Gadda et C° a établi une turbine à vapeur système Belluzzo et a déjà installé ou mis montage 21 5oo chevaux de ces turbines.
- d) Les moteurs à gaz sont construits par la Société Langea et Wolf. La puissance totale installée atteint 9 ooo chevaux pour les usines génératrices électriques et »3ooo chevaux pour les installations privées. La firme F. Tosi a établi 27 moteurs à gaz avec une au puissance totale de 5 5oo chevaux.
- Les dynamos à courant continu sont peu employés : on en trouve dans quelques petites installations utilisant des accumulateurs; elles servent aussi pour l’électrolysc et pour l’excitation des alternateurs : ccs machines sont généralement de construction étrangère, comme les moteurs de traction ou les coimnutalrices.
- Les générateurs à courants alternatifs avec des puissances atteignant 3 000 kilowatts ont été fournis par
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- Réduction des frais de premier établissement. Réduction des frais d’exploitation.
- Augmentation du rayon d’action d’une station centrale.
- Suppression des sous-stations avec commutatrices. Suppression du personnel dans les sous-stations. Diminution des pertes de ligne.
- Un plus bas potentiel aux bornes du moteur. Un contrôle plus économique et plus effectif.
- Un meilleur réglage du voltage et par conséquent un meilleur service.
- Moindre danger de décharges statiques pour les équipements.
- Absence absolue d’action électrolytique.
- Ce système a déjà été adopté par 15 chemins de fer oa tramways interurbains, en Amérique et en Europe, comprenant plus de 4-80 kilomètres de tiques ; la puissance totale des équipements pour ces lignes est de 65000 ehx.
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- Supplément à L’Eclairage Electrique
- i Mai 1907
- des nations étrangères (Suisse), bien que la Société Gadda, Briosehi, Finzi et C° ait fait plusieurs installations de générateurs.
- Les transformateurs à refroidissement d’air sont employés en Italie jusqu’aux tensions de 3oooo volts. L’importation totale de machines électriques diverses en Italie a été évaluée à 9 millions de francs en 190.5 ; les usines locales ont produit pour 8 millions de francs de matériel électrique.
- Les électromolears installés en ipoô représentent 42 100 chevaux de puissance totale contre a3 700 en 1898 : la puissance totale des 12000 moteurs fonctionnant actuellement est évaluée a t3oooo chevaux, non compris les moteurs de traction. L'industrie textile commence à utiliser un grand nombre de petits moteurs électriques.
- éclairage électrique s'est développé à un point tel que, en 1906, on a vendu en Italie environ 3 millions de lampes à incandescence, dont la plupart proviennent de l’étranger.
- M. Bosaghi a parlé de l’état de l’industrie électro-technique dans l’Italie du Sud. Les difficultés, qui s’opposent au rapide développement de l’électro-technique dans le Sud de l'Italie proviennent, d’une part, du manque de capitaux eide forces appropriées, <1 ’autre part, du manque de fabriques éleclrolechniques italiennes. Malgré cola, les 17 provinces du Sud de
- 1 Italie, 9 millions d’habitants, comprennent i45 usines génératrices électriques pour l’éclairage public et la distribution de force motrice : eu outre il y a 274 installations privées. Par exemple, Naples possède
- 2 installations publiques et a5 installations privées, [/accroissement annuel depuis iyo3 est d’environ io«/0 . D'après la nature delà force motrice, on trouve dans le Sud de l’Italie 2o5 installations à vapeur, rofi installations hydrauliques et 70 installations de moteurs à gaz ; d'après la forme de l’énergie électrique
- produite, 011 trouve 88 installations à courants alternatifs, 3o5 installations à courant continu et 7 installations mixtes. D’après la puissance, i45 usines centrales se répartissent en 6 5oo chevaux hydrauliques, rS'ioo chevaux à vapeur, 6000 chevaux de moteurs à gaz ; il y a lieu d’ajouter en ces chiffres '1 700 chevaux pour des applications électrochimiques (privées) et f» 000 chevaux pour la traction : au total ou trouve la-chiffre de 42 ôoo chevaux. Dans 89 usines centrales, la puissance des machines est inférieure à 100 chevaux. Les conditions d’exploitations sont, en général, mauvaises. Dans une ville de 20000 habitants, on trouve, par exemple, six installations électriques de 300 chevaux dont 3 hydrauliques, 1 à vapeur, et 2 à gaz. Pour remédier à ces mauvaises conditions, il s est formé une sorte de syndicat englobant un certain nombre d’usines électriques. Le prix de vente de l’énergie électrique est très variable : pour l’éclairage, il varie entre o fr. 27 et o fr. 48 par kilowatt-heure. Pour la force motrice il est de o fr. i3 à o fr. 20 par kilowall-heurcpour les installations à vapeur. D’après le recensement du ministère des Finances pour iyo4-iyo5, la consommation totale a été de 9,96 millions de kilowatts-heure, soit, en chiffres ronds, 1 kilowatt-heure par habitant. Dans l’Italie septentrionale, la consommation d’énergie électrique,est quintuple, et môme, en certains points, elle est dix fois supérieure.
- E. B.
- L’industrie électrique dans la région lyonnaise (fut, (')•
- Fabrication nus c.ahi.tïs sous-maiuxs.
- Les câbles sous-marius sont en réalité des lignes de transport établies dans des conditions spéciales;
- (!) Eelairotje. Electrique, tome Ll, avril 1907. p. 34 et 5o.
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- L’Éclair
- Mai 1907
- les courants électriques qui les parcourent sont toujours très faibles, mais, par contre, la longueur des lignes est considérable (certains câbles sous-marins ont plus de 5ooo kilomètres). Comme il est d’usage en télégraphie, le fil de retour est supprimé ; le retour se fait par la terre ou plutôt par la mer, d’où la nécessité d’éviter, par les soins extrêmes apportés dans la construction, tout contact entre l’eau de la mer et les fils conducteurs du câble, un pareil contact produisant exactement le même effet qu’un court-circuit dans une installation électrique indu-
- La fabrication des câbles sous-marins est une des branches les plus intéressantes do l’industrie électrique, et c’est à ce titre qu'elle mérite une place dans cette étude.
- En France, deux maisons seulement se livrent à cette fabrication :
- La Société industrielle des Téléphones ;
- Et les Établissements Grammont, de Ponl-de-Ché-ruy (Isère), près de Lyon.
- On sait qu’en ce qui concerne les réseaux sons-marins, la France a été longtemps tributaire des Compagnies anglaises; nos communications télégraphiques avec quelques-unes de nos colonies étaient soumises au bon plaisir de nos voisins.
- Apres la pose du câble sous-marin qui réunit Tou-rane à Amoy, les communications entre la France et l’Indo-Chine pouvaient se faire indépendamment des réseaux anglais par les voies danoises et russes (télégraphes du Nord) ; un journal anglais fit à ce sujet cette constatation typique : « L’Iudo-Chine française s’est soustraite au contrôle de l’Angleterre. »
- C’était en 1901 ; l’entente cordiale est heureusement survenue depuis. Mais malgré cela nous ne pouvons qu'applaudir aux décisions récentes relatives à l’établissement d’un réseau mondial français.
- Actuellement, l'ensemble des réseaux de câbles sous-marins sillonnant les mers du globe comprend 1 800 câbles et atteint une longueur totale de 370000 kilomètres. Tl a fallu cinquante ans pour l’établir !
- Les câbles sous-marins ont leurs détracteurs. Certains ne peuvent s’empêcher, en pensant à la télégraphie sans fil, de considérer avec quelque amertume les millions dépensés pour jeter au fond des mers cette matière coûteuse dont les ondes hertziennes sont affranchies.
- Assurément les progrès de la science autorisent toutes les espérances ; mats l’intérêt politique et commercial de premier ordre qui s’attache pour la France à la sûreté de ses communications télégraphiques mondiales, doit être sauvegardé dès à présent et ne peut dépendre de la réalisation plus ou moins lointaine de progrès scientifiques !
- Les câbles sous-marins ont fait leurs preuves; c’est par eux que les communications sont les plus sûres et les plus rapides. Souhaitons donc que les pouvoirs publics persévèrent dans leur manière de voir et augmentent le plus possible le réseau de nos câbles sous-marins.
- Fabrication d’un câble sous-marin. — C’est à l’obligeance de M. Grammont que sont dus les renseignements suivants sur la fabrication des câbles qui présentent quelque intérêt.
- La maison Grammont a fabriqué récemment les câbles qui relient :
- i° Madagascar aux lies de la Réunion et Maurice;
- 30 Saïgon à Pontianak (île Bornéo).
- Un câble sous-marin est constitué essentiellement par un conducteur formé d'une cordelette de cuivre entouré d'une enveloppe de gutta-percha qui a pour but d’éviter tout contact du conducteur avec les
- Le rôle de l’enveloppe isolante est capital ; il faut que sur l'immense longueur du câble elle oppose
- GRAND PRIX A L’EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1900
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- Suppléi
- L’Eclairage Electrique di
- Mai 1907
- une barrière infranchissable au courant électrique, prisonnier subtil et toujours prêt à abandonner le chemin tracé.
- a l’Ame » du câble; c'est la seule partie qui ait un rôle au point de vue électrique.
- 11 est nécessaire de protéger cette âme par un corps. O11 l’enveloppe pour cela d’un matelas de jute tanné d’épaisseur convenable par-dessus lequel on enroule une hélice de fil de fer ou d’acier de grosseur appropriée; enfin cette enveloppe métallique appelée a armure » durable est elle-même entourée de filin et ensuite d’une composition gou-
- L'arrnurc a pour but soit de donner une résistance mécanique suffisante au câble, quand il doit être immergé à de grandes profondeurs; soit de le protéger contre l’usure rapide, qui résulterait de son déplacement continuel sur les galets ou sur les roches de fond, quand il est destiné à des eaux peu profondes.
- Ce double rôle de l’armure explique la nécessité de modifier sa composition suivant les cas.
- Pour les câbles dits de grands fonds, qui seront immergés à plus de 5oo mètres, l’armure est faite avec des fils d’acier légers présentant une grande résistance à la traction ; le danger à éviter, en effet, c’est qu’au moment de l'immersion le câble ne se rompe sous son propre poids, et le danger est grand quand l’immersion se fait par des fonds de l\ 000 à 5 000 mètres. Pour les autres câbles, dits côtiers ou d’atterrissement, destinés à des fonds ne dépassant pas 5o rnetres, l’armure est composée de gros fils de fer dont l’usure est lento et dont le poids oppose une résistance sérieuse aux forces tendant à déplacer les câbles sur le fond. Entre ces deux types se placent d’autres câbles dont les qualités sont intermédiaires entre celles des câbles côtiers et celles des câbles de grands fonds.
- La maison Grammont fabrique l’àmc de ses câbles sous-marins aux usines de Pont-de-Chéruy, près de Lyon, par tronçons d’environ 36oo mètres.
- La fabrication de la cordelette de cuivre formant conducteur n’offre aucune difficulté ; il n'en est pas de même de la préparation de l’enveloppe isolante.
- L’isolant employé contient jusqu’à Co °/o do gulla-percha pure, provenant de la Malaisie. Les isolants dont font usage certaines Compagnies anglaises n’en contiennent qne 4o»/„.
- Le conducteur, préalablement recouvert d'un enduit chatterton qui remplit les intervalles existant entre les fils de cuivre, pénètre, par une première filière ayant tout juste son diamètre, dans un réservoir chauffé, où la gutta-percha est comprimée et maintenue ; il sort du réservoir par une filière plus large et bien centrée ; par suite de la pression et du mouvement d'entraînement du conducteur, la gutta sort avec lui, formant autour de la cordelette de cuivre une enveloppe continue du diamètre de la filière. Le fil traverse ensuite de longs bacs en tôle remplis d'eau froide où la gutta se solidifie. Trois couches sont ainsi passées successivement pour que l’âme atteigne le diamètre convenable.
- Certaines âmes passent alors dans un appareil où on les recouvre: ju d’une bande de toile; a0 d’un ruban de clinquant ; 3° d’une seconde bande de toile. Ce sont les âmes des câbles destinés aux faibles profondeurs. Ce revêtement a pour but de les protéger contre les attaques des tarets, animalcules qui abondent dans certaines mers et se glissent à travers l’armure pour atteindre la gutta dont Ils sont très friands.
- Ils y creusent de petites galeries qui peuvent donner lieu à de véritables courts-circuits et interrompre le service du câble. Le ruban de clinquant est pour les tarets un obstacle infranchissable.
- Les âmes des câbles, fabriquées comme il vient d’être dit, sont enroulées sur de grandes bobines puis expédiées à l'usine de câblage de Saint-Tropez, car les dernières opérations doivent être faites au bord de la mer. Elles portent, en effet, sur des tronçons de longueurs énormes qui ne pourraient être transportés et doivent passer directement dos cuves de l’usine dans ccdles du navire qui procédera
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- Supplée
- L’Eclairage Éle
- du 4 Mal 1907
- La gutta se résinifiant à l’air, les bobines, à leur arrivée, sont plongées dans des cuves pleines d'eau.
- Les âmes des câbles attendent ainsi, en un lieu dénommé « Purgatoire », d’être soumises aux opérations définitives.
- Les machines appelées « recouvreuses » placent d'abord un revêtement de jute. Ces machines comportent essentiellement un plateau monté sur un arbre creux et portant des bobines de jute à la périphérie. L’âme à recouvrir passe à travers l’arbre et progresse lentement, entraînée par un tambour ; le plateau est animé d’un mouvement de rotation et les fils de jute, dont l'extrémité a été préalablement attachée à l’âme, s'enroulent sur elle en hélice par suite du mouvement de translation de l’âme et du mouvement de rotation du plateau.
- L’âme sortant des recouvreuses est lavée dans de petites cuves intermédiaires, puis elle passe dans les « câbleuses » proprement dites. Construites sur le même principe que les recouvreuses, les câbleuses enroulent sur l’âme les fils de fer de l'armature, puis les fils de jute de la couverture extérieure que des sortes de norias arrosent d’une composition préservatrice. Au sortir de la machine, le câble est lavé à nouveau dans d’énormes cuves en maçonnerie, en attendant qu’il soit transporté à bord.
- La partie peut-être la plus délicate de la fabrication, c’est la soudure bout à bout de deux Iron-
- Le « soudeur >r commence à dépouiller de leur gutta, sur une longueur de quelques centimètres, les extrémités des câbles à joindre, puis il soude les conducteurs de cuivre. Ce premier travail accompli, il doit rétablir la continuité de l’enveloppe isolante, et c’est ce qui exige le plus de soins. Une lanière de gutta est enroulée sur la soudure du conducteur, ramollie à la lampe ainsi que la gutta des extrémités des âmes à réunir, puis, sous les doigts agiles du soudeur, la petite masse s’allonge, s’étire, se raccorde aux extrémités. Informe au début, la soudure devient régulière, lisse, cylindrique, et bientôt un léger renflement de l’âme indique seul le point de jonction.
- La soudure doit être parfaitement homogène ; le conducteur doit en occuper très exactement le centre. Une seule bulle d’air restée dans la masse de la gutta et crevant sons l’énorme pression que le câble doit supporter dans les grandes profondeurs peut déterminer un très grave défaut. On mesure aisément toute la responsabilité qui pèse sur le soudeur ; on voit quelle conscience et quelle habileté doivent être les siennes !
- La soudure des fils de fer de l’armure est maintenant une opération très simple. Autrefois on se bornait à faire une brasure au moyeu de la lampe, ce qui prenait beaucoup de temps. Aujourd’hui aux usines Grammont, l’électricité règne en maîtresse. Vingt machines à souder électriques (construites d'ailleurs aux ateliers de Pont-de-Chéruy) permettent de réaliser avec une extrême rapidité des soudures autogènes parfaites. L’opérateur n’a qu’à présenter l’extrémité des fils à la machine à souder et à laisser passer le courant qui les porte à l’incandescence. Par le jeu des organes, les extrémités des fils sont alors rapprochées, pressées l’une contre l’autre et soudées ; le courant se trouve automatiquement interrompu dès que l’opération est terminée ; le temps nécessaire varie d’une demi-seconde à deux secondes, suivant les diamètres des fils.
- Voilà la fabrication achevée. Le câble passe, comme nous l’avons dit, directement de l’usine à bord du navire où il est placé dans d’énormes cuves métalliques. Disons quelques mots de l’étape définitive qui le conduira au fond des mers.
- Le navire porte à l’arrière une large poulie qui surplombe la nier et sur laquelle le câble passe avant l'immersion.
- Sur le pont est placée la machine de pose qui comporte un tambour autour duquel le câble fait plusieurs tours et auquel il communique un mouvement de rotation quand il file à la mer ; sur l’arbre de ce tambour sont montés des freins puissants qui permettent de régulariser le mouvement.
- La tension est toujours indiquée par un dynamomètre de forme spéciale.
- En surveillant cet instrument, en consultant les
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- cartes bathymétriques qui donnent la profondeur, le loch qui indique la vitesse du navire, l'ingénieur chargé de l’immersion fait serrer ou desserrer les freins sur le tambour de façon que le câble soit posé dans les conditions voulues.
- Pendant toute la durée de l'immersion d’ailleurs, les électriciens installés à bord du navire cl d’autres installés à terre demeurent en communication par le câble lui-même et leurs essais incessants les renseignent sur son étal.
- Quand un défaut se manifeste, on le localise au moyen d’un essai électrique très précis. Si le câble n’est pas rompu, on le relève au moyen de la machine de pose qui est actionnée par- un moteur à vapeur et fonctionne alors comme un treuil.
- Lorsque la partie défectueuse du câble est à bord, ce dont on s’aperçoit par une augmentation brusque de l’isolement électrique du câble, on le sectionne et la partie bonne, celle qui est à la mer, est épissce avec du câble des cuves. Pour cela, les âmes sont soudées comme à l’usine, et les fils de fer de l'armure enlacés les uns avec les autres et entourés d’une fourrure de bitord lisse serré. Les opérations de la pose recommencent ensuite comme avant.
- Si le câble est complètement rompu, il faut draguer pour le rattraper. Un grappin est attaché à l'extrémité d’un long filin de chanvre et d’acier et traîné lentement sur le fond par le navire qui suit une route perpendiculaire au tracé du câble. Lors-
- que celui-ci est pris par le grappin, ce dont on s’aperçoit par l’augmentation de la tension du filin mesurée au dynamomètre, on le relève et l'on opère comme précédemment.
- En général, la pose du câble des grands fonds est précédée par la pose des câbles d’atterrissement et des câbles intermédiaires ; l’extrémité libre est provisoirement fixée à une bouée.
- L’opération se termine par la jonction des extrémités du câble intermédiaire et du câble des grands fonds et par l’immersion de l'épissure finale.
- Et c’est alors fête à bord du petit navire qui vient d’ouvrir à travers l’immensité de l’Océan une voie nouvelle au fluide mystérieux et asservi !
- Dans l'introduction au rapport présenté par le Comité départemental du Rhône à l’Exposition de ipoo, M. Auguste Isaac, président de la Chambre de Commerce de Lyon, constatait que la fin du xixc siècle consacrait « l’entrée définitive de Lyon dans la catégorie des villes d’industries multiples ».
- La fabrication des étofles de soie qui a, pendant si longtemps, absorbé d’une façon exclusive l’activité des Lyonnais, est toujours l’industrie prééminente. Mais à côté d’elle d’autres industries sont nées et ont rapidement grandi. Faut-il citer la construction mécanique, la tannerie, les produits chi-
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- Si les découvertes de la science au cours du xix4 siècle sont la cause première de ce magnifique essor, qu’il noua soit permis d'y voir aussi, avec il. Isaac, la preuve que « rien de ce qui est nouveau en fait d'applications scientifiques ne trouve les Lyonnais indifférents ».
- A cette curiosité de leur esprit, les Lyonnais savent ajouter l’initiative hardie dans la conception, la prudence avisée dans l’organisation et dans l’administration des affaires industrielles.
- C’est grâce à ces qualités qu’ils ont pu concevoir, réaliser et conduire au succès l’œuvre magnifique de Jonagc ; c’est grâce à elles qu’ils ont acquis une influence décisive dans de nombreuses et importantes entreprises électriques.
- Quelque grande. qu’ait été l’oeuvre accomplie, le champ est encore ouvert à l’activité des Lyonnais.
- N’y a-t-il pas tout près d’eux, presque dans les limites de leur horizon, la masse sans cesse renouvelée do glaces et de neiges qui blanchit les sommets des Alpes et qui constitue l’inépuisahle réserve d’énergie de 1 avenir !
- L’application de cette énergie aux besoins sans cesse grandissants et toujours plus variés de l’industrie est en quelque sorte fatale.
- Des circonstances diverses, des transformations industrielles imprévues, les lois futures sur le régime des chutes d’eau, pourront accélérer ou retarder la mise en valeur des inestimables richesses perdues aujourd'hui encore dans le cours rapide et dans l’écume blanche des torrents; mais cette mise en valeur n’en est pas moins l’œuvre de demain.
- Des découvertes scientifiques insoupçonnées la faciliteront peut-être. Quelles limites esl-il possible d’assigner, en effet, aux conquêtes de l’esprit huilier l’utilisation d’une chute d’eau devait se faire
- sur place: aujourd'hui les tramways de Lyon sont mis en mouvement par l’énergie d’une chute éloignée de près de 200 kilomètres ! La distance 11e paraît plus entrer dans les préoccupations des Ingénieurs et un transport de force à 1200 kilomètres est envisagé par eux sans émolion.
- La longueur de plus en plus considérable des lignes de transport d’énergie sera-l-elle la condition nécessaire do l'utilisation industrielle do plus en plus complète des forces hydrauliques de nos torrents alpestres ?
- La science mettra-t-clle au contraire à notre disposition d'autres moyens d'utilisation plus commodes ou plus économiques ?
- M. R. Tavermev, dans le rapport que nous avons précédemment cité, faisait connaître l'opinion du professeur anglais Lunge pour qui « le moyen le plus pratique, dans l’état actuel de nos connaissances, consiste à emmagasiner l'énergie des chutes d’eau, sous forme chimique, dans un corps de transport peu coûteux et permettant facilement la transformation de l’énergie chimique en une autre forme de l’cnergie : tel, par exemple, le carbure de cal-
- Peul-être dans un avenir prochain sera-t-il possible de transformer et d'emmagasiner l’énergie des chutes d’eau par des procédés que nous ne soupçonnons pas et auprès desquels nos moyens actuels apparaîtront singulièrement rudimentaires.
- Quel est, dans cet ordre d’idées, le rêve d’aujourd’hui qui est destiné à ne pas devenir la réalité de demain ?
- Quoi qu’il arrive. « Lyon, métropole des Alpes, naturellement préposé avec Grenoble et Marseille à la mise en valeur de notre réserve nationale de forces hydrauliques » ne faillira pas aux obligations
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- que lui créent wa situation privilégiée autant que ses traditions de cité intelligente, laborieuse et hardie.
- Souhaitons que par d'heureuses conditions économiques, par de nouveaux progrès scientifiques, par l’entente féconde des initiatives individuelles, la réalisation de nos espérances soit affranchie dans la plus large mesure possible des incertitudes de IN-
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- La commande électrique dans les imprime-
- M. M. Àrbf.iter a publié, dans V Elektrotechnische Zeitschrift, une étude sur l’emploi des moteurs électriques pour la commande des machines servant à l’impression des traits. Le remplacement des machines à vapeur par des moteurs électriques présente de grands avantages, car ces machines de faible puissance consomment ia à i4 kilogrammes de vapeur par cheval-heure indiqué. Mais la difficulté consiste dans le réglage de la vitesse, qui doit être très étendu et s’effectuer dans les limites de 1 à ou mê.i e de 1 à y. O11 a cherché à employer, pour réaliser ces variations de vitesses, des changements de vitesse mécaniques à engrenages, mais ce système présente de grands inconvénients. 11 est incontestable que, pour des moteurs à grandes variations de vitesse, le courant continu présente une supériorité marquée sur les courants polyphasés. Néanmoins ceux-ci peuvent être employés avec certains dispositifs. L’auteur donne les résultats d’expériences faites sur des moteurs à courants triphasés et sur des moteurs à courant continu, résultats qui montrent que, quand on dispose de courants triphasés, on a encore économie à convertir ceux-ci en courant continu et à employer l'ampère électrique sous cette dernière forme.
- Parmi les différents modes de réglage de la vitesse des moteurs à courants triphasés, résistance intercalée dans le rotor, modification du nombre de pôles sur le stator, connexions en cascade, commutation de différents stators à nombres de pôles
- différents, etc., le premier seul a fait l’objet d'applications étendues. Les démarreurs nécessaires peuvent être construits de telle façon que le moteur démarre sans choc avec un couple égal à 2,5 près le couple normal au moins. Pour cela, il absorbe, line intensité de courant égale à 2,5 ou 3 fois l’intensité normale. Ce mode de réglage a le mérite de la simplicité, mais le rendement est mauvais à cause des pertes. Le tableau I donne une idée de la consommation d’énergie d’un tel moteur dans différentes conditions pour l’entraînement d’une machine à i4 couleurs : la puissance de ce moteur était de 4o % supérieure à la puissance nécessaire. La commande, ainsi que le rendement, sont peu économiques aux faibles vitesses de rotation, mais l’ensemble du dispositif est simple à établir.
- Le deuxieme mode de réglage des moteurs triphasés est le système à variation du nombre de pôles sur le stator. Les bobines du stator d’un moteur peuvent être connectes de. telle façon que le moteur tourne, par exemple, avec :
- 2 /, 6 8 12 pôles.
- Sono 1 àoo 1000 700 5oo tours par minute.
- Un moteur, étudié par Behn Esehembourg avee modification du nombre de pôles, a fonctionné sans résistance avec un courant double du courant normal ; le rendement n’avait diminué que de 14 % pour une vitesse inférieure au tiers de la vitesse normale. Il est certain que ces moteurs doivent être pris en considération quand on ne dispose que de courants triphasés : une imprimerie fonctionne déjà en Alsace avec de tels moteurs. L’inconvénient est que, entre les différentes vitesses données par Jes divers groupements du stalor, on ne peut effectuer aucun réglage électrique, et l’on est forcé, surtout pour les faibles vitesses, de recourir à nouveau à des moyens mécaniques tels que des trains d’engrenages.
- Le groupement en cascade est à peine possible quand il s'agit de la commande de machines à iuqui-mer, car il 11’existe que deux vitesses. 11 faut deux moteurs de demi-puissance, et le rendement est
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- Supplén
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- 1907
- TABLEAU I
- ,\f,
- mauvais, tandis que les frais de première installation sont élevés.
- Le réglage au moyen de la commutation de plusieurs stators portant des bobinagos différents ne peut être pris en considération pour la commande de machines â imprimer, car ce réglage n’est encore pas celui qui serait nécessaire : les frais d’installations sont encore élevés.
- Lu résumé, on ne peut recourir qu à l’emploi de résistances intercalées sur le rotor, ou de bobinages multiples permettant de faire varier le nombre de pôles du stator. Ces deux moyens sont simples et commodes.
- Si l’on veut réaliser une installation qui présente un bon rendement, l'emploi de courant continu est seul possible. On a cherché à résoudre le problème de différentes façons. Le meilleur procédé consiste à faire varier la différence de potentiel aux bornes du moteur. Pour augmenter encore la gamme des variations de vitesses, on peut aussi affaiblir le champ. Un dispositif bien approprié à la commande des machines à imprimer serait le dispositif Ward Léonard, mais ce dispositif présente, en pratique, plusieurs inconvénients. Chaque machine exige un moteur et une dynamo à tension variable ; le rendement d’une petite dynamo génératrice peu chargée de ce genre est faible. Le réglage par l’excitation shunt
- offre l’inconvénient que la commutation est mauvaise aux très faibles champs : il est vrai qu’on peut employer des pôles de commutation pour l’améliorer. La solution le plus fréquemment employée en pratique consiste dans l'utilisation de différentes tensions primaires, au nombre de trois à dix, que l’on amène aux bornes de l’induit. Par exemple, on alimente le moteur sur 80, i4o, 220 volts aux bornes de l’induit, l'inducteur étant excité sous 220 volts, et, pour chacune de ces tensions, on fait varier le champ pour modifier la vitesse. Les différentes tensions d'alimentation sont obtenues, soit avec une
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- machine génératrice produisant la tension maxiuia et des égalisatrices subdivisant la tension, soit avec plusieurs machines génératrices en série. On peut avantageusement employer ainsi un réseau de distribution à cinq fils. Les frais d’installation sont augmentés par celte disposition mais le rendement d’ensemble aunuel est sensiblement amélioré. Suivant les différents cas, et surtout suivant le prix de revient du courant électrique, on détermine s’il est plus avantageux d'employer un réseau de distribution à trois ou cinq fils.
- En conclusion, l'auteur donne un calcul comparatif des pertes pour courant continu et pour courants triphasés : ce calcul montre que, quand on dispose de courants triphasés, on a intérêt à convertir d’abord ceux-ci en courant continu, avec lequel on alimente les moteurs. Ce calcul repose sur des évaluations basées sur des observations certaines. Pour les moteurs à courant continu, les chiffres indiqués ont été confirmés par l’expérience : on a fait le calcul en kilovolt-ampères de sorte que, en tenant compte du déphasage, les résultats finaux sont encore plus
- L’auteur a pris un exemple bien concret pour établir cc calcul : il considère les moteurs suivants : un moteur de 20 chevaux. . . i5 K VA
- huit moteurs de i5 chevaux. . . 88 —
- Aux arbres des moteurs. . io3 KVA
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- pour se rendre sur l'une des plages de Bretagne desservies par le réseau d’Orléans.
- Quibomn. Plcraharnel-Car l Innrampau.Olliuiner, I*on
- Les moteurs à courant continu ont, par hypothèse, un rendement de 90 % : il faut donc ii3,3 KVA aux bornes des moteurs, ce qui correspond à une perte de io,d KVA; il faut ajouter une perte de 2,5 °j0 dans les canalisations, soit 2,7 KVA : la dynamo génératrice doit donc, produire 116 KVA.
- Les générateurs ont, par hypothèse, un rendement de 92 °/„ : les pertes atteignent donc la valeur de g.d KVA. La puissance absorbée par les générateurs doit donc s’élever à 126 KVA. Le moteur asynchrone qui entraîne le générateur a aussi un rendement de 92 0/c; ce qui correspond à une perte de 10 K. V. A. La puissance première absorbée par le moteur asynchrone doit donc être de t35 KVA.
- Les pertes totales depuis les bornes primaires jusqu'aux arbres des moteurs seraient donc, dans le cas d’une transmission à courant continu,
- dans les moteurs.................10,3 KVA
- dans les conducteurs................ 2,7 —
- dans les générateurs............. 9,3 —
- dans le moteur asynchrone. . . 10 —
- Pertes totales................32,3 KVA
- Pendant une année de 3oo jours de travail par jour, ces pertes représentent donc 106 5go KVA-heures.
- Si l’on emploie des moteurs triphasés, les conditions sont les suivantes : La puissance demandée aux
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- L'fSclairagt Èlectriqu
- 4 Mai 1907
- moteurs est io3 KVA : mais les moteurs travaillent avec un rendement moyen annuel de 60 °/0, ce qui correspond à des pertes de4t KVA depuis l'arbre du moteur jusqu’aux bornes du moteur, c’est-à-dire à une puissance absorbée de i/ji KVA aux bornes, à laquelle il convient d’ajouter 2,5 % de perle dans lés conducteurs, ou 3,6 KVA : la puissance consommée aux bornes secondaires des transformateurs est donc de 1/17,0 KVA. Le transformateur doit avoir 97 7« de rendement; ses pertes s’élèvent donc à 3,4 KVA. La puissance primaire fournie doit donc atteindre iôi KVA. Les pertes totales auxquelles conduit l’utilisation directe des courants triphasés
- ont donc les valeurs suivantes ;
- Pertes totale?...........48 KVA
- Pour 3oo jours de travail à ir heures par jour, cela représente 100000 KVA-heures. On voit que la transformation des courants triphasés en courant continu permet d’économiser annuellement 5i/|io KVA-heures. On arrive donc à celle conclusion que l’emploi de moteurs shunt à courant continu, employés avec des connexions convenables, présente le meilleur rendement pour la commande électrique de machines à imprimer. Le rendement financier dé-
- pend beaucoup du prix du courant, des dépenses d’amortissement, etc., et il faut faire, dans chaque cas particulier, un calcul détaillé pour déterminer si des moteurs à courants triphasés ne présenteraient pas un meilleur résultat annuel.
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- 869291, du 8juin 1906. - - Badaxi. — Entrée d’abonné composée de deux isolateurs pipes montés sur une fourche creuse en fonte et destinée à relier les installations de postes téléphoniques, d’éclairage ou de force motrice avec des canalisations extérieures.
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- 369823, du 28 août 1906. — Ferrie. — Procédé de réglage de la self-induction d’un circuit parcouru sur des courants de haute fréquence.
- 36g 33o, du 28 août 1906. — Yedovecu Priestley et Cie. — Sectionnement automatique des lignes électriques.
- 369532, du 5 septembre 1906. — Delcamp. — Dispositif d’auto-relieur enregistreur pour lignes électriques.
- 369553, du 7 septembre 1906. — Boukdil. — Appareil automatique de sécurité pour lignes élec-
- 370027, du 22 septembre 1906. — Lhkrminier. — Nouveau fil conducteur pour applications clectri-
- 370171, du 2 octobre 190O. —A. Guanoux et G‘e. — Interrupteur de courant électrique.
- 3704/19, du 12 octobre 1906. — Menue!,. — Bégulatcur distributeur automatique d’énergie élec-
- 370628, du 16 octobre 1906. — Société Industrielle des Téléphones. — Protecteur pour coupe-circuits.
- 370591, du i8octobre 1906.— Société Industrielle des Téléphones. — Perfectionnements apportés aux rhéostats.
- 370906, du 29 octobre 1906.— Mc Leod.— Appareil pour le contrôle de la fourniture du courant aux moteurs électriques à courant alternatif.
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- 370981, du 3i octobre 1906. — Makley et The Electric Safety Appuancei* Company Limited.— Perfectionnement aux appareils servant à indiquer et mesurer les pertes de courant.
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- 372022, du r’r décembre 1906. — Stotz et C‘“. — Isolateur pour poteaux.
- 3-2066, du 3 décembre 1906. — Leibengkr. — Tableau magnétique.
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- 372114, du 5 décembre 1906. — Siemens Sciiuc-rertvverke. — Système de montage de résistances sectionnées.
- 372 i63, du 6 décembre 1906. — \Yôbber.— Résistance pour la régulation des courants électriques.
- 372210, du 16 novembre 1906. — Bijud. — Système de régulation électrique.
- 37224», du 14 février 1906. — Fortosy. — 'Système de iransmission.
- 372311, du 10 décembre 1906. — Bandixen. — Interrupteur électrique.
- 372386, du ii décembre 1906. — Verdun. — Interrupteur électrique.
- 3-2 4oo, du 11 décembre 1906. Muller. --Dispositif de connexion pour conducteurs électriques.
- 372055, du t4 décembre 1906.— Scocciyurro. — Perfectionnements apportés aux boîtes de coupc-circuit.
- 372075, (lu iô décembre 1906. — Société Alsacienne de Constructions Mécaniques. — Interrupteur spécial pour éviter les surtensions au moment de la mise en route des machines dans les réseaux possédant de la capacité.
- 872610, du i"> décembre 1906. — IIighfield. — Perfectionnements aux conducteurs électriques.
- 372769, du i5 décembre 1906. — HmnFiELD. — Conducteurs électriques établis dans des tubes métal-liques.
- 372 617, du 17 décembre 1906.— C‘“ française pour l’exploitation des procédés Thomson-Houston. — Perfectionnements aux parafoudres.
- 3-2 635, du 24 février 1906.— Société française pour la fabrication'des tubes.— Potaux démontables pour lignes électriques.
- 373917, du 26 décembre 1906. — Menu. — Fil conducteur électrique souple.
- 372924, du 26 décembre 1906.— Société anonyme Le Transmetteur International dit Haut Parleur.— Distribution automatique d’électricité,
- 373o3G, du 27 décembre igoG. — Ateliers Tiiom-sox-Houston. - - Dispositif d’établissement des con-
- 373076, du 29 décembre 1906. — Ateliers Thom-son-ITouston. — Perfectionnements aux dispositifs de sécurité entre les surtensions.
- 37316, du 11 décembre 1906. — Boltsuauser. — Isolateur à haute et basse tension.
- 373243, du 19 décembre 1906. — Sgiiroder. — Dispositif de serrage pour la pose de conducteurs électriques.
- 876868, du a4 janvier 1907. — Berry. — Perfec-
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- L'Éclairage Electrique du f\ Mai 1907
- tionnements aux conducteurs et enroulements isolés.
- 373919, du 25 janvier 1907. — Bhoyvn Boveiu G0. — Répartition de la charge du courant sur plusieurs lialais en parallèle.
- Traction.
- 369758, du ii septembre 1906. — Cai.dwell. -Trôlet.
- 36q 56o, du 7 septembre 1006. — Réchaud. — Trolet.
- 670901, du 3i octobre 1906. —Maron.— Trùlct.
- 370391* du iô septembre 1906. — Handensiiield* — Trôlcts.
- 869789, du iô septembre 1906. — Potterat. — Prise de courant.
- 869065, du 8 septembre 1906. — C'1' Française pour l'exploitation des Thomson-Houston. — Système de contrôle.
- 371 102, du 5 novembre 1906. — Raavortii. — Contrôle.
- 370015, du 25 septembre 1906. - Dudley. —
- Pare-étincelles.
- 370028, du 22 septembre 1906. — Société alsacienne de Constructions Mécaniques. — Moteur de traction.
- 870 3o2, du 8 octobre 1906. — Wengelin. — Traction électrique au moyen de solénoïdes.
- 371 5o“,du i5 novembre 1906. - Mitchell et Tue Dolter Electric Traction Co. — Traction à courant sujierficiel.
- 378213, du 29 décembre 1906. — Société française Sprague et M. Sauvage. — Contrôle à contae-teurs pour trains à unités multiples électriques.
- 370110, du 29 septembre 1906. — Tiernet et Malone. — Manœuvre automatique des aiguilles de tramways électriques.
- 370 524, du 16 octobre 190G. — Parusel. — Signal électrique.
- 370 64q, du 20 octobre 1906.- — Jansskn. — Relais électrique pour bloeksystcm.
- 370666, du 22 octobre 1906. — Juillard. — Commande à distance des aiguillages.
- 370 79g, du 3o décembre iqoS. — Fourmont. __________
- Commande automatique d'aiguillage.
- 3?t 777, du 24 novembre 1906. — Parrish. - . Caniveau latéral pour traction électrique.
- 372 113, du 5 décembre 1906. — Sikmens-Schuc-kert Weiikk G. m. b. H.—Système protecteur pour câbles conducteurs.
- 372949, du 27 décembre 1906. — Cooper. — Véhicule à propulsion mécanique.
- 870571. du 17 octobre 1906. - Kunkler. —. Touage électrique.
- 3~3 535, du 9 janvier 1907. — Varnkt. — Dispositif de prise de courant pour trôlcts.
- 378 483. du 10 janvier 1907. —Naamloozk Venno-loschap Internationale Elkctriciteit maatsciiappu. — Contrôleur électrique d’aiguilles de voies ferrées.
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- Tome LI.
- Samedi 11
- li 190?.
- 1* Année. — Nc
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ÉNERGIE
- SOMMAIRE
- BETHENOD (J.). — Sur le dimensionnement des moteurs à collecteur................................ igi
- ROSSET (G.). — Vibration ordinaire sinusoïdale et vibration ionique.............................t84
- REYVAL (J.). — L’usine hydro-électrique de J.ivet (/m).......................................... 189
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — Sur le rôle et la nature de la décharge initiale dans l'étincelle électrique,
- par G.-A. Hemsalech.................................................................... iq5
- Sur le rapport des activités du radium et du thorium, mesurées par leur radiation, par A.-S. Evf.. . ipfi
- Recherches expérimentales sur les diélectriques solides, par J. Malclès.................... 197
- Génération et Transformation. — Largeur des pèles de commutation, pas dos rlcnls cl largeur des
- balais, par F. Pelikan. ..............................................................199
- Etude delà dispersion magnétique dans les moteurs d’induction, par A. Baker cl J.-T. Irhjjv. . . 201
- Glissement, couple et pertes dans le stator du moteur monophasé {fin), par A. Thomâle,n. . . . yoi
- Transmission et Distribution. — Sur la compensation de l’inégale réparti lion du courant dans les
- conducteurs parcourus par un courant alternatif (fin), par F. Dolezalek et H.-G. Mor.r.Eit. . 208
- Sur les oscillations à haute tension et de grande fréquence dans les réseaux à couvant, continu,
- par R. ÏIiecke.................................................................................210
- Éclairage. — L'effet des lampes à faible consommation spéciiique sur l'industrie et l'éclairage électrique,
- par W. Taltoiv.................................................................... . 212
- Mesures de température effectuées sur l’arc au mercure dans une lampe en quartz, par R. Hücn et
- T. Retschixsk.'ï...........................................................................2 13
- Électrochimie. —Sur l’électrolyse du sol avec lormaLion d’un alliage liquide de sodium et de potassium, par H. Rasseït...........................................................................21D
- NOTES ET NOUVELLES
- Les réseaux de distribution de Londres (suite).-Installations de Cazadero, Trollhaltan, Wallecito. . 83
- Bobines aux fils nus d’aluminium............................................................. 88
- Bibliographie................................................................................ yy
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- Supplément à L’Eclairwje Èlectriiju
- Mu! 1907
- NOTES ET NOUVELLES
- Le Syndicat Pi-ofessionnel des Industries électriques a constitué son bureau pour l'exercice 1907 de la manière suivante :
- Président : M. A. Meyer-Mat, ancien élève de l’École Polytechnique, directeur du service « Constructions Electriques » à la Société Industrielle des Téléphones.
- Vice-Présidents : MM. E. Geoffroy, manufacturier (de la maison Geoffroy et Delore), Conseiller du Commerce extérieur ; K. Bobard, ingénieur, administrateur délégué de la Compagnie des Tréfileries du Havre; Ch. de Tavermer, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, directeur du Secteur électrique de la rive gauche.
- Trésorier : M. A. Laknaudk, fabricant de lampes électriques à incandescence.
- Secrétaires : MM. C. Zftter, directeur de la Société d'appareillage électrique Grivolas; I,. Mascart, directeur de la Société des Etablissements llenry-Lepaute.
- Les réseaux de distribution d’énergie électrique à Londres (suite).
- Westllam Corporation. — Deux groupes moteurs-générateurs de 5oo kilowatts ont été installés en octobre 190O. Chacun d’eux consiste en une machine à courant continu accouplée directement à un alternateur diphasé, chaque machine pouvant fonctionner indifféremment comme moteur ou comme générateur. L’installation de condensation consistait primitivement en deux groupes Allen comprenant chacun un condenseur à surface, les pompes de circulation,
- pompes à air et pompes auxiliaires, toutes commandées par des moteurs électriques. Les transformateurs ont été fournis par les compagnies Brusli Thomson-Houston et Westinghouse. La capacité totale des transformateurs'installés s'élève à 5 o^o kilowatts.
- Tout récemment, des unités à courants diphasés ont été mises en service pour fournir de l’énergie électrique à des installations de moteurs électriques établis à Cuslom Tlouse, CarmingTown et Stratford : les feeders monophasés ont été employés avec peu de modifications. Les installations desservies par ce réseau diphasé se sont développées avec rapidité, et leur puissance dépassait 3 ooo chevaux en mars 1907. O11 a dernièrement installé les machines nécessaires pour fournir des courants diphasés à Silverlown. l'un des districts les plus riches de Londres au point de vue des installations de force motrice. Près de 1 000 kilowatts sont absorbés par de gros consommateurs, tels que J. Knight, Tate and Son, T. \Y. Wood et autres. Ces consommateurs, dont des installations présentent un facteur de charge élevé,, absorbent environ 3 à 4 millions de kilowatts-heure par an. Le réseau de distribution est formé de câbles à haute tension doubles concentriques placés dans des tuyaux en poterie. Ces câbles peuvent transporter 2 000 chevaux. La tension employée est de 2 000 volts aux aliernateurs et de (i Ooo volts pour la transmission : elle estensuite abaissée à aoo volts pour la force motrice et l'éclairage. Les sous-stations doivent être équipées avec des transformateurs commandés par des interrupteurs alternatifs à huile.
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- Supplément à L'Éclairage Electriqu
- Mai 1907
- des arcs servant à l’éclairage tin district a été enlevée ; les groupes de lampes à courant alternatif ont été remplacés par des groupes de lampes à courant continu : ces groupes de lampes fonctionnent sur 5oo volts. Il y a aussi trois séries de lampes alimentées par des redresseurs Ferranti. Le nombre total de lampes à arc dans le district atteint 38o ; la longueur totale de câble employée atteint 200 kilomètres.
- Le tableau primitifà courant alternatif a été établi par Ferranti et est du type cellulaire à haute tension avec trois barres générales. 12 panneaux de machines de 3oo ampères, et 20 panneaux de feeders de 100 ampères. Ce tableau, bien que primitivement destiné à l’emploi de courant monophasé, a été modifié pour son application aux courants diphasés. Le nouveau tableau est relié à trois transformateurs monophasés, bobinés par 2000 volts au primaire et 6600 volts au secondaire. Ces transformateurs sont munis, du côté primaire, de deux interrupteurs à huile monophasés disposés de façon à s’ouvrir en cas d’avarie aux transformateurs. Les feeders à 6600 volts sont commandés par des interrupteurs unipolaires aven disjonction produite par des relais à action différée. Des interrupteurs de sectionnement sont établis entre les barres générales et les interrupteurs et tous les appareils soûl alimentés par des courants à basse tension fournis par des transformateurs de mesure. Le tableau de traction a été établi par la Compagnie Thomson-Houston. Il comprend cinq panneaux de générateurs de 1000 ampères, dont quatre pour les moteurs générateurs, munis de disjoncteurs à maxirna et à inversion de courant, do wattmètres, d’interrupteurs, d'appareils de mesure,
- La charge maxima pour 1907 a atteint 1 300 kilowatts ; en 1906 elle avait été de 1 64o kilowatts. La puissance absorbée pour la force motrice a passé de 3oo kilowatts en 1906, à 1080 kilowatts eu 1907. Aux ateliers Morris et Bolton, qui sont de gros consommateurs, on a établi une sous-station spéciale alimentée par deux feeders concentriques à a 000 volts sur lesquels sont intercalés des fusibles à huile verticaux du type Ferranti. Ces feeders sont con-
- nectés aux primaires de deux transformateurs de 5o kilowatts à bain d’huile de la British Electric Transformer Cu. Les moteurs ont tous été fournis par la General Electric C° : trois d’entre eux ont une puissance de 25 chevaux et un une puissance de i5 chevaux. Les moteurs ont remplacé des moteurs à gaz, et ont donné de bien meilleurs résultats que ces derniers. Une autre installation importante est celle de la Hart Accumulator G®, alimentée par une sous-station semblable à la précédente. Le courant diphasé à qoo volts est transformé en courant continu à i5o volts au moyen de deux groupes convertisseurs de 36 el de 20 kilowalls. Toute l'énergie électrique consommée est employée à la formation des plaques d’accumulateurs, et le facteur de charge atteint la valeur de 85 °ja. Le prix payé par kilowatt-heure est inférieur ào fr. io. Enfin, on peut citer encore l’installation des usines Slater et l’aimer, alimentée par quatre transformateurs de 100 kilowatts placés dans une sous-slalion qui dessert aussi d’autres consommateurs voisins.
- R. R.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Usine génératrice de Cazadero.
- La Compagnie « Portland Railway, Light and Power C° » vient d’établir sur la rivière Clackamas, à 56 kilomètres de Portland (Orégon) une usine génératrice destinée à fournir l’énergie électrique nécessaire à la ville de Portland et aux environs. En moins de deux années, celle compagnie a vu la charge de son réseau augmenter de 12 000 à 4O 000 chevaux : l’installation de deux nouvelles unités de 5 000 chevaux est commencée à la nouvelle usine de Clackamas. Jusqu’en iqoo, la compagnie avait une seule station génératrice, située à Orégon City Falls, d’une capacité de 12000 chevaux. Ensuite, elle a établi à North Portland une usine à vapeur brûlant des déchets de scieries et produisant 11 000 chevaux. La dernière usine génératrice, établie à Cazadero, vient d’étre mise en service et présente une capacité de
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- Supplément à L'Eclairage Electrique <ln ti Mai 1907
- ]5ooo chevaux, capacité qui sera portée très prochainement à 25 000 chevaux par l'adjonction des deux nouveaux groupes en cours d'installation. Enfin une petite usine à vapeur, établie à Bering, fournit le courant électrique nécessaire au chemin de fer d’Estaeada, et produit 2 5oo chevaux.
- L’usine de Cazadero est alimentée par l’eau que retient une digue située à 3 kilomètres environ eu amont. Celle digue a 20 mètres de hauteur, 54 mètres de largeur, 70 mètres de longueur à la base et 120 mètres de longueur au sommet, elle barre une vallée et alimente des conduites qui aboutissent directement à l’usine.
- L’eau passe dans trois turbines de 5 000 chevaux directement connectées à des alternateurs Bullock à 10 000 volts. Chaque turbine comprend une paire de roues et fonctionne sous une chute de 38 mètres.
- A la sortie des alternateurs, les courants triphasés liassent à travers des interrupteurs de la General Electric et vont au bâtiment des transformateurs, où la tension est élevée à 3o 000 cl à 60 000 volts. C’est sous cette tension qu’est alimentée la ligne de transmission aboutissant à Portland : cette ligne est établie en fils de cuivre.
- R. R.
- L’utilisation des chutes de Trollhattan.
- Comme l’indique la Zeitschrift des Vereins Deulscher lngenieure, des travaux ont éfé entrepris en Suède pour l’utilisaiion des chutes de Trollhâiian : les travaux ont été entrepris sous la direction de l'Etat Suédois. On fait en sorte de déparer aussi peu que possible la beauté du paysage, et de ne pas nuire au service du canal qui relie le lac W’ener avec le Guta Elffct Kattegat. T.a quantité d’eau disponible est de 320 mètres cubes lors des plus bas niveaux ; sur ce total, 62 mètres cubes doivent servir à l'alimentation du canal et 8 mètres cubes doivent être réservés pour une installation hydraulique déjà existante ; il reste donc a5o mètres cubes disponibles. La hauteur de chute est de 70 mètres; l’cncrgie totale utilisable est d'au moins 76000 chevaux. On doit employer des
- turbines Francis de 10000 chevaux chacune à arbre horizontal. L’énergie électrique sera transmise à la ville de Gothenburg, distante de 70 kilomètres. On compte installer une voie électrique pour le transport des minerais du Nord de la Suède vers Golheu-burg, et traiter électriquement ces minerais.
- E. B.
- Roues Pelton de 13000 chevaux.
- La Pelton Water Whccl C°, de San Francisco, a installé récemment à Wallecito, sur le fleuve Stanis-laus (Californie) trois roues Pelton de 12000 chevaux utilisant une chute d’eau de 425 mètres. La vitesse périphérique de ces turbines est de 5o mètres par seconde. I.es roues doubles sont montées en porte à faux aux extrémités d’un arbre creux de 8m,5o de longueur et de 5o centimètres de diamètre ; au milieu de cet arbre est calé l’inducteur d'un alternateur triphasé de f> 700 kilowatts. Les paliers sont à billes et ont 4?.o millimètres de diamètre : ils sont graissés par une circulation d’iiuiic et refroidis par une circulation d’eau. Un dispositif avertisseur fonctionne lorsque leur température dépasse une valeur déterminée. Toutes les parties soumises à la pression de 4a kilogrammes do l’eau ont été essayées à une pression de 84 kilogrammes par centimètre cfirré. Le courant produit par les alternateurs est transmis à San Francisco, à 200 kilomètres de distance : une ligne dérivée aboutit aussi à San Joa-
- 4 E. B.
- Essai d’un turbogênèrateur de 750 kilowatts.
- Des essais de réception ont été faits récemment aux ateliers Schiesischen Kohlen und Kofcswerken sur un lurbogénérateur de 700 kilowatts. T.a consommation de vapeur s’est élevée à 7kei',g8 par kilowatt-heure à pleine charge et 8kBr,7“ par kilowattheure à demi-charge. La vapeur avait une pression de 7,5 atmosphères et était surchauffée à 3oo° ;
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- Suppléii
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- le vide au condenseur à surface était compris entre yo et ç)3,5 ®/0. La consommation de vapeur était déterminée par pesée de l'eau de condensation. La variation instantanée de vitesse due à une décharge complète a été de 5,5 "/„ : variation permanente de vitesse ri a pas dépassé 2,5 °/u dans les memes conditions. Les variations de tension sans réglage de l’excitation et de la vitesse de rotation ont été de ir,6 % pour une décharge brusque et de 8,5 °/„ pour une charge brusque. La variation de vitesse instantanée pour une charge brusque a été de 3,7 °/0,. et la variation permanente n'a pas dépassé o,8 °/c). Un essai de surcharge à y5a kilowatts pendant une heure a donné des résultats très satisfaisants. T/économie de vapeur réalisée par l'emploi de ce lurhogé-néralour en remplacement de groupes électrogènes à pistons s’élève à i4 J/„ à pleine charge et °/„ à demi-charge environ.
- E. B.
- Sur remploi de moteurs à gaz à aspiration dans les usines génératrices électriques.
- L Elekiroteohnik und Maschinenbau reproduit une étude de M. Campbell sur l’emploi de moteurs à gaz à aspiration clans les usines génératrices électriques. J/autcur donne les indications fondamentales suivantes sur les installations de moteurs à gaz :
- i° Le gazogène doit être constitué par des plaques d’acier et la base doit être formée d’une plaque de fonte. Les plaques d’acier travaillent moins, sous l'influence de variations rapides de température, que les plaques en fonte et le gazogène reste plus longtemps étanche. J)’aulre part, la plaque de fondation en fonte résiste plus longtemps à la corro-
- 2° Le revêtement du générateur avec une substance incombustible doit avoir au moins 20 centimètres d’épaisseur. Entre ce revêtement et les plaques d’acier doit être interposée une couche épaisse de sable comme calorifuge ;
- 3° La plaque de fondation du scrubber doit aussi être en fonte, pour éviter les corrosions;
- 4° La trémie de remplissage du générateur ne doit pas être trop petite, de fayon que l’on n ait pas à la remplir trop souvent ;
- 5° Les scrubhers doivent être suffisamment grands pour suffire au nettoyage du gaz pendant un ari sans remplacement du coke.
- L’auteur indique, d’après les résultats de ses expériences, que les pertes de chaleur à l’arrêt ne sont, dans une installation de gazogène, que le vingtième à peu près de ce qu’elles sont dans une installation de machines à vapeur. Tandis qu’il suffît de iker,6 de charbon par heure pour maintenir allumée pendant la nuit une installation de gazogènes de a5o chevaux, une installation de chaudières de même puissance absorbe au moins 33 kilogrammes de charbon. La consommation d’eau d’une installation de gazogène est comprise entre 6,7 et. 9 litres par cheval-heure effectif. Les renouvellements et les réparations sont insignifiants. Les dépenses annuelles qui en résultent s’élèvent à 72 francs pour une installation de 5o chevaux et 96 francs pour une installation de 100 chevaux : pour une installation de 200 chevaux, on peut compter annuellement sur r5fi francs ; pour une installation de 3oo chevaux sur 2/|û francs, et, pour une installation de 5oo chevaux sur 36o francs.
- L auteur donne
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- Supplément à L'Éclairage Électrique du n Mai 1907
- tre les dépenses d’exploitation de deux usines génératrices do Guernesev, dont 1 une est équipée avec des moteurs à gaz et l’autre avec des machines à vapeur. La première fournit du courant pour la force motrice et la seconde pour l'éclairage.
- D’après les indications de l’auteur, la consommation de charbon par kilowatt-heure s’est élevée à ok8,,,y5 pour une petite usine génératrice munie do moteurs à gaz fonctionnant 7 heures et demie par jour et ayant produit en 29 jours O917 kilowatts-
- Des essais d’un mois faits sur une installation comprenant 3 moteurs à gaz de 5o chevaux alimentés par un gazogène ont conduit à une consommation de 1 kilogramme de coke par cheval-heure aux moteurs électriques alimentés par la ligne.
- L auteur termine en citant des chiffres indiqués par Douglas sur la consommation par kilowatt-heure de différents moteurs jusqu’à 1 5oo chevaux.
- Bobines en ÛIs nus d’aluminium.
- On sait que l'aluminium se couvre, dès la température de i5° centigrades, d’une couche de son oxyde, qui, bien qu’à peine visible, constitue une résistance assez grande pour qu’une différence de potentiel d’environ o,5 volt soit nécessaire pour la percer. Celle propriété de l'aluminium est avantageusement utilisée, d’après une récente invention de M. b'. Singer (brevet français 366 908), pour le bobinage des électro-aimants, des solénoïdes, etc., avec du lil nu d’aluminium, dont les spires peuvent se toucher sans l’intermédiaire d’un matériel isolant; néanmoins, les couches d une telle bobine doivent, naturellement, être séparées par un isolant quelconque, car il existe entre elles une différence de potentiel élevée.
- Des essais, exécutés avec soin, ont démontré l’utilité de celte nouvelle invention.
- Kilo offre, comparativement aux fils de cuivre isolés qu’on emploie actuellement :
- i" Lne économie matérielle do à 5o r,/0 ;
- 2ù Une diminution de poids d'environ 55 °/0.
- 3n Lue sûreté sensiblement augmentée du bon fonctionnement en beaucoup de cas, si les bobines, par exemple, sont employées dans des endroits humides ou rem-
- plis de gaz ou de vapeurs acides, ainsi que pour les moteurs de tramways, grues, etc.
- On a, en effet, trouvé que la couche d'oxyde, qui forme et garantit l’isolement du fil (l’oxyde d'aluminium u'esl rien d’autre que de l’argile, c'est-à-dire la matière brute de la porcelaine) se renforcetellemeni par l'influence de l’humidité que plusieurs centaines de volts sont nécessaires pour percer cet isolement. Il en résulte que des bobines, fonctionnant à l’air (comme les bobines de champ des moteurs de tramways ou des grues, les bobines de télégraphes ou de sonneries électriques, etc. etc.), ne sont pas détériorées par l’humidité de l’air ou de la terre, si elles sont faîtes en fil nu d'aluminium; au contraire elles fonctionnent d’autant mieux, qu’elles sont exposées à l'influence de l'humidité.
- L’oxyde d’aluminium ne présente pas l’inconvc-nient de se détacher peu à peu, ce qui se produitpour les oxydes de tous les autres métaux, employés pour les fils électriques, par exemple, les oxydes du cuivre, du fer, etc. Pour cette raison, il va sans dire que cet isolement naturelest de beaucoup supérieur à tous les isolements organiques (caoutchouc, soie, coton, etc.) et cela également au point de vue de la stabilité et de la capacité de résister aux températures élevées. Les bobines en fil d’aluminium peuvent facilement supporter des températures de plus de 100 centigrades si, pour le corps de la bobine et les couches intermediaires isolantes, on a choisi des matériels incombustibles.
- On pouvait craindre de voir l’oxydation du fil d’aluminium s’accroître rapidemenlel continuellement sous l’action du courant électrique; cette appréhension s’est trouvée mal fondée comme le démontrent les expériences faites depuis de longues années dans l’utilisation de lignes aériennes en aluminium. Aux Ktats-Unis particulièrement, on emploie beaucoup l’aluminium pour les lignes aériennes de transmissions de force à longues distances, et, il y a quelques mois, M. J. Parke dans une conférence de la « Cana-diaa Eleclricai Society », faisant une comparaison détaillée entre les lignes de cuivre et celles d'alumi-ium, constatait que la durée de celles d’aluminium se trouve supérieure à celles de cuivre.
- La conductivité électrique de l’aluminium étant inférieure à celle du cuivre (r/1,7), la question du volume, notamment pour la construction de machines électriques, joue un grand rôle. Il résulte des calculs, faits dans cet ordre d’idées, que, pour des diamètres jusqu'à rmi03, et imm,5, le Jîl d'aluminium, bien qu'avant un volume pins grand, ne. nécessite pas plus déplacé qu’un fil de cuivre rond, isolé par une double couche de soie ou de coton. Lorsqu’il s’agit de dimensions supérieures, on doit se servir de fils quadrangulaires ou ovales (au lieu des fils ronds) tels qu’on les emploie pour les machines électriques de grande puis-
- Pour le calcul d’une bobine en fil d’aluminium, on doit encore considérer que le coefficient de
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- L’Eclairage Eleetriqi
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- température de l'aluminium n’est que de o,36, c'est-à-dire qu’il est inférieur de 10 °/0 à celui du cuivre, et, en outre, que les bobines en fil d’aluminium se refroidissent mieux et plus vite que celles en fil de cuivre isolé. Les essais ont démontré que, pour atteindre la même température, la bobined’alu-miniurn peut être chargée de 20 n/0 de plus qu'une bobine de til de cuivre de la même capacité. Eu égard à ces considérations, on doit prendre : 1/1,0
- dans les calculs comme rapport entre la conductivité de l’aluminium et celle du cuivre.
- Le tableau ci-dessous offre une comparaison détaillée entre quelques bobines de différents types en cuivre et en aluminium, en ce qui concerne les dimensions, l’espace, la résistance, le poids, le prix et les économies à faire, en employant des bobines en aluminium :
- BOBINES EXCITATRICES D’UNE GÉNÉRATRICE DE 4oo KILOWATTS, 43o VOLTS, 110 TOURS PAR MINUTE, 10 BOBINES
- La fabrication de ces bobines est réellement des plus simples :
- On enroule les bobines comme d’habitude, s’il s’agit de bobines sur coips, en plaçant seulement, entre les différentes couches de fif (non pas entre les différentes spires) des couches intermédiaires, de préférence d’une matière hygroscoprqtie (papier amiante, papier dur ordinaire ou toile) de la plus faible épaisseur possible (omni, 1 à oaim,4)- il est tout particulièrement nécessaire que les couches intermédiaires soient de quelques millimètres plus larges que l'enroulement de la bobine, de sorte qu’elles dépassent
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- les spires extrêmes de 1 à 3 millimètres de chaque côté, afin que le courant 11e puisse passer d’une spire finale à une spire correspondante de la couche adja-
- E11 cas d'enroulement sur gabarit, il faut veiller particulièrement à ce que les couches intermédiaires ne se déplacent pas lorsqu’on retire ia bobine du gabarit ; il est donc bon d’enrouler les bobines dans une boîte (comme pour de grosses machines) ou de placer aux endroits voulus, avant de procéder â l'enroulement, des bouts de ficelle assez longs pour qu’on puisse les nouer avant de retirer la bobine du gabarit, de manière à empêcher les couches intermédiaires de se déplacer.
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- Les bobines une fois complètement enroulées, on peut renforcer sensiblement la couche d'oxyde, formant l’isolant, en plongeant les bobines dans l’eau, et en y faisant passer le courant électrique : il va naturellement de soi que le corps des bobines doit être, en ce cas, en une matière surlaquolle l'eau n’ait point d’action.
- Ou peut obtenir encore une polarisation du fil d'aluminium par un bain électrolytique, en trempant la bobine enroulée (ou un certain nombre de bobines en série) dans une solution de lessive de soude ou de calcium citrique pendant quelques minutes, et en envoyant un courant continu à travers le bain, de façon que les bobines soient connexées avec le pôle positif et une plaque de plomb avec, le pôle négatif. Les bobines sont ensuite séchées par un fort courant électrique. Une telle immersion n’est du reste nécessaire que pour des bobines très grandes ou lorsque ces bobines doivent être utilisées pour des transformateurs présentant une grande différence de potentiel entre les divers enroulements, ou pour dos enroulements bifilaires, ou avec des inductions de hauts voilages.
- Par le courant alternatif, la couche d’oxyde se forme un peu plus lentement; apres avoir achevé l'enroulement, 011 devra donc faire parcourir toute bobine pour courant alternatif, pendant un quart d’heure environ, d'un courant continu d’une intensité telle qu’au bout de ce temps, les bobines aient une température de tooù iao° centigrades.
- Jusqu’à présent, il était diflicilc de souder les 11 1 s d’aluminium, et, par conséquent, on devait se servir d’un seul fi! pour enrouler chaque bobine. 11 est vrai que dans la plupart des cas il suilil de nouer les bouts des fils ou de les entrelacer puisqu'ils se trouveront, pour ainsi dire, fondus ensemble dès qu’il se produira une perle de tension élevée, mais dans beaucoup de cas il serait certainement avantageux de pouvoir souder les bouts des (ils.
- L’inventeur a trouvé une méthode simple et sûre de souder les fis d’aluminium par une soudure autogène qui offre une connexion sans perte de tension. Celte méthode 11’exige ni appareils spéciaux, ni des études ou desexpcrieiic.es, rien qu’un brûleur à alcool, benzine, gaz ou oxygène et le fluide composé par l’inventeur, pour 11e produire qu'une réduction de l’oxyde de l'aluminium.
- Ces brevets sont actuellement exploités par le « Syndicat pour des bobines en aluminium, Société anonyme à Berlin.» Celle sociétéaecordedes licences pour l’application de ces brevets dans' les usines d'appareillage électrique de tout genre : machines électriques, lampes à arc, rhéostats, compteurs d'électricité, instruments, inducteurs, appareils médicaux électriques, régulateurs à bouton (pour les ascenseurs), téléphones, télégraphes, sonneries, tramways électriques. F.n ce qui concerne ces derniers, on espère particulièrement beaucoup des
- bobines en aluminium, car l'emploi des bobines en cuivre isolé y présente de nombreux inconvénients.
- TRACTION
- Prolongement du City and South London Hailway.
- La ligne du City and South London Raihvay, l’une des premières construite en tubes, vient d’ôtre prolongée jusqu’à Euston. L’ElcdriealEngineer dorme, sur ces installations, quelques détails intéressants.
- Le prolongement de la ligne part do « Angel » Islington, et aboutit à un pont situé au-dessous de la station d’Euston du London and Norlh Western Raihvay : une station intermédiaire donne accès aux stations de Ivings Cross et de Saint l’ancras. La longueur de la nouvelle ligne est pratiquement de l\ kilomètres.
- Le diamètre du tunnel est plus petit que celui des autres tubes : il est de 3m,i5. Le tunnel a été creusé comme les autres au moyen de boucliers et d un excavateur rotatif de Price. Les segments en fonte pour la construction du tube ont été fournis par les Sheepbridge Iron C°, Stanlon Iron vvorks C° et Nortbamplonshire Direct Castings O. Les rails ont été fournis par Waller Scotl, de Leeds. Le troisième rail pèse a5 kilogrammes par mètre courant. Il est supporté par des isolateurs en porcelaine et est éelissc au moyen de joints Neptune en cuivre. Aux endroits des stations, le tunnel a q mètres de diamètre. Le tunnel est éclairé dans toute sa longueur au moyeu de lampes à incandescence placées tous les ib mètres ; les stations sont éclairées au moyen de lampes à arc en vase clos. Les circuits d’éclairage sont complètement indépendants des circuits de traction. Neuf ascenseurs électriques assurent le service des différentes stations : ils sont du type Otis.
- •Les feeders à haute tension sont isolés au papier et ont été fournis par la Compagnie Lahmcyer : ils relient l’usine génératrice de Stock-web à la sous-station de Islington et sont supportés par des consoles fixées aux parois du tunnel. Un tableau de feeders, placé à Islington, reçoit l’arrivée de ces câbles et permet d’effectuer les différents branchements dérivés. Les câbles sont armés de fils d’acier.
- Le système d'alimentation de la ligne est très particulier en ce que l’on a adopté le système de distribution à trois fis. En réalité, c’est même un système à cinq fis car la distribution principale est effectuée par deux conducteurs extrêmes présentant une différence de potentiel de a 000 watts. Anx sous-stations de London-Bridge et de Islington, on a installé des moteurs générateurs comprenant chacun quatre machines génératrices à courant continu à 5oo watts reliées en série. Lus rails de roulement forment le fil neutre ou central du système; le troi-
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- sième rail d’un tunnel est relié au conducteur positif intermédiaire et le troisième rail de l'autre tunnel est connecté au conducteur négatif intermédiaire. A l’extrémité de la ligne, où les tunnels forment une boucle, on passe sur une section isolée qui relie les deux portions de voie l’une à l’autre : cette section isolée a 9 mètres de longueur. Les locomotives franchissent la section isolée avec l’clan qu’elles ont acquis : pour l'éclairage des trains, on a disposé un petit conducteur intermédiaire de faible section interrompu sur une longueur restreinte. Ce conducteur intermédiaire est connecté à l'un des troisièmes rails par un fusible.
- L usine génératrice qui fournit toute l’énergie électrique nécessaire à la ligne est située à Stock-well, à côté de la gare terminus. La chaufferie comprend douze chaudières « Economie » de Davey Paxman and C°, produisant chacune 4 000 kilogrammes de vapeur par heure, et deux chaudières Taylor de môme puissance. Toutes les chaudières sont munies de chargeurs mécaniques du type Yicars. L’eau d'alimentation et de condensation est prise dans un puits artésien et passe par un épurateur Patterson.
- La salle des machines contient sept groupes générateurs de 2800 kilowatts au total. La puissance moyenne de chaque générateur est de 407 kilowatts : on a adopté ccttc faible puissance à cause de l’emploi d'un réseau à cinq fils. Un nouveau groupe, récemment installé, comprend deux dynamos de 3oo kilowatts. Le condenseur de ce groupe, du type à surface, est à quadruple circulation ; il est desservi par des pompes à air Edwards.
- Les deux sous-stations, établies à London-Bridge et à Islington, contiennent chacune une batterie d’accumulateurs comprenant 5oo éléments Tudor : le milieu de ces batteries est relié à la terre. Les survaleurs employés avec ces batteries sont de deux types. Ceux de la sous-station de London-Bridge sont des survolteurs ordinaires non réversibles ; à Islington, les survolteurs sont du type Higblïeld et fonctionnent automatiquement à la charge et à la décharge de la batterie. Aux deux sous-stations, on a installé des moteurs générateurs doubles compre-
- nant chacun deux machines avec induit à double bobinage, de telle sorte qu’une unité est équivalente à quatre machines groupées en série. La jonction centrale est reliée aux rails de roulement; les jonctions intermédiaires sont reliées aux conducteurs positif et négatif, et les deux extrémités du groupe sont reliées aux feeders positif et négatif à haute ton-
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- Nouvelles locomotives électriques pour trains de marchandises.
- La General Electric C° et l’American Locomotive C° ont établi récemment des locomotives do grande pression pour le Kansas City and Wesport Bell llail-vvav. Ces machines sont munies de quatre moteurs delà General Electric capables de développer un effort de traction de ia5oo kilogrammes. Cette locomotive peut remorquer à la vitesse de i3 kilomètres à l’heure sur une rampe à 20 °/00 un train de 200 tonnes. En palier elle pourrait atteindre, avec le môme train, une vitesse d’environ 30 kilomètres à l’heure.
- Les moteurs sont placés sur un truck à barres égalisatrices, à ressorts à boudins et à doubles ressorts elliptiques. Ces trucks sont d’une construction particulièrement robuste. La bobine est située au milieu de la locomotive, entre les deux bogies. De part et d'autre de cette cabine sont disposés des coffres contenant les résistances et les appareils, tels que contacteurs, sablières, etc. L’air nécessaire pour les freins est fourni par un compresseur placé au milieu de la cabine, à côté du manipulateur. '
- Les mômes Compagnies ont établi, pour l’Illinois Traction Syndieate, deux locomotives du môme genre munies chacune de quatre moteurs de la General Electric C° qui sont capables de développer un effort de traction normal de 8000 kilogrammes, et un effort de traction de 10000 kilogrammes pendant quelques temps. Ces différentes machines sont prévues pour fonctionner sur courant continu à 5uo volts.
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- côté de cette charpente, une petite cabane contenait les appareils nécessaires pour les mesures. Les conducteurs qui amènent le courant aux isolateurs passent par des tubes de porcelaine comme ceux dont il vient d'être question et montent parallèlement aux murs extérieurs contre lesquels ils sont soutenus par des isolateurs extrêmement volumineux établis pour supporter 200000 volts. Ces isolateurs ont 68 centimètres de hauteur, 53 millimètres de diamètre et pèsent 48 kilogrammes : même dans les conditions les plus défavorables, ils supportent sans aucune difficulté la tension de 200000 volts.
- l.’n certain nombre dedispositifs de sécurité, prévus avec un soin minutieux, donnent toute garantie contre les accidents qui pourraient se produire. C’est ainsi que les portes donnant accès aux appareils à haute tension sont verrouillées automatiquement quand les appareils sont sous tension.
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- 37o33S, du 9 octobre 1906. — Plisson. — Poste téléphonique intermediaire.
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- 370734, du a4 octobre 1906. —AteliersThomson-JIouston. — Perfectionnements aux tables multiples téléphoniques.
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- 371 120, du 6 novembre 1906. — Société World Plascii Company. — Appareil pour la transmission télégraphique.
- 373 321, du 4 janvier 1907. — Rothkiwikl. — Transmetteur télégraphique.
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- 371 488, du a4 janvier 1906. — Oudin. — Grapho-téléphone.
- 370071, du 27 septembre 1906. — Berger. — Calotte protectrice pour cornet acoustique de télé-phone.
- 370 377, du 11 octobre 1906. — Conti. — Protecteur sanitaire pour récepteur téléphonique.
- 871 771, du 24 novembre 1906. — Mosbacii. — Coquille protectrice Expliquant aux récepteurs téléphoniques.
- 373071, du 8 mars 1906. — Ratignier et la Société Pervilhac et Cir. — Emploi du papier pour éviter le contact direct des oreilles avec les récepteurs téléphoniques.
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- 372 107, du 5 décembre 1906. — Prisse. — Système de microphone.
- 372 791, du 21 décembre 1906. — Iâorn. — Récepteur pour la transmission à distance d’écritures, etc., etc.
- 378116, du 29 décembre 1906. — Société Anonyme Iæ Transmetteur International dit Haut Parleur et II. Rassompikure. — Récepteur tclcphoni-
- 373.186, du i‘>r décembre 1906. — National Cash Résister C°. — Installation téléphonique.
- 3738S/1 du 23 janvier 1907. — Stuidle, — Distribution pour réseaux téléphoniques.
- .Radiotélégraphie 0.
- 370433, du h octobre 1906. — Delarue. — Système de télécommunication.
- 370 653, du 20 octobre 1906. — Rudenberc. Procédé pour produire ou pour amplifier des oscillations électriques rapides.
- 371 343, du 12 novembre 1906. — Cabot. — Système de télégraphie sans fil.
- 371 906, du 3o octobre 1906. — The Brown Iloi-sting Machinert C". — Mâts pour la télégraphie sans
- fil.
- 3;2 3oo, du 7 décembre 1906. — De Forest. — Perfectionnements aux, aérophores.
- 3-2 3oi, du 7 décembre 1906. — De Forest. — Appareil pour téléphonie sans fil.
- 373 2î4, du 29 décembre 1906. — Ducketet. — Dispositif d’oscillateur destiné aux postes de téléphonie et de télégraphie sans fil.
- 373 719, 'lu 29 septembre 1906. — Maury. — Appareil destiné à assurer le secret de communications dans la télégraphie avec ou sans fil.
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- Il est donné une analyse bibliographique des ouvrages dont deux exemplaires sont envoyés à la Rédaction.
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- TEncyclopédie scientifique des Aide-Mémoire s’est enrichie, dans ces derniers mois, d’un certain nombre de livres intéressants; le livre de M. Paraf mérite d’être tout particulièrement signalé. La question de la commutatrice, qu il a étudiée de manière excellente, présentait cet avantage qu’elle pouvait être exposée avec détails sans sortir des limites imposées par le format usuel de la collection, et l’auteur a pu creuser son sujet, plus heureux en cela que beaucoup de collaborateurs de XEncyclopédie qui ne peuvent souvent qu’effleurer les questions et en extraire la substance strictement nécessaire aux études générales d’un ingénieur.
- L'étude de la commutatrice est, à l'heure actuelle, tout particulièrement utile. Celte combinaison, d’ailleurs réversible, du moteur synchrone et de la génératrice à courant continu rend les plus grands services dans les réseaux électriques étendus puisqu’elle permet de transporter l’énergie sous forme de courants polyphasés et de l’utiliser pratiquement sous forme de courant continu ; ou peut, dans bien des cas, obtenir la même transformation au moyen d’un groupe motcur-gcnérateur, constitué par deux machines distinctes et accouplées rigidement, mais ce groupe présente, par rapport à la commutatrice, des inconvénients multiples : coût sensiblement plus élevé du premier établissement ; rendement iniérieur
- (’) Un volume petit in-8 de ig5 pages avec 58 figures. —
- (84,2 °/o ou 86,4 % en moyenne, contre 91,1 °/0 pour la commutatrice) surtout lorsqu’il s'agit d’appareils de grande puissance ; il ne présente pas, d’autre part, les avantages particuliers de la commutatrice : moindres risques d’avarie, aptitude plus grande à supporter de fortes surcharges momentanées, et. enfin cet avantage, qu’il n’y a pas, avec elle, de transport d’énergie mécanique puisque le couple nécessaire à la production du courant continu et celui fourni par le courant alternatif sont appliqués à la même armature. Il est donc intéressant pour les constructeurs et les ingénieurs de trouver, dans le livre de M. Paraf, l’ensemble des notions théoriques et pratiques concernant cette machine relativement récente (') dont les propriétés sont parfois insuffisamment connues.
- Dans les chapitres successifs, l'auteur traite successivement des conditions et des particularités de fonctionnement des cominnlatrices, monophasées ou polyphasées, de leur montage, mise en marche et association, de leur étude expérimentale, de leur calcul et de leur construction, il en signale enfin les applications diverses.
- Un dernier chapitre est consacré aux transformateurs tournants autres que les commutatrices, —
- U) Les premières commutatrices industrielles ont été étudiées en Amérique par M. Parshnll, de la G. E. Co, sur les base» mômes des génératrices ordinaires h courant continu. Le premier convertisseur existant, on dehors de l'Industrie, est plus ancien; il fut établi en i885, pour le Technicum College de
- deux bagues.
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- Supplée
- L’Eclairage Electrique du n Niai tyo^
- groupe moteur-générateur; transformateur Arnold; redtesseurs Pollak., Auvert et Ferrand, Saeerdofe ; permutatrices Hulin et Leblanc, Rougé et Faget, — cette élude, très résumée, présente cet intérêt, au point de vue industriel, que l’auteur indique les défauts et les avantages comparés de ces appareils.
- A. Bq.
- L’hygiène du travail (') ; la sécurité du tra-par L.. Grillet, Inspecteur du Travail.
- L'Encyclopédie Seienli/tgue des Aide-Mémoire devait déjà à M. Grillet deux ouvrages consacrés à la Législation des Accidents du Travail et à la Réglementation du Travail dans les établissements industriels, elle publie aujourd’hui deux manuels du même auteur qui, dans le même ordre d’idées, continuent les travaux précédents.
- Le premier de ccs ouvrages se propose d’indiquer aux ingénieurs et aux chefs d’entreprise les prescriptions d'hygiène déterminées par les règlements et les dispositifs divers permettant de les appliquer : après un résumé historique de la législation et l’examen des prescriptions d’hygiène concernant le travail des femmes et des enfants, M. Grillet fait un commentaire détaillé des lois et décrets qui régissent l’hygiène générale des ateliers, il expose ensuite la procédure appliquée par l’inspection du Travail et les différentes causes qui peuvent rendre un atelier insalubre ainsi que les moyens d'y remédier. Le dernier chapitre concerne les prescriptions spéciales applicables à l'emploi de substances toxiques ou d’objets contaminés.
- Le second volume contient la description des appareils de protection et des dispositifs de sécurité qui ont fait leurs preuves en môme temps que de ceux qui ont été suggérés à M. Grillet par le souci de concilier la sécurité de l’ouvrier et le3 nécessites industrielles. Ce volume complète fort heureusement le précédent en donnant aux chefs d’entreprises les différents moyens d’appliquer les prescriptions légales. Le plan suivi dans ce second volume est d'ailleurs le môme que pour le premier. L’ensemble
- (') Un volume petit in-8 de iya pages et y figures. — Gauthier-Villahs, éditeur, Paris. — Pr. : a fr. oo.
- (2) Un volume petit in-8 de 2a3 pages et î5 figures. —
- des ouvrages de M. Grillet peut rendre les plus grands services à des hommes absorbés parles soins de leur industrie et à qui manquent souvent les loisirs d’étudier ces questions complexes ; les avantages que présentent les dispositifs adoptés pour assurer la securité du travail n’ont pas d’ailleurs seulement un caractère humanitaire, ce qui suffirait à en rendre l’emploi nécessaire, ils ont aussi une influence notable sur la production et, dans un grand nombre d’usines, une installation méthodique, en supprimant toutes chances d’accident, a rendu aux ouvriers une liberté d’esprit et une facilité de travail qui entraînent des résultats appréciables au point de vue économique.
- J. N.
- Le coût de la force motrice ; le labourage électrique ('). — Les forces hydrauliques et les applications électriques aii Pérou (2), par E. Guarini.
- M. Guarini excelle dans ces petites brochures très illustrées, qui ont à peu près la portée et les dimensions d’un article de Magazine. 11 y fait preuve, le plus souvent, d’un certain savoir-faire de vulgarisateur et la lecture en est facile et intéressante.
- Les deux brochures qu’il vient do publier lui ont été inspirées par le souci de la mise en valeur des pays neufs. Actuellement professeur à l’École d’Arls et Métiers de Lima, il s’est préoccupé des richesses économiques inexploitées que recèle Te Pérou et des moyens d’action qu’offre l'électricité : la première brochure, après un exposé comparé du prix de revient de la force motrice produite par l’homme, le cheval, le boeuf et le moteur électrique, conclue à 1 emploi du labourage électrique et donne quelques détails sur les charrues électriques actuellement employées. La seconde brochure est née d’un voyage d’ctudes dans le Sud du Pérou; elle étudie les forces hydrauliques dont dispose le pays parcouru et leur utilisation au moyen de l’électricité. La partie la plus importante de cette brochure concerne l’ulili-salion possible'du lac Titieaca(3).
- M. M. (*)
- (*) Brochure in-8 do tfi pages avec J2 figures. — H. Du-(3) Éclairage- Électrique, t. XL Y], 3i mars 1906,' p- cxi.vi.
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- Tome LI.
- Samedi 18 Mai 1907.
- 14' Année. — N° 20.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- BLONDEL (A.). — Sur la décharge des condensateurs alimentés par des courants alternatifs et
- sur le réglage des transformateurs à la résonance....................
- ROSSET (G.). — La répartition du courant dans les électrodes................
- Pages
- 217
- 228
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — Sur la conductibilité électrique des alliages et la théorie des électrons, par
- R. bcHEKCK................................................................................. a35
- Sur la résistance électrique des alliages, par R.-S. Willows................................ 289
- Génération et Transformation. — Formule empirique pour déterminer la courbe d'hystérésis, par
- E. Mür.r.KNDOJiF...........................................................................2/10
- Nouveau type de moteur d’induction, par I.-J. Hunt..........................................a/ja
- Moteur monophasé Fcltcn et Guilleaume-Lahmeyer, par M. Osnos....................................a44
- Transmission et Distribution. — Sur les oscillations à haute tension et de grande fréquence dans les
- réseaux à courant continu (jiri), par R. Hikcrk.............................................247
- Sur les câbles souterrains, par W.-M. Rocerson. . •.........................................248
- Éclairage. — Sur la température et l’émission des lilamcnts de charbon, d’osmium et de tungstène, par
- À. Grau.................................................................................... a5o
- Erratum...............................................................................................a5a
- NOTES ET NOUVELLES
- Nouvelle usine génératrice de Haverhill................................................................. 38
- Sur le rendement des turbines à vapeur et des machines à vapeur à piston. . .................iou
- Applications mécaniques....................................................................................103
- Brevets français.......................................................................................... 104
- Bibliographie........................................................................................111
- Lafe?
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- Supplément à L'Éclairage Électrique
- 18 Mai 1907
- 98
- NOTES ET NOUVELLES
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Nouvelle usine génératrice de Haverhill.
- h'Electrical World décrit la nouvelle usine génératrice de Ilaverhill (Mass.) établie par la Haverhill Electric C° pour alimenter un réseau auquel sont reliés 2000 chevaux de moteurs, 541 arcs multiples à courant alternatif, ao3 arcs Brush pour l’éclairage des rues et 26000 lampes à incandescence de 16 bou-
- L’usine génératrice est établie à Watcr Street sur la rive gauche de la rivière Mcrrimack, à 600 mètres du point central du réseau. L’ancien équipement de cette usine comprend un certain nombre de chaudières horizontales tubulaires à relourde flamme, plusieurs machines à vapeur et des dynamos génératrices de différentes provenances entraînées par courroies. Le service des lampes à incandescence était assuré par un alternateur Stanley diphasé de 288 kilowatts à 133 périodes, 2 800 volts et par deux alternateurs de 120 kilowatts à 125 périodes établis pour la même tension. Ces machines ne peuvent pas fonctionner en parallèle. L'éclairage des rues était assuré par un générateur de g,6 ampères établi pour 120 arcs, par une machine Brush de 4o lampes et une de 5o lampes, par une dynamo de 4o lampes, une machine Brush de 120 lampes de 6,6 ampères et deux machines Thomson-Houston de 5o lampes. La distribution d'énergie électrique pour la force motrice était effectuée uniquement sous forme de courant continu ; deux génératrices à 55o volts de la General Electric, de 5oo et de 3oo kilowatts, assuraient le service.
- La nouvelle usine est desservie par une soute à charbon de 3oo tonnes, d’où un transporteur amène le combustible à la chaufferie. Les chaudières sont munies de chargeurs automatiques Roney, où lu • charbon passe après avoir été pesé. Le convoyeur est entraîné par un moteur triphasé de 10 chevaux à 55o volts ; les chargeurs sont actionnés par un moteur semblable. La chaufferie comprend trois chaudières de 65o chevaux Altman et Taylor à tubes d'eau, du type Babcok et Wilcox. Un économiseur dessert ces chaudières. Les cendres sont enlevées par un transporteur à augels. La salle des machines contient deux machines à vapeur et deux turbines à vapeur : on peut employer de la vapeur saturée ou de la vapeur surchauffée. Les turhines à vapeur entraînent des alternateurs Westinghouse de 1 000 kilowatts à 2 3oo volts, 60 périodes, 1800 tours par minute. Les machines à vapeur entraînent deux dynamos à courant continu de 5oo kilowatts sous 55o volts. La condensation est assurée par des condenseurs à surface, dont l’eau de refroidissement est prise dans la rivière Merrimack. A côté des groupes principaux, l’usine génératrice contient plusieurs groupes convertisseurs comprenant deux dynamos Brush à arc de 9,6 ampères qui desservent chacune I2Ô lampes et sont entraînées par des moteurs d'induction Westinghouse de 100 chevaux à 220 volts, une génératrice à courant continu de 62 kilowatts à 55o volts entraînée par un moteur triphasé de 12b chevaux à 2 200 volts, une excitatrice de 5o kilowatts à i2ü volts. Le tableau de distribution, établi dans une partie séparée des bâtiments, est particulièrement intéressant : il communique avec la salle des
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- ^Supplée
- i L'Éclairage Électrique du :8 Mai 1907
- Une des sept
- sphasées de la ligne Roino-Civita-Castellana, avec deux remorques.
- Traction Monophasée, système
- Westinghouse
- Principaux avantages de ce système
- SIJK LE SYSTÈME A COURANT CONTINU
- Réduction des frais de premier établissement. Réduction des frais d’exploitation.
- Augmentation du rayon d’action d’une station centrale.
- Suppression des sous-stations avec commutatrices. Suppression du personnel dans les sous-stations. Diminution des pertes de ligne.
- Un plus bas potentiel aux bornes du moteur. Un contrôle plus économique et plus effectif.
- Un meilleur réglage du voltage et par conséquent un meilleur service.
- Moindre danger de décharges statiques pour les équipements.
- Absence absolue d’action électrolytique.
- Ce système a déjà été adopté par io chemins de fer ou tramways interurbains, en Amérique et en Europe, comprenant plus de 480 kilomètres de lignes ; la puissance totale des équipements pour ces lignes est de lio 000 dix.
- Société Anonyme Westinghouse
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- & L’Éclairage Electrique du 18 Mai 1907
- machines par une galerie dominant celle-ci. Les barres générales, les rhéostats d’excitation et les transformateurs des différents moteurs sont disposés dans le sous-sol du bâtiment du tableau de distribution. Les panneaux à courant continu sont munis de régulateurs Tirill. R. R.
- Sur le rendement des turbines à vapeur et des machines à vapeur à piston.
- L’jElektroteehnik and Maschinenbaa reproduit une étude très documentée de M. F. Langer sur le rendement des turbines à vapeur et des machines à pis-
- L’auteur indique d’abord qu'il serait «avantageux d’adopter comme unité le poncelet (100 kilogrammes), d’évaluer le vide en atmosphères, et de n’envisager jamais que la puissance effective. Mais, même en admettant une uniformité suffisante dans les unités et les bases d’évaluation, une comparaison ne peut être valable que si elle est basée sur le rendement thermodynamique ou le rapport du travail fourni sur l’arbre par kilogramme de vapeur au travail théorique que devait fournir l’expansion adiabatique (que le diagramme de Mollier permet de déterminer commodément). Si par exemple une machine fonctionnant avec de la vapeur à i3 atmosphères et à 3oo° présente pour 0,1 atmosphère de vide une consommation de vapeur de 5 kilogrammes par cheval-heure, on voit, d’après le diagramme de Mollier, que 198 calories par kilogramme sont libérées dans l’expansion de 1 kilogramme de vapeur de r3 atmosphères et 3oo° à 0,1 atmosphère. La machine consomme donc 198 X 5 —990 calories par cheval effectif. Un cheval effectif correspondant à 637 calories, le rendement thermodynamique effectif a pour valeur
- On 11e peut évidemment comparer, au point de vue du rendement thermodynamique, que des machines travaillant dans des conditions analogues. D’après les résultats d’un grand nombre d’essais pratiques, l’auteur donne des indications intéressantes sur les différentes machines, à échappement libre, à condensation, à utilisation de la vapeur à basse pression, etc., etc. Il compare aux machines monocylindriques les turbines à un étage de pression, aux machines à deux et trois cylindres les turbines à deux ou plusieurs étages de pression : il distingue aussi les machines fonctionnant avec de la vapeur saturée et de la vapeur surchauffée. Pour chaque catégorie, il indique la puissance moyenne et le rendement thermodynamique de chaque machine.
- Les conclusions auxquelles arrive l’auteur d’après les chiffres trouvés sont les suivantes :
- Pour le fonctionnement à échappement libre et avec de la vapeur saturée, la machine à piston consomme environ 3o % de vapeur 'de moins que la turbine à vapeur. Si l’on surchauffe la vapeur, l’avantage est encore plus marqué pour la machine à piston, par suite de la diminution des pertes dues aux parois. A échappement libre et avec surchauffe, la
- que que la machine à vapeur.
- Pour la marche à condensation avec de la vapeur saturée, le rendement thermodynamique est d’environ 43 % pour les machines à piston pour une puissance de 115 chevaux en moyenne, tandis que dans les turbines à un étage, il est de 43 % pour une puissance moyenne de i3a chevaux. Les deux types de machines sont donc à peu près équivalents quand on emploie de la vapeur saturée avec condensation. D’une façon générale, on peut dire néanmoins que, par suite des économies d’huile, entretien, surveillance, encombrement et dépenses d’éclat, la turbine est plus avantageuse que la machine à piston à sou-
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- Supplément k L'Eclairage Ele
- 18 Mai 1907
- JEU
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- Supplée
- L’Éclairage Électrique du 18 Mai 1907
- papes, môme pour les puissances inférieures à 5oo chevaux, où l’on peut employer la turbine de Laval.
- Pour le fonctionnement à surchauffe et à condensation, la machine monocylindrique présente un rendement thermodynamique de 43 °/„ pour une puissance de 84 chevaux en moyenne ; pour les turbines à un étage de pression, le rendement atteint 45 % pour une puissance de 260 chevaux en moyenne ; dans les turbines à deux étages de pression, le rendement thermodynamique s'élève à 48 °/0 pour une puissance moyenne de 4oo chevaux ; enfin, pour les turbines à pressions étagées', il atteint 5g °/0 pour une puissance moyenne de 1 84o chevaux. T,a machine à piston à triple expansion atteint en moyenne un rendement de 63,8 n/° pour une puissance moyenne de f 44o chevaux. La machine à piston à triple expansion est donc d’environ 7 à 8 % supérieure à la turbine à vapeur pour le fonctionnement avec de la vapeur surchauffée. Mats, si l’on lient compte des propriétés très remarquables des turbines à vapeur, ces machines sont plus avantageuses et doivent être préférées dans la plupart des cas. Pour les grandes -puissances, les turbines à vapeur sont plus économiques que les machines à piston : les turbines Parsons de roooo chevaux ont un rendement thermodynamique de 74 %.
- Les résultats obtenus montrent aussi que la turbine à un étage de pression est meilleure avec de In vapeur saturée qu’avec de la vapeur surchauffée. La consommation de vapeur est de 5 à 25 % plus faible que celle d’une machine monocylindrique avec surchauffe.
- Dans le cylindre à basse pression, le rendement thermodynamique est de 48,3 °/o pour une puissance moyenne de 170 chevaux; dans des turbines utilisant des vapeurs d’échappement, le rendement thermodynamique atteint 5g % pour une puissance moyenne de 553 chevaux (la turbine Rateau de la
- Steel G0, d’Ecosse, a même présenté un rendement thermodynamique de 73,5 0j0 pour 660 chevaux). La turbine utilisant les vapeurs d’échappement est donc supérieure d’environ 18 % à la machine à vapeur à piston à basse pression. Pour les puissances inférieures à 3oo chevaux, la turbine de Laval est supérieure aux turbines des autres types.
- Pour des puissances moyennes jusqu à 3 000 chevaux, la turbine de l’A. E. G. et la turbine Bateau semblent être celles qui conviennent le mieux. Enfin, pour les puissances comprises entre 3 000 et 10000 chevaux, c’est la turbine Parsons qui atteint le rendement thermodynamique le plus élevé.
- Pour que la turbine à vapeur puisse concurrencer la machine a vapeur, il faudrait qu’elle présente les valeurs suivantes pour le rendement thermodynamique effectif : 5o % entre 100 et 200 chevaux ; fio % entre 200 et i 000 chevaux ; 65 °/0 entre 1000 et 3000 chevaux; 70 °/„ entre 3000 et 6000, et 74 % entre G000 et 10000.
- D’après l’avis de l’auteur, il serait avantageux, pour atteindre un rejidement élevé, d’employer des machines à piston à haute pression de grande puissance, accouplées électriquement avec des turbines à basse pression. Pour un tel groupe idéal de 10000 chevaux fonctionnant avec une surchauffe élevée (5oo°), l’auteur évalue la consommation de vapeur à 2k»r,57 par cheval effectif, ce qui, avec un rendement de g7 °/D pour le générateur électrique, correspond à une consommation do vapeur de 3ksr,6 par kilowatt-heure. Pour un rendement de 76 °/0 de la chaudière et avec réchauffement de t’eau d'alimentation à ioo°, la consommation de charbon serait de oLer,313 par cheval effectif ; l’installation totale fonctionnerait donc avec un rendement thermique de a5,5 °/0, ce qui, d’après l’auteur, représente le chiffre le plus élevé'que l’on puisse obtenir avec la vapeur. B. I,.
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 18 Mai 1907
- TRACTION
- Chemin de fer électrique triphasé de F>on-tedecimo à Busalla (ligne du Giovi).
- Le gouvernement italien vient de passer un contrat avec la Société anonyme Westinghouse pour l’application de la traction électrique sur la ligne de Pon-tedecimo à Busalla (près de Gênes, ligne du Giovi).
- Le système de traction employé sera le système de traction par courants triphasés à t5 périodes, 3ooo volts au trolley.
- La station centrale comprendra deux groupes turbo-aiternateurs Westinghouse de 4 000 kilowatts à qoo tours par minute. Le voilage des alternateurs sera de i3ooo volts et la périodicité de i5.
- Trois sous-stations seront prévues le long de la ligne pour abaisser la tension de i3ooo à 3 000 volts. Chaque sous-station comprendra 4 transformateurs de 750 K VA dont un de réserve.
- La traction se fera par locomotives de 2000 chevaux, pesant 60 tonnes et pouvant être lestées à ~5 tonnes.
- Ces locomotives seront équipées avec deux moteurs à 8 pôles de 1 000 chevaux chacun ; les vitesses atteintes seront de 45 kilomètres et de 22kin,5oo par heure suivant le groupement des moteurs.
- Les locomotives doivent pouvoir traîner des trains de 38o tonnes (non compris le poids de la locomotive) sur rampe de 3,5 "j0 à une vitesse de 4& kilomètres par heure.
- Le nombre des locomotives en service sera certainement de i5 et probablement de ao.
- _____ J. N.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- Comparaison entre les pompes centrifuges électriques et les pompes à pistons.
- L'Eleklrolechnih und Masehinenbau donne quelques indications intéressantes sur les pompes centrifuges électriques comparées aux pompes à pistons, particulièrement au point de vue du service dans les mines.
- i° Au point de vue de la puissance et de la hauteur d’élévation de l’eau, les pompes centrifuges présentent l’avantage de permettre un réglage facile et simple de la hauteur d’eau élevée et du volume.
- 20 Au point de vue de la simplicité du fonctionnement, les pompes centrifuges sont avantageuses en ce qu’il suffit de remplir d’eau le tube d’aspiration et le corps de la pompe, puis de mettre en route 1 clcc-tromoteur en fermant la soupape du tube d'élévation. Quand le moteur a atteint sa vitesse normale, on ouvre peu à peu la soupape jusqu’à c.c que la pompe débite le volume nécessaire, c.’cst-à-dire jusqu’à ce que l'ampèremètre indique l'intensité de courant voulue. Les pompes à pistons ont l’inconvénient que, si l’on 11e prend pas de précautions pour la fermeture de la soupape, il peut se produire des surpressions importantes.
- 3" Frais de première installation. — Dans les pompes centrifuges de faible et moyenne puissance, on peut employer les moteurs courants : pour les pompes de forte puissance, il faut établir des moteurs à grande vitesse de rotation. Le diamètre du rotor d’un tel moteur est beaucoup plus petit que celui d’un moteur normal commandant les pompes à pistons. La pompe centrifuge est, en outre, d'une construction plus simple et évite l’emploi d’une chambre d’air. Dans l'installation du puits Espérance à Montegnée, le prix du cheval indiqué s’élève, pour les pompes à pistons, à 272 francs, tandis que, pour une pompe centrifuge voisine, il est de 69 fr. 10, soit le tiers environ. Un groupe de réserve pour les pompes centrifuges coûte 6000 francs, ce qui porte le prix du cheval installé au chiffre de 93 fr. 10 ; pour les pompes à pistons, il est de 554 francs.
- 4° Entretien. — Tandis que, dans les pompes à pistons, les frais d’entretien par an s’élèvent à i5 ou 20 % du capital d’installation, les frais d’entretien des pompes centrifuges sont très faibles, tant que l’eau à élever ne contient pas trop de corps solides en suspension.
- 5° Consommation d’énergie. — La pompe centrifuge présente un mauvais rendement; comme moyenne, on peut admettre le chiffre de 70 tandis que le
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 18
- Mai 1907
- rendement des pompes à pistons atteint 82 °/0 dans des conditions favorables.
- 6° Dépenses d'élévatinn de l'eau. — Quand le débit de l’eau est fortement variable, les pompes centrifuges sont particulièrement avantageuses. Les résultats expérimentaux ont montré qu’une installation de pompes centrifuges réalise par rapport à une installation de pompes à pistons, fonctionnant jour et nuit, une économie comprise entre 10,47 et 2,07 centimes pour une installation simple et entre 21,9/1 et i3,53 centimes pour une installation avec réserve. Ces avantages sont d’autant plus nettement marqués que le débit est plus variable et que l’installation de réserve doit être plus importante. Pour 1000 chevaux utiles et 24 heures de fonctionnement, l’économie peut atteindre 3 000 à 5 000 francs par an pour une installation moyenne de 5oo mètres d’élévation. La supériorité des pompes centrifuges diminue quand la hauteur d’élévation croît : pour une hauteur de 1 3oo mètres, les deux systèmes sont équivalents. On peut dépasser sensiblement cés profondeurs sans que le rendement devienne trop mauvais, si l'on peut faire plusieurs étages. L’économie ainsi réalisée serait sûrement perdue avec des pompes à pistons. La pompe centrifuge peut donc être supérieure à la pompe à pistons, même pour de grandes profondeurs.
- E. B.
- Sur les pompes centrifuges à haute près-
- M. F. Courtoy a publié, dans la revue Die Turbine, une étude sur le développement des pompes centrifuges à haute pression dans les installations des mines.
- Dans les mines de plomb argentifère de lloroajo, en Espagne, quatre pompes Sulzer quadruples de 5oo millimètres de diamètre de roue à aubes, tournant à 900 tours par minute élèvent l’eau. Chaque pompe débite 4 mètres cubes par minute sous une pression de i3,3 atmosphères. Les pompes, placées à différents étages, élèvent l’eau de 480 mètres; le rendement atteint 76 °/0.
- A la fosse Victor, de Rauxel, deux pompes centrifuges à quatre roues reliées en série et entraînées à
- 1 o35 tours par minute par des moteurs triphasés élèvent 7 mètres cubes par minute à 5oo mètres de hauteur. Le rendement atteint 77 n/0 d'après des essais faits par le Pr Braun.
- Au puits Kricdlichcr Nachbar, des pompes Sulzer élèvent 5 mètres cubes par minute à 620 mètres de hauteur.
- Aux puits Espérance et Bonne Fortune, un groupe tournant à 1 56o tours par minute élève 2 mètres cubes par minute à 44o mètres.
- Dans un puits du département du Gard, une pompe Rateau à 7 roues, tournant à 1 200 tours par minute, élève im®,2Ô par seconde à 120 mètres de hauteur. La pompe a 2m,5o de longueur, 80 centimètres de largeur et 90 centimètres de hauteur. Le rendement atteint 70 °/e.
- A Carreaux, une autre pompe Rateau, tournant à
- 2 000 tours, élève o“10,4i par minute à 4oo mètres de hauteur.
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- BREVETS FRANÇAIS
- Applications mécaniques et divers.
- 359079, du 3 novembre 1900. Fabiîik Elf.k-trischkk Zcjm>ek G. M. B. H. — Dispositif de contact à action centrifuge pour faire détoner les amorces électriques.
- 362 458, du 16 janvier 1906. — Société Chauvin et Arnoux. — Balance différentielle de voltage pour signaux.
- 370210, du 2 octobre 1906. — Baar et Stroud. — Transmission et réception de signaux.
- 371 212, du 27 octobre 1906. — Pierson. — Mécanisme de signal électromagnétique.
- 371 g3/|, du 17 novembre 1906. — Schorn. — Installation électrique do signaux à plusieurs postes
- 373577, du i5 janvier 1907. -- Hughes. — Appareils de signaux pour chemins de fer.
- Editions de “ VEclairage Electrique
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- Supplément à L'Eclairage Electrique
- 36a 83a, du 3o janvier 1906- — Peyre. — Dispositif de résistance pour rhéostats et appareils de chauffage électriques.
- 36i iua, du 29 avril 1906. — Société anonyme des Usines du Pied-Selle. — Résistance pour le chauffage électrique.
- 365 584, du a5 avril 1906. — Sac.er. — Appareil pour le chauffage électrique de l’eau.
- 369509, du 22 août 1906. — Dasnen. —Appareil électrique pour le chauffage d’un liquide.
- 367 204, du 17 juin 1906. — Voelk.ec. - - Cartouche de chauffage électrique.
- 36/| a3a, du x3 mars 1906. — Société Yigceüx et Rrili.ié. — Transmission électromagnétique de l’heure.
- 36g433, du 3 septembre 1906. — Dubs. — Horloge à commutateur électrique.
- 369603, du V septembre 1906. — Yates. — Ciment isolant au point de vue électrique et son procédé de fabrication.
- 364 382, du 17 mars 1906.— Marsbkidge. —Substance métallisée telle que papier, parchemin, etc., destinée à être employée en électricité, procédé et appareil pour sa préparation'.
- 369568, du 8 septembre 1906. — Cuimaui.t. — Dispositif de commande d’appareils électriques.
- 36g 268, du 27 août 1906. — Lacy. — Perfectionnements à la fabrication des clectro-aimants.
- 370470, du i3 octobre 1906. — Fstamave. — Sy-
- stème de stéréoradioscopie en projection à l’aide des réseaux.
- 370635, du 20 octobre T906. — Meisel. — Procédé de fabrication d’un tissu impénétrable aux rayons Rontgcn.
- • 371 565, du 27 janvier 1906. — Guenée. — Marteau-pilon électrique.
- 371 669, du 19 novembre 1906. — Vicrer sous and Maxim Ld. — Appareils électriques pour le tir du
- 373 576, du i5 janvier 1907. — Fluckiger. — Appareil électrique pour faire sonner les cloches.
- 373708, du 18 janvier 1907.— Pife. -- Ascenseur électrique.
- 378933, du 26 janvier 1907. — Felten et Guil-lkaume-Lahmeyerwerke et M. Flett. — Procédé pour la commande à distance de moteurs ou autres dispositifs analogues.
- Éclairage 0).
- 370 055, du 27 septembre 1906. — Hem.ru. — Dispositif servant à déplacer verticalement les lampes électriques.
- 370 i63, du 20 octobre T906. — Maret et I.qr-
- (>) D'après les Jistes communiquées par M- H. Josse, ingénieur-conseil, 17 boulevard de la Madeleine, Paris.
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- L’Eclairage Electrique du 18 Mai 1907
- 370699, du a3 octobre 1906.— Schwabe et C°. — Dispositif d’éclairage électrique pour théâtre, etc.
- 37076/1, du a5 octobre 1906. — Dugdill. — Per-fccliouiiements aux supports de lampes électriques.
- 370773, du 26 octobre 1906. — Grivolas. - Supports pour lampes électriques à incandescence.
- 370790, du 28 décembre 1905. — Lux. — Fabrication de filaments pour lampes à incandescence.
- 371 097, du 5 novembre 1906. — Moscicki. — Installation pour déterminer un pontage continuel d’un espace entre des électrodes avec un courant alternatif de tension non suffisante pour l’allumage.
- 371 207, du 5 octobre 1906. — Siemens et Hàlsae Aktikngerellkchaft. — Procédé pour la fabrication de substances homogènes avec le tantale.
- 37j 029, du 9 janvier 1906. — Klopeenstein. — Lampe électrique à incandescence.
- 3"i 1/18, du 6 novembre 1906. — Lux. — Procédé servant à égaliser des filaments à incandescence de tungstène ou de molybdène.
- 371 a58, du 8 novembre igofi. — Blakckensee, Mab .YIullen et Mosey. — Lampe à arc.
- 371 287, du 9 novembre 1906. — Société Lacar-rièiu; rouri i.a fabrication des Lampes électriques a incandescence. — Fabrication de lampes électriques.
- 37iâ35, du 16 octobre 1906. — Consortium fur Elektro-Chemipcme Industrie Xtjukherg. — Fabrication des corps pour incandescence avec le Wolfram.
- .37T 557, du 17 novembre 1906. — The Westinghouse Métal Filamant Lamp C" Ltd. — Perfectionnements aux lampes électriques.
- 372015, du itr décembre 1906. — The Westinghouse Métal Filament Lamp C° Ltd. — Support pour filaments métalliques de lampes électriques à incandescence.
- 371 778, du 24 novembre igoG. — TIopfelt. — Lampe électrique à incandescence à vapeur de 111er-
- 371 6i3, du ig novembre 1906. — Cowper-Coles. — Fil amenant le courant dans les lampes électri-
- 372 282, du 7 décembre 1906. — Leprétme. — Griffe pour ampoules électriques.
- 373 537, du i3 décembre 1906. — Deutsche Gas-gluhligiit Aktiex-Ges. — Procédé de fabrication de filaments métalliques pour lampes à incandescence.
- 372 087, du i5 décembre 1906. — Deutsche Beck Bogen Lampen Ges. m. h. h. — Lampes à arc.
- 372666, du t8 décembre 1906. — Bunnos et Rothschild. — Filaments de lampes à incandescence.
- 372 871, du 24 décembre 1906. — Davy. T.am-
- 873011, du 19 décembre 1906. — Jaburc. Lampe à arc.
- 372 962, du 9 octobre 1906. — Fuller. — Lampe à incandescence.
- 373042, du 27 décembre 1906. — Barbary. — Moyen pour produire la fluorescence lumineuse.
- 373o47, du 28 décembre! 1906. — Roubeaud. — Dispositif de chape à un ou plusieurs allumages.
- 373o56, du 28 décembre 1906. — Farkas. — Lampe électrique.
- 373086. du 29 décembre 1906. — Smart. — Appareil destiné à suspendre, élever et abaisser les lampes à arc.
- 373191, du 17 novembre 1906. — Pkediger. --
- 373270, du i3 mars 1906. — Blondel. — Électrodes pour lampes à arc.
- . 373 38o, du 7 janvier 1907. — Rossignol. — Allumages à variations pour surface lumineuse électrique.
- 373 5oi, du t4 janvier 1907. — Grivolas. — Lampe à électro.
- 3"3 67i, du 2.4 mars 1906. — Lux. —- Filaments métalliques pour lampes électriques.
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- Supplément h L'Eclairage Électriqv
- t8 Mai 1907
- 373672, du 24 mars igofi. — Lux. — Fabrication de corps incandescents.
- 676 701, du 18 janvier 1907. — Bartjox. — Lampe
- 3j3qi3, du 19 janvier 1907. — Canimade. — Suspension pour lampes électriques ou autres.
- 373827, du a3 janvier 1907. — Robert. — Filaments pour lampes électriques.
- Eléments primaires et accumulateurs.
- 368 456, du 27 juillet 1906. — Heymann. — Electrode pour piles secondaires ou primaires.
- 368 776, du 28 juillet 1906. — Joël. — Electrodes pour accumulateurs.
- 368 586, du 2 août 1906. — Borel et Benercaz. — Batterie d’accumulateurs à éléments superposés en colonne.
- 368 5gr, du 2 août Tgofi. — Ru,a. — Plaque positive indéformable d’accumulateur au plomb.
- 368774, du 10 août 1906. — Ziegenberg. — Procédé pour le service régulier de l’accumulateur au peroxyde de plomb-zinc.
- 368970, du i4 août igc>6. — Webkkixd. — Elément galvanique et son procédé de fabrication.
- 366 466, du 22 mai 1906. — Hannise. — Système de fermeture pour accumulateurs électriques.
- 367 539, du 28 juin 1906.—Wydts et Jeudi-.— Pile.
- 368 812, du II août 1906. - ZlEGENBERG. — Pro-
- cédé de charge des accumulateurs plomb-zinc.
- 357 863, du 7 juillet 1906. — Edison. — Fabrication de pellicules ou flocons métalliques (brevet américain 821637, du 29 ma* !9°û> décrit dans l’Éclairage Électrique du 3 novembre 1906).
- 569721, du i3 septembre 1900. — Schauli. — Pile électrique.
- 369412, du ier septembre 1906. — Decker Et.hc-trical Màkufacturing Cn. — Batterie, primaire.
- 369 5g3, du 10 septembre 1906. -Azaiuet Cara-pano. — Pile électrique.
- 369 173, du 23 août 1906. — Lehommuis. - Séparateur d’électrodes d’accumulateurs électriques.
- 369294, du to juillet 1906. — Jungner. — Pile électrique primaire.
- 369 3o2. du 4 août 1900. — Hayot. — Générateur d’énergie électrique à dissociation.
- 3"o 106, du 39 septembre 1906. — Gersmiecr. — Pile électrique à zinc et à charbon à haut voltage.
- 3jo ryo, du 3 octobre 7906. — Basset. — Générateur thermochimique.
- 370228, du 4 octobre 1906. — NYansox. — Perfectionnements aux accumulateurs électriques.
- 3/0 3i8, du 9 octobre 1906. - Diamant. — Pro-
- cédé pour accroître la durabilité des plaques d’accumulateurs.
- 370763, du a5 octobre 1906. —Jeraueck. - Batterie galvanique.
- 371001, du .32 octobre 1906. — Sokal, Bloou-riRj.D, Wolef, et "Wolff. — Perfectionnements aux accumulateurs.
- 3/i 5a3, du a5 janvier 1906. — Delsüo. — Eléments de piles thermo-élc.clriques.
- 371837, du 37 novembre 1906. — Triquet. — Elément, primaire.
- 372 io8, du 5 décembre 1906. — Biusse. - Pile hermétique.
- 873.442, du 12 décembre 1906. — Sc.vtalow. — Valve d’évent pour piles.
- 373 <>44, du 28 décembre 1906. — Barton, \\ bruit et M.muno. — Matière pour rendre plus solide la matière active dans les accumulateurs.
- 3~3 261, du 28 décembre 1906. — Barton, Wrigiit et Marino. — Perfectionnements aux accumulateurs électriques.
- 373098, du 29 décembre 1906. — Triquet. — Perfectionnements aux accumulateurs.
- 373 320, du 4 janvier 1907. — Pake. — Batterie d'accumulateurs.
- Électrochimie et èlectromètallurgie (1).
- 368oo8, du2t avril 1906. — Nouvelle borne électrique.
- 368078, du 16 juillet 7906. — Ges. fur IIerkcles Eléments. — Électrode en charbon.
- ^ (') D’après les listes communiquées par M. Josse, ingé-
- jÉditions de “l’Éclairage Électrique
- Radioactivité, Ions, Électrons
- PAR AUGUSTO RIGHI
- Piofesseur a 1 Université de Bologne. pr<5faco t\C (1. TJPPMANN
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- L'Éclairage Electrique du 18 Mai 1907
- 368 20", du 19 juillet 1906. — Dreihardt. — Dispositif de jonction amovible pour les électrodes.
- 367067, du 12 juin 1906. — Thk Reavon Manu-I'Aoturing C° L:d. — Cathode.
- 877909, du il juillet 1906. - Kaiser. — Procédé pour retirer du four électrique les métaux des minerais.
- 368 013, du 8 juin 1906. — Wali.in. —Four électrique.
- 666981, du 8 juin 1906. — Corxelius. — Dispositif pour fours réfractaires électriques.
- 867048, du 5 mats igo6. — Del Meglio, Mariani et Colambani. — Éleclrolyseur de la vapeur surchauffée.
- 367440, du 2G juin 1906. — Ranne et Papkkbrucit.
- — Procédé électrolytique.
- 367490, du 28 juin 1906. — I)KXKxn. — Traitement des minerais pour l’élcclrolyse.
- 868409, du 17 avril 1906. — Moraxi. — Perfls. aux fours électriques.
- 368595, du iar août 1906. — Limb. — Soupape électrolytique.
- 36863i, du 4 avril 1906. — Rodeniiauskr. — Dispositif pour l’obtention de laitiers bien lluides dans los fours éLectriques.
- 36i 801, du 9 octobre 1906. — Platsciiick. — Four électrique.
- 368715, 368716 et 368717, duSaoùt 1906.—Sal-pktersaCre industrie Gesellschaft.—Procédé pourle traitement du gaz dans l'arc voltaiquo. — Procédé électrolytique de la concentration de l’acide azotique.
- — Procédé de production d’ares à flammes à haute tension.
- 36ÿ 835, du 6 juillet 1906. — Roberts. — Diaphragme électrique.
- 367864, du 6 juillet 1906. — Jakobs. --Assemblage des pièces métalliques par électrolyse.
- 36" i65, du i4 juin 1906. — Ashchoft. — Pfts dans les électrclyseurs.
- 368/|8o, du 28 juillet 1906. —Roschling'che Ese-
- NUNJ) STALII.WERRE et lloDF.NKAUSF.R. Fluctl'odft OU
- masse de transmission de courants pour fours électriques.
- 369251, du 27 août 1906. — David. — Traitement des pyrites île fer.
- 369267, du 37 août 1906. — Frich. —Perfectionnement aux fours électriques à transformateurs.
- .869573, du 8 septembre 1906. — Bolle et Ci’’. — Procédé pour la préparation électrolytique de sels métalliques.
- 869746, du 14 septembre 1906. —Jullien et Des-solle. — Procédé pour rendre homogène le cuivre électrolytique.
- 370000, du septembre 1906. — Chaplet et la Société Néo-Métallurgie. — Dispositif de four électrique.
- 370051, du 26 septembre 1906. — Trillon et. Société Électrochimique du Giefre. — Four électrique.
- 370162, du 2 octobre 1906. — Dr Paul Sciioop Electrische Bleichanlacîex G. m. b. 11. — Charbon pour le blanchiment électrique.
- 361984, du i3 décembre iqoS. — Camuagne. — Procédé de décomposition des alliages de cuivre et d’élaiu.
- 370083, du 18 octobre 1906. - • Lindelad et Sta-liianf,. — Dispositif pour fours électriques à transformateurs.
- 370718, du 3o octobre 1906. — Weicheiit. —• Appareil pour Félectrolyse des liquides.
- 870803, du 3o décembre iqo5. — Tossizza. — Extraction électrolytique du zinc et de ses mine-
- 871 112, du 5 novembre 1906. — Coavper-Coles.
- — Perfectionnements dans la formation de dépôts électrolytiques de cuivre.
- 371 245, du 8 novembre 1906. — Ferchland. — Électrodes pour opérations électrolytiques.
- 871260, du 9 novembre 1906. — IIerhersghmidt.
- - Procédé de lusion au four électrique des corps volatilisables.
- 371862, du 39 novembre 1906. — Rridelaxce. — Fleetrolyseur.
- 375883, du 8 août 1906. — Salpetersaüre Industrie G. m. b. H. — Réactions gazeuses endother-iniques à l’aide d’arcs voltaïques.
- 372002, du 8 décembre 1906. -— The Grondal K.ieliin C° I.td. — Four d'induction électrique.
- 372237, du 29 novembre 1906. — Barbary. — Condensateur ozonem'.
- 872801, du 21 décembre 1906. - Frick. — Four à induction électrique.
- 872842, du 22 décembre 1906. — Vcelker. — Four électrique à moufle et à ventilation.
- 872829, du Wmars 1906.—.Lévy. — Préparation des objets métalliques destinés à recevoir des dépôts
- 373 162. du 3o novembre 1906. — Roach. — Perfectionnement aux fours pyro-électriques.
- 878688, du 18 juillet 1907. —Thiki.e. — Électrode en métal précieux pour l’électrolyse-
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- Supplér
- L'Eclairage Electrique du 18 Mai 1907
- 373799, du 22 janvier 1907. — Aktiebolaget Ei.ektbometall. — Four électrique de fusion.
- 3~3 706, du 27 mars 1906. — Desgeoiige et Lebbeh.. — Traitement électrolytiqun des matières albiimi-
- DIVERS
- Association amicale des Ingènieurs-Êlec-triciens, séance du 36 mars 1907.
- La séance est ouverte à 1 h. 3o, sous la présidence de AI. E. Sartiaux.
- Étaient présents : AIM. Augé, Bancelin, Blondin, Brocq, Chartier, Crozet, Delafon, Duval, Gobert, Goisot, Grille, Guénée, Guiard, Guillaume, Richard Heller, Isbert, Lacauchie, Laffargue, Lainnet, Alix, Nelson Uhry, Parvillée, Pellissier, Rechniewski, Reiss, Richard, Roberl, E. Sartiaux, Salisse, Scluih-1er, Schwarberg, Very, Verny, Wcissmann.
- Etaient excusés : MAI. Hérard, Alazen, De La Mallette.
- Le procès-verbal de la dernière séance est adopté sans observation. L’Assemblée vote une somme de 5o francs destinée à récompenser les auditeurs des Cours d'électricité que dirige, avec tant de dévouement, notre collègue Laffargue à la Fédération des chauffeu rs-mécaniciens.
- Est présenté comme membre titulaire : AI. Cibié (L.), ingénieur-constructeur électricien, ao3, rue LafTayette, Paris.
- L’assemblée adopte le principe d’une excursion à faire dans la deuxième quinzaine de juin prochain, dans la région du Nord. L'Association pourrait éventuellement se joindre, dans ce but, à la Société internationale des Électriciens, qui a le même projet. La dépense probable serait de (io à 70 francs par membre, la durée de l’absence de deux à trois jours.
- Le président fait connaître les demandes d’emploi qu'il a reçues.
- Le trésorier devant faire un dernier appel auprès des collègues dont les cotisations sont en retard, il sera statué, sur les radiations à effectuer, dans la séance du 3o avril.
- L’ordre du jour étant épuisé, la séance est levée à 1 !.. 60.
- JURISPRUDENCE
- D’après la jurisprudence de la Cour de cassation, jurisprudence affirmée d'une façon très nette dans les arrêts ci-après, la grève entraîne non pas seulement la suspension, mais la rupture du contrat de travail.
- I. Arrêt de la Cour de cassation du 18 mars 1902.
- — Grève. — ÎSon-observation des délais de préve-
- CHEMIN DE FER D’ORLÉANS
- Facultés données aux voyageurs pont se rendre snr l’nne des plages de Bretaj desservies par le réseau d’Orléans.
- Chemins de ter de Paris-Lyon-Méditemnée
- Stalions hivernales liee,Cannes,lHi,elc.)
- BILLETS D'ALLER el RETOUR COLLECTIFS de i", et 3e CLASSES
- Valables 33 jours.
- Du 15 Octobre au 15 Mai, la Compagnie délivre, dans toutes les gares de son réseau, sous condition d'effectuer un minimum de parcours simple de if>o kilomètres, aux familles d’au moins trois personnes voyageant ensemble, des billets d’aller et retour collectifs de irc, i° et 3e classes pour les stations hivernales suivantes : Toulon,Hyères et toutes les gares situées entre St-Rapbaël-Valescure, Grasse, Nice et Menton inclusivement.
- Le prix s’obtient en ajoutant au prix do quatre billets simples ordinaires (pour les 2 premières personnes), le prix d’un billet simple pour la 3e personne, la moitié de ce prix pour la 4e et chacune des suivantes.
- La durée de validité des billets peut être prolongée une ou plusieurs fois de i5 jours moyennant le paiement, pour chaque prolongation, d’un supplément de 10 %.
- ARRÊTS FACULTATIFS Faire la demande de billets quatre jours au moins à f avance à la gare de départ.
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- IV. Arrêt de la Cour de cassation du 28 janvier
- 111. Arrêt de la Cour de ,906. — Grève'. — Hupt
- Droit pour le patron de ru
- le patron de
- DE FER DU NORD
- PARIS-NORD A LONDRES
- rr,TuïaT s'-î-'îr 'r*
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- Supplén
- L'Eclairage Electrique du 18 Mai 1907
- poser de nouvelles conditions de travail ou de ne pas reprendre certains ouvriers.
- En abandonnant le travail pour so mettre en grève, les ouvriers ont rompu le contrat de travail. Par suite, le patron est libre de subordonner la reprise du travail à 1 acceptation, par les ouvriers, de nouvelles conditions; il peut également, sans s’exposer à des dommages-intérêts, refuser de reprendre certains ouvriers.
- VI. Jugement du Tribunal civil de la Seine du 28 décembre 1906. — Travail aux pièces. — Abandon pour faits de grève. — Non-livraison à la date convenue. — Perte pour l’ouvrier du droit à sa rétribu-
- Les faits de grève ne peuvent libérer l'ouvrier de l’obligation.qu’il a pu prendre de livrer un objet déterminé à une époque fixée. Par suite, l’ouvrier qui abandonne, dans ces conditions, un travail en cours d’exécution ne peut prétendre à recevoir la rétribution convenue, mais est, au contraire, passible de dommages-intérêts.
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- Traité de Physique, par O.-D. Chwolson, professeur à l’Université impériale de Saint-Pétersbourg ; traduit par E. Davaux (tome ior, 3e fascicule) (')•
- On nous permettra de ne pas renouveler, à propos de ce 3e fascicule du tome premier, les éloges que mérite en tous points ce traité à la fois si moderne et si documenté. Nous avons dit déjà tout le bien qu'on doit en penser et l’accueil particulièrement flatteur qu’il a reçu dans les milieux scientifiques du monde entier. Il serait aujourd’hui superflu d’y insister de nouveau.
- (*) Un volume in~8 de 3ao pages, avec i5o figures. — A.
- Le 3e fascicule du tome I" qui vient de paraître concerne l’état liquide et l’état solide des corps. L’étude de l’état liquide des corps forme la 5e partie de l’ouvrage ; elle est divisée en dix chapitres : propriétés fondamentales et constitution des liquides, densité, compressibilité, tension superficielle, phénomènes d’adhésion et de capillarité, dissolution des corps solides et des liquides, diffusion et osmose, frottement à l'intérieur des liquides, mouvement des liquides, étude de l’état colloïdal.
- La 6e partie : état solide des corps, comprend quatre chapitres; la matière à l’état solide, densité des corps solides, déformation, frottement et choc des corps solides.
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 18 Mai 1907
- Chacun des chapitres comporte une bibliographie détaillée qui, comme nous l'avons déjà signalé, peut rendre les plus grands services. On retrouve d’ailleurs, dans ce fascicule, les qualités de méthode, de précision, et si l’on ose dire, de « renouvellement », qui ont valu aux fascicules déjà parus un si éclatant succès.
- A. S.
- Construction des induits à courant continu, l’arbre et les tourillons (’), par E.-J. Brunswick et M. Aliamet.
- Trois petits livres, particulièrement utiles pour les ingénieurs-constructeurs, ont été déjà consacrés par MM. Brunswick et Aliamet à l’étude de l’induit de la dynamo; ils y exposaient respectivement la théorie élémentaire, les règles de bobinage, l'exécution pratique des enroulements et l’étude mécanique des armatures. Le quatrième volume de cette série, qui vient de paraître, et qui est consacré à l’arbre et au montage de l’induit et du collecteur sur cet organe de la machine, est digne en tous point des trois volumes précédents dont l’éloge n’est plus à faire.
- Il faut savoir gré aux auteurs d’avoir apporté, dans le choix de leurs notations et de leurs définitions, le même souci scrupuleux d'homogénéité qui donne à leurs travaux antérieurs un caractère élégant de clarté et de précision.
- Outre la question des arbres de dynamos ordinaires, les auteurs ont abordé celle des arbres de machines à grande vitesse angulaire et des arbres verticaux, tant au point de vue de l’analyse des efforts qu’à celui de l’établissement des formules exactes et des règles pratiques pour avant-projet. Ils ont également parlé en détails des procédés de forcement à la presse pour le calage de l’induit sur l’arbre. Le calcul detrois arbres de dynamos, dontun
- (‘) Un volume petit in-8 de 171 pages avec 35 figures. —
- pour turbo-machine, est donné dans le dernier chapitre à litre d’exemple numérique.
- A. S.
- The Technical Year-Book, 1907, rédigé par A.-C. Kelly et Ch. Weekes (*).
- Cet annuaire n’est pas, à proprement parler, uu formulaire, ni un aide-mémoire. Le but très utile que se sont proposé ses auteurs, c’est de relever, parmi les articles et les notes publiées dans la presse technique tous les chiffres et tous les documents qui présentent un intérêt général et permanent et non pas seulement un caractère d’actualité. En se réduisant même à ce programme strict il a sans doute été difficile aux auteurs de faire un choix précis et de ne pas s'entourer de matériaux qui n’auraient pu tenir dans les dimensions d’un manuel de poche; ils ont doue dû résumer et comprimer dans les limites les plus étroites les documents qu’ils avaient choisis ; mais, en indiquant soigneusement leurs sources, ils ont du moins permis aux intéressés de se reporter au texte original et ils ont ainsi rempli une tâche excellente donL 011 doit leur savoir gré.
- L’annuaire est divisé en quinze parties : automobiles; chaudières et générateurs de vapeur; câbles et transmission de l’énergie ; installations électriques; électricité; mécanique; machines génératrices et moteurs ; hydraulique ; éclairage ; constructions navales ; mines ; rendement des machines ; machines motrices ; traction ; généralités. Malgré l’inconvénient des mesures anglaises dont l’emploi est si incommode pour le lecteur français, ce petit manuel, qui donne une idée assez nette du développement des sciences de l’ingénieur en 1906, peut rendre de réels services.
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- Tom© L.I.
- Samedi 25 Mai 1907.
- 14*
- lée. — N‘ 21.
- L’Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ÉNERGIE
- SOMMAIRE
- BLONDEL (A.). — Sur la décharge des condensateurs alimentés par des courants alternatifs et
- sur le réglage des transformateurs à la résonance (suite)...................................a53
- ESCARD (J). — Le calcium métallique électrolytique...................................................264
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — L’absorption des rayons y de substances radioactives, par S.-E Eve. . 270
- Sur un nouveau produit intermédiaire contenu dans le thorium, par 0. Hahn......................271
- Génération et Transformation. — Pertes par courants de Foucault dans les induits dentés, par F.-E.
- M" . ».........................................................................................2,3
- Moteur monophasé Felten et Guilleaume-Lahmeyer (suite), par üsnos.............................. 278
- Transmission et Distribution. — Etude théorique et pratique sur les coupe-circuits fusibles, par G.-J.
- Meyer........................................................................................ 281
- Sur les lignes de transmission, par Fowler.........................................................282
- Traction. — La Iracliôn électrique sur les voies ferrées, par P. Dawson..............................282
- Oscillations hertziennes et radiotélégraphie. — Sur la mesure du décrément de radiation de conduc-
- teurs rectilignes, par K. CœauT...............................................................a83
- Éclairage. — Sur les lampes à arc en vases clos, par W. Wedding......................................287
- NOTES ET NOUVELLES
- Les distributions d’énergie électrique à Londres (Jin)....................
- Statistique annuelle des usines génératrices allemandes.....................
- Statistique des usines génératrices autrichiennes.........................
- Usine génératrice avec moteurs à gaz, à Glasgow. — Usine de Waltham.
- Brevets français : Mesures................................................
- Nouvelles sociétés, concessions et projets................................
- 114
- 119
- 126
- 126
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- NOTES ET NOUVELLES
- Les distributions d’énergie électrique à Londres (fin) (*).
- Après avoir décrit les différentes usines génératrices de Londres et les différents systèmes d'exploitation, M. Pearson conclut par quelques brèves considérations sur l’aspect financier des distributions d’énergie électrique considérées dans leur ensemble. Pour cela, il a réuni un certain nombre de chiffres intéressants et a établi, avec eux, differents diagrammes. Les courbes représentent les prix par kilowatt-an en fonction du facteur de charge dans les différents quartiers de Londres. Pour les facteurs de charge inferieurs à 5o %, les tarifs do Saint-Pancras sont les plus favorables aux consommateurs ; pour les facteurs de charge compris entre 5o et ioo°/0, les tarifs du London County Council sont les plus avantageux. Il est certain que la charge des moteurs est, en moyenne, telle que le facteur de charge est inférieur à 5o °/0 ; il est d'ailleurs très rare de rencontrer des facteurs de charge supérieurs à ce chiffre. Un consommateur ayant un facteur de charge ce 20 % peut économiser 5o francs par kilowatt-an en étant branché sur le réseau de Saint-Pancras ; la même économie sera réalisée par un. consommateur dont le facteur de charge atteint 70 °/0, s'il est branché sur le réseau du London County Council. Evidemment, le consommateur dont le facteur de charge est de (Où °/0 réalise une .économie encore beaucoup plus grande. On peut observer que la coxirbe relative au London County Council est basée sur un prix initial de 168 fr. 5o par kilowatt, plus 3,3 centimes
- (‘) Éclairage Électrique, t. LI, 11 mai 1907, p. 8s.
- par kilowaU-heure supplémentaire. L'énergie est mesurée aux bornes secondaires, chez le consommateur, et les dépenses de transformation incombent au Council.
- Les courbes du prix du kilowatt pour différents facteurs de charge montrent une augmentation disproportionnée du prix du kilowatt-heure quand le facteur de charge a une valeur faible. On voit par exemple qu’un consommateur qui absorbe une quantité d’énergie équivalente à une consommation continue de sa demande maxima pendant 87,6 heures par an (facteur de charge de 1 °/0) a à payer environ 1 fr. p5 par kilowatt-heure au tarif du London County Council; sa facture sera 19 fois plus élevée que s’il payait au tarif de Saint-Pancras. Evidemment, les fournisseurs désirent écarter de tels consommateurs, et c’est pour cela que les tarifs sont prohibitifs, mais néanmoins, on peut se demander jusqu’à quel point il est juste de spécialiser aussi lourdement les consommateurs à faible facteur de
- Dans certains projets présentés au Parlement, l'uri des points les plus saillants est le très faible capital prévu par kilowatt de machines installées à l'usine. Des prix très bas sont basés sur l’emploi de groupes de très grande puissance unitaire et sont tout à fait hypothétiques, car la puissance unitaire des groupes proposés dépasse sensiblement! celle des plus grosses machines actuellement en fonctionnement. Les dépenses d'établissement Ont été évaluées pour l cm-ploi de turbines à vapeur, et l’on sait que, dans les installations employant ces machines, il faut prévoir des réserves plus importantes que dans les installations
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- Supplément à L’Eclairage Êlectriqu
- 25 Mai 1907
- TABLEAU I
- 1895 1896 1897 ,868 JÜL JL. kül
- Brompton et Kecsinglon Co. . . 5,75 5,5t) 5,53 5,54 5,36 4,96 4,5 4,43
- Charing Cross, West Eeil et City. 4,85 4,7 4,46 4,36 4,36 4, i0 3,95 3,67 3,3o 3,1.4 3,o5
- Chelsea Electric Supply 6,65 5,88 5,77 5-79 5,62 5,20 5,07 5,oo 4,53 4,22 4,22
- City of London Electric Lighting. . 6,5 6,5 6,35 6,22 5,17 4,09 4,54 4 - f>4 3,64 3,20 a,73
- Countv of London Electric Supply. 6,o3 5,44 4,71 3 .yy 3-77 4,58 4, a8 4,39 3,72
- Kensington et Knightsbridgc. . 5,48 5,45 5,27 5,o8 4,93 4,8o 4,65 4,58 4,22 3,90 3,70
- London Electric 4,55 4,42 4,28 2,61 2,3l
- Metropolitan Electric Supply. . . 6,47 6,47 6,35 5,17 5,02 4,96 4,92 4,87 4,81 4,66 4,38
- Nolting Bill Co 7>74 7,65 6,91 6,44 5,92 5,71 0,72 4,7^ 4,"° 4,63
- St. James’s et Pall Mail 5,.4o 5,3o 4,78 4.3G 4,21 4,o3 3,86 3,73 3,42
- Westminster Electric 5,54 5,56 5,54 5,a5 4,83 A,7a 4,66 4,53 4,oo 3,89 3,62
- employant des machines à piston. Néanmoins il est incontestable que le prix d'établissement d’une usine générale a beaucoup diminué, et qu'il ne peut pas être comparé avec les prix correspondants d’il y a quel-quesannées. Ce fait est nettement marqué par l’exemple suivant, tiré de chiffres fournis par M. Kingston, ingénieur en chef de la Charing Cross, City and West End Electricity Supply Cü. La station de Lambeth de cette compagnie a été ouverte à l’exploitation il y a i3 ans; les dépenses par kilowatt installé se sont élevées à 3i,4 livres, non compris les bâtiments, et 4* livres, y compris les bâtiments. Les chiffres relatifs à la nouvelle station de Bow sont respectivement de 17 et 26,4 livres par kilowatt installé. En outre, on a commandé un groupe supplémentaire de 5000 kilowatts pour cette usine, et les dépenses d’installation ressortent à 8,6 livres par kilowatt, y compris les chaudières, mais non compris les bâtiments. On voit donc que la diminution de prix a été considérable. L’augmentation des matières premières fait supposer que cette diminution de prix ne pourra pas s’accentuer davantage.
- En ce qui concerne les réseaux de distribution, non seulement on ne constate pas une diminution de prix d'installation, mais il y a, au contraire, une augmentation alarmante. Pour la station do Bow de la Charing Cross C°, les dépenses d'établissement des feeders principaux, sur la base du débit maximum à la sous-station, se sont élevées à iq,6 livres par kilowatt. Les feeders ont 11,2 kilomètres de longueur. Pour les extensions de ce réseau, les dépenses s’élèvent à 11,9 livres par kilowatt à cause de l’augmentation du cuivre. On saisit mieux l’importance de celle augmentation én remarquant que les dépenses par kilowatt transmis par mille de câble s’élèvent à 1,6 livre pour l’installation des sous-stations de l’usine de Bow, et à i.g5 livre pour les extensions.
- Ijn point intéressant est la réduction des prix de l’énergie électrique dans les différentes entreprises de distribution. Cette réduction est nettement mar-
- quée par les chiffres des tableaux I et II. L’exemple Je plus frappant est celui de City of London C°, qui faisait payer 6,5 pence (65 centimes) par kilowatt en i8g5, et 2,78 pence (27,3 centimes) dix années plus tard. Les recettes moyennes de la Charing Cross, C° dans la cité pendant la dernière année s’abaissent même à un chiffre inférieur; elles ont été de 2,67 pence (26,7 centimes) par kilowatt. En ce qui concerne les entreprises municipales, il est évident que les recettes encaissées doivent être plus basses que celles des compagnies. L’année dernière, par exem-
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- aS
- TABLEAU II
- TABLEAU III
- PENNY
- Brompton et Kensington Co 0,3
- Cliaring Cross, West End et City 0,24
- Chelsea Electric Supply 0,24
- City of London Electric Lighting, . ~ . 0,17
- Countv of London Electric Supply 0,24
- Kensington et Knightsbridge o,4o
- London Electric 0,10
- Metropolitan Electric Supply 0,20
- Notting Hill Co 0,32
- St. James et Pall Mail 0,29
- Westminster Electric 0,28
- Movense 0,36
- p]e, le prix moyen à Stepney a été de i,66 penny seulement ([f),7 centimes). A Poplar, il a été de 2 pence (20 centimes). A Ilammerswith, il a, été de 2,18 pence (21,8 centimes).
- fi y a une très importante différence en faveurdes entreprises municipales pour les redevances, impôts et taxes payés par kilowatt. Le tableau 111 indique le total de ces dépenses par kilowatt-heure pour les com-
- pagnies dont il a été question, et le tableau IV donne les chiffres correspondants pour les entreprises municipales. On voit qu'il y a une très grande différence.
- TABLEAU IV
- Par exemple, Stepney et Shoneditch ont payé seulement 0,08 penny (0,8 centimes) par kilowatt-heure, tandis que le Charing Cross C° a payé o,a4 penny (2,4 centimes): ce chiffre s’est même élevé à o,a5 penny (2,5 centimes) l’an dernier et a augmenté de 52 °/'o pendant le premier trimestre de cette année.
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- L'Éclairage Électrique du a5 Mai 1907
- La Notting Jlicl C° paie o,3a penny (3,2 centimes) et la Kensington and Knigtstbridge paie jusqu’à o,4 penny (4 centimes). En prenant la moyenne de chaque tableau, on trouve que, en igo5, les charges moyennes des Compagnies ont été de 0,26 penny (2,6 centimes) tandis que celles des entreprises municipales n'ont pas dépensé o.ioO penny (1,06 centimes) ; les dépenses des compagnies ont donc été de r45 0/o plus élevées que celles des entreprises municipales. Non seulement il existe actuellement une différence considérable, mais cette différence tend à s’accroître toujours.
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- Statistique des usines génératrices en Allemagne.
- L’Elektrotechniscke Zeitschrift publie la statistique annuelle des usines génératrices en Allemagne. Celte statistique donne une idée nette du développement très important de l’Electrotechnique en Allemagne. Comme usines génératrices, on considère seulement, dans cette statistique, les installations chargées de fournir de l'énergie électrique au public ou à l’éclairage public. Le nombre d’usines génératrices en fonctionnement présente une augmentation de i63 pendant l’année écoulée, au lieu d une augmentation de 147 pendant l’année précédente. Le nombre total des usines génératrices s’élève à 1 338 au lieu de 1 175. Dans ce nombre, il y a lieu de remarquer que toutes les usines appartenant à une même société, par exemple les usines qui desservent Berlin, sont comptées comme une seule usine. Il y a, en outre, 368 usines en construction au lieu de 54o l’année précédente. Parmi ces 368 usines, 59 viennent d’ètre mises en fonctionnement. Si l’on tient compte de 200 usines sur lesquelles il a été impossible d’obtenir des renseignements, on trouve un total de 1600 usines génératrices en Alle-
- La statistique complète peut être résumée de la façon suivante :
- NATURE DU GOURANT PRODUIT PAR LES DIFFÉRENTES USINÉS
- Au point de vue de la nature des réseaux de distribution, on peut classer les différentes usines de la
- NATURE DU RÉSEAU DE DISTRIBUTION
- RÉSEAU
- Câbles. . : . .
- Câbles et lignes aérien
- NOMBRE D’USINES
- 6o4
- 383 1 338
- Au point de vue de la nature de la force motrice employée dans ces diverses usines, on peut indiquer la classification suivante :
- SOCIETE FRANÇATSB DES
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-
- Supplément à L'Éclairage Electrique du a5 Mai 1907
- Électricité provenant d’i
- Si l’on range les usines par ordre de puissance, on trouve les nombres suivants :
- PUISSANCE DES USINES
- PUISSANCE ES KILOWATTS
- SOMBRE DTISDJES
- 53q
- 5(55
- 3a
- 34
- 1 338
- En ce qui concerne les appareils d’utilisation, la répartition est la suivante :
- Si l’on classe les usines d’apres leur duree de fonctionnement, on obtient les résultats suivants :
- Tl est intéressant aussi d’indiquer quelles sont les usines dont la puissance dopasse 2 000 kilowatts. Ces usines sont au nombre de 53 et se repartissent de la façon suivante pour celles dont la puissance dépasse 2 5oo kilowatts.
- Berlin, usines génératrices de Berlin (continu
- et triphasé).....................................108 p56
- (continu). 26872
- Rhcinfclden (triphasé et continu).................i4 4gi
- Oberschlesische Elektricitats-Werkc(triphasé). i4 260 t'rancfort-sur-le-Meiu (alternatif, continu et
- triphasé)........................................i,3 316
- Essen-surda-Rbur...............................12960
- Dresde (alternatif et continu)....................12 485
- Munich (triphasé et continu)......................11 180
- Usines de l’Isar (triphasé).......................10 422
- Brcslau (continu et triphasé).....................10 oi5
- Augsbourg (triphasé).............................. 9 s5o
- Heimbach (triphasé)............................... 8 55o
- Stuttgard (triphasé).............................. 8 3rô
- Strasbourg (continu et triphasé).................. 8 220
- Cologne (alternatif).............................. 8 000
- Hanovre (continu et triphasé).................. 8119
- Dortmund (continu et triphasé).................... 5 715
- Gharloltenburg (triphasé)......................... 5 5go
- Elberfeld (alternatif et triphasé)................ 5 100
- Magdcbourg (triphasé)............................. 4 800
- Chemnitz (triphasé)............................ 4670
- Leipzig (continu et triphasé...................... 4 aG5
- Mulhouse (continu et triphasé).................... 4 188
- Brême (continu)................................... 4 160
- Halle (continu et triphasé)....................... 4 100
- Waldenburg (triphasé)...........................[3r5oo
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- L'Eclairage Electrique du a5 Mai 1907
- Mannheim (triphasé)......................... S 5oo
- Zaborze, Dnnnermarkshüüe (triphasé). . . 3 5oo
- Stettin (continu)........................... 3372
- Solingen (triphasé et continu).............. 3 292
- Nürcnberg (alternatif)...................... 3 aôo
- Mayence (triphasé).......................... 3 i85
- Cassel (continu et triphasé)................ 3 t83
- Wiesbadcn (triphasé)........................ 2 900 •
- Konigsberg (continu)........................ 3 801
- Usines du Ncckar (triphasé)................. 2 750
- Rheinau (triphasé).......................... 2 700
- Konigsbütte (triphasé et continu)........... 2 695
- Planen...................................... 2 65o
- Karlsruhle.................................. 3 5oo
- La puissance totale des 53 usines dont la puissance individuelle dépasse 2 000 kilowatts atteint 4i4 5oo kilowatts. Berlin compte six usines génératrices, qui figurent en bloc et dont les puissances respectives sont de /17 446, 32726, 8074, 7262 et 5 028 kilowatts.
- B. L.
- Statistique des usines génératrices autrichiennes-
- M. !.. Rosenbaum publie, dans VRleetrotechnik umi Maschinenkmi, un résumé des principaux résultats de la statistique relative aux usines génératrices autrichiennes.
- La statistique comprenait en igo5, 440 usines desservant 1 087 localités. A ce chiffre, il faut ajouter trois usines recevant l'énergie électrique de centrales extérieures. En iyo6, 45 autres usines ont etc mises en service, ce qui a porté à 494 le nombre des usines génératrices autrichiennes.
- On peut classer de la façon suivante les usines génératrices au point de vue de la nature du courant produit (tàhléau I).
- LAMPES A ARC
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- TABLEAU 1
- SYSTÈME ! 11 |P 1 ï
- Continu avec accumulateurs 202 3o 220 8 65o 38 870
- Continu sans accumulateurs T I 6 5 100 5 100
- Alternatif monopha.e. . 3o 370 3o 270
- Triphasé io3 86 55o 2 63o 89120
- Triphasé et continu. . y 4 i5o 680 /j 83o
- M°"0JC,,<,U° 1 5” 80 600
- D’après les chiffres du tableau précédent, on peut répartir les usines génératrices de la façon suivante. 72 c/0 à courant continu,
- 4 % à courants monophasé et diphasés,
- 22 u/o à courants triphasés, a °/0 à couvants triphasés et couvant continu. Parmi les installations à courant continu, i38 sont à deux fils et 179 à trois fils : une seule, est à cinq fils.
- En ce qui concerne la nature de la force motrice et le type de machines employées, on peut classer les usines delà façon suivante (tableau II).
- TABLEAU II
- ACCUMULATEURS Hddaille d'Argent
- Toitaes Électriques . . . -
- Stations Centrales Ll L I M /
- Éclairage des Habitations
- BUREAUX ET USINE:
- 27, Rue Cavé, à LEVALLOIS
- Téléphone : 5U7-38.
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du
- 1907
- Sur le total des usines, 22 °/0 sont purement hydrauliques, 22 °/0 sont hydrauliques et à vapeur : au total, il y a donc 72 °/0 d'installations hydrauliques. La puissance des turbines hydrauliques représente 4o % de la puissance totale de toutes les usines.
- En classant les usines d’après leur puissance, on obtient les résultats suivants (tableau III).
- TABLEAU III
- PUISSANCE EN E.ILOWATS
- Jusqu’à 100 kilowatts. . .
- De 5oi à 1000 —
- De 1000 à 5 000 — .
- NOMBRE
- PUISSANCE
- 137
- a5
- 2/4
- 38 000
- 48 000 83 000
- La puissance moyenne par usine est de 376 kilowatts. A titre de comparaison, on peut indiquer qu'en Allemagne, il y a 26 usines dont la puissance est supérieure à 5 000 kilowatts, la puissance moyenne étant de 53o kilowatts ; en Grande-Bretagne, il y a 60 usines de plus de 5 000 kilowatts (sur 4a5 usines).
- Au point de vue de la tension de distribution, les usines génératrices sont classées de la façon suivante (tableau IV).
- TABLEAU IV
- sions de distribution, 8 emploient des tensions de distribution au delà de a5o volts. Actuellement, il y a, en Autriche :
- ko °/0 de toutes les usines avec une tension de distribution de 100 à i5o volts,
- 3o °/o de toutes les usines avec une tension de distribution de 220 volts,
- 28 % de toutes les usines avec une tension de distribution de i5o volts.
- La tension normale de 110 volts est aussi prépondérante en Allemagne, mais près de ko % du nombre total d’usines ont une tension de 220 volts: il y a à peine 3 °/o du nombre total d’usines qui emploient la tension de i5o volts. En Grande-Bretagne, les installations à 200-23o volts sont prédominantes (62 %)• En Autriche, les installations ouvertes à l’exploitation depuis 1900 sont en majorité à 220 volts. De môme, en Allemagne, on constate, dans les installations établies en 1900, une prédominance de la tension de 220 volts. En Autriche, depuis 1900, l’accroissement des usines génératrices a été toujours en augmentant, tandis qu’en Allemagne, il y a eu un mouvement de ralentissement relatif depuis 1900. En ipo5 et 1906, le nombre des usines ouvertes en Autriche a été plus grand qu’en Allemagne. Le tableau V indique l’accroissement annuel des usines, classées d’après l’année de mise en service.
- TABLEAU V
- NOMBRE NOMBRE
- Jusqu’àlafin de 1888 3 en 1898.. . . 38
- en 1889. 5 1899.. • . 18
- .89o. 6 1900.. . . 45
- 1891. 2 1901.. - . 39
- .,69». 7 1902.. . . 47
- i893. i3 igo3.. . . 43
- i894. 16 igo4.. • 54
- i895. i3 1905.. . . 57
- 1896. i897- 23 1906.. . . 45
- En ce qui concerne la fréquence des courants alternatifs employés, le tableau VI indique la répartition des usines.
- TABLEAU VI
- Dans 80
- - 34
- - 5
- - 3
- 4a
- 4o — 55 ou 60 —
- Parmi ccs 467 installations, 29 ont plusieurs
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- Supplée
- L’Eclairage Electrique du a5 Mai 1907
- 12S
- la fréquence 5o est aussi prédominante en Allemagne.
- En ce qui concerne les tensions primaires employées par les différentes usines, la classification est indiquée par le tableau VIL
- TABLEAU VII
- 1750
- 33oo
- 36oo V
- 5 usinas 5 —
- i5 —
- 30000
- 6 —
- Ilya 12O installations à haute tension fonctionnantà plus de 1000 volts; les tensions prédominantes sont celles de 2000 et 3 000 volts. En Allemagne, le nombre des installations à haute tension (au delà de 1 000 volts) et de 165 ; la plus forte tension d'exploitation est de 11 000 volts; il en est de même en Grande-Bretagne. En Suisse, la tension d’exploitation la plus élevée est de 25000 volts; en h’rance 57000 volts (continu) et aux États-Unis 66000 volts.
- Au point de vue de la tarification de l’énergie électrique, les usines génératrices sont classées comme l’indique le tableau VIII.
- Le prix de l’unité varie entre 20 centimes et 1 fr. 10 le ldlowatt-hcure. En moyenne, on peut l’évaluer à o fr. 60 le kilowatt-heure dans la plupart des usines. Dans les tarifs forfaitaires les limites extrêmes sont de 5o centimes et 1 fr. 75 par bougie-an : le prix moyen est d’environ 1 fr. 10 par bougie-an.
- TABLEAU VIII
- Classification des usines au point, de vue de la tarification.
- Le prix du courant pour la force motrice varie entre 3 cent. 5 et 80 centimes ; en moyenne, il est de 3o centimes par kilowatt-heure. En Allemagne, les différences de prix sont moins marquées, le prix moyen étant, à peu de chose près, le môme. Le prix forfaitaire est compris en Autriche entre 17 franeset 55o francs par cheval-an : en moyenne, il est de 120 à i5o francs par cheval-an.
- L’auteur calcule que, au prix de 16 centimes le kilowatt-heure, et pour un fonctionnement de 10 heures par jour, l’électro-moteur est plus économique que des moteurs à gaz, à vapeur, ou à pétrole pour une puissance de 4 chevaux. Si l'on compte 3oo jours de travail par an et 10 heures de travail par jour, la consommation annuelle s’élève à 3ooo chevaux-heure ou 2 208 kilowats-heure par cheval, soit 35o francs par cheval. Le tarif de i5o francs par cheval-an correspond à 6 cent. 85 par kilowatt-heure.
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- 7?4
- Supplée
- L'Éclairage Électriqu
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Usiné génératrice avec moteurs à gaz.
- L’énergie électrique nécessaire aux ateliers de moteurs Argyll, de Glascow, est fournie par une usine génératrice tout à fait moderne contenant des moteurs à gaz. Cette usine a été décrite en détail par YEleclrieal^ Review. L’installation a été faite par la Société Itod-ger and C° et comprend huit gazogènes complets de 200 chevaux avec leviers, soufflets à coke et à sciure de bois, etc. La pression du gaz est réglée par un gazomètre qui règle aussi l'arrivée d’air dans les gazogènes. Ce réglage est obtenu par une jonction convenable entre la valve de la machine commandant les ventilateurs et le gazomètre; lorsque ce dernier est à sa hauteur maxima, la valve d’admission de la machine est complètement fermée et l’air n'est plus admis.
- L’air nécessaire aux gazogènes est fourni par deux ventilateurs Koots entraînés par courroie par une machine à vapeur. La vapeur d’échappement de cette machine est amenée aux gazogènes et fournit l’hydrogène nécessaire pour enrichir le gaz. Le combustible est amené par un convoyeur et un élévateur jusqu'aux plates-formes de chargement des gazogènes.
- La batterie de gazogènes alimente onze moteurs à gaz Rodger-Rowden établis d’après les brevets du P1’ Rowden. Les moteurs sont à quatre cylindres,
- avec deux cylindres en tandem sur chaque manivelle. Le graissage est fait sous pression. Lu vitesse de rotation des machines est de 280 tours par minute et il y a deux impulsions par tour par suite d’une disposition particulière des cylindres. Le cycle est une modification du cycle d’Ao avec adjonction d’un dispositif qui permet l'évacuation des produits de combustion de chaque cylindre avant l’admission d’une nouvelle charge. Les cylindres sont ainsi complètement vidés avant chaque charge, ce qui assure une grande régularité d’allumage.
- (Iliaque moteur à gaz entraîne une dynamo génératrice Crompton à courant continu, produisant f>i) kilowatts à 220 volts. Le tableau de distribution est remarquablement simple et comprend sept panneaux de générateurs portant chacun un disjoncteur unipolaire, un rhéostat d'excitation, et les appareils de mesure nécessaires. Ces panneaux sont connectés par les barres générales au panneau de mesure général, qui porte deux ampèremètres, l'un pour mesurer le courant d’éclairage et l’autre pour mesurer le courant absorbé par les différents moteurs. Les conducteurs de distribution pour l’cclairage et pour la force motrice sont placés dans un conduit le long d’1111 côté de l’usine génératrice. Les feeders restent toujours distincts pour l’alimentation des moteurs ou des lampes.
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- Boulogne (ville). . Calais (ville). .
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-
- L’atelier des machines est actionné par quatre moteurs à gaz indépendants, du même type que ceux directement accouplés aux dynamos de l'usine génératrice ; dans les autres ateliers, la force motrice nécessaire est fournie entièrement par des moteurs électriques. L’éclairage des ateliers principaux est assuré par des lampes à arc qui sont de différents types: arcs en vase clos, arcs à flamme et arcs à air libre ; leur nombre total est de 45o. Les sous-sols et toutes les autres parties des usines sont éclairés an moyen de lampes à incandescence.
- H. R.
- Nouvelle usine génératrice de Waltham.
- La nouvelle usine génératrice de Waltham (Mass.) est bâtie au bord de la Charlesriver. Elle couvre une superficie de 48X24 mètres et a une hauteur de 20 mètres. La chaufferie est alimentée par des appareils automatiques de transport qui amènent le charbon dans des trémies surmontant chaque chaudière : cette installation peut transporter 5o tonnes de charbon par heure et est actionnée par un moteur de i5 chevaux à 55o volts à courant continu. La chaufferie contient actuellement quatre chaudières Stirling à tubes d'eau de 3bo chevaux présentant une surface de chauffe de 3ao mètres carrés. Le nombre des chaudières sera prochainement doublé. La pression de la vapeur est de i3 atmosphères. Une cheminée
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- ou en revenir.
- de 62 mètres de hauteur assure le tirage : elle est établie en ciment armé. Les condenseurs sont au nombre de deux : ce sont des appareils Albevger à surface, de 180 mètres carrés de surface de reroidisse-mcnl : ils sont placés en sous-sol, à coté des pompes à air et des pompes de circulation. L’eau condensée est envoyée à la chaufferie par deux pompes d'alimentation à vapeur ; de là, elle passe dans un réchauffeur avant d’être admise dans les chaudières: cc réchauffeur reçoit les vapeurs d’cchappement de toutes les machines auxiliaires.
- La salle des machines contient deux furhogenéra-teurs Westinghouse-Parsons de 5oo chevaux, tournant aune vitesse de rotation de 36oo tours par minute. Ces groupes produisent des courants triphasés à a3oo volts et Go périodes. Le courant d’excitation est fourni par deux dynamos génératrices à courant continu de a5 kilowatts à isf) volts, entraînées par des machines à vapeur et tournant à la vitesse de rotation de 3qo tours par minute. La consommation de vapeur des tuvbo-alternateurs est de par
- kilowatt-heure avec 70 centimètres de vide à pleine charge, et de 7*‘Br,5 à demi-charge. L’emploi do la surchauffe abaisse ces chiffres à 5,7 et 6k=r,5. Pour produire le courant de traction, on se sert d’un groupe moteur-générateur de4oo kilowatts comprenant un moteur synchrone à 2 3oo volts et une dynamo génératrice à courant continu à 600 volts : ce
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- réseau d’Orléans.
- ldélivrb?duJe
- Quiberon, Plouharncl-C Concarneau.Onimner P
- avec faculté de prolongé.
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- Supplée
- L’Eclairage Electrigae du a5 Mai 1907
- groupe tourne à la vitesse de 4&0 tours par minute. Pour l’alimentation des différents moteurs, on utilise un groupe moteur-générateur de 120 kilowatts.
- R. R.
- BREVETS FRANÇAIS
- Mesures (>).
- 870619 du j6 octobre 1906. — Beck. — Appareil de mesures éiectiùcjues.
- 36798a et 367 983 du 11 juillet ryoft.— Bourgeois.
- — Perfectionnements aux instruments de mesures.
- 371752 du 23 novembre 1906. — Société Nilme-
- i-ior. — Appareil de mesure des courants électri-
- 874029 du 28 janvier 1907. — Carpentier etÀBRA-ham. — FciTectionneraents à l'appareil appelé Rhéo-graphe et destiné à l’observation de la forme des courbes de courant.
- 874399 du 8 février 1907. — Siemens, et Hat.ske. -— Dispositif pour étalonner les appareils de mesure pour courants alternatifs.
- 374427 du 9 février 1907. — Meylan et C"' pour la Fabrication les Compteurs et Matériel u’usines a gaz. — Méthode de mesure des hauts voltages.
- 368819 du 11 août 1906. — Fery. — Perfectionnements aux galvanomètres thermiques.
- 370766 du 28 octobre 1906. — W. C. Heraeus.
- — Thermomètre électrique.
- 368 2o3 du 9 mai 1906. — Féry et Grasset. — Perfectionnements aux compteurs électriques.
- 866274 du iC mai 1906. — Baumann. —Relais pour compteur d'électricité avec mécanisme indicateur de prix.
- 867948 du 10 juillet 1906. — Berland. — Compteur électrique à paiement préalable.
- 368 311 du a3 juillet 1906. —Aron. — Compteur d'électricité à prépaiement.
- 367 167 du i/| juin 1906. - • Hamilton. —Compteur électrique à courants alternatifs.
- 369811 du 17 septembre 1906. — Yerneüil. — Compteur d’énergie électrique.
- 371293 du 10 novembre 1906 — Compagnie de constructions éi.ectrioues. — Compteur d’électri-
- 373869 du 2/1 janvier 1907. — Armour. — Enregistreur pour pyrouièlre électrique.
- 373793 du 22 janvier 1907. — Hartmann et Braun Art. Ges. — Boîtier à deux compartiments pour instruments de mesures électriques.
- 372671 du 18 décembre 1906. — Kallmann. — Résistance automatique pour mesures électriques.
- 372 909 du 26 décembre 1906. — Isabia-Zahler-werke. — Compteur électrique pour étalonnage.
- 371197 du 19 octobre 1906. — Fauvin, Amiot et Cheneaüx. — Accumètrc.
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- Nouvelles sociétés, concessions et projets.
- France. — On nous signale la contitution des sociétés suivantes :
- Société Anonyme des Usines électriques Bergmann, constituée le 20 février 1907, capital 200000 francs, siège social : i38, rue de la Convention, Paris.
- Société des Forces motrices du Refrain; siège social : 4, place de l’Enclos, Montbéliard (Doubs) ; capital : 2 5oo 000 francs ; constituée le 4 mars 1907.
- Société anonyme Française Energie Electrique du Nord delà France; siège social : 9, rue Bonaparte, Paris ; capital: 1 5oo 000 francs ; constituée le 20 mars 1907
- Allemagne. Depuis quelques années, le Grand duché de Bade et la Suisse négociaient au sujet de Tutilisatioi), par une usine génératrice à turbines, des chutes du Rhin comprises sur leur frontière commune, entre Rheinfclden et Augst. L'ensemble du projet vient d’etre approuvé par les autorités ba-doises et son exécution semble désormais assurée. L’entreprise prendra le nom de station génératrice d’Augsi-Wvhlen et les concessionnaires en seront le canton de Bâle et les ateliers de l’usine génératrice de Rheinfelden (Bade) ; cette dernière usine peut fournir actuellement ihooo chevaux, mais elle était devenue insuffisante, et dans les six dernières années, elle avait dû avoir recours à l’usine suisse de Rettlau. On estimé que l’usine projetée pourra fournir 24800 chevaux à l’étiage et 3oooo chevaux aux hautes eaux. Le barrage sera compris de telle sorte que les travaux puissent être menés de front par des entreprises suisse et badoise indépendantes. Le prix d’établissement est estimé à onze millions.
- La traction électrique sera sans doute prochainement adoptée sur le chemin de fer reliant Kicl à Hambourg.
- Une nouvelle société, l'Aceumulalor Gesellschafl in Wilten, s’est récemment constituée à Wittcn, au capital de a5oooo francs.
- Autriche. — Le ministère des chemins de fer étudie l’électrification des lignes de chemin de fer dans les provinces occidentales de l’empire; cette transformation comprendrait les lignes reliant Vienne à Bre-genz et Salzbourg à Trieste. On sc propose d’utiliser les chutes d’eau de la région et une commission a été instituée pour en calculer le rendement probable.
- Les autorités de Sernjevo (Bosnie-Herzégovine) accepteraient des offres jusqu’au 27 juillet pour la fourniture de cinq ou huit voilures motrices destinées aux tramways électriques de la ville.
- Espagne. — Une nouvelle compagnie, la Sociedad
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- Supplément à L’Éclairage Ëlectrigue du 25 Mal 1907
- Valerwiana de Lecomoeion y Rnergia, vient de se constituer à Valence pour construire et exploiter un tramway électrique reliant cette ville à Moncada.
- Une compagnie nouvelle, La Sociedad Dinamica Es-panola, s’est constituée à Madrid au capital de 4 4ooooo francs pour utiliser les forces hydrauliques de la rivière Tajo et transmettre à Madrid (60 kilomètres) l'énergie produite.
- Les autorités municipales d Osorno (province de Paleucia) accorderaient la concession de l’éclairage électrique de la ville pour une période de vingt ans. S’adresser : El Secretario del Ayuntamiento de Osorno (Palencia).
- Le ministère des Travaux publics fera, le 26 mai, les adjudications suivantes : tu construction des Tramways électriques de Barcelone, extension de la ligne depuis Josepeto jusqu'à Bonanova; 20 construction d’un tramway électrique entre Marsala et Marbella.
- La Société dns Tramways Electriques de la Galice, récemment constituée à Bruxelles au capital de un million, se propose de construire et d’exploiter un réseau de tramways électriques en Galice.
- La « Industria Electrica », de Barcelone, et la Société Gramme ont étudié la construction d une ligne électrique entre Palma et Soller, sur l’île de Majorque (Baléares), projet qui comprend l’éclairage électrique de la ville de Majorque. On estime à 1 780000 pesetas le coût de l’installation de la voie. Des travaux d art importants seront nécessités par la construction d’un tunnel de 7 1 iO mètres, traversant le mont Alfabia, et de deux tunnels moins importants.
- La « Hidro-electrica Iberia C° » et la « Sociedad Tranvias Eleclricidad » de Bilbao, se sont entendues pour l’érection et l’exploitation en commun d’une grande usine génératrice à Olaviaga, près de Bilbao ; l’usine comprendrait trois groupes électrogènes de 2 000 chevaux chacun, formés d'une turbine à vapeur commandant un alternateur triphasé et une dynamo à courant continu.
- Italie. — La Soeietà di Navigazione e ferrovie per il lago di Lugano a été autorisée à établir et exploiter une ligne funiculaire électrique entre Santa-Marghc-rita et Belvedcrc di Lanzo d’ïntelvi.
- La Soeietà Generale Elettrica del Adamello, constituée à Milan au capital de dix millions, pouvant être porté à vingt millions, se propose d’utiliser les forces hydrauliques de la Vallée de Camonica, province de Brescia, pour produire tout d’abord 3ooooch. et, dans l’avenir, 100000 ch. L’énergie produite sera utilisée par les deux jouissantes compagnies électriques de Milan, la Compagnie Edison et MM. E. Contie et Cie. La Compagnie des chemins de fer méridionaux est également intéressée dans la nouvelle société et il est probable qu’elle étudiera l’électrification de ses lignes.
- Une société nouvelle, la Société du Tramway Electrique de Notre-Dame de la Garde, à Gênes, s’esl constituée à Bruxelles pour construire et exploiter à Gênes un réseau de tramways électriques.
- A Pallanza, sur le lac Majeur, s’est constituée une nouvelle société, Soeietà Anonima Verbano per la Tra-zione Elettrica, au capital de trois millions, qui se propose de construire et exploiter me ligne de tramways électriques, sur la rive occidentale du lac, d lntra à P'ondotoce, par Pallanza; cette ligne croisera à Fondotocc la ligne du Simplon et se prolongera jusqu'à Omegua, sur le lac Orta. On utilisera probablement pour la traction le courant monophasé système Finzi.
- La municipalité d'Asfi a accordé à MM. Wester-mann, de Zurich, une subvention de 3oo 000 francs pour l’établissement dans cette ville d’une usine génératrice hydro-électrique.
- La municipalité de Cairo \fantcnoltc a contribué pour moitié à l'achat d’un terrain de 3 000 mètres carrés sur lequel M. Lorenzo Barge doit établir des ateliers métallurgiques. On étudie d’autre part l’utilisation de la force motrice du bassin du Rian di Lerca qui est propriété municipale.
- La municipalité de Saza offre la force motrice hydraulique nécessaire pour l'établissement d’une industrie nouvelle, en même temps qu’une subvention de 5o 000 francs.
- Japox. — Le développement considérable des industries électriques au Japon a ouvert un débouché chaque jour plus important, aux fils et câbles de cuivre. La compagnie Cuprifère de Furukawa va établir, en conséquence, à Nikko, une nouvelle manufacture pour la fabrication des fils de cuivre, la manufacture actuelle étant devenue insuffisante. D’après le dernier bilan, la production totale de fils de cuivre s’élève, pour ces ateliers, à 3ooooo ou 4oooookin par mois (le kin égale environ ok?,6o5) ; ce fil est principalement employé pour la construction des câbles à Tokio et à Yokohama. Les fils recouverts employés pour les réseaux de l’État sont encore achetés à l’étranger, mais les manufactures locales étudient le développement sur une large échelle de leurs installations.
- Le Gouvernement japonais compte acquérir pour le port de Yokohama 3i grues électriques d’une puissance de 1 à 75 tonnes chaque et deux grues de 3o tonnes.
- Il existe en ce moment plus de cent usines hydroélectriques sur le territoire du Japon et de très intéressants projets sont sur le point de se réaliser. Parmi ces derniers on peut citer l'installation à Kyoto d’une station de 44oo chevaux; celle, sur la rivière Tamagawa, d’une usine desservant Tokyo, sur une distance de 4ok,D,4oo environ, par le transport à 4o 000 volts de qo 000 kilowatts ; celle d’une usine de 3a 000 kilowatts qui doit être élevée entre Kyoto et Osaka. Ajoutons que des entrepreneurs japonais
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- Supplén
- L’Eclairage Electrique du 25 Mai 1907
- étudient l’utilisation de nombreuses chutes d'eau coréennes.
- L uc société au capital de iSooooon de yeus (environ 37500000 francs) s’est constituée àTokyo pour la construction d’iiu chemin de fer électrique souterrain, analogue au métropolitain de Londres, destiné à relier les faubourgs suburbains au centre de la ville. Celte ligne aurait 18 kilomètres environ. On estime que, grâce à la main-d’œuvre indigène, la dépense ne sera pas considérable. D’autres projets analogues sont à l’élude pour plusieurs villes japonaises.
- Siam. — D’après un rapport récent du Consul de France à Bangkok l’importation totale de matériel électrique au Siam en ryo5 était évaluée à 278918 lirais (4(>4<>oo francs environ); ce matériel avait la provenance suivante: Angleterre, i85g38 licals ; Allemagne, 34 789 ticals ; Etats-Unis, 19 186 ticals ; Singapore, 17797 ticals; Hongkong, 13734 ticals; autres régions, 7 524 ticals.
- Suisse. — Une société s’est constituée pour construire un tramway sans rails entre Bâle et Hunin-gue, sur la frontière Suisse-Allemande. La force motrice serait transmise par fils aériens. O11 estime que le coût de l’installation sera de 5o % inférieur au jjrix de la construction d’une ligne de tramways
- Turquie. — Le Gouvernement ottoman a prolongé jusqu’en 1993 la concession delà Société des tramways de Constantinople. La Société est autorisée à employer la traction électrique cl elle doit, d’ici cinq ans, établir de nouvelles lignes à Pera, Tavala, Stamboul, en même temps que doubler son réseau actuel.
- On doit concéder prochainement l’installation d’un réseau de tramways et de l’cclairage électrique à Adrianople.
- Le ministère des Travaux publics a apjïrouvé les projets d’une usine génératrice à construire à Salo-nique pour l’éclairage électrique de la ville et l’alimentation d’un réseau de tramways.
- Le réseau de tramways électriques et l’usine génératrice de Damas, (Syrie) ont été inaugurés en février dernier, celle vieille cité est la première ville de Turquie où soit mis en service une installation électrique. La concession en avait été obtenue par la Société Impériale de Tramways et d’Éclairage Électrique, constituée par la Société générale des chemins de fer économiques do Bruxelles. L’usine génératrice est située à El Tequieb, à environ 4o kilomètres de Damas, et la rivière Barada qui traverse Damas et l’alimente d’eau potable a été utilisée pour alimenter des turbines qui fournissent 1000 chevaux effectifs. L’énergie, transmise à haut voltage à Damas, est transformée dans une sous-station et réduite à 55o volts, tension adoptée pour les tramways et qui sera probablement utilisée pour l’éclairage de la ville, assuré par une distribution à trois fils qui alimente actuellement 1 000 lampes à arc ou à incandescence pour l’cclairage public.
- Les tramways électriques, qui réunissent à la ville les faubourgs de Salalrige et de Meidan, ont une longueur totale de 5km,3a environ et on se propose d’étendre les lignes sur les autres territoires dépendant de la cité.
- AVI»
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- Tome Lt.
- Samedi 1er Juin iSOÎ.
- 1* Année. — N' 22.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- PÉCHEUX (H.). — De l'emploi des wattrnètres (de torsion, et de rotation), à la mesure de la
- puissance consommée par une distribution de lampes électriques......................... 289
- ROSSET (G.). — La répartition du courant dans les électrodes (suite).............................298
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — Mesures de radiation, de température et de potentiel dans les tudes à décharges, par H. Geiger................................................................................3og
- Génération et Transformation. — Sur les transformateurs de fréquence, par J.-P. Jollymak. . . . 3io
- Moteur monophasé Fellen et Guilleaume-Lahmeyer (Jiu), par Osnos...........................3i 1
- Transmission et Distribution. — Etude théorique et pratique sur les coupc-circuits fusibles (suite), par
- G-Meyer.....................................................................................3i4
- Sur la charge des conducteurs employés dans les canalisations intérieures, par J. Tkichmüller et
- P. Humas:?.................................................................................31-t
- Traction. — Sur l’adoption de la traction élccLrique sur les-chemins de fer municipaux et vicinaux de
- Berlin, par Rejoiiei...................................................................31^
- Oscillations hertziennes et Radiotélégraphie. — Sur l’amortissement et l’utilisation de l’énergie dans
- quelques dispositifs de transmission employés en radiotélégraphie, par H. Brandès.......... 3ai
- NOTES ET NOUVELLES
- Récompenses décernées aux exposants français â l’Exposition de Milan.............................
- Usines génératrices d’Insbrück, Frindsbury, Brosio...............................................
- Installation de moteurs à gaz Lüderitz ; usine de Boston.........................................
- Traction par courant continu en Californie. — Extensions du City and South London Railway.
- Sur la traction par courants triphasés. -— Sur les automotrices mixtes...........................
- Sur les ascenseurs hydro-élcctriqucs.............................................................
- ISO
- i).S
- i)9 '
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- NOTES ET NOUVELLES
- Dans la séance du i3 mai de VAcadémie des Sciences M. J. Carpentier a élé élu académicien libre en remplacement du colonel Lausscdal. Ce choix sera vivement approuvé par tous les électriciens.
- Né à Paris en 1851, élève de l’École Polytechnique en 1871, M. Carpentier, après un court séjour dans l’Administration des Tabacs et après avoir été attaché comme ingénieur pendant trois ans à la Compagnie du P. L. M., s’est consacré tout entier à l’industrie privée depuis 1878, date à laquelle il prenait en main la succession de RuhmkorfF. On sait quels services il a rendus depuis à la construction si délicate des appareils de précision et quel développement rapide ont pris ses ateliers. Les industries électriques ont tout particulièrement bénéficié de ses travaux et les instruments de mesure établis dans ses ateliers sont aujourd’hui répandus dans le monde entier; la télégraphie lui doit egalement l’étude et la construction du télégraphe Baudot; dans ces différents travaux il a fait preuve d’une faculté de mise au point et d’une ingéniosité qui en ont fait, pour beaucoup des membres de l’Académie des Sciences qui l'ont élu, nu véritable collaborateur.
- Liste des l’écompenses décernées aux exposants français a l’Exposition Internationale de Milan.
- Le Journal Officiel du 17 mai 1907 publie, dans ses annexes, la liste officielle des récompenses décernées aux exposants français, nous empruntons à cette liste
- le palmarès des sections auxquelles a participé l'industrie électrique :
- Exposants mis hors concours en vertu de l'arti i5 du règlement du jury international :
- Ateliers de Constructions du Nord de la bran Barbier, Bénard et Turcnne, Paris ;
- Baudet, Donon et Cle, Paris ;
- Henry Beau, Paris ;
- Henri Charpentier, Lille ;
- Louis Clerc, Paris ;
- Compagnie Electrothermique Relier, Leleux et ( Compagnie française des perles électriques Wei
- Compagnie Westinghouse ;
- Compagnie des Tréiîleries du Havre; Desouchcs, David et C'% Pantin (Seine) :
- G.-Cm. Dumont, Bagnières ;
- Rousselle et Tournaire, Paris;
- Garnier, Courtaud et C'% Paris ;
- Gustin fils aîné, Deville (Ardennes);
- Jacques Ilolzschuch et Paul Bonnemaison, Pai La Française Électrique ;
- Leclanché et C‘% Paris;
- Paul Lequeux, Paris ;
- Malhis et Fombaron, Paris ;
- Ch. Mildé et fils, Paris ;
- Société anonyme pour Je Travail Électrique
- Société anonyme des travaux Dyie et Bacalan ; Société française de Constructions Mécaniques ; Société d'électro-métallurgie de Dives ;
- CHAUVIN
- & ÂRNOUX, Ingénieurs-Constructeurs
- RUREAUX ET ATELIERS
- 186 et 188, rue Championnet
- PARIS
- Télégraphe : ELECMESUR-PARIS Téléphone SSS-iSS
- Hors Concours: Milan, 1906. Grands Prix : Paris, 1900 ; Liège, 1905. Médailles d’Or: Bruxelles, 1897; Paris, 1899 ; Saint-Louis, 1904.
- INSTRUMENTS pour toutes mesures électriques
- DEMANDER L’ALBUM GÉNÉRAL
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- Traction Monophasée, système
- Westinghouse
- Principaux avantages de ce système
- SUR LE SYSTÈME A COURANT CONTINU
- Réduction des frais de premier établissement. Réduction des frais d'exploitation.
- Augmentation du rayon d’action d’une station centrale.
- Suppression des sous-stations avec commutatrices. Suppression du personnel dans les sous-stations. Diminution des pertes de ligne.
- Un plus bas potentiel aux bornes du moteur. Un contrôle plus économique et plus effectif.
- Un meilleur réglage du voltage et par conséquent un meilleur service.
- Moindre danger de décharges statiques pour les équipements.
- Absence absolue d’action électrolytique.
- Ce système a déjà été adopté par 15 chemins de fer ou tramways interurbains, en Amérique et en Europe, comprenant plus de 480 kilomètres de lignes ; la puissance totale des équipements pour ces lignes est de 65000 dix.
- Société Anonyme Westinghouse
- (CAPITAL: 25 000 000 FRANCS)
- 2, Boulevard Sadi-Carnot, 2 — LE HAVRE
- Siège social : 45, rue de l'Arcade, PARIS
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- Supplément à L’Eelairagé Electriq
- î“ dû «» Juin 1905
- Société « La nco*métallurgic » et Société électro-chimique du Giffre ;
- Société lyonnaise de l’industrie électro-chimique « La Yolta », Moutiers (Savoie).
- Grands prix.
- Appareillage électrique Grivolas, Paris (deux gr. prix);
- Ateliers Thomson-Houston (deux grands prix) ;
- Louis Tlardon, Clichy (Seine);
- Chemin de fer de ceinture, Paris;
- Chemin de fer de l’Etat (deux grands prix) ;
- L.-I.-H. Chevalier, établissement de construction de matériel de chemin de fer, Paris ;
- Compagnie des chemins de fer de l'Est (deux grands prix) ;
- Compagnie des chemins de fer de l’Ouest (deux grands prix) ;
- Compagnie des chemins de fer du Midi;
- Compagnie des chemins de fer du Nord (trois grands prix) ;
- Compagnie française de charbons pour l’électricité, Paris ;
- Compagnie française de matériel de chemin de fer, Ivry (Seine) ;
- Compagnie française des chemins de fer de Bônc à Guelma ;
- Compagnie française Thomson-Houston ;
- Armand Considère, Paris ;
- Daydé et Pillé, Paris;
- Ph. Delafon, Paris;
- Société Alsacienne de Constructions Mécaniques de Belfort (trois grands prix) ;
- Société anonyme Electro-Métallurgique, procédés P. Girod, Ugine (Savoie) ;
- Société anonyme « Aster » ;
- Société anonyme « Le Carbone » Levallois-Perrel (Seine);
- Société anonyme Égyptienne d’Électricité;
- Société anonyme d’Électricité et d’Automobiles Mors et Eugène Sartiaux ;
- Société des Forces Motrices et Usines de l’Arve, Grenoble (Isère) ;
- Alfred Dinin, Puteaux (Seine);
- Direction du Cadastre de la Ville de Paris ;
- Direction du service d’architecture de la Ville de Paris ;
- Établissements Arbel (Forges de Douai);
- Eugène Flaman, Paris;
- Fr. Henuebique, Paris ;
- J. et G. Ilersent, Paris;
- Inspection générale des carrières du département de la Seine ;
- Ministère des Travaux publics;
- Abel Pifre, Paris ;
- Service des Travaux historiques de la Ville de Parts ;
- Société d’Énergie électrique du Littoral Médiler-
- Sociélé des Mines de la Loire ;
- Société des Procédés Gin pour la Métallurgie Électrique ;
- Société des Téléphones;
- Société Lorraine des anciens établissements de Diétrich ;
- Ville de Paris, service du métropolitain (deux grands prix).
- Diplômes d’honneur.
- Boirault, Paris;
- Ch. Coinle, Directeur de l'Eclairage Électrique,
- Compagnie des chemins de fer du Sud de la
- Compagnie des chemins de fer de Roubaix ; Compagnie Générale d'Éleclrocliimie ;
- ROUSSELLË & TOURNAIRE
- Société Anonyme. Capital 500 000 fr. — 52, rue de Dunkerque, PARIS (IX-)
- Seule Concessionnaire pour la France et les Colonies des Appareils, Brevets et procédés de fabrication de la
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du Ier ,1111111907
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- mes et
- JEUMONT
- Ateliers de Constructions Électriques
- du Nord et de l’Est
- Société Anonyme au capital de 20 millions
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- Supplément à L’Eclairage Electriq
- qac du i" Juin 1907
- Compagnie Générale des Tramways, Paris ;
- G. et H.-R. De la Matlie, Saint-Maurice (Seine); Direction des Ponts et Travaux en fer, Paris ; Eyrolles (École des Travaux Publics), Paris; Hillairet et Huguet, Paris ;
- Houry et Filleul-Brohy, Paris ;
- Jolibois, Paris;
- Manufacture des Glaces de Saint-Gobain ; Marcadet fils, Chàteau-Regnault (Ardennes);
- Jules Montpellier, Paris ;
- A. Piat et ses fils, Paris;
- Valentin Purrey, Paris ;
- Société d’Electricité Nilmelior, Paris ;
- Société de Poilly de Brigode, Folembray (Aisne); Société du chemin de fer A’ord-Sud, Paris; Société nouvelle des charbonnages des Bouches-du-Rhône ;
- Cb. Talansier, Paris;
- Jean Thiollier, Paris ;
- Union Technique des Chemins de Fer dTntcrét Local, Paris.
- Médailles d'or.
- Edouard Arnaud, Paris ;
- Aubry-Pachot, Paris ;
- Belliol et Reiss, Paris ;
- Borne et Berlin, Paris ;
- Carde et fils et Cie, Paris ;
- Léon Collard, Saint-Germain-Ia-Yille (Marne) ; Compagnie française d’acétylène dissous ; Compagnie française de l’accumulateur Aigle ; Cousin et Clc, Paris ;
- Farcot fils et Cie, Paris ;
- Fouché, Paris ;
- L. Francq, Paris ;
- Guilmoto, Paris ;
- Ch. Jeantaud, Paris;
- V. Labour, Paris ;
- Laurent-Colas, Bogny-sur-Meuse ;
- Hector Michel, Bourg-en-Bresse (Ain);
- Georges Muller, Paris ;
- Pechenart et Vasson, Château-Kegnault (Ardennes);
- J. Rotival, Paris;
- Société anonyme des Perfectionnements Mécaniques;
- Société générale des chemins de fer économiques ;
- Société tonkinoise des tramways à vapeur;
- Thouvard, Moine et Lillaz, Paris ;
- T. Tourtellier et fils, Paris ;
- Eugène Victor, Paris ;
- Michel YVevl, Paris.
- II a été décerné, dans cette section, onze médailles d'argent, une médaille de bronze et une mention honorable.
- Parmi les exposants que nous venons de citer signalons que la Société anonyme a Aster », la Société anonyme d’Electricité et d'Automobiles Mors, la Société d’Electricité Viîmelior, la Société Industrielle des Téléphones avaient en outre obtenu un grand prix dans la section d'automobile ; M. Alfred Dinin avait obtenu un diplôme d’honneur dans la même section.
- Métrologie ; Postes et Télégraphes.
- Hors Concours.
- Chauvin et Arnoux, Paris ;
- Compagnie pour la Fabrication des Compteurs et Matériel d’Usines à gaz ;
- Louis Doignon, Malakoff (Seine) ;
- Paul Lequeux, Paris ;
- Ch. Mildé et fils, Paris ;
- Société d’Electrométallurgie de Dives.
- Grands prix.
- Ateliers Thomson-Houston ;
- GRAND PRIX A L’EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1900
- SOCIÉTÉ FRANÇAISE DES CABLES ÉLECTRIQUES
- Système BERTHOUD, BOREL & Cie
- Société Anonyme au Capital de 1 300000 francs
- Siège Social et Usine à Lyon : 11, Chemin du Pré-Gaudry
- CABLES ÉLECTRIQUES SOUTERRAINS, SPÉCIALITÉ pour HAUTES TENSIONS
- Jusqu’à 50 OOO Volts
- Fournisseurs du Secteur des Champs-Élysées à Paris de la Société des Forces motrices du Rhône à Lyon et des villes de Limoges, Le Havre Chalon-sur-Saône, Dieppe, Cognac, Pau, Amiens, etc.
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- Supplément à L'Éclairage Êleclriqi
- Baille-Lemaire et 61s, Paris;
- Bureau international des Poids et Mesures, Paris;
- Ch. Collot, Paris;
- Lucien Golaz, Paris;
- Henry Le Chàtelier, Paris;
- Manufacture des glaces et produits chimiques de Saint-Gobain, Chauny et Cirey ;
- G. et H.-B. de Ja Mathc ;
- Maison Brcguet;
- Philibert Pellin, Paris ;
- •Iules Richard, Paris ;
- Société industrielle des Téléphones;
- Sous-Secrétariat d'Étal des Postes et des Télégraphes ;
- Ville de Paris, Laboratoire municipal d'essai des matériaux.
- Diplômes d’honneur.
- Chevallier, Paris ;
- Alph. Darras, Paris :
- Iloury et Filleul-Brohy, Paris ;
- Louis* Huet, Paris ;
- Ponthus et Therrode, Paris ;
- Joseph Sanguet, Paris ;
- Georges Secrétan, Paris;
- Société de Poilly de Brigode.
- Médailles d’or.
- Fontaine-Souverain, Paris ;
- Émile Laine, Loos (Xord) ;
- Lhermitte et Lejard, Paris';
- Georges Secrétan ;
- Société française de Constructions Mécaniques ;
- Veuve Tavernier, Gravet et fils, Paris;*
- II a été décerné dans cette section 9 médailles d’argentet 5 médailles de bronze.
- Les exposants français, au nombre de 3 900, formaient le septième environ du nombre total des exposants ; ils ont obtenu plus du tiers des grands prix (753 sur a 192) et, comme nombre total de récompenses, ils 11e sont dépassés que par les Italiens qui étaient chez eux et avaient un bien plus grand nombre d’exposants.
- Si l’on ne considère que les nations étrangères, la France arrive en tête avec trois fois plus de récompenses que la Belgique, quatre fois plus que l’Allemagne et que la Suisse, sept fois plus que l’Angleterre (qui était peu représentée) et elle laisse plus loin encore les autres nations.
- Les exposants français ont donc brillamment continué la série des succès qu’ils avaient remportés dans les expositions précédentes et récemment encore à Saint-Louis en 1904 et à Liège en 1905.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- L’Usine hydro-électrique d’Innsbrück.
- L’Elektrotechnik and Masehinenhau a publié une description détaillée de l’usine génératrice hydro-électrique d’Innsbrück, établie par l’A. E. G. — Union Klektrieitàts Gesellschuft, de Vienne.
- Plusieurs installations électriques importantes ont été récemment mises en service dans le Tyrol. La première d’entre elles est celle de Etschwarke, près des villes de Botzen et de Mérau : sa puissance est de 6000 chevaux. Ensuite, l’usine de Brennerwerke, de 6000 chevaux, puis l’usine de Laudcck, l’usine .d’Innsbrück (12 5oo chevaux) et l’usine de Brixen (Bicuzwerkc) ont clé successivement mises en servit». Actuellement, l’usine génératrice d’Innsbrück est la plus importante installation hydro-électrique du Tyrol.
- Déjà en 1888, une petite usine génératrice avait été établie à Mühlau pour fournir l’énergie électrique nécessaire à quelques entreprises privées d’Inns-briick. La chute d’eau avait une hauteur de 123 mètres, et un débit de par seconde, ce qui cor-
- respondait à une puissance de 600 chevaux environ. Le nombre toujours croissant de consommateurs et le développement de la ville d’Innsbrück rendirent bientôt nécessaire une extension de l’usine. Cette extension fut réalisée en 1899 par l’utilisation d’une autre chute de 307 mètres de hauteur, portant une puissance disponible de 1 200 chevaux environ. En 1901, on établit encore à Mühlau une usine d’environ aoo chevaux.
- La Wurmbach ne pouvant plus donner lieu à aucune utilisation hydraulique, on s’adressa à une chute de la Sill pour fournir la force motrice nécessaire. La chute utilisée commence à l’usine de Brennerwerke et présente une hauteur de 196 mètres sur une longueur de 8 kilomètres. Pour un débit minimum de 4 mètres cubes d’eau, on peut compter sur une puissance minima de 7 000 chevaux : pour un débit moyen de 7t,,r',5oo, on peut compter sur plus de :3ooo chevaux.
- Un canal ouvert, qui débute à la sortie de l’usine de Brennerwerke, aboutit à une chambre d'eau située à 7"',60 plus bas : sur la hauteur totale de chute de ig/im,6o, il reste donc 187 mètres utilisables. Les différents conduits ont été prévus pour un débit de 8 mètres cubes par seconde. Une digue établie dans le Sill forme un réservoir d’environ ô 000 mètres cubes de contenance, destine à égaliser les variations de débit du fleuve, un déversoir permet au trop plein de s écouler librement.
- Après être passée à travers des grilles sur des plans inclinés destinés à retenir le sable, l’eau pénètre dans le canal de 7 566 mètres de longueur et arrive à la chambre d’eau. Les parois et le fond de celle-ci sont en béton : la voûte est en maçonnerie, l’eau passe dans le canal avec une vitesse de 3m,25
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- Supplée
- L'Eclairage Electrique du i‘r Juin 1907
- par seconde. Les dimensions de la chambre d’eau sont telles que l'eau ait, à pleine charge, une vitesse de om,3a par seconde, de façon à éviter tout tourbillon avant l’entrée dans les conduites forcées.
- Deux conduites forcées en acier relient la chambre d’eau à l’usine : elles sont distantes de 3m,3o et font un angle de 36°. Los tubes out.un diamètre intérieur de 3m,45 ; leur longeur est de g3 mètres.
- L'usine génératrice a 64 mètres de longueur et i4m,o5 de largeur : elle est prévue pour contenir G groupes électrogènes. Au-dessous de la salle des machines est creusé un canal de 4m,5o de longueur servant à la décharge. Cliaque groupe a une puis-sauce de aooo chevaux et consomme r a85 litres par seconde : la vitesse de rotation est de 35o tours par minute. Cliaque turbine est double et est supportée par deux paliers de 260 millimètres de diamètre et 600 millimètres de longueur avec graissage à double bague; ces paliers sont refroidis par une circulation d’eau. Chaque roue mobile a 21 aubes Pelton formant trois par trois un segment. Les segments sont rapportés sur une roue en fonte et sont facilement rcmplaçablcs. L’arbre de chaque turbine entraîne, par l'intermédiaire d’un accouplement flexible à courroie de cuir, un générateur électrique. Le réglage des turbines est effectué par des servomoteurs commandes par des régulateurs Hartung. Pour une décharge brusque de joo °/0, lapins grande variation de vitesse constatée au tachymètre n’a pas atteint
- 7 •/,.
- L’énergie électrique produite à l’usine génératrice est utilisée àInnsbrüek, dans la vallée supérieure de la Stubaï et par l’alimentation de la voie ferrée électrique d’ïnnsbrüek à Fulpmes (chemin de fer de la Stubaïthal).
- Pour pouvoir fonctionner en parallèle avec les autres usines existantes, on a équipé la nouvelle usine avec des alternateurs diphasés à 4a périodes par seconde. Pour franchir la distance de 8 kilomètres qui sépare l’usine d Innsbrüek, on a choisi un tension de roooo volts par phase.
- Les alternateurs à inducteur tournant et induit fixe répondent aux constantes suivantes : puissance
- 2 5oo KVA. ; teusion par phase 11 000 volts; intensité de courant par phase 1 r4 ampères; vitesse de rotation 3i5 tours par minute; tension d’excitation ta5 volts ; courant d’excitation à vide ito ampères; courant d’excitation à pleine charge i55 ampères; nombre d’encoches sur l'induit 96 ; nombre des conducteurs par encoche r6; diamètre de l’induit •à 700 millimètres ; longueur axiale active du fer induit b"o millimètres ; entrefer iG millimètres; résistance par phase à chaud 0,62 ohm ; poids a3 ton-nes; nombre de pôles inducteurs iG; nombre détours inducteurs par pôle 92; pas polaire 53o millimètres; résistance à chaud 0,48 ohm ; poids" 20 tonnes ü. Pour que ia ventilation du fer do l’induit soit sulh-sante, on a ménagé entre les paquets de tôles six couronnes de ventilation. Les enroulements sont placés dans des caniveaux en mica de 7 millimètres d’épaisseur essayés sous 4oooo volts. Los inducteurs portent des bobines inductrices en bande de cuivre de 4^ millimètres de largeur sur 2 millimètres d’épaisseur enroulées sur champ. Chaque alternateur est muni d'une excitatrice directement accouplée avec lui.
- L'installation du tableau de distribution est telle que les six alternateurs puissent fonctionner en parallèle ou séparément, les barres générales étant sectionnées.
- T,es lignes à haute tension comprennent 2X4 conducteurs de i>o millimètres carrés de section portés par des pylônes rectangulaires en fer ou bien par des poteaux en bois de 11 mètres de hauteur. Une ligne dérivée près de l usine aboutit au chemin de fer de la Stubaïthal, qu elle alimente en courant monophasé. A Innsbrüek, la tension dos courants diphasés est abaissée par des transformateurs de 000 kilowatts répartis dans différentes sous-stations.
- B. L.
- Usine génératrice de Frindsbury.
- La Kent Electric Power C° a ouvert récemment à l'exploitation une usine génératrice établie à Frindsbury pour fournir toute l’énergie électrique néees-
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du Ier Juin 1907
- saire dans le comté de Kent. Cette usine génératrice doit alimenter toute la région comprise dans un rayon de 20 kilomètres ; la plus grande partie de la charge sera au voisinage immédiat de l'usine,àproxi-inilé de Challiam, Roche&Ler et Slrood : les dépenses relatives aux feeders seront donc assez restreintes. On a évalué qu’à l’heure actuelle, la puissance absorbée par les différentes, industries établies dans la région desservie atteint 3oooo chevaux. La principale industrie des environs de Chatham et Rochesler est la fabrication du ciment.
- L’usine génératrice est établie contre la ligne du South Lastern and Chaînai Rv : le charbon amené par des wagons est déchargé directement dans les soutes de l'usine. Le chaufferie contient actuellement deux chaudières Rabcok et Wücox ; plusieurs autres générateurs sont en montage. Chaque chaudière peut évaporer par heure 8 000 kilogrammes d’eau. Un économiseur sera très prochainement installé. L’eau nécessaire aux chaudières est fournie par deux pompes Worthîngton entraînées par des machines à
- La salle des machines comprend quatre étages. Au rez-de-chaussée sont placés les condenseurs, les pompes et appareils desservant les condenseurs, etc. Au premier étage sont disposés les générateurs et les tableaux de distribution à basse tension. Le deuxième étage est réservé au tableau de distribution
- à haute tension. La salle des machines contient trois turbo-altevnaleurs Parsons, l’un de 5oo kilowatts tournant h la vitesse de 3 000 tours par minute, les deux autres de 1 5oo kilowatts tournant à la vitesse de 1 5oo tours par minute. Les alternateurs de ces groupes produisent des courants triphasés à 2^00 volts : ces courants passent dans des transformateurs qui élèvent la tension à 11 000 volts. Les turbo-alter-nateurs sont prévus pour pouvoir supporter sans aucun inconvénient une surcharge de 100% pendant un certain temps. Un tel résultat ne peut être obtenu qu’avec des turbines à vapeur et 11c pourrait pas être demandé à des machines à pistons. Les alternateurs sont du type Parsons ; ils débitent 100 ampères par phase à 1 r 000 volts pour un facteur de puissance de 0,8. La fréquence est de 5o périodes par seconde. Le
- pères sous 100 volts pour chaque alternateur est fourni par une excitatrice accouplée au groupe. La consommation des turbines à vapeur est de 8 kilogrammes de vapeur par kilowatt-heure à pleine charge. La ventilai ion des alternateurs est suffisante pour qu’après trois heures de marcheàpleine charge, l'élévation de température du stator ne dépasse pas 20° ; après trois heures de fonctionnement à 5o % de surcharge, l’élévation de température n’est que de 35°. On voit que ces machines présentent une forte capacité de surcharge, et, le débit n’étant pas limité
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- treuils, appareils de levage, appareillage électrique, constructions clcclnques.
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- par la surcharge de l’alternateur, comme c'esl généralement le cas, on peut tirer tm grand avantage des larges limites entre lesquelles peut varier économiquement la charge des turbines à vapeur. La chute de tension, lors d'une charge brusque totale, ne dépasse pas 17 °/0 pour un facteur de puissance de 0,8 et 4% pour un facteur 'de puissance égal à
- Chaque groupe est desservi par un condenseur, et les conduits ont été disposés de telle façon que l’une ou l’autre des deux grosses installations de condensation peut être reliée à l'un ou l’autre des groupes de 1 5oo kilowatts. Les condenseurs sont du type cylindrique à surface et sont munis d’appareils Parsons pour augmenter le vide. Ces appareils consistent en condenseurs auxiliaires dont les tuyaux d’aspiration sont reliés aux pompes à air principales et qui servent à augmenter le vide. L’eau de circulation passe dans une tour de réfrigération. L’eau d’alimentation des chaudières est empruntée aux conduites d’eau de la ville et passe dans un épurateur Oscar Guttman fourni par la Société Tlahcok et Wilcox.
- Le tableau à haute tension, étudié et construit par l’Glectncal C°, présente certains perfectionnements très intéressants. Chaque panneau d’alternateur et de feeder est complètement enferme dans une niche on maçonnerie et tout le mécanisme est monté sur un chariot spécial portant, une porte en fer qui ferme la niche dont elle est complètement isolée. Un système ingénieux permet do tirer ce chariot et de le faire glisser, en rompant ainsi toutes Les connexions avec les barres omnibus. L’avantage d’un tel dispositif est évident, pour un tableau à haute tension; s’il est nécessaire de nettoyer les appareils ou de faire quelques réparations ou quelques réglages, on retire le chariot et il est absolument impossible que le personnel vienne en contact avec les circuits à haute
- tension. Un autre avantage est que, si un circuit ou un alternateur quelconque est fhors d'usage, il suffit de tirer le chariot jusqu'à une certaine distance, marquée par un arrêt, pour que toutes les connexions des appareils du panneau correspondant avec les barres omnibus soient rompues.
- Chaque panneau de feeder porte un interrupteur tripolaire à huile de aoo ampères, avec des relais automatiques ordinaires, deux relais à action différée, deux transformateurs d’intensité alimentant ces relais, et un ampèremètre d’induction avec son transforrna-
- Les barres omnibus elles-mêmes sont complètement enfermées dans des chambres en maçonnerie et complètement.protégées de façon à ne présenter aucune source de danger.
- Les circuits d’alternateurs sont protégés par des relais aulomatiqucsfonetionnanl souslaction de courant continu et mis en action par des relais réglables à action dilférée. Chaque panneau d’alternateur porte un interrupteur tripolaire à huile de aoo ampères, avec les bobines de relais automatique ordinaires, deux relais combinés à maxima et à inversion de courant; deux transformateurs d’intensité alimentant, ces relais; un ampèremètre d’induction, un wallmètre d'induction, un voltmètre, un transformateur triphasé de tension et un appareil, de synchronisation.
- Actuellement, le tableau de distribution est prévu pour trois alternateurs et quatre circuits de feeders. Il a été établi de façon à se. prêter facilement à toutes les extensions futures.
- Les rhéostats de champ et les appareils relatifs au courant d’excitation sont placés sur des piliers séparés, disposés en avant des panneaux de générateurs. Les résistances elles-mêmes sont établies dans des cellules en maçonnerie à côté de la galerie à haute tension. 11 y a amssi deux tableaux à basse tension pour les circuits d'éclairage et les circuits des mo-
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- leurs qui entraînent les pompes de circulation, les pompes à air, les chargeurs, etc. Ces deux tableaux à basse tension comprennent six panneaux, un panneau de transformateur, un panneau réglant les circuits alternatifs du moteur générateur asynchrone de 5o kilowatts, un panneau pour l’éclairage de l’usine et les moteurs auxiliaires, un panneau réglant les circuits à courant continu du moteur-générateur, un panneau de batterie, et un panneau pour l’excitation des alternateurs.
- La batterie fournit le courant nécessaire pour assurer l'éclairage de l’usine et l’excitation des alternateurs en cas de besoin. En temps normal, le courant d excitation de chaque alternateur est fourni par une petite excitatrice calée sur le même arbre. Le réglage de ces excitatrices est effectué aux piliers dont il a déjà été question.
- Un moteur-générateur de 5o kilowatts, fourni par la Phœnix Dynamo Cf', sert à la charge de la batterie: le moteur est alimenté par des courants triphasés empruntés aux barres omnibus à basse tension.
- Les feeders à 11 ooo volts, auxquels est relié le tableau à haute tension, sont constitués par des câbles sous plomb au papier imprégné placés dans des conduits. Des feeders aboutissent à Chatham et Ro-chester.
- Les installalions de ia Kent Electric Power C" ont été prévues pour permettre des extensions prochaines. Deux nouveaux turbo-alternateurs de 3 ooo kilowatts à charge normale seront bientôt mis en service ; une seconde cheminée, actuellement en construction, désservira les nouvelles chaudières.
- Il est intéressant de signaler qu'on a installé sur les circuits principaux des indicateurs de demande maxima. Ces appareils totalisent le nombre de kilowatts-heure consommé pendant chaque quart d’heure.
- R. R.
- Usine génératrice de Brusio.
- Cette usine est actuellement la plus grande station centrale d’Europe. Elle utilisé une chute d’eau du Poschiavino, alfluent de l’Adda. Comme réservoir
- on a utilisé le lac de Poschiavo, relié par un canal de 5 kilomètres de longueur à une chambre d’eau, située à 4ao mètres au-dessus de l’usine. De là, leau est amenée aux turbines par des conduites forcées qui présentent une pente très rapide.
- La salle des machines contient actuellement six turbines de 3 ooo chevaux, fournies en partie par Eschcr Wyss et C° et en partie par Piccard, Piciet et C°. Dans le courant de l’année, quatre nouvelles turbines de 3 ooo chevaux seront encore installées, et deux dernières turbines seront montées en 1908. La puissance totale de l’usine sera alors de 36 ooo chevaux.
- Les turbines commandent directement les alternateurs triphasés de la Société d'électricité Aliotb, de Münchenstein. Sur la totalité de l’énergie produite, 16 ooo kilowatts sont absorbés par la Société d’électricité de Milan pour son réseau de distribution au Nord de Milan. En outre, l’usine alimente la voie ferrée électrique du chemin de fer de la Domina, dans la vallée du Poschiavino. La ligne de transmission de 160 kilomètres de longueur, qui transporte l’énergie électrique sous forme de courants trijphasés à /17000 volts, commence à Piattamala, àTirano, et se termine à proximité du lac de Côme.
- K. B.
- Installation de moteurs à gaz système Lü-deiitz.
- Une installation de moteurs à gaz système Alw. Lii-dcriiz, de Cologne, a été faite par la Société J.-W. En-gelbardt et C°.
- L'installation a une puissance de 20 chevaux et comprend un gazogène établi pour l'utilisation des briquettes du lignite et une machine à gaz verticale entraînant une dynamo à courant continu. Les variations de charge sont d’environ 5o °/0.
- Le gazogène système Lüderitz est alimenté par des briquettes provenant d’une trémie à double fermeture. Au moment de la première mise en marche, l’air nécessaire est fourni par un ventilateur, comme dans les gazogènes à anthracite. Contrairement à ce qui u
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- lieu dans ceux-ci, la sortie du gaz s’effectue par la partie inférieure. Dans les grosses installations, 1 admission d’eau dans la chaudière se règle automatiquement suivant que la consommation de gaz est plus ou moins importante: le gaz a ainsi la même composition à toutes les charges. L'installation est complétée par un épurateur à coke et un laveur à force centrifuge qui enlève toutes les impuretés solides du gaz.
- Une particularité caractéristique de ce système consiste dans l’adduction du gaz. Les conduits qui relient le gazogène à l’épurateur sont courbés en forme de spirale, et, après l’épurateur, ils sont inclinés de façon que toutes les impuretés et l’eau entraînée puissent être abandonnées par le courant gazeux.
- Quand on laisse brûler le gazogène avec un faible tirage pendant la nuit, il faut environ trois minutes pour mettre l'installation en route le malin. Apres une courte interruption, il n’est pas nécessaire de souffler pour remetlre en marche. A l’usine, après un arrêl de 3t heures, il a fallu quatre minutes pour remettre les moteurs en marche. Pendant toute la durée de cet arrêt, le feu avait couvé avec un faible tirage. Ce gazogène peut fonctionner jour et nuit pendant plusieurs mois sans nett03rage du four ni de la grille. Le moteur est supporté par un bâti cri A, le piston travaille sur une manivelle à trois paliers. O11 a évité complètement l'emploi de longues tiges pour la commande des soupapes et en dispositif d’allumage. Le réglage qui permet de modifier la quantité et la composition du mélange est très caractéristique. De même, on peut régler à volonté le point d’allumage, D’après les indications données par le constructeur, la surcharge peut atteindre 30 à aô "/0 de la puissance nominale. Le démarrage est effectué avec de 1 air comprimé, au moyen d une soupape spéciale.
- P. B.
- Usine génératrice de Boston.
- L Elektrotechnik and Maschmenlnn reproduit une description, donnée par M. Perkins, de l’usine génératrice de Go 000 kilowatts de Boston, appartenant à l’Edison Electric llluminating C°. Cette usine contient actuellement quatre turbines verticales Curtis à quatre étages de 5 000 kilowatts ; quand l’installation sera terminée, il y aura 12 groupes de même puissance. La capacité normale de l'usine sera donc de Go 000 kilowatts, et la capacité en surcharge de deux heures, atteindra 90 000 kilowatts. Les turbines tournent à une vitesse de rotation de 5i4 tours par minute et sont directement accouplées à des alternateurs de la General Electric C° produisant des courants triphasés à 6600 volts et Go périodes. Dans chaque turbine, il y a de chaque, côté i5 groupes de tuyères et trois roues mobiles portent chacune deux
- séries d’aubes. Ces roues ont un diamètre de près de 4 mètres.
- La vapeur est fournie par huit chaudières à tubes d’eau de 513 chevaux présentant une surface de chauffe de 460 mètres carrés, une surface de grille de et une surface de surchauffe de 78 mètres carrés : ces chaudières sont réparties en quatre batteries de deux générateurs. La pression normale est de 12,8 atmosphères; la surchauffe est de i5o°. Le charbon est amené automatiquement de deux soutes. La salle des chaudières a 45m,7 de largeur et la salle des machines 2r mètres de largeur. La longueur totale de l’usine atteindra 195 mètres.
- E. B.
- TRACTION
- Installation de traction par courant continu à haute tension.
- La ligne de a5 kilomètres qui relie Stocklon à Lodi (Californie) et qui aboutira plus lard à Sacramento (5o kilomètres) vient d’étre ouverte à l’exploitation électrique par la Central California Traction C°. Le système employé est le système à courant continu à 1 200 volts avec troisième rail, en rase campagne et 55o volt3 avec fil aérien dans les villes. Le fil aérien de 80 millimètres carrés de section est supporté par un câble d’acier de 9 millimètres de diamètre auquel il est relié par des chaînettes. Le troisième rail pèse 18 kilogrammes par mètre courant et est isolé par des blocs de granit : il est recouvert d’un revêtement en planches. Les automotrices sont équipées avec le système à unités multiples Sprague-General Electric : à l’intérieur des villes, fous les moteurs sont en parallèle. Pour l'cdairage, le chauffage et la commande du compresseur d'air, on a installé sur chaque automotrice un groupe moteur-générateur produisant du courant continu à 55o volts.
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- Les extensions du City and South London Hailway.
- La City and South London Railway, dont la première section a été ouverte en 1890, est le premier chemin de fer souterrain d'Angleterre. La ligne primitive n’allait auparavant que jusqu’à Stockwell, mais, en 1900, les tronçons de Moorgate Street et Clapham
- longée jusqu’à Angel. Le dernier prolongement, de Angel à Euslon, a été inauguré le xi mai dernier, par M. H.-P. Ilarris, Chairman du London Counly Council.
- L’ouverture de la nouvelle ligne, sur laquelle la revue The Electrician donne d’intéressants détails, doit provoquer un accroissement considérable de trafic, car elle établit une communication directe entre le Sud de Londres et les points terminus du Gréai Northern, Midland et London and North Werslern Railway. Les nouvelles sations du chemin de fer souterrain, situées à King’s Cross et à Euston, présentent de grandes commodités pour les voyageurs allant aux gares des chemins de fer sus-mentionnés. La construction de la nouvelle ligne (en tubes) est semblable à celle de la ligne d’Angel. Le système de traction adopté est le système à courant continu à trois (Ms à 1 000 volts entre conducteurs extrêmes.
- La nouvelle usine génératrice est établie à Stock-well, dans la station centrale. Elle comprend deux gé-
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- Les anciennes Chaudières ont été munies de six sur-chauffeurs Sugdcn permettant d'obtenir de la vapeur bien sèche.
- La construction de la voie de la nouvelle ligne est la même que celle des lignes antérieures. Des ascenseurs électriques Otis ont été établis aux stations de King’s Cross et d’Euston.
- Les conducteurs électriques sont placés dans le tunnel, et sont munis d’interrupteurs de sectionnement à chaque signal, de façon que l’aiguilleur puisse immédiatement isoler une section en cas de besoin. Pour assurer d’une façon complète la sécurité des trains en marche, on a disposé le long de la paroi du tunnel, enlreles signaux, des fils de fer surlcsquels peuvent frotter dos balais portés par chaque locomotive. Un poste téléphonique et une batterie, placés sur chaque locomotive, peuvent être mis en communication par l'intermédiaire de ces deux fils de fer, avec la cabine du signal le plus rapproché. Les mêmes fils de fer servent à établir les eoinmunica-
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 1er Juin 1907
- Les lampes électriques du tunnel ne sont pas allumées normalement, mais chaque aiguilleur doit les allumer si un train reste plus de deux minutes dans la section. Les lampes sont alimentées par les batteries des sous-stations.
- Des feeders relient la sous-station d'Angel à King's Ci'oss. I ;CS autres sous-stations sont situées a London Bridge, à Clephant and Castle, et à Stock well.
- Les nouvelles automotrices ont été établies en vue d'une incombustibilité aussi complète que possible et ont été équipées par la Brush Kleclrical Knginee-ring C°.
- il. R.
- La traction par courants triphasés au Sim-pion et sur la ligne de la Valtelinc.
- M. TIrusciim a fait, à Viorne, une conférence sur la traction électrique par courants triphasés au Simplon et sur la ligne de la Yaitcline. Il indique que les tronçons de grandes voies ferrées exploités en Italie et en Suisse au moyen de la traction électrique emploient des locomotives de poids élevé : la ligne de 106 kilomètres de la Yalteline, ouverte en ryoa, la ligne de 22 kilomètres du Simplon, ouverte en juin 190b, et la ligne de 21 kilomètres de Seebach à Weltirigen (ligne d’essais des stations d’Oorlikon) sont exploitées avec des machines de grande puissance.
- Le conférencier indique les principaux avantages et inconvénients du système triphasé, au point de vue de l’exploitation ou au point do vue- technique. Banni les avantages, on peut citer les suivants : le moteur triphasé se distingue par sa très grande simplicité et sa grande robustesse. Il est évident qu’un induit à bagues est supérieur à un induit à collecteur. T.es plus nouvelles locomotives du Simplon n’auront même pas d'induit à bagues, mais des induits en court-circuit avec transformateurs de démarrage.
- 2® Le moteur triphasé peut être bobiné pour des tensions aussi élevées que l’on veut. Le moteur Winter-Eichbcrg présente presque le même avantage, car il a pu être construit pour des tensions de 6600 volts : le moteur triphasé a pu être construit pour 10000 à 12000 volts ;
- 3° L'un des avantages les plus importants du moteur triphasé est qu’il permet d’obtenir la meilleure utilisation de la place disponible sons le châssis de la voiture et d’atteindre ainsi les plus grandes puissances avec un faible poids do locomotive ;
- /i" Les engrenages sont supprimés.
- Les inconvénients principaux du système triphasé sont les suivants :
- i° L’absence de réglage do la vitesse des moteurs triphasés est tel qu’il n’existe qu’une seule vitesse économique. On peut parvenir à réaliser plusieurs vitesses au moyen d’un groupement en cascade ou
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- Supplément à L'Ëciairage Ëlectriqu
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- en parallèle, ou au moyen d'une modification du nombres de pôles ;
- •2" La nécessité d’une double ligne, doul les deux fils présentent entre eux la différence de potentiel totale. Il semble au premier abord que rétablissement de celte double ligne doive augmenter les frais de première installation. Mais, en réalité, les dépenses ne sont pas plus élevées que pour une ligne monophasée. On sait que celte dernière exige a5 % de cuivre de plus que pour la ligne triphasée. Le plus grand inconvénient d’une double ligne est la complication que présentent les aiguillages ou les traversées de voies.
- K. B.
- Sur l’emploi d’automotrices mixtes sur les voies ferrées.
- A la dernière réunion des New-York Railroad Club, M. R.-W . Mac-Keen a fait une communication sur l’emploi d’automobiles mixtes sur les voies ferrées et sur les résultats obtenus avec ces machines sur les voies de l’Union Pacific Railroad.
- Les locomotives et les automotrices modernes à vapeur, avec de fortes pressions de vapeur, sont beaucoup plus compliquées que les automotrices à gazoline. Pour satisfaire aux conditions que doit remplir une automotrice à voyageurs circulant sur une voie feirée, il faut établir le mécanisme moteur d'une façon spéciale. Dans l'étude de ces automotrices, il faut considérer trois points : le poids, le prix et la solidité. Les automotrices de l'Union Pacific Ily sont entièrement en acier : au lieu d'em-plovcr un châssis extrêmement solide, portant une caisse quelconque, clic a établi un type de voitures qui forme un tout : en cas de collision, une telle voilure peut être tordue ou endommagée en un point, mais non télescopée. L’avant est très effilé et affecte une forme parabolique, il est terminé par un coupe-vent.
- Le système moteur comprend un moteur à essence cl une dynamo génératrice. Dans les premières automotrices, on réglait la vitesse en modifiant l’admission des gaz au moteur et en avançant ou en retardant L’allumage. La puissance du moteur était de 200 chevaux et la voiture pouvait diminuer et accélérer sa vitesse de o à 90 kilomètres à l’heure uniquement par variation de la vitesse de rotation du moteur à gaz. La souplesse nécessaire du moteur à pétrole a été obtenue par les procédés suivants : emploi de six cylindres; équilibrage de l'arbre et des parties tournantes ; longueurs égales de tuyauterie du carbirrateuraux cylindres; égalisation exacte des dimensions des cylindres, de l’ouverture et de la fermeture des valves, et des pistons.
- 0. A.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- Sur les ascenseurs hydro-èlectriques.
- M. Boddam a donné, dans The FAeclrician, quelques indications intéressantes sur les ascenseurs hydroélectriques. Le système consiste essentiellement en un éleclromoleur tournant à vitesse variable sur l'arbre hélicoïdal duquel tourne, se déplace un écrou, guidé par des glissières. Cet écrou est fixé au piston d'un cylindre à pression relié directement avec le cylindre qui actionne l’ascenseur. La vis hélicoïdale du moteur, ainsi que son écrou, sont immergés dans l'huile.; ce dernier glisse sur des rouletles, de façon que les résistances de frottement soient aussi réduites que possible. Quand le moteur démarre, l’écrou se déplace le long de la vis hélicoïdale, enfonce le piston dans le cylindre, et l'eau comprimée pénètre dans le cylindre de l'ascenseur; Je piston de ce cylindre se lève et entraîne Ja cage. Dans les petits ascenseurs à faible vitesse, le moteur peut, au lieu de comprimer de l’eau, aspirer celle-ci hors du cylindre de levage. Entre les deux cylindres à pression est disposée une soupape reliée mécaniquement avec la résistance rie démarrage. La disposition est telle que, lors de la fermeture de cette soupape, l’éleetromoleur est freiné automatiquement. Le fonctionnement est ainsi très doux et ne présente aucune saccade. Les pertes d’eau sont faibles.
- En ce qui concerne les dépenses d’exploitation des différents ascenseurs, hauteur indique les chiffres suivants, qui se rapportent à un service dans lequel l’ascenseur parcourt quotidiennement 10 kilomètres :
- i° Ascenseur hydraulique alimenté par une conduite sous pression
- Eau comprimée, 11 8uo litres.............3672 fr.
- Compteur à eau, divers.................. 130
- Total...........................5 113 fr.
- Amortissement (id o/0 sur 10 800). . . 1 C20
- Totai...........................4 170 fr.
- 3° Ascenseur hydro électrique.
- Pour ces calculs, on a compté comme prix de l'eau sous pression 7,0 centimes par litre et comme prix du couraul j5 centimes par kilowatt-heure. L'ascenseur éleclrique consomme 5 kilowats-lieure par kilomètre pour une vitesse deo'L.Sopar seconde ;
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- i L'Eclairage Electrique du :
- l’ascenseur hydroélectrique ne consomme que 1,2 kilowatt-heure par kilomètre de trajet pour une vitesse
- P F. B.
- DIVERS
- Premier Congrès International des Industries frigorifiques.
- L’industrie frigorifique n’est guère entrée dans la pratique que depuis une vingtaine d’années, et elle a déjà, par ses applications nombreuses et souvent imprévues, modifié profondément les conditions économiques de plusieurs contrées, la nature des échanges des denrées périssables, le mode de préparation d’une foule de produite, les moyens de transport et d’approvisionnement des nations et des armées et jusqu’à l’outillage des grandes industries, — telle la Métallurgie, — et des Travaux Publics.
- Par le fait même de ces transformations, un grand nombre de problèmes ont surgi qu’il serait utile d'aborder pour chercher à les résoudre au moins en partie. C’est dans ce but que le premier Congrès International des Industries Frigorifiques se réunira à Paris fin juin 1908 sous la présidence d'honneur de M. C. de Freycinet, membre de l’Institut, sénateur, ancien ministre, et la présidence générale (le M. André Lebon, ancien ministre du Commerce.
- Le Congrès sera divisé en six sections, subdivisées en un nombre variable de sous-sections :
- La première section, présidée par M. d’Àrsonval, membre de l’Institut, professeur au collège de France, étudiera les basses températures et leurs effets généraux au point de vue physique, chimique, biologique et par rapport à l’hygiène générale et à l’hygiène alimentaire.
- La deuxième section, présidée par M. Lkauté, Membre de l’Institut, Professeur à l’École Polytechnique, a le programme suivant : Comparaison de la production du froid entre la compression des gaz •liquéfiables et les autres méthodes frigorifiques; unification des mesures frigorifiques; données expérimentales sur la valeur des différents isolants ; agencement frigorifique des locaux contenant des matières explosibles.
- La troisième section, présidée par M. A. Gautier membre de l’Institut, sera plus particulièrement consacrée à l’application du froid à l’alimentation.
- La quatrième section, présidée par M. E. Tisserand, de l’Institut, étudiera les applications du froid aux autres industries : Parmi ses sous-sections elle contient la sous-section Ldont les travaux, dirigés par Ed. Saiadin, concerneront les applications du froid aux Mines, à la Métallurgie et aux Travaux Publics.
- La cinquième section, présidée par M. Levasseur Membre de l’Institut, se consacrera à l’emploi des procédés frigorifiques dans les moyens de transport et, enfin, îasixième section, présidée parM. J. Ciuippi, député, étudiera la question au point de vue législatif (<).
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- Dans une note sur les bobines en JUs nus d’aluminium publiée dans le numéro du 11 mai 1907, pïge 88, nous avons attribué par erreur à M. Félix Singer, ingénieur à Berlin, la propriété du brevet français 306 908. Le véritable titulaire de ce brevet est M. Robert IIopfelt, ingénieur.
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- NOTES ET NOUVELLES
- Frédéric Uppenborn.
- Après ,1a mort du regretté Hospitalier et à peu d'intervalle, il nous faut enregistrer la perte d’un autre pionnier de l’Kleetricité, qui joua un réle analogue en Allemagne, Frédéric Uppenborn, décédé le a5 mars 1907 dans sa 49“ année à Munich. Le défunt ayant été pendant plusieurs années un correspondant régulier de « La Lumière Électrique », dans laquelle il publia d’intéressants articles et chroniques de 1884 à 1891, la rédaction de « l’Eclairage Électrique » ne saurait laisser passer ce triste événement sans s'associer au regret qu’inspire cette mort si prématurée à tous ceux qui ont connu M. Uppenborn. Frédéric Uppenborn étaitdu reste au nombre des électi'iciens les plus connus et les plus réputés; il a été un des fondateurs les plus éminents de la presse électrotechnique et l’almanach électro-technique (Elektroteclmisches Kalendar) qu'il publiait déjà depuis 'ik ans, a conquis dans le monde entier une légitime célébrité.
- Né à Hanovre en i85g, Uppenborn avait dès sa jeunesse ressenti un attrait spécial pour l’étude de l’Électricité ; il en eut la révélation à Paris, à l’Exposition de 1878 qu’il eut l’occasion de visiter après avoir terminé ses études au Polylechnikum de sa ville natale. A cette époque, l’électrotechnique ne figurait pas dans les programmes des écoles techniques allemandes, de sorte qu’il dut l’apprendre peu k peu par lui-même comme tous les électriciens de celte génération. Son attention principale se porta dès le début vers les questions d’éclairage, auxquelles il resta ûdèle pendant toute sa carrière
- comme on le verra plus loin. Il fut un des premiers à faire des projections lumineuses par l'arc électrique.
- Il était particulièrement connu en France depuis sa visite à l’Exposition d’Êleetricitédc 1881, à la suite de laquelle il fut nommé Ingénieur en chef de la maison Sehuckert, puis fonda lui-même à Hanovre un atelier de construction de machines qu il quitta en 1886 pour prendre la direction à Munich d’une station d’essai fondée par l'Association Polytechnique de cette ville.
- En 1880, après avoir publié déjà différentes études sur les applications de l'électricité, il devint rédacteur en chef de la « Zeitschrift fur angewandte Elek-trizitàtlehre » qui, à partir de i883, prit le nom de « Centralblatt für Elektrotechnik » ; il y publia de nombreuses contributions intéressantes sur toutes les questions électrotechniques qui furent à l’ordre du jour jusqu en 1889, notamment sur les questions de mesure et de terminologie, pour lesquelles il avait une compétence toute particulière, et sur l’arc électrique ; sur ce sujet il avait fait personnellement des expériences nouvelles, restées classiques depuis cette époque, notamment l’étude de la résistance de l’arc électrique et la loi d'émission de sa lumière (qui depuis a été reprise en Angleterre par M. Trot-
- t„o.
- Son activité dans la presse technique trouva encore mieux à se dépenser quand il fut, à partir de 1889, placé à la léte de I’ « Elektrotcelmische Zeitschrift» de Berlin avec laquelle sa précédente revue avait fusionné; sous sa direction ce journal devint une des premières revues du monde entier. Il continua lui-
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- même à y publier chaque année d’intéressants articles, même après qu’il eut abandonné la direction en 1894 pour retourner à Munich où la municipalité lui confiait la lourde tâche d’organiser entièrement l’éclairage électrique de la ville.
- Dans sa nouvelle situation, qui lui valut ultérieurement le titre d’Oberingenieur, puis de Stadtbaural et de directeur des Usines d’Électricité de Munich, il déploya à la fois une grande activité et une remarquable compétence, et put terminer en quelques années l’installation d’une grande centrale avec des sous-stations de distribution et un réseau considérable. Grâce à lui, l’éclairage public de Munich qui contient près d'un millier de lampes à arc, a fait de cette ville l’une des mieux éclairées de toute l’Europe.
- Il s’occupa également de l’exécution des tramways électriques et était en train d’achever cette aimée l’organisation pour Munich d’un grand transport d’énergie au moyen de la création à Moosburg d une usine hydro-électrique, à laquelle le Conseil municipal a décidé de donner son nom en témoignage permanent de son souvenir reconnaissant.
- Très populaire dans sa ville, Uppenborn joua en même temps le rôle d’ingénieur-conseil dans un grand nombre de cités de l’Allemagne du Sud et prit part ainsi à l’organisation de nombreuses centrales.
- Ses occupations professionnelles ne l’empêchaient pas de suivre le mouvement scientifique ; i! faisait une large place chaque année aux nouveautés électrotechniques dans les 24 éditions successives de son aide-mémoire. Lui-même avait installé un laboratoire municipal d électricité destiné principalement aux étalonnements d’appareils de mesure et aux études photoniélriques. Ces dernières lui étaient restées particulièrement chères, et, dans les derniers mois de sa vie, il publiait encore plusieurs études sur les nouvelles sources de lumière, la répartition des éclairement», etc. 11 avait du reste préparé, grâce à ses nombreux documents expérimentaux, un ouvrage sur la photométrie technique, qui verra probablement le jour prochainement. Il faisait partie depuis longtemps de toutes les grandes Associations électrotechniques allemandes dont il fut Président et Vice-Président à différentes reprises.
- Tous ceux qui ont eu occasion de connaître personnellement M. Uppenborn ont admiré en lui un esprit clair, ingénieux et pénétrant, des capacités professionnelles remarquables, le jugement sain dont il sut faire preuve durant toute sa carrière, et le charme d’un caractère à la fois ferme et aimable, parfaitement loyal.
- Le rôle qu’il a joué en Allemagne au point de vue de la presse scientifique peut être comparé à celui qu Hospitalier a joué en France à la même époque; s’il n’a pas, comme ce dernier, laissé sa trace par des créations ingénieuses d’instruments ou de méthodes d’enseignement, il a eu, au point de vue de l’art de
- l'ingénieur et des grandes créations, une carrière brillante: il a pu, grâce à la confiance dont l'investissait la ville de Munich, donner la pleine mesure de sa valeur d’ingénieur et d’Administrateur.
- Avec Uppenborn disparait un des hommes qui faisaient le plus honneur à l’électrotechniquc, et qui eu avait été un des plus actifs fondateurs.
- Il laisse plusieurs enfants, et une veuve à laquelle nous adressons nos respectueuses condoléances.
- A. Bl.
- Soren Hjozth, le véritable inventeur du principe des machines dynamo-électriques.
- La Lumière Electrique a signalé en i883 (l), que l’inventeur véritable du principe des machines dynamoélectriques était Sôren Iljorth, ingénieur danois (1801-70).
- Il est regrettable que ce fait n’ait pas été reconnu universellement et, pour préciser dans quelles circonstances cette invention remarquable fut faite par Iljorth, j’ai procédé à des recherches historiques, dont voici le résumé.
- Iljorth, né en Danemark le i3 octobre 1801, était en 1828 volontaire et en 1836 secrétaire au Ministère des Finances (chambre des intérêts). Remarquable-mentaclif, ilfondaen i844 lapremière société danoise de chemins de fer, et fut ensuite directeur du premier chemin de fer du royaume de Danemark. Eu 1848 ildémissionnapour aller à Londres, où il trouva un champ pour son talent d'inventeur chez Robinson et C°, Uimlico. 11 construisit dans leur usine son (*)
- (*) U Lumière Électrique,
- avril i883, p. 555.
- le VIII,
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- moteur électrique à pistons (‘). Ce moleu.r a reçu le seul prix pour machines électriques à l’Exposition universelle de Londres i85i.
- La même année, IIjorth retourna à Copenhague ; c'est là qu’il fit les recherches qui le conduisirent à l’invention du principe des machines dynamo-cicc-iriques. Ce projet, déposé dans les archives de la Société Royale des Sciences, décrit une machine à inducteurs d’acier permanents mais entourés de bobines, dans lesquelles il faisait circuler le courant produit par la machine elle-même. Il n'y avait donc rien de nouveau dans ce projet, puisque la même idée avait été brevetée par Brett dès 1848. Le projet 11e fut réalisé qu’après le retour de IIjorth à Londres, où il était appelé en i854 par une société pour perfectionner la machine magnéto-électrique. En expérimentant avec ces machines dans husine de W.-T. Ilenley il suit à point son invention décrite dans les brevets anglais n° 2198 de i854 et n" 806 de i855.
- Voici ce qu’on y trouve : « Des armatures entourées de fil se meuvent entre les pôles d’aimants de fer fendu permanents et fixes et les pôles d'électroaimants fixes, de sorte que les courants.induits développés dans les bobines de l’armature mobile puissent passer autour des électro-aimants. De cette manière, plus les électro-aimants se trouvent ainsi surexcités, plus les armatures le sont elles-mêmes, et par conséquent plus il y aura d’électricité induite dans chacune des hélices ; et alors qu’une force mutuelle et accélérée est ainsi créée entre les électro-aimants et l'armature, un second courant additionnel ou secondaire se trouve induit en même temps dans les hélices des électro-aimants par le mouvement des armatures, et ce courant passe dans la même direction que le courant primaire après avoir passé dans le commutateur. Les aimants permanents peuvent aussi être bobinés, ce qui les rend plus permanents. »
- Voici le principe dynamo-électrique proprement dit. Mais — dira-t-on — Hjorth a employé des aimants (*)
- (*) Ddcritdans La Lumière Électrique, tome VIII, i3 jan\ier j883, p. 58.
- permanents ('). Mais non. Les aimants dits permanents dans la machine de IIjorth no sont pas en acier, mais en fer fondu. Par conséquent, ils ne sont pas des
- aimants permanents proprement dits, on pourrait plutôt les nommer « aimants rémanents ».
- En expérimentant avec lamachine magnéto-électri-
- que IIjorth découvrit que le fer fondu — une fois excité par une méthode quelconque— 11e perd pas son ma-
- (f) La Lumière Électrique, r883, VIII, p. 555,
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- gnctisme ; il en reste toujours assez pour l'induction du courant initial, par lequel il excite ensuite la machine. Hjorth ne réussit pas à obtenir le capital necessaire pour l'exploitation de son invention, on ne construisit plus de machines et l’invention fut oubliée.
- En 18G7 Tljorth présenta une machine à l’Exposition universelle a Paris. Cette machine n’était pas construite suivant le principe dynamo-électrique, car Hjorth n'avait pour but que de construire une machine, dans laquelle il croyait, par un arrangement spécial des armatures, gagner certains avantages. La machine donnait d’ailleurs des courants
- parfaitement continus. Hjorth — à celte époque_______
- n’avait que peu de ressources et comme ce n’était pas absolument nécessaire, il renonça aux électro-aimants d un prix trop élevé, et construisit sa machine avec des aimants permanents en acier.
- De retour en Danemark, après l’exposition à Paris, Hjorth demanda au Iligsdag (Chambre des Députés) une somme de 21 000 francs pour perfectionner sa machine. On lui accorda tout d’abonl 1 200 francs pour le3 études préliminaires. Il résolut alors de remplacer les aimants d acier permanent par des électro-aimants de fer. Mais à cette époque Hjorth était déjà affaibli par la maladie et il mourut le 28 août 1871, avant que ce remaniement ail été ter-
- A l’occasion du bruit, qui se faisait autour de la machine deEadd on 1867 — machine construite selon le principe dynamo-électrique le représentant de Hjorth vint trouver Th. du Mencel pour lui dire que le principe de cette machine appartenait à cet inventeur. Malheureusement, ce représentant, n’étanl guère au courant des questions électriques, ne pouvait s’expliquer clairement et la priorité de Hjorth ne fut pas reconnue. De même que l’anneau de Pacinotti fut oublié et découvert de nouveau par firamme en 186g, l’invention de Iljorth restait oubliée pendant 18 ans, jusqu’à ce que Siemens et Wheatstonc l'aient inventée de nouveau. Puisque l’anneau de Pacinotti porte le nom de son premier inventeur on devrait égale-
- ment appeler « principe de Iljorth » le principe mentionné.
- Sigurd Smith,
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Les usinesgènèratiices de Glasgow.
- Comme l’indique YElectricnl Review, il existe actuellement à Glascow deux usines génératrices centrales, l une pour la partie Nord de la ville et l’autre pour la partie Sud, ainsi qu’une petite installation auxiliaire. Trois sous-stations reçoivent des courants continus à 6 5oo volts, qui sont transformés par des groupes moteurs-générateurs en courant continu à 5oo volts. L'usine génératrice du Nord, Port Dundas, était établie pour 3oooo chevaux, mais l’emploi de turbines à vapeur a permis d’élever sa capacité à 60 000 chevaux. L’usine génératrice est desservie par mie installation de transport mécanique du charbon prévue pour /jo tonnes par heure : elle contient dix chaudières à tubes d’eau présentant chacune une surface de chauffe de 36o mètres carrés, produisant chacune 7 000 kilogrammes de vapeur à l’heure, et quatre chaudières de 55o mètres carrés de surface de chauffe, produisant chacune 11 000 kilogrammes de vapeur par heure. La place disponible permet d’installer encore quatre de ces générateurs. Les chaudières sont munies de surchauffeurs qui élèvent de 70" la température de la vapeur. La salle des machines contient deux groupes électrogcncs à vapeur de 4oo chevaux tournant à la vitesse de 376 tours par minute, une machine à vapeur de 700 chevaux accouplée avec deux dynamos de 200 watts, un groupe de 900 chevaux, trois unités de 1 100 chevaux, deux groupes électrogènes de 2 4oo chevaux à 180 tours par minute et deux turbo-genérateurs Dick-Kerr de 700 tours par minute. Ces turbo-génerateurs produisent des courants triphasés à 6 5oo volts et 20 périodes. Toutes les machines sont desservies par
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- L’Eclairage Electrique du 8 Juin 1907
- des condensateurs à surface. Deux salles spéciales contiennent deux batteries d accumulateurs de 1 200 ampère-heures.
- La deuxième usine centrale génératrice est projetée pour une puissance de i5ooo chevaux. Actuellement elle contient 5 800 chevaux de machines à vapeur et deux turbo-générateurs de 4 5oo chevaux. La chaufferie contient dix chaudières à tubes d’eau. La salle des machines comprend une machine à vapeur de 700 chevaux accouplée avec deux générateurs à courant continu de a5o kilowatts à a5o volts, deux groupes de 4oo chevaux et trois moteurs de 1 100 chevaux à a3o tours par minute, type Willans-Schuekert, une turbine Willans-Siemeus de 2 4oo chevaux avec deux dynamos génératrices à courant continu de 760 kilowatts à 5oo volts et 1 5oo tours, deux turbo-générateurs Dick-Kerr de 3 000 kilowatts, 6 700 volts, une batterie de 1 000 ampère-heures à 56o volts.
- La petite station auxiliaire contient trois unités de 200 kilowatts et produit du courant continu à a5o volts. Les turbines à vapeur sont du type Parsons.
- Dans les sous-stations, de.s moteurs d induction entraînent des génératrices à courant continu à a5o volts ou k 5oo volts. Ces unités ont des puissances de 000 et 1 000 kilowatts, quelques convertisseurs consistent chacun en un moteur d'induction avec rotor en cage d’écureuil et deux générateurs de a5o kilowatts. D’autres sont formés d’un moteur d’induction à rotor bobiné et d’une dynamo génératrice à courant continu. Tous les appareils à haute tension des tableaux de distribution sont commandes à dis-
- 11. R.
- Usine génératrice de l’Edison Electric Light G0, de York.
- La Compagnie Edison de York, desservant une ville très industrielle et prospère, a vu la demande d'énergie électrique croître avec rapidité. L’usine génératrice a donc, été obligée d’augmenter tous les ans la puissance de ses machines et, en trois ans, sa capacité s’est accrue de plus de 2000 chevaux. L’usine génératrice voisine hydro-électrique de York Haven, située à vingt kilomètres de la ville de York g\, exploitée par la York Haven Water and Power C°, disposant d’une grande puissance et pouvant fournir l’énergie électrique à un prix relativement très bas, la Compagnie Edison décida de se relier â cette usine génératrice et d'installer 3 000 kilowatts de machines électriques formées de groupes moteurs-générateurs. Malgré tout, on a dû conserver les chaudières car, la Compagnie alimentant précédem-ment, par la vapeur d’échappement des machines, un réseau important de conduits servaut pour le chauffage, il a fallu remplace,r la vapeur d’échappement par de la vapeur vive pour cette application.
- La chaufferie contient deux chaudières Climax de 35o chevaux à quatre foyers chacune, deux chaudières à tubes d’eau Bromell de 3oo chevaux, une chaudière à tubes d’eau Keeler de 35o chevaux, et des économiseurs. Toutes les chaudières sont chargées à la main. L’eau d’alimentation est empruntée aux conduites de la ville et est épurée par injection d’une solution connue sous le nom de a tri-sodium ». Un réchauffeur d’eau d’alimentation dessert toutes les chaudières et reçoit la vapeur d’échappement ou de la vapeur vive. Deux pompes Snow et une pompe Elake fournissent l’eau aux chaudières. Actuellement, trois chaudières sont continuellement sous pression pour fournir la vapeur nécessaire aux conduites de chauffage.
- T,es anciennes machines génératrices, que l'on a conservées comme réserve, consistent en trois machines Russel : l’une, tandem compound, a une puissance de 45o chevaux et entraîne une dynamo génératrice à courant continu de aa5 kilowatts à ofio volts ; la deuxième, tandem compound, aune puissance de 35o chevaux et entraîne par courroie deux dynamos génératrices bipolaires Edison de 100 kilowatts à 55o volts; enfin la troisième, monocylindrique, a une puissance de 35o chevaux et entraîne par courroie une génératrice bipolaire de 60 kilowatts à ia5 volts. Un arbre secondaire est aussi entraîné, par l’intermédiaire d’un embrayage, par la dernière machine, et cet arbre porte deux poulies portant chacune deux courroies et entraînant quatre survoltcurs bipolaires de fio kilowatts sous 12b volts. Uue des poulies est munie d’une troisième courroie placée entre les deux autres, et cette courroie est entraînée par un moteur synchrone de 200 kilowatts. Le moteur peut ainsi, soit commander les quatre sur-volteurs, soit être entraîné lui-même par la machine monocylindrique et produire des courants triphasés à 2 4oo volts et 60 périodes. Toutes les machines à vapeur tournent aune vitesse de rotation de 145 tours par minute.
- Le nouvel équipement, y compris le tableau de distribution, a été fourni par la General Electric C°. 11 comprend deux groupes moteurs-générateurs pour le système à trois fils Edison, un moteur d’induction triphasé de fioo chevaux à 2 4oo volts avec rotor en cage d’écureuil directement connecté à deux générateurs de 200 kilowatts à ia5 volts. Un groupe analogue de moindre puissance consiste en deux générateurs de 100 kilowatts directement connectés k un moteur d’induction de 3oo chevaux. Un groupe moteur-générateur spécial, permettant de grandes variations de voltage, fournit le courant d’excitation nécessaire pour l’enroulement shunt des groupes générateurs. Trois moteurs asynchrones triphasés de 200 chevaux à 2 4oo volts sont directement reliés k six machines k arc Brush du dernier type qui fournissent le courant nécessaire pour 1 éclairage public et l'éclairage commercial. Pour la traction, il y a trois
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- Supplément à L'Éclairage Electrique du 8 Juin 1907
- i53
- commutatrices de 3oo kilowatts avec transformateurs de réglage et deux transformateurs triphasés à circulation d'air avec ventilateur électrique. Un moteur synchrone triphasé (le 100 kilowatts à a/joo volts entraîne un survolteur différentiel de 60 kilowatts relié à une batterie de 264 accumulateurs Chloride de 1 000 ampère-heures. Une batterie semblable est installée à 20 kilomètres plus loin sans survolteur.
- La meilleure portion des anciennes machines a été enlevée de la station génératrice dont il vient d'ètre question et a été installée dans une autre station dont on se sert en cas de nécessité. Cet équipement comprend quatre chaudières tubulaires Moller à retour de flamme, deux machines Putnam, d’anciennes dynamos génératrices bipolaires de traction et des machines à arc.
- Le nouveau tableau de distribution comprend 48 panneaux et est très compliqué en comparaison des tableaux actuels. Les lampes à arc, servant à l’éclairage public et les lampes à arc servant à l'éclairage commercial sont desservies par dix circuits commandés par quatre panneaux portant des ampèremètres enregistreurs Bristol. Trois panneaux servent au réglage de cinq survolteurs de 60 kilowatts connectés aux feeders de traction. Quatre panneaux sont relatifs aux feeders de traction suburbaine, et trois panneaux aux feeders de traction urbaine. Un panneau totalisateur de traction porte deux puissants walls-heure-mètres Thomson enregistrant l’énergie consommée par les lignes urbaines et par les lignes suburbaines. Trois panneaux servent au réglage de deux générateurs de 100 kilowatts et un générateur de 220 kilowatts pour traction qui peuvent aussi être utilisés pour l’éclairage. T.es connexions pour ces machines à 55o volts sur les feeders à 2Ô0 volts sont intéressantes. Le conducteur positif est connecté au conducteur positif du réseau à trois fils et l’égalisateur au côté négatif ; le conducteur négatif est ouvert
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- et les bobines inductrices série sont coupées. Les bobines inductrices shunt sont excitées alors par du courant à 110 volts. Les commulalriees sont munies d’interrupteurs. Les panneaux du tableau portent des disjoncteurs et des ampèremètres, et trois panneaux servent au réglage des circuits à courant continu des commutatrices. Un grand panneau dessert la batterie et porte un commutateur à deux directions permettant d'utiliser ccttc batterie sur les circuits de traction ou sur les circuits d’éclairage. Ce panneau porte un voltmètre enregistreur, deux ampèremètres et un voltmètre ordinaire. Trois panneaux portant deux ampèremètres, des watts-beure-mèlres polyphasés et des interrupteurs tripolaires à huile servent au réglage des moteurs synchrones qui entraînent les machines à arc ; enfin trois panneau^ avec ampèremètres, appareils de synchronisation et interrupteurs à huile, commandent les circuits alternatifs des coiuiiniiatric.es. Ces machines sont mises en route du côté continu et synchronisées. Un synchro-noscope de la General Electric est placé en potence et permet d’effectuer facilement les opérai ions de mise en parallèle.
- Les lignes provenant de la York Haven Waler and Power O sont reliées aux barres générales de la sous-station par deux interrupteurs tripolaires à huile munis de relais à action différée. Le panneau qui dessert l’arrivcc de celte ligne porte deux watts-heure-mètres polyphasés. Les circuits de traction et d’éclairage sont reliés à des barres générales distinctes. Deux panneaux desservent les moteurs d’induction, l’un de 600 chevaux et Vautre de 3oo chevaux : chacun d’eux porte un interrupteur de marche. Quatre panneaux munis d’interrupteurs à barrette servent au réglage des feeders à 2 4oo volts alimentant les lampes et les moteurs des petits villages situés dans un rayon d’une quinzaine de kilomètres. Tous ces feeders traversent des watts-hcurc-mètres polyphasés. 11 y a en outre un panneau de moteur synchrone et de survolteur de batterie, cinq panneaux pour les feeders du réseau d’éclairage à trois fils, un panneau pour l’éclairage de la station
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- génératrice, un panneau totalisateur pour le système à trois fils, et deux panneaux pour les générateurs de 200 kilowatts et de 100 kilowatts. Le fil neutre du système cstrelic à la terre et n’aboutit pas au tableau.
- Les tramways électriques alimentes par l'usine génératrice de la Compagnie Ellison ont environ 100 kilomètres de voies. Quatre lignes suburbaines aboutissent à York Haven, Wriglitsville, Windsor-ville et Dover. Chaque ligne suburbaine est desservie par deux automotrices par heure. La puissance totale des équipements moteurs des tramways électriques est de 1 900 chevaux environ.
- La Compagnie Edison alimente environ 750 kilowatts de lampes à incandescence, 4o3 lampes en vase clos à arc de 6,6 ampères et 5oo watts, a3o lampes à arc ordinaires et 98 lampes à arc commerciales.
- K. H.
- Sur les turbines à vapeur.
- M. Hoïwebek a fait récemment sur la turbine à vapeur Zoolly, une conférence cjui contient un certain nombre d’indications intéressantes.
- En premier lieu il parle de la turbine à action à plusieurs étages de Real et Pichon (1827), dans laquelle la vapeur passe axialeincnt dans 3t étages avec des chambres munies d'aubages et communique son énergie par action du choc (impulsion). Ensuite a paru la turbine à action d'Edwards (1876) dans laquelle la carcasse consiste en chambres successives boulonnées ensemble, dans lesquelles sont disposées des roues mobiles munies d'aubes Girard. Les canaux d’arnenée sont formés de duses coniques disposés dans les chambres, dont les sections croissent avec l’expansion de la vapeur. Les roues mobiles consistent en disques enfilés sur le moyeu et rivés sur lui, et découpés sur la périphérie. Les différences de pression dans les différentes chambres peuvent être obtenues par modification du nombre et de la grandeur des ouvertures dans les canaux d'amenée. Dans la turbine à action de Wilson (1848), la vapeur agit sur une seule roue.
- Parmi les plus anciennes turbines à réaction, l'auteur cite celle de Tournaire (i856) dans laquelle l'inventeur pensait avoir réduit les organes au minimum par suite du principe de réaction. La vapeur parcourt plusieurs turbines en série munies de roues directrices et mobiles. Les aubes des roues mobiles sont disposées, comme dans les types modernes, sur un cylindre ou tambour.
- Comme devancière de la turbine à action avec étages de vitesse, l’auteur cite la turbine Ferranti de 1895. D’après l’auteur, les anciens types de turbines cités par lui contiennent les principes sur lesquels reposent les turbines à vapeur modernes les plus répandues, cela ne diminue d’ailleurs en rien le mérite du arcmicr constructeur qui a pu établir une
- turbine capable de fonctionner d’une façon régulière et pratique.
- Dans les turbines à action, la transformation de la pression de la vapeur en vitesse se produit exclusivement dans les roues directrices fixes : dans la turbine à réaction, elle se produit aussi dans les roues mobiles.
- La transformation de l’énergie cinétique (vitesse de la vapeur) en travail est produite par l’inclinaison et le changement do direction du jet de vapeur à l’intérieur des aubes des roues mobiles. Dans le sens de rotation, opposé au sens d'échappement de la vapeur, il se produit une diminution de la vitesse absolue de la vapeur c : la puissance Lt est donnée, en kilogrammètres par seconde, par l’équation des forces vives :
- eD/aj-
- En appelant Gs le poids de vapeur par seconde, le travail indiqué en chevaux est
- . Gs(c? — c?) Gs.Li ,
- 1____: —-----^ v - c.h evaux.
- 2g . 70 70
- L’auteur compare les turbines à action et les turbines à réaction et indique les différences principales de fonctionnement. Cette comparaison conduit aux conclusions suivantes :
- a) Section libre uniforme partout dans le principe d’action, car le jet de vapeur n’a pas de pression, mais seulement de la vitesse.
- b) Rétrécissement des canaux de la roue mobile du côté de l’échappement comme partie de la duse d’écoulement dans le principe de réaction.
- On ne peut pas réaliser pratiquement l’action de réaction seule et unique. Le fonctionnement par action a, par rapport au fonctionnement par réaction, l’avantage pratique que, dans le premier, il n'existe entre les portions antérieure et postérieure aucune différence de pression, et par suite aucune perte de pression. Il ne faut donc pas, dans la turbine d action, d'aussi faibles entrefers entre le rotor et la carcasse que dans la turbine à réaction, où il existe une différence de pression.
- Résultats d’essais d’un turbo-alternateur.
- UElektrotechmk nnd Maschinenbaii publie les résultat d’essais d’un turbo-alternateur Brown-Boveri-Parsonsqucla Société Felten etGuilleaume-Lahmeyer a installe au puits Preussen à Miechowitz. La turbine à vapeur a une puissance de 2 900 chevaux indiqués et entraîne directement un alternateur triphasé tournant à 1 5oo tours par minute et produisant 1 800 kilowatts à 3 000 volts et 5o périodes. L’excitatrice est accouplée à l’alternateur et produit 22 kilowatts sous 110 volts.
- Les essais de consommation de vapeur ont donné d’excellents résultats. La consommation de vapeur du
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- Supplément à L’Eclairage EUctriqv
- i5S
- groupe à pleine charge a été de 7kKr,0T par kilovatt-heure et, à demi-charge, de 8k^c',6i par kilowattheure. Le rendement de l'alternateur a été trouvé égal à 96 % à demi-charge.
- E. B.
- Sur la consommation de vapeur d’une turbine à basse pression.
- L’Elektrotechnik utul Maschinenbau publie les résultat? d’essais obtenus sur la consommation de vapeur d’une turbine utilisant les vapeurs d'échappement. Cette turbine est établie au puits ^ollverein près de Dortmund ; elle a été fournie par la maison Balcfcc de Bochum et elle utilise les vapeurs d'échappement d une machine jumelée entraînant un ventilateur et d une machine jumelée entraînant une machine d'extraction : ces deux machines réunies fournissent 16000 kilogrammes de vapeur par heure au moment de l’extraction.
- La turbine à basse pression est établie à côté d’une turbine à haute pression Brown-Bovcri-l’arsons de 680 kilowatts. T)cux valves permettent de laisser échapper dans l’atmosphère les vapeurs d’échappement des machines principales, ou bien de les faire parvenir dans un accumulateur, qui sert aussi à séparer l’huile et l’eau, puis dans deux accumulateurs à eau système Raleau. Un dispositif automatique permet l’alimentation directe de la turbine avec de la vapeur vive quand la pression dans la conduite d’alimentation baisse trop par suite d’un long arrêt des machines principales. La turbine est une turbine à réaction à plusieurs étages avec réglage par étranglement au moyen d’un relais actionné par le régulateur: ce relais est actionné par l'huile comprimée qui sert au graissage et que fournit une pompe Duplex.
- En cas d'arrêt de la circulation d’huile, la soupape d’admission est fermée et la turbine s'arrête.
- Il n’existe pas de pression axiale, car les aubes sont équilibrées. La turbine entraîne, à la vitesse de rotation de 1 5oo tours par minute, un alternateur triphasé Brown-Boveri de 1000 kilowatts à 1000 volts et une excitatrice de 16 kilowatts à 110 volts directement accouplée :
- Dans les essais effectues, on a mesuré la consommation de vapeur en jaugeant l’eau condensée dans des récipients tarés. Les résultats de quatre séries de mesures, rapportés à la puissance aux bornes de l’alternateur triphasé, ont été les suivants :
- Eau condensée en kgr. par
- Installation de moteurs à gaz employant des briquettes de lignite.
- M. Craten a décrit dans la Zeilschriftefur Bcmwesen, une installation de moteurs à gaz faite à la gare de Giistcn, qui fonctionne avec des briques de lignite. Cette installation comprend deux groupes de gazogènes, de moteurs à gaz et de dynamos génératrices à courant continu de 100 chevaux. Cette installation assure l’cclairage de la gare. Line batterie de /joo ampère-heures assure le service des grues, cabestans, etc., et uniformise la charge des groupes générateurs. Les machines monocylindriques à quatre temps à double allumage électrique sont réglées par
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- ment à L'Éclairage Électrique du 8 Juin 1907
- Installation électrique des usines métallurgiques de Grangesberg.
- M. Halph a décrit récemment, à VInstitution of Elee.trical Engineers, une installation intéressante faite en Suède, aux usines métallurgiques de Grangesberg. La force motrice est fournie par une chute d’eau distante de 3o kilomètres : une usine génératrice, située en ce point, produit des courants triphasés à 8 5oo volts et 70 périodes. Une ligne de transmission amène l’énergie électrique à une sous-station où la tension des courants triphasés estabais-sée à 43o volts. Un groupe moteur-générateur de 4oo chevaux produit du courant continu pour l'alimentation d'une machine d’extraction, d’une petite voie ferrée électrique, etc. La dynamo génératrice du groupe moteur-générateur travaille en parallèle avec une batterie d’accumulateurs de a43 éléments de 900 ampère-heures. La partie intéressante de 1 installation est le dispositif d’extraction. La machine possède deux tambours coniques dont les arbres peuvent être accouplés ensemble par un embrayage à friction. Chaque arbre est entraîné par un moteur à courant continu à 16 pôles tournant à la vitesse de rotation de 38 tours par minute. Les deux moteurs peuvent être groupes en parallèle ou en série : dans ce dernier cas, la vitesse de rotation est de 19 tours
- par minute. Le réglage est effectué au moyen d’un levier que l’on déplace entre deux glissières. Le déplacement du levier provoque d’abord l'admission d’air comprime aux interrupteurs automatiques, puis dans nu cylindre dont le piston court-circuite peu à peu les résistances intercalées dans le circuit du moteur. Ces résistances sont placées entre les lames verticales d’un collecteur sur lequel se déplacent des frotteurs fixés à un mécanisme relié au piston. Quand on ramène le levier au zéro, les résistances sont remises en circuit, puis le courant est interrompu ; quand on fait passer le levier dans la seconde glissière, le sens de rotation des moteurs est inversé. La plus faible vitesse d’extraction est de 3 mètres par seconde pour une profondeur de 3oo mètres : ensuite on double la vitesse en reliant les moteurs en parallèle. La charge est de 10 tonnes, dont 5 à 7,5 tonnes de charge utile. L’intensité maxima du courant absorbé est de 1 3oo ampères.
- Pour la traction électrique dans la mine, il v a trois locomotives électriques équipées chacune avec deux moteurs et prévues pour remorquer iô wagonnets à une vitesse de 12 kilomètres à l’heure. Chaque wagonnet pèse 3 tonnes. Un fil aérien à ooo volts amène le courant.
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- Supplément à L'Éclairage Electrique du 8 Juin 190?
- Le transport d’énergie électrique de Gromo-Nembro,
- Le transport d’énergie est effectué sous une tension de 40000 volts. Chacun des trois générateurs de 1 000 chevaux est relié directement à l'enroulement primaire des transformateurs (par l'intermédiaire de fusibles à tubes). Les secondaires de ces transformateurs sont connectés par des interrupteurs à huile, aux barres générales à 4° 000 volts. Le rendement est de q3 % à pleine charge et 90 °/„ à demi-charge. A charge non inductive, la chute de tension entre la pleine charge et la marche à vide est de 7 o/0 : pour un facteur de puissance de 0,8, la chute de tension atteint 20 °/0. Les machines sont en acier coulé et pèsent i3 tonnes, soit 13 kilogrammes par cheval effectif. Le rendement des transformateurs de i5o KYA est de 97,8 °/0 ; la chute de tension est de 0,70 c/n pour cos o — 1 et 2,6 °/„ pour cos 0 = 0,7. L;cnroulement à haute tension est divisé en un certain nombre de bobines produisant chacune 3oo volts.
- A la salle des machines est accolée une salle contenant les rhéostats d'excitation des excitatrices et les appareils de manœuvre et de réglage des circuits à 4 000 volts reliés aux générateurs. De l’antre côté est disposée la salle des tiumsformaleurs, au-dessus de laquelle est située la chambre contenant les interrupteurs à huile, commandés électriquement depuis les pupitres de manœuvre. Les interrupteurs à huile sent d’un type particulier dans lequel chaque phase possède un interrupteur unipolaire distinct placé dans une niche en maçonnerie, les interrupteurs des trois phases étant accouplés mécaniquement entre eux et munis d'un mécanisme de commande commun.
- La ligue de transmission de 3a kilomètres de longueur qui relie Oromo à Ncmbro par le Val Seriana consiste eu trois fils de cuivre de de diamètre
- placés sur des isolateurs en porcelaine. Ceux-ci sont supportés par des traverses en bois et sont disposés aux sommets d’un triangle de 85 centimètres de côté. Los poteaux en bois ont huit mètres de hauteur. La plus grande portée est de 120 mètres. Les isolateurs ont été essayés à 90000 volts dans une
- atmosphère à 62 °/« d’humidité, et à 54 000 volts sous la pluie artificielle. Le courant de charge de la ligne est compris entre 2 et 3 ampères par phase.
- La sous-station établie à Nemhro transforme les courants triphasés à 38 txio volts en courants à 5oo volts. Le rendement des transformateurs de 5oo K Y A est de 97,6 Ü/Q ; la chute de tension est de 0.6 °/o è pleine charge, et pour cos » = r : elle est de 2,9 yo pour cos 0 = 0,7. Sourie refroidissement des transformateurs, on emploie i3 litres d’eau à 180 par minute -, cette eau s'échappe à une température de 28°.
- Avant l’entrée de la ligne de transmission dans la sous-station est disposé un disjoncteur de secours, au moyen duquel les conducteurs sont mis à la terre. Entre les barresgénérales à 38 000 volts et les transformateurs sont placés des interrupteurs unipolaires ; entre les transformateurs et les barres à f>oo volts sont disposés des interrupteurs Iripolaircs. Les transformateurs et les connexions à bonne tension sont placés au sous-sol : l’installation à hante tension est placée au premier étage.
- E. B.
- TRACTION
- Poste de transformation mobile du chemin de fer de la VaIteline.
- D'après des indications publiées par M. Czeriiati dans l'Elektrolechnische Zeitschrift, on emploie avec succès, depuis 1906, sur la voie électrique de la Yaltcline, une sous-station de transformation mobile que l’on transporte aux points où la charge des postes lixes est trop élevée. Celle sous-station mobile consiste en une voiture en fer tenue en place par des tirants et des mâchoires fixées aux rails. La sous-station est divisée en deux compartiments par une cloison en fer. Le plus grand des deux compartiments contient les machines ou appareils suivants :
- Appareils à haute tension. — Trois isolateurs primaires à 20000 volts fixes sur le toit, un interrupteur à huile tripolairo à 20 000 volts commandé à la
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- Supplément à L'Eclairage Electriqx
- 8 Juin 1907
- main, avec mécanisme de disjonction à maxima, uu relais de surcharge, trois parafoudres Würst avec bobines de self-induction, un transformateur triphasé de 43o KVA (20000/3000) volts, i5 périodes, de 2 120X1 gooX85o millimètres d’enroulement.
- Appareils à basse tension. - - Un ventilateur (pour la réfrigération), un moteur triphasé entraînant ce ventilateur, trois parafoudres Würst avec bobines de self-induction, un relais de surcharge, trois interrupteurs à huile bipolaires à 2 000 volts, à commande a la main, avec disjonction à maxima, trois isolateurs secondaires sur le toit.
- Le plus petit compartiment contient les leviers de manœuvre commandant les interrupteurs, ainsi que les disposilifs de signaux optiques et acoustiques pour les relais. La jonction de la sous-station avec la ligne est effectuée au moyen de câbles et de bornes.
- E. IL
- ÉLECTROCHIMIE
- Sur les fours èlectiiques des différents systèmes.
- Dans une conférence faite récemment en Autriche, M. Pummer passe en revue les différents systèmes de four électrique. Les avantages principaux de ces appareils no résident pas seulement, d’après lui, dans un meilleur rendement par rapport au procédé thermique, mais surtout dans le réglage plus exact aux très hautes températures.
- i° Fours ù résistance. — Le four Acheson, servant à la fabrication du graphite et du carborundum, appartient à celle catégorie. On prépare du graphite artificiel en faisant passer un courant intensif dans une charge (l’anthracite ou de coke. Pour amorcer le phénomène, il faut suspendre dans le coke des baguettes de charbon qui relient les électrodes. Aux Etats-Unis, on a produit 1 200 tonnes de graphite artificiel en 1901 et 2000 tonnes actuellement.
- Dans le même four on peut fabriquer du carbo-rundum.
- 20 Fours à arc. — Le four Slassano consomme 120 à i4o kilowatts et produit par jour 2,5 à 3 tonnes d’acier, pour 4oo ampères sous 90 volts.
- Il faut faire subir aux minerais employés dans ce four une agglomération préalable.
- 3° Chauffage, direct par résistance (avec électrodes). — Les procédés Héroult, Gin, Keller et Rorchers utilisent celle méthode. En 1904, on a produit cri France (à la Praz) plus de 3 000 tonnes d'acier à outils d’après le procédé Héroult. D'après Hiortli, 100 kilogrammes de fer coûtent b fr. o/| d’après le système Kcller-Lehmx, 5 fr. 69 dans un haut fourneau américain, et 4 fr- 75 seulement par l'utilisation des chutes d'eau de Norvège. Les inconvénients de ce type de fours résident dans la combustion des électrodes et dans la faible tension de fonctionnement.
- 4° Fours à induction. — Le four Kjellin à haute tension offre comme avantages la suppression des électrodes et la possibilité d’emploi d’unités très puissantes. Le four à induction de Iliorth offre l’avantage qu’avec un noyau de transformateur, on peut faire fonctionner deux ou plusieurs fours. La bobine primaire est disposée entre les deux fours ou au-dessous de ceux-ci. L’enroulement secondaire forme une gouttière annulaire double autour de chaque noyau. On peut aussi disposer deux gouttières autour de chaque anneau, de façon à traiter simultanément deux charges. Le four d’induction ne pouvant être employé jusqu’alors que comme four à pression, Iliorth a utilisé le montage à résistance pour pouvoir traiter directement le minerai. Le principe employé est le suivant : dans la gouttière, on place au-dessus de la couche do gangue une matière réfractaire qui interrompt les courants induits. En réalisant plusieurs de ces interruptions en série, on peut échauffer suffisamment la gangue pour que le métal soit libéré. On peut obtenir facilement le même résultat en élevant le fond du four, de façon* que le courant ne traverse qu’une mince couche métallique ou la gangue située au-dessus. Pour limiter la grosseur des transformateurs, Iliorth a formé le circuit secondaire de la même manière que dans le procédé Héroult. La consommation d’énergie est évaluée à 0,13 cheval-an par tonne.
- F. 13.
- Résultats d’exploitation obtenus avec un iour Kjellin.
- Dans ce four, la bobine primaire et lagouttièi'e de fusion sont disposées concentriquement autour d’un même noyau de transformateur. L'espace compris entre ce noyau de fer et la bobine primaire, ainsi qu’entre celle-ci et les parois du four, est maintenu froid au moyen d’une circulation d’air comprimé. La bobine primaire est traversée par un courant alternatif de 90 ampères sous 3000 volts. Lagoullière de fusion est parcourue par un courant de 3oooo ampères sous 7 volts. Les pertes par radiation calorifique, en admettant une température de 1 6oo° pour l’acier et de 1 4oo° pour le four, peuvent être évaluées à 80 kilowatts ; le rendement est alors do 45,5 °/o- Dans les expériences dont le résultat a été publié, on a mélangé avec du fer doux de Suède, des morceaux d’acier de la dernière charge. La consommation d’énergie s’est élevée à 83a kilowatts-heure dans un cas et à ro4o kilowatts-heure dans l’autre cas par tonne d’acier. Dans le premier essai, la teneur de l’acier en carbone était de 1,08 °/o ; dans le second il était de 0,42 %• Les dépenses d’exploitation sont évaluées à i63 francs par tonne d’acier en comptant le cheval-an à 48 francs. Les dépenses d installations d’un
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- L'Eclairage Electrique du 8 Juin 1907
- four de Coo chevaux s'élèvent à 23000 francs envi-E. B-.
- DIVERS
- Association amicale des Ingénieurs électriciens. — Séance da 3o «urii 1907.
- La séance est ouverte à 1 h. 20 sous la présidence de Al. E. Sartiaux.
- Sont présents : MAL Àuûère, Augé, Badon-(Pas-cal), Rainville, Bancelin, Blondin, Brocq, Chartier, Delafon, Bêlas, Duval, Gobert, Goisot, Guillaume, Guittard, Relier, Isbert, Montpellier, Nelson-Lhry, Parvillée, Rechniewski, Reiss, Robert, -Sartiaux, Sausse, Schwarberg, Yerny, Weissmann, Zetter.
- Sont excusés : MM. Chaudy, Grille, Hérard, Laf-fargue, Mazen.
- Le procès-verbal de la dernière séance est adopté sans observation.
- M. le Président souhaite la bienvenue à M. Bouêtte’, sous-directeur de la Compagnie Westinghouse, qui assiste à la séance comme invité.
- 11 annonce qu’à l’occasion des expositions de Saint-Louis et de Liège, M. Korda a été nommé chevalier de la Légion d'honneur, et AL\1. Roux et Neîsou-Ehry officiers d'académie; il exprime à ces collègues les félicitations de 1 Association.
- Le Président se fait également l'interprète des condoléances do l’Association tout entière auprès de la veuve do notre collègue Ebel, récemment dé-
- Som présentés comme membres titulaires :
- M. Armngnat (IL), secrétaire général de la Société Internationale des Electriciens, 7, rue Rosio, Paris; Al. Mathieu (Louis) directeur de la maison Bardou 61, boulevard National, à Clichy; M. Burgnndcr (Alfred); président du Syndicat des Entrepreneurs et Constructeur s-électriciens, 48, avenue Félix-Faure,
- Est admis comme membre titulaire : AI. Cibié (L.), ingénieur-construclcur-élcctrieien, 208, rue La-fayette, Paris.
- Faisant application des articles 7 et 8 du règle-
- ment, l’Assemblée prononce les radiations de MM. Bartb, Clcmançon et Thurncyssen ; elle accepte, en outre, les démissions do MAL Commelin, Begol et Rey.
- AI. le Président fait connaître qu’il a vu récemment M. Ph. Bénin et que ce dernier se mettra avec plaisir à la disposition de ceux de nos collègues qui prendront part à l'Exposition franco-anglaise de Londres. Al. Bertin habile 23 et 25, North Street, King’s Cross, à Londres.
- AI. Benatre a fait don à la bibliothèque de l’Association d’un exemplaire de l’Annuaire du gaz, de l’acétylène et de l'électricité.
- Un concours dont L’Éclairage Electrique a publié le programme^) est ouvert par l’Association des industriels d Italie, relativement à un appareil destine à prévenir les accidents qui pourraient survenir du fait de contacts entre les primaire et secondaire des tranfor-mateurs.
- Au sujet de 1 excursion projetée et dont il a été parlé à la dernière réunion, M. le Président fait connaître que la Société internationale des Electriciens ayant ajourné l’excursion dan3 le Nord, le bureau de 1 Association a pensé que le premier programme pourrait être avantageusement modifié, et que l'on pourra visiter avec intérêt l’Exposition maritime de Bordeaux. La dépense s’élèverait à une centaine de francs par personne, mais l’Association contribuerait aux frais jusqu’à concurrence de 1000 à 1200 francs.
- Le nouveau projet est adopté en principe, et le programme définitif sera présenté à la séance du 38
- AL le Président, après avoir attiré l'attention sur la jurisprudence relative aux frais de grève, annexée au procès-verbal de la séance du aG mars, donne quelques indications sur les stipulations tendant à instituer un contrat collectif de travail, qu’on trouve introduites dans certains cahiers de charges d’adjudications de l’Étal.
- L’ordre du jour étant épuisé, la séance est levée àih.ôo.
- («) Voir L’Éduiruye Électrique, tome LI, 6 avril 1907, p. u.
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- Tome Lî.
- Samedi 15 Juin 1907.
- 14* Année. — N' 24.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Electriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- Page
- LIÉNARD (A.). — Sur un point clc ia théorie'ile la commutation..............................36i
- ROSSET (G.). — La répartition du courant dans les électrodes (suite)........................367
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — Sur les pertes d’énergie dans les diélectriques placés dans un champ alternatif, par B. Monascii..................................................................377
- Génération et Transformation. — Etude graphique de la commutation, par H. T.insemann. . 379
- Le diagramme du moteur triphasé, par G. Habehland (fin)...............................38a
- Transmission et Distribution. — Sur la charge des conducteurs de distribution, par J. TEicitMtu.rR et
- P. Humann (fin)....................................................................38/(
- Télégraphie et Téléphonie. — Sur la téléphonie multiple, par A. Maior.......................387
- Éclairage. -— Les progrès récents des lampes à arc : les arcs à flamme, par A. Blondel......388
- Sur les lampes à arc en vase clos (fin), par Wedding..................................3qa
- Électrochimie. — Sur la corrosion électrolytique du 1er et de l’acier dans le béton, par A. Knudsok. . 3q4
- Mesures. — Sur les thermo-éléments employés pour les mesures pyrométriques, par W.-P. Wbite.. . 3p4
- NOTÉS ET NOUVELLES
- Prix de revient de l’énergie électrique à Londres................................................... j62
- Usine génératrice de York. Sur les usines génératrices privées...........................................
- Sur les combustibles liquides et leur utilisation dans les moteurs à combustion. 167
- Conducteurs cuirassés système Ernst Kuhlo. .........................................................x68
- Les tramways électriques de Montevideo...................................................... iji
- L’électrification des chemins de 1er italiens.......................................................ijy
- Bibliographie..................................................................*...................... . ijj
- r.i izim :<«] z 1
- Représenl-aNon générale pour toute la France des
- .ATELIERS DE CONSTRUCTION OERLIKOM *
- Applications industrielles de IcIecMcite. AWhines-Outils 3 commande électrique.
- Transports de force par I ’électri ci té. Chemins de feclramwayset traction électriques.
- Ponts roulants et appareillage électriques. Pompage electnnueeftreuils eleetnques pour mines. à
- Oxvgene et hydrogène par electrolyse.
- . Toules les insEallations exécutées avec malériel OERLIKQN
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- Supplément à L'Éclairage. Electriqa
- r5 Juin 1907
- 1C2
- NOTES ET
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Prix de revient de l’énergie électrique à Londres.
- L'usine génératrice de Ncasden contient actuellement quatre turbo-généraleurs Westinghouse-Parsons de 3 5oo kilowatts à 11 000 volts, 33,3 périodes,
- 1 000 tours par minute. La vapeur est produite par des chaudières à tubes d’eau de 5ia mètres carrés de surface de chauffe, 10 mètres carrés de grille, i3,5 atmosphères, à surchauffe. La condensation est assurée par des appareils barométriques. Les mesures faites en exploitation ont donné les résultats suivants : ol!SP, i/j d’eau par mètre carré de surface de chauffe ; 1 kilogramme de charbon par mètre carré de surface de grille. La vaporisation a été de 7 à 8 ; avec rcchauffcur, économiseur et surchauffeur, elle atteint 10,5. Par kilowatt-heure, on consomme il-r,t de charbon. La charge par générateur a varié, pendant six heures, entre 1200 ctfioon kilowatts (moyenne 3 85o kilowatts, 10 % de surcharge permanente) et, pendant deux heures, entre SookilowatLs et 3 4oo kilowatts, en moyenne 2176 kilowatts. Pendant 24 heures, le facteur de charge moyen est de 4a "/0- La consommation de vapeur a été de 8kB*',3 à pleine charge, et de iokRr,2 à demi-charge ; la consommation garantie, était de 7kb’r,8 à pleine charge. La consommation en watts-heure par tonne-kilomètre dans la sous-station du chemin de fer souterrain a été de 4fi watts-heure et 42 watts-heure. Les dépenses d’exploitation par tonne-kilomètre s’élèvent à 20 centimes, par kilowatt-heure aux automotrices,
- NOUVELLES
- elles s’élèvent à 3,5 centimes (sans intérêt ni amortissement).
- R. R.
- Usine génératrice de York.
- l.'Eletiricul World décrit l’usine génératrice de la Mcrchants Electric Light, Ileat and Power C°, de York (Pa). Cette Compagnie, fondée en 1900, exploite une usine située dans la partie sud de la ville. Le réseau de distribution dessert surtout des maisons particulières, et l’éclairage public de Norlh 4 ork et de Eberlon. L'usine a diî être établie de façon à permettre une exploitation aussi économique que possible, d une part parce que la Compagnie est en concurrence avec la O* Edison, d’autre part à cause de la faible durée de la pleine charge due au fait que la majorité des consommateurs consiste en maisons d'habitation. Malgré ces conditions difficiles, le réseau de distribution de la Merchants Electric I.iglit, Ileat and Power Cu a présenté un développement rapide qui a obligé à des extensions de l'usine génératrice.
- La capacité normale actuelle de l’usine est de 700 kilowatts ; un groupe de 1 000 kilowatts est en montage. La chaufferie contient une batterie de six chaudières Molter and Sons, de York; ces générateurs sont tubulaires à double retour de flamme et ont une capacité totale de 85o chevaux. Lne nouvelle chaudière de 4oo chevaux, à tubes d'eau, a été récemment installée. L’eau d'alimentation, qui passe par un réchauffeur avant d’étre admise aux chaudières. provient d’un réservoir qu'alimentait pritui-
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- ment à L'Éclairage Electrique du i5 Juin 1907
- t63
- Traction Monophasée, système
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- Principaux avantages de ce système
- SUR LE SYSTÈME A COURANT CONTINU
- Réduction des frais de premier établissement. Réduction des frais d’exploitation.
- Augmentation du rayon d’action d’une station centrale.
- Suppression des sous-stations avec commutatrices. Suppression du personnel dans les sous-stations. Diminution des pertes de ligne.
- Un plus bas potentiel aux bornes du moteur. Un contrôle plus économique et plus effectif.
- Un meilleur réglage du voltage et par conséquent un meilleur service.
- Moindre danger de décharges statiques pour les équipements.
- Absence absolue d’action électrolytique.
- Ce système a déjà été adopté par 15 chemins de fer ou tramways interurbains, en Amérique et en Europe, comprenant plus de 480 kilomètres de lignes ; la puissance totale des équipements pour ces lignes est de 65000 chx.
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- Supplément h L'Éclairage Electrique du i5 Juin 190^
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- tivement les conduites d'eau de la ville. Ensuite, on fora un puits, mais les chaudières se corrodaient rapidement et l'on reconnut que cette eau contenait beaucoup de calcium et d impuretés. Finalement, 011 a pu trouver à quelque distance de l'usine une bonne qualité d’eau que l'on filtre dans des fours à coke avant de l’employer.
- La salle des machines contient deux machines à vapeur Russell directement accouplées à des machines de ia5 kilowatts à ?.5o volts établies pour alimenter un réseau à trois fils, et deux machines Ifarrisburg entraînant chacune directement un alternateur Westinghouse diphasé de 25o kilowatts à a3oo volts et 60 périodes. A l'extrémité de l’arbre de chaque machine Ilarrisburg est clavetëe une poulie qu’entraîne par courroie une excitatrice do 22,5 kilowatts alimentant l'alternateur correspon-
- Les quatre machines sont munies de régulateurs à force centrifuge et, la vitesse ne pouvant être modi-(icc en marche, on règle la charge des alternateurs en manœuvrant la valve d'admission. Les alternateurs sont synchronisés au moyen de lampes et d’appareils de synchronisation.
- Le tableau de distribution comprend six panneaux. Les deux panneaux d’alternateurs sont munis de deux ampèremètres et d’un vattmètre enregistreur ; quatre voltmètres et deux wattmèlres 'enregistreurs sont portés par un bras perpendiculaire. Chaque panneau porte un interrupteur tctrapolaire à couteau, un indicateur de terre et un interrupteur pour les lampes de synchronisation. Les volants de commande des rhéostats sontdisposés concentriquement les uns aux autres. Les résistances sont placées sous le plancher ; les prises de courant aboutissent à des contacts placés derrière le tableau. Il y a deux panneaux de feeders à courant alternatif, équipés chacun avec deux ampèremètres et un interrupteur tétra-
- polaire. Un panneau sert au réglage des circuits des lampes à arc et l'autre au réglage des circuits de lampes à incandescence et de moteurs. Le système de feeders diphasés est à quatre conducteurs. Deux panneaux à courant continu desservent les deux dynamos génératrices correspondantes. Chacun d'eux porte deux ampèremètres, un voltmètre, trois disjoncteurs et un interrupteur tripolaire. Chaque générateur est connecté à un feeder à trois conducteurs par un interrupteur; il 11’y a plus de barres générales à courant continu. Pour la mise en parallèle, on se sert d'un interrupteur tripolaire permettant à une seule des deux machines d’alimenter les deux feeders.
- Une nouvelle sous-station, en cours de montage, contiendra deux groupes moteurs générateurs de a5o kilowatts comprenant chacun un moteur diphasé à 2 3oo volts et une dynamo génératrice à courant continu à 25o volts établie pour alimenter un réseau à trois fils. Prochainement, on supprimera dans l’usine génératrice les machines à courant continu, et on
- seront convertis en courant continu dans plusieurs sous-stations ; on fera ainsi d’importantes économies sur les feeders à courant continu.
- R. R.
- Sur les usines génératrices privées.
- Dans une communication faite au Berliner Bezirk-verein Deulscher Ingenieure, M. F. Jossf a étudié la question des usines génératrices privées. Cette communication, reproduite par Y Elcklroteehnik nnd Maschinenbau, contient d’intéressantes eonsidéra-
- i° Moteurs à gaz et moteurs Diesel.
- Alors que pour les usines centrales modernes de grande puissance, les machines à vapeur ou plutôt
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du i5 Juin 1907
- les turbines à vapeur sont actuellement les seules employées, les petites usines génératrices 2n’ivées contiennent généralement des moteurs à gaz et des moteurs Diesel. Ce n'est que dans le ras d’usines privées importantes, ou quand il s’agit du chauffage des locaux, que l’on emploie le système à vapeur ou un système mixte, avec vapeur et gaz. Une étude comparative de plusieurs installations à gaz allemandes montre que l'exploitation avec gazogènes à anthracite est celle qui coûte le plus cher; ensuite vient l'exploitation avec moteurs Diesel et finalement l’exploitation avec gazogènes à aspiration à briquettes, qui présente le prix de revient minimum. On n’emploie que rarement le coke.
- Le conférencier décrit ensuite quelques installations desservant des distributions de force et de lumière. L’usine de Linden présente une installation de gazogènes à aspiration à anthracite comprenant trois moteurs à gaz Deutz à quatre temps, deux de 80 et un de 5o chevaux, entraînant les dynamos par courroie. L’usine de Wcinbcrgswcg contient deux machines Deul/. à quatre temps de 12b chevaux, chacune entraînant des dynamos. L'usine de U. Butzke contient un moteur à gaz de 80 chevaux à aspiration entraînant par courroie l'arbre de transmission de l’usine. L'usine llildebrand and Sohn, équipée primitivement avec des machines à vapeur contient maintenant un moteur à quatre temps à double effet de 45o chevaux système Deutz. La vitesse de rotation de ce moteur est de i<i(> tours par minute; le cylindre a 700 millimètres de diamètre; la course est de 780 millimètres.
- Parmi les installations fonctionnant avec des moteurs Diesel, fauteur cite celle du restaurant Aschiuger, avec goo chevaux et deux unités; celle de Tietz et Herzog avec des moteurs de 600 chevaux, et l'installation du tribunal de Berlin, avec deux moteurs Diesel jumelés de i4o chevaux.
- D'après l'auteur, le moteur Diesel présente de nombreux avantages sur les moteurs à gaz à aspiration.
- En ce qui concerne les installations mixtes pour force motrice, lumière et chauffage, l’auteur décrit l'installation à vapeur et à gaz de la maison Wer-theim. Celte installation comprend deux moteurs Korting à aspiration de 3oo chevaux chacun accouplés à des dynamos génératrices. Ces moteurs fonctionnent à quatre temps. En outre, il y a trois machines Willans de 5o chevaux et un groupe électrogène de 9,20 chevaux. Ces machines sont installées en sous-sol. La vapeur est surchauffée de i3o°. Un dispositif mécanique amène le combustible aux chaudières et aux gazogènes et enlève les cendres et les scories. La vapeur d’échappement des moteurs à vapeur sert pour le chauffage. Quand on n’en a pas besoin, ou se sert seulement des moteurs à gaz. If usine génératrice est équipée, en outre, avec un survolteur et une batterie d'accumulateurs. L’eau de réfrigération pour les machines à gaz est puisée par une pompe centrifuge électrique : après épuration, elle va des enveloppes de cylindres dans les chaudières.
- 20 Machines à vapeur.
- L’auteur décrit l'installation à vapeur qu il a laite dans la maison de commerce Wertheim, dont la puissance atteint 35oo chevaux. La partie intéressante de cette installation réside dans rétablissement de la chaufferie en sous-sol, où sont placées six chaudières produisant la vapeur à 10,5 atmosphères et à 320u. Le tirage est assuré artificiellement par un ventilateur de ’>.o chevaux. Ces chaudières sont toutes à chargement mécanique avec grille articulée : elles sont du type Babcok et Wilcox. Le combustible est amené par des . transporteurs et des élévateurs automatiques,
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- L'Rclairatjc Electriqu
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- Sur les combustibles liquides et leur utilù sation dans les moteurs à combustion.
- l.’Elektrotechnik urd Maschinenbau a publié une étude intéressante sur les combustibles liquides et leur utilisation dans les moteurs à combustion en envisageant le cas du moteur Diesel. Les combustibles liquides offrent de nombreux avantages bien connus, mais leur emploi est encore peu répandu. La cause doit en être cherchée dans les difficultés que l'on rencontre dans l'utilisation des combustibles liquides parmi lesquels, abstraction faite de l’alcool, on a à considérer surtout les produits de distillation des huiles minérales. La combustion est toujours précédée par une vaporisation qui joue un rôle très important. Dans les huiles ordinairement employées (composés hydrocarbonés de la série de Ja paraffine et de fa série éthylique), le point d'ébullition s’élève seusiblement quand le volume de vapeur diminue, c'esl-à-dire quand la densité de vapeur croit, ainsi que le poids spécifique.
- Lors de la vaporisation, il peut arriver que les parties constitutives légères facilement combustibles se vaporisent d'abord et laissent un résidu lourd, tandis qu'au contact de parois froides les parties constitutives lourdes se condensent facilement. Aux pressions élevées, les températures d’ébullition se déplacent vers le haut. Plus l'huile est lourde, plus il faut d’air, et plus est faible sa faculté de mélange.
- Pour obtenir un bon mélange, il faut recourir à l’un des procédés suivants :
- i° Vaporisation avant et après le mélange ; mélange de la vapeur avec l'air en partie mécaniquement, en partie avec l’aide de l’absorption de la vapeur par l’air que l'on peut éventuellement échauffer au préalable;
- 2e Mélange mécanique intime du liquide avec l'air avant la vaporisation. Dans ccttc dernière méthode, un seul procédé a donné de bons résultats, celui qui consiste à employer pour la pulvérisation un gaz comprimé (eau, vapeur). Parmi les différents procédés, celui de Diesel est le meilleur, car non seulement il s’applique aux huiles lourdes, mais encore il
- a l'avantage d'empêcher un contact entre les vapeurs d'huile et les parois froides, d’où résulterait une condensation.
- L’auteur étudie ensuite comment le fonctionnement du moteur doit avoir lieu pour réaliser le maximum d économie.
- Des expériences nombreuses montrent que, {tour une pression maxima donnée, le rendement est maximum pour une combustion à pression constante. En outre, dans cette sorte de combustion, le rendement augmente quand l'apport de chaleur diminue, tandis que parla combustion à volume constant, le rendement est constant pour un apport de chaleur donne.
- La limite de compression d’un mélange combustible est donnée par le danger d’inflammation spontanée. Cette difficulté ne se présente pas dans le moteur Diesel, puisqu’il ne comprime que de l'air pur. La compression est poussée jusqu’à 3o ou /|0 atmosphères, ce qui a pour effet une très bonne utilisation de la chaleur. Le combustible s’allume spontanément en pénétrant dans la chambre de combustion, et tout dispositif d’allumage est inutile. On obtient un mélange intime de combustible avec l’air de combustion en insufflant profondément le combustible liquide dans un petit espace au moyen d’air fortement comprimé ; il se produit une combustion complète sans formation de suie, de dépôts ou de résidus. Le réglage de l’admission de combustible est effectué de façon que la combustion ait lieu sous pression constante ; on obtient ainsi le meilleur rendement thermique pour des conditions mécaniques déterminées. Si le moieur Diesel doit être alimenté avec des combustibles plus difficilement inflammables, comme des huiles de goudron, par exemple, on peut, pour facilitcrl’aüumage, utiliser un mélange d’huiles facilement inllauunables, tels que les hydrocarbures de paraffine.
- En comparaison de ces résultats, une installation de moteur à gaz à aspiration utilise beaucoup moins complètement le combustible, parce que la compression est beaucoup plus faible (environ 12 atmosphères) et parce que les perles dans le générateur
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- diminuent beaucoup le rendement total. A cela s’ajoutent encore les pertes par combustion. Eu oulre, on a trouvé que, bien que les dépenses en combustibles 11e soient pas beaucoup moins élevées dans le moteur Diesel à pleine charge, on réalise quand môme une économie importante aux faibles charges et pendant les arrêts momentanés. Les dépenses relatives au graissage, à l’entretien et aux réparations, etc., sont à peu près les mêmes dans les deux sortes d'installation. Le gazogène exige un ventilateur. Par rapport aux machines à vapeur, le moteur Diesel offre de nombreux avantages, consistant principalement dans la suppression des chaudières.
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- Comme l’indique V Elektrolechnik und Maschi-nenbau, la Société Felteu et Guiîleaume-Labmeyer a installé à l’usine génératrice municipale de Casse! une dynamo génératrice double de 2X730 kilowatts et installe en ce moment une deuxième machine semblable. Chaque générateur double consiste en une machine d’éclairage de 780 kilowatts à 220-260 volts et une machine de traction de même puissance à 5oo-6oo volts. Les machines sont entraînées directement par une machine à vapeur tournant à la vitesse de rotation de 120 tours par minute et sont disposées de part et d’autre du volant dont le moyeu est boulonné aux induits des deux machines. Les télés de l’induit sont serrées entre ce moyeu et entre les anneaux extérieurs fixés par des boulons. L’inducteur de la dynamo d’éclairage porte 20 pôles ovales et l’inducteur de la djuiamo de traction 12 pôles ronds : ces pôles sont rapportes sur la carcasse et tenus en place par des vis. La première machine est munie de OOo bobines induites placées dans 33o encoches; la deuxième porte 918 bobines reparties dans 3o6 encoches et formant mi enroulement Mordey. Le diamètre de i induit des deux machines est de 2/f5o millimètres; la longueur
- axiale de chaque induit est de 36o millimètres. Les jonctions entre les extrémités des bobines et les lames de collecteurs forment des ailettes de ventilateur, ce qui assure une bonne ventilation. Chaque induit pèse 800 kilogrammes : le volant pèse 20 000 kilogrammes.
- E. B.
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Conducteurs cuirasses système Ernst Kuhlo.
- M. Bisse a fait, à l’Association des Ingénieurs surlis de l’Institut de Montefiore, une intéressante communication sur leur nouveau type de conducteurs cuirasses.
- Avant de décrire le nouveau matériel d’installation, l’auteur dit quelques mots des systèmes usités jusqu’aujourd’hui. Le système de pose des cordelières sur roulettes est de plus en plus relégué à l’arrièrc-plan. Partout où les conducteurs sont accessibles, on exige leur protection par des tubes isolants.
- De là, il n’y a qu’un pas à faire jiour eu arriver à poser toutes les canalisations dans des tubes, seul mode actuellement employé pour les installations soignées. Ces derniers peuvent être rangés en deux catégories : tubes isolés et tubes métalliques nus. Les premiers peuvent être pourvus d’une gaine métallique, ils sont connus sous le nom de tubes Bergmann; la seconde catégorie est caractérisée par le tube Pcschel ou Simplex Steel Conduit.
- Ces deux systèmes ont des divergences profondes; taudis que, dans les premiers, on vise surtout l’isolant, dans les seconds on considère l’isolant comme un défaut. C’est la pratique qui doit donner les indications pour consacrer la vérité; elle enseigne que les conducteurs doivent être protégés à un double poiut de vue, d’abord «entre la détérioration mécanique et ensuite contre l inlluence de l'humidité ; la pose doit être lacile eL rapide et d une grande simplicité, a1in qu’un personnel, même inex-
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- Supplér
- L'Éclairage Électriq
- i6y
- périmenté, puisse en être chargé; le contrôle et la vérification doivent pouvoir être effectués sans difficultés ; le système doit présenter des garanties contre les dangers d’incendies.
- Les tubes isolants ne répondant pas au premier et principal desideratum de protéger contre les détériorations mécaniques et ne résistant pas à l’action continue de l’humidité (l’isolant est généralement du papier d’une préparation spéciale), leur pose sous crépi n’est pas tolérée; aussi les a-t-on munis d'une enveloppe métallique. Cette dernière, pourtant, n'est pas d’une épaisseur suffisante pour présenter une résistance contre les coups, l’humidité et les actions chimiques. A l’intérieur des tubes se forme de l’eau de condensation qui, avec le temps, attaque l’isolement des fils et la couche isolante du tube.
- Il en résulte un danger d’incendie, lorsque, par suite de défaut d’isolation ou par l’humidité, il se produit un passage de courant qui n’est pas suffisamment fort pour provoquer un court-circuit franc, mais un échauffemerit notable avec production d'arc.
- Le montage est aussi loin d’avoir acquis la simplicité désirable, car il nécessite une grande quantité de courbes, coudes de déviation, équerres, manchons, etc,; à cela s’ajoute encore un outillage spécial.
- La pose sous crépi nécessite le concours d un
- maçon pour faire les encastrements ; lors de la pose apparente, ces tubes se remarquent trop fort et ne doivent, pour ce fait, être tolérés dans les habitations, étant peu esthétiques.
- Dans ces conditions, il est visible que les tubes genre Peschel, c'est-à-dire sans isolation intérieure, sont, par suite de leur épaisseur métallique plus forte, supérieurs au premier système, et que le manque d’isolation intérieure est un grand avantage, étant entendu qu’on n'emploie qu un CI isolé de bonne qualité.
- Il suffit, pour le faire mieux ressortir, d’appuyer sur le point de vue moderne qui exige que les tubes métalliques soient employés pour la mise à la terre. Les tubes isolants ordinaires ne peuvent être employés dans ce but : la section de la couverture métallique est trop faible, et la construction des joints ne permet nullement d’avoir un bon contact.
- Les tubes armés pourraient être employés à cet effet, mais leur prix est trop élevé, tandis que les tubes genre Peschel conviennent, beaucoup mieux.
- Ils ont une fente longitudinale qui permet une jointure convenable des tubes par un bon contact à ressort et un montage plus facile. La fente doit en outre, dans l’idée de l’inventeur du système, assurer l'écoulement des eaux de condensation; à cet effet, lors du montage, la fente doit être dirigée vers le
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- Peschel a indique, comme un grand avantage pour son système, l’absence d’isolement à 1 intérieur du tube. Lors d’un défaut d’isolation du fil, il se produit plus facilement un contact avec l'enveloppe métallique qui donne lieu à un court-circuit.
- Par conséquent, avec ce système, les court-circuits sont plus fréquents qu'avec le tube isolant, mais, par contre, dans ces derniers, les échauffe-ments et les formations d'arc sont plus à craindre.
- Ce sont les court-circuits qui sont les moins dangereux, car ils provoquent la fusion des coupe-circuits, et non des dangers d’incendies.
- U résulte de ce qui précède que le meilleur système de tubes serait celui qui présenterait une résistance suffisante contre les actions mécaniques et chimiques; qui empêcherait la formation des eaux de condensation ; qui offrirait les avantages de bonnes mises à la terre, en excluant les contacts incertains et, enfin, assurerait un montage facile et élégant.
- Ces conditions sont remplies par le conducteur cuirassé système Kuhlo.
- Le trait caractéristique du conducteur cuirassé est qu il n'y a pas d’espace vide entre l'isolant et la cuirasse, c'est-à-dire que les fils de cuivre isolés et la cuirasse ne forment qu’un seul. Un tel système est aussi représenté par un câble sous plomb ou par un câble armé.
- Le premier a donné lieu à des mécomptes, le second ne peut pas être employé pour les installations intérieures, étant peu maniable, tandis que le conducteur cuirassé du système décrit, constitue un excellent matériel d’installation.
- La cuirasse est formée par une gaine métallique d’une certaine épaisseur, mais suffisamment souple, en cuivre, laiton, ou fer plombé, aussi répond-elle à tous les desiderata d’un bon materiel d’installa-
- II peut être établi pour toutes les sections utilisables dans les installations intérieures, avec une ou plusieurs âmes en cuivre. Pour pouvoir utiliser le conducteur cuirassé comme conducteur rnis à terre, la conductibilité de la gaine est en rapport avec celle du conducteur intérieur.
- Quant à l’isolation du conducteur lui-même, elle est établie d après les prescriptions de l’Association des Electriciens allemands (V. I). E), pour l’isolement au caoutchouc vulcanisé.
- En même temps que le conducteur cuirassé, on a aussi créé le matériel accessoire pour son installation. Celui-ci est tout à fait différent, (les systèmes employés pour les tubes isolants, mentionnés plus haut, et se rapproche du système du tube métallique mis à la terre, mais en le perfectionnant, Le point commun est l'emploi de la gaine comme conducteur nu mis à la terre, point important pour les moyens modernes de distribution et d’utilisation du courant électrique.
- On admet que le conducteur neutre, dans les installations de tensiou moyenne (jusqu’à 5oo volts), soit mis à la terre. La pose doit être effectuée de. façon que ce conducteur ne puisse prendre un potentiel appréciable par rapport à la terre, ceci pour qu’on ne puisse recevoir une secousse électrique en cas de contact.
- On ne doit pas craindre de poser les conducteurs neutres à nu, pourtant on l'évite dans les habitations. Les raisons sont que, par suite d'un défaut d’isolation du conducteur extérieur, ou par détérioration de son isolation, par exemple par l'humidité, il peut se produire plus facilement un passage de courant qu’avec h* conducteur neutre isolé ; les court-circuits sont aussi plus fréquents. Ensuite, la pose n’est pas toujours effectuée avec un soin suffisant, la mise à la terre n est pas parfaite et, lors d’un contact, une secousse électrique est à craindre.
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- Ce ne sont pas là des objections de principe ; elles concernent surtout le mode de pose, qui n’excluL pas le danger et la détérioration de l’isolation. Un matériel présenté comme moderne doit obvier à ces objections.
- Le nouveau point de vue de la mise à la terre du conducteur neutre a complètement modifié la technique du problème du matériel d’installation.
- 11 ne s’agit plus de bien isoler les conducteurs contre la terre, mais de bien isoler un conducteur par rapport à l’autre, le conducteur extérieur par rapport au conducteur mis à la terre, ce dernier 11 ayant plus besoin d être isolé.
- Dans ces conditions, les tubes isolants n'ont plus aucune raison d'étre. Ils ont été créés à un moment où la mise à la terre n’était pas encore répandue. On exigeait seulement du matériel d’installation de bien isoler les conducteurs vis-à-vis de la terre.
- Cette condition était bien remplie par le tube isolant, et c’est même pourquoi, dans sa première phase, il ne comportait aucune partie métallique. Les modifications, dont la plus importante est la gaine métallique, ne soûl venues ensuite que pour l’approprier aux autres exigences des installations telles que la résistance métallique, la sécurité au point de vue de l'incendie, la facilité de montage, etc., etc.
- Au point de vue où l’on s'était placé lors de sa création, on ne devail pas tolérer de mettre deux fils dans un même tube, car, dans ce cas, ce dernier ne répondait pas à son but; il n'augmentait pas l’isolation des conducteurs entre eux, celle-ci 11c dépendant que de la qualité des matières employées dans la fabrication des conducteurs. Donc, si on place plusieurs conducteurs dans un meme tube, il n’a plus besoin d’être isolé à l’intérieur. Un nouveau pas a été fait lorsqu’on a proposé de se servir du tube métallique comme conducteur mis à la terre; ainsi le conducteur de retour disparaissait à l’intérieur du tube. Pesehel a construit sur ce principe tout son matériel. La bonne isolation du fil intérieur a été obtenue par l’emploi de matière de meilleure qualité et par des mesures contre le plus grand
- ennemi de l’isolation, contre l’eau de condensation, par la création de la fente, permettant à 1 eau de
- Une autre solution de la question est donnée par le système de conducteur cuirassé Ivuhlo et son matériel d’installation. L’eau de condensation 11e peut plus se former dans la gaine métallique. Le conducteur aller et retour se présente comme un seul ensemble. T,a bonne isolation des deux conducteurs est ici assurée de façon parfaite; l’humidité 11e peut plus avoir aucune influence sur les matières isolantes, qui, de plus, deviennent inaccessibles.
- Le montage du conducteur cuirassé se distingue des autres modes de pose sous tube en ce que le tirage des conducteurs dans les tubes disparaît, complètement. Le monteur ne touche le conducteur que pour effectuer les connexions et les dérivations. Par suite, ce système présente une plus grande sécurité, car la possibilité de détérioration des isolations des conducteurs lors du tirage estcomplè-lement évitée.
- Un autre avantage de ce conducteur est sa facilité de se plier. Les coudes, coins, équerres, etc. ne sont plus nécessaires. Le conducteur peut être plié sur place dans tous les sens et peut épouser toutes les formes des moulures, proéminences, coins, etc. De ce chef, le montage est facilité et peut être effectué plus rapidement qu'avec tout autre système de pose sous tube. Il y a, par conséquent, une notable économie de main-d’umvre.
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- Les Tramways électriques de Montevideo.
- Comme l’indique The Electricinn, la première ligne de tramways électriques de Montevideo, capitale de l’Uruguay, vient d’être inaugurée. La population de la ville s'élève à plus de Sooooo habitants,
- La longueur des voies électriques atteint 80 kilomètres. Elles sont établies en rails de 44 kilogrammes par mètre courant dont la composition chimique est la suivante :
- Invention Sensationnelle
- pour la fabrication de Lampes avec fils de métal et fils de charbon métallisés utilisant de o,6 à o,8 resp., 1,4 à 1,6 watt. Brevets déposés.
- LICENCE A VENDRE, RESP. ON CHERCHE A FONDER UNE IMPORTANTE SOCIÉTÉ
- Glühlampen — Fabrik “ UNION ”, Berlin, N. W. 7.
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- T,es rails sont éclissés électriquement par des connecteurs en cuivre de forte section.
- La ligne de trôlet est supportée par des poteaux latéraux et des fils d'acier transversaux. Les poteaux sont de deux types; les uns sont tubulaires et les autres sont en treillis de fer. Tous les poteaux sont enfouis dans du béton sur une profondeur des mètres. Le fil aérien est alimenté par des feeders souterrains unipolaires formés de câbles armés enfouis directement dans le sol. Les câbles ont été essayés à 2 5oo volts alternatifs pendant minutes.
- Le service est assuré par 70 voitures convertibles et 20 voilures ouvertes. Les voitures sont supportées par des trucks Brill et sont équipées avec des moteurs et appareils électriques Dick et Korr. Les moteurs ont une puissance de 36 chevaux à 000 volts et üoo tours par minute. Les moteurs ont été essayés, au point de vue de l'isolement, à 2 5oo volts alternatifs. Les conlrollers série-parallèle sont du type ordinaire.
- L’usine génératrice est située à Cebollali. La chaufferie contient quatre chaudières Babcok et Wilcox pouvant vaporiser chacune 5 000 kilogram-
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- mes d’eau pav heure. Un économiseur Green dessert des chaudières. Chaque chaudière est munie d’un surchauffeur capable de surchauffer de 3o° la température de la vapeur. Deux pompes horizontales à vapeur du type Worthington assurent l'alimentation des chaudières. Les appareils de condensation comprennent deux condenseurs à surface à contre-courant du type Cole, Marchent et Morley, des pompes à air Edwards et des pompes centrifuges électriques fournissant l’eau de circulation, qui est prise dans la mer. Un réchauffeur d’eau établi par la Wheeler Condenser C° reçoit les vapeurs d’cchappement des machines auxiliaires et élève la température de l'eau d’alimentation des chaudières.
- Les groupes générateurs sont au nombre de trois. Ce sont des machines à vapeur Bellis et Marconi à trois cylindres à triple expansion directement accouplées à des dynamos générateurs. La vitesse de rotation de ces groupes est de 25o tours par minute. Chaque machine peut développer 1 000 chevaux à pleine charge et peuvent supporter une surcharge permanente de 26 % et une surcharge instantanée de 5o % - Les dynamos génératrices, fournies par la Société Bruce Peebles and C°, sont à dix pôles à induit denté. Chacune d’elles a une puissance de 600 kilowatts et est bobinée pour 5f>o volts. La surcharge peut atteindre 25 % pendant deux heures, ou 5o °/0 pendant i5 minutes. La vitesse de rotation est de 25o tours par minute. Ces machines sont munies de pôles de compensation. Leur rendement est de 85 °/ü au ij!\ de charge, 91 n/0 à 1/2 charge, 93 °/0 à 3/4 de charge et t)4,5 °/° à pleine charge.
- Deux dévolteurs sont intercalés sur les rails de retour : ils ont été construits tous deux par l’Electric Construction C°, de Wolvcrhampton. L’un deux a une puissance do 32 kilowatts et comprend un moteur à 55o volts accouplé à une génératrice de 315 ampères sous 70 volts : le second a une puissance de a5 kilowatts et consiste en un moteur à 55o volts accouplé à une génératrice de fia5 ampères sous t\o volts. Le rendement total d'une telle machine est de 7.5 °/0 à pleine charge. Chaque survol-leur peut rapporter une surcharge de a5 "/0. La vi-
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- L'Eclairage Electrique du i5 Juin 1907
- *7‘à
- lusse maxima de l'un ou l'autre do ces groupes 11e dépasse pas 1 000 tours pat' minute.
- Lo tableau de distribution principale, fourni par la British Thomson-Houston, porte, sur un panneau, tous les appareils de mesure généraux et les appareils relatifs aux circuits d'éclairage de l'usine. Un autre panneau porte les appareils de réglage des deux moteurs de 18 chevaux à 55o volts qui commandent les pompes centrifuges fournissant l’eau de circulation aux condenseurs. Outre ces panneaux, le tableau de distribution comprend les panneaux suivants : trois panneaux de 65o kilowatts à 55o volts ; quatre panneaux disposés chacun pour deux circuits de feoders de 3oo ampères; deux panneaux de sur-volteurs; unpanneau totalisateur. Chaque panneau de générateur porte un disjoncteur automatique, un ampèremètre de 0 à 1 800 ampères, deux interrupteurs unipolaires, les rhéostats de champ, etc. Chaque panneau de feeders porte deux disjoncteurs automatiques, deux ampèremètres de o à 45o ampères, deux interrupteurs unipolaires, des bobines de self-induction, etc. T,e premier totalisateur porte un wattmè-tre enregistreur et un ampèremètre enregistreur de o à 5 000 ampères. R. R.
- L’èlectrificationdes chemins de fer italiens. Le gouvernement italien se propose depuis jalu-
- CHEM1N DE FER D’ORLÉANS
- Facilités données aux voyageurs pour se rendre sur l'une des plages de Bretagne desservies par le réseau d'Orléans.
- i° Billets d.’Aller et Retour individuels. Ces
- hillets de toutes classes, valables 3^3 jours^a^ec facultés
- a0 Billets d’Aller ét Retour collectifs de famille pour ie^ stations^ba 1 uéair^es délivrés du Jeudi
- ^d’Anor^e Ut; fa-
- sicurs années d’électrifier les lignes de chemins de fer de l’Ktat et toutes les demandes de concessions de chutes d'eau présentées au ministère des Travaux publics sont désormais soumises à l'examen du service des chemins de fer, afin d'assurer les réserves d'énergie nécessaires.
- Le Parlement italien a récemment voté un crédit de Sooooooo pour l'électrification des lignes suivantes :
- in Pantedecimo-Busalla, it kilomètres (tronçon de la ligne Gènes-Milan) ; coût estimatif des travaux : 4 35oooo francs. Comme nous l'avons signalé (t8 mai 1907, p. 103'). les travaux de celte ligne ont été confiés à la Compagnie Westinghouse ; le système de traction employé sera lo système par courants triphasés qui a, comme on sait, la préférence des ingénieurs italiens.
- 20 Savone-San Giuseppe, 21 kilomètres (tronçon de la ligne Savone-Turin) ; coût estimatif: 3 5oo 000 francs.
- 3° Barâanèche-Modane, 7 kilomètres (tronçon de la ligne de Turinà Paris qui comprend le tunnel du Monl-Cenis) ; coût estimatif : 4 200 000 francs,
- Ces trois lignes ne sont que des tronçons relativement courts des lignes dont elles font partie, mais elles traversent un pays montagneux avec des courbes nombreuses, des pentes rapides et de très longs tunnels, ce qui rend l’emploi de la traction électrique
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- Aix-les-Bains — Cfiate/guyon (Riom) — Evian-hs Bains Genève — Menton (lac d'Annecy)
- Uriage (Grenoble) — Royat (Clermont-Ferrand) Thonon-les-Bains — Vichy — Etc.
- Billets ^d’aller et retour individuels de irl^
- 30 Billets d'aller et retour de famille valables 33 jours avec faculté de prolongation, délivrés du 1" Mai 15 Octobre, dans toutes les gares du réseau, sous con-
- ARRÊTS FACULTATIFS
- Faire la demande de billets (individuels ou collectifs) h jours au moins à l'avance à la gare de départ.
- NOTA. — 11 peut être délivré, à un ou plusieurs des voyageurs inscrits sur un billet collectif do stations thermales et en même temps que ce billet, une carte d’identité sur la présentation do laquello le titulaire sera admis à voyager isolément (sans arrêt) à moitié priï du tarif général, pendant
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du i!> Juin 1907
- de beaucoup préférable à celui des locomotives à vapeur, d’autant plus que la fumée obscurcit et rend malsain le trajet des tunnels ; ceci est particulièrement vrai pour le tunnel du Mont-Cenis où de nombreux employés se sont trouvés intoxiqués par les gaz.
- 4° Milan-Monza-Lecco, 51k"b5 (extension des chemins de fer de la Yalleline ; Chiavenna-Sondrio-Colico-Lecco) ; coût estimatif : 5 600 000 francs ; les courants triphasés seront utilisés sur cette ligne et les deux lignes suivantes.
- 5° l.'Smate Bertjamc, aC kilomètres; coût estimatif : 1 4ooooo francs.
- 6° Cahlzio-Ponte San Pietro, 18 kilomètres ; coût estimatif : 5oo 000 francs.
- Ces deux lignes sont des embranchements des chemins de fer de la Yalleline assurant les communications entre Milan et Bcrgaine, Leceo et Bergamc.
- 7" Gaüarate-Arana, 26 kilomètres ; 2 100 000 francs.
- 8° Gallarate-Laverno, '62kilomètres ; 2600000 francs.
- Ces lignes sont des embranchements du chemin de fer Milan-Gallarate-Yai'esc-Portocerisio assurant le tralic. local entre Milan elle lac Majeur; elles utiliseront le courant continu transmis par 3° rail déjà employé sur les portions de la ligue électrifiées antérieurement.
- 90 Domodossola-Iseîle, 19 kilomètres; 2400000 francs. Cette ligne est un tronçon de la ligne italo-suisse Milan-Lucerne et constitue une extension des
- installations électriques du tunnel du Simplon ; elle sera donc équipée pour l'emploi de courants triphasés, Il en sera sans doute de même de la ligne suivante.
- ion Pistoia-Porrcta, 4o kilomètres ; 8 000000 francs. Portion de la ligne Milau-Florence-llome. Les motifs qui ont fait adopter la traction électrique sur ce tronçon de ligne sont les mêmes que pour les trois premières lignes.
- 11° Aaples-Torre Annunziala-Saierne, 54 kilomètres ; 5 000000 francs.
- 12° Torre Anminziata-CasleUamare, 6 kilomètres; 5oo 000 francs.
- Ces deux dernières lignes relient Naples à la péninsule de Sorrente qui est, pendant la plus grande partie de l'année, un lieu de villégiature très fréquenté ; elles seront peut-être équipées pour l’emploi du courant monophasé.
- Il est également question d'électrifier les lignes circulaires des ports de Gènes et de Savone qui transportent la plus grande partie du matériel industriel, y compris le combustible, employé dans la région du Nord de l’Italie dont la population est très dense; il devient nécessaire, pour seconder le rapide développement économique de cette région, de rendre les lignes de chemins de fer capables d’assurer un trafic intensif et l'électrification semble seule pouvoir le permettre. .1. N.
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- BIBLIOGRAPHIE
- Cours de Physique, Première partie : Mécanique physique, par H. Bouasse (')•
- Les étudiants doivent déjà à M. Bonasse, professeur à la Faculté des Sciences de Toulouse, plusieurs manuels élémentaires excellents et que nous avons signalés lors de leur publication: Mécanique ci électricité, manuel théorique et pratique d'électricité, ce dernier en collaboration avec M. L. Brizarrl. Klar-gissanl aujourd’hui le cadre de son travail, 51. Bouasse publie la première partie d’un traité de Physique qui semble devoir réunir les mômes qualités qui distinguaient ses ouvrages antérieurs. Il s'est proposé, avant tout, de faciliter aux étudiants l’acquisition des connaissances fondamentales exigées pour le certificat de Physique générale et d’agrégation et ne s’est écarté des programmes que le moins possible. Ge qui lui semble nécessaire, — et nous partageons son avis, — c’est de mettre son lecteur « à môme de lire les traités plus complets sur tous 1ns points essentiels de la Physique... Les examens et les traités qui y préparent n ont d’autre objet que d’assurer des bases solides pour le travail
- Le plan suivi par M. Bouasse, pour embrasser dans son ensemble toute la physique, est assez ingénieux. Il a divisé son œuvre en quatre parties : Mécanique physique; Thermodynamique; Hleclri-cilé et Magnétisme ; Optique, étude des symétries. C’est la première partie qui vient de paraître. Elle expose les principales applications à la physique de la mécanique rationnelle ; l’auteur s’est préoccupé d’éviter les formes abstraites sous lesquelles la mécanique rationnelle est généralement présentée dans les ouvrages et dans les cours français, il a cherché à en donner une exposition plus physique et à en montrer l’intérêt par des exemples. C’est une méthode qui peut rendre aux étudiants les plus grands services et leur faire bien saisir la réelle portée de leurs études.
- Il n’a pas reculé, d'ailleurs, devant l’emploi des mathématiques quand elles lui ont semblé nécessaires et il en donne d’excellentes raisons : « Il me parait difficile, dit-il, de comprendre la physique sans savoir, au moins en pratique, le sens des équations différentielles et des intégrale^. Ge sont des formes générales de raisonnement ; il est plus simple de les
- (*) Un volume grand in-8 de a36 pages avec 77 figures. — C11. Delacravk, éditeur, Paris. — Prix, broché : G fr. 5o.
- étudier une fois pour toutes inahstracto, que d’expliquer en langage vulgaire, à chaque pas d’un cours do physique, ce qu’elles signifient. » Mais s’il a utilisé les mathématiques il a su, néanmoins, ne pas leur donner une place prépondérante et garder une grande clarté sans rien sacrifier de la précision.
- A. S.
- Mesures électriques, tome II du cours d’Électricité pilleurs, par H. Leblond (*). '
- Cet ouvrage en est à sa troisième édition et l’autour lui a donné un développement qui en double presque l'étendue : rélargissement du champ des applications de l’électricité dans la marine lui a permis de faire de son livre un traité général des mesures électriques qui peut ainsi rendre service à tous les jeunes ingénieurs électriciens en même temps qu’aux officiers torpilleurs auxquels il était uniquement destiné lors de la première édition.
- Ce livre possède deux qualités qui le classent parmi les ouvrages à recommander aux praticiens : un caractère strictement expérimental, d’une part, et, d'autre part, un souci manifeste, de la part de l’auteur, d’éviter les complications de méthodes et de calculs auxquels se laissent souvent entraîner les électriciens de laboratoire, particulièrement ceux qui, comme M. Leblond, ont reçu de l’Ecole normale supérieure celle forte éducation scientifique, remarquable à bien des égards, mais qui en fait plutôt, dans la plupart des cas, des physiciens distingués que des électriciens.
- Il va sans dire que l’ouvrage de M. Leblond contient néanmoins toutes les méthodes générales et classiques ; s'il a écarté les méthodes exoeptionncl-, les, imaginées seulement pour résoudre des problèmes particuliers, il a tout au contraire exposé les méthodes générales en entrant dans tous les détails opératoires, et, se préoccupant des « électriciens débutants, qui ont besoin d'être conduits comme par ; la main », il a rédigé pour eux, selon son expression, bien plutôt un excellent « cours de manipulations électriques appliquées aux mesures » qu’un traité des mesures électriques.
- A. Bq.
- lume in-8 de 616 pages, 170 figures. — Bergkr-Levrault, éditeurs, Paris et Nancy. — Prix : 9 francs.
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- Supplén
- L'Eclairage Électriqu
- Juio 1907
- Ueber die elektrolytische Gewinnung von Brom Und Jod (sur la production électrolytique du brome et de l’iode), par le Dr Max Schlôtterf1)-
- Cette brochure forme le XXVIIe volume des Mo-nographien über angewandle Elektrochemie ; l’auteur y a réuni et classé les dilférenls renseignements sur la production électrolytique du brome et de l’iode qui sont épars dans les organes techniques et dans les textes de brevets ; il ne contient point, à vrai dire, de renseignements empruntés directement à la pratique industrielle, mais cet ouvrage peut, dans son état actuel, être utilement consulté par les spécialistes car ils y trouveront, en dehors d’un exposé historique de la découverte des deux corps auxquels est consacré l’ouvrage, une élude assez complète soit des procédés chimiques, soit des procédés électrolytiques qui permettent de les fixer : procédés Wünsche, Hôpfher, Nahnsen, K'ossuth, Mohns, Pemscl, Dow, Betts, pour le brome ; procédés Robinson-Parker et Engelhardt pour l’iode.
- L’auteur a également publié quelques indications sur les méthodes d’épuration, de raffinage et d’analyse employées ainsi que quelques données sur les applications des deux corps.
- J. X.
- La télégraphie sans Û1 et la télémécanique a la portée de tout le monde, par E, Monier ;
- Nous avons déjà signalé cet ouvrage de vulgarisation et ses qualités; il en est aujourd'hui à sa deuxième édition. L'auteur en a profité pour quelques remaniements et quelques compléments qui n’en modifient pas la portée.
- J. X.
- (!) Un volume gr. in-8 de v-5o pages avec 18 figures. — Wilhelm Knapp, éditeur, Halle sur-Saale. — Pris, broché:
- (2) Un volume in-8 de i4a pages. — II. Dunoo et E. Pi-nat, éditeurs, Paris, — Prix, broché : 2 francs.
- The Electron Theory, par E.-E. Fournier
- La féconde et séduisante théorie des électrons a déjà enrichi la littérature scientifique de livres nombreux; le livre de M. Fournier d’Albe mérite néanmoins d'être accepté avec faveur car les divers côtés de la question et les problèmes qu’elle soulève y sont développés avec clarté, dans un style précis et net qui en facilite l’étude: après une préface historique de M. G. Johnstonc Stoncy et une courte introduction, Fauteur expose les origines et le développement de la théorie des électrons et les propriétés de l’éleclrou considéré connue isolé; il étudie ensuite la décharge électrique, soit en général, soit à travers les isolants, les gaz, les corps liquides ; la tliermo-éleclricité; l’électricité voltaïque; les forces électro-dynamiques ; le magnétisme; les courants induits ; la radiation ; dans le chapitre suivant, consacré aux mesures concernant les électrons, Fauteur expose les expériences qui ont fait accepté la théorie des électrons qu'il avait jusque-là considérée comme démontrée; cette théorie et son contre-coup sur l'étude des ondes lumineuses ont fait faire à l’optique des progrès parallèles à ceux de la science électrique, et deux chapitres : électricité et lumière, phénomènes magnéto-optiques, traitent ce sujet au point de vue des professeurs Drude et Schuster ; plusieurs conséquences de l’équation de Drude et par exemple la double réfraction, toujours difficile à faire comprendre, y sont exposé clairement : un autre chapitre : électricité, chaleur et magnétisme, concerne les relations entre les phénomènes électriques et la chaleur ; la théorie de la radioactivité vient ensuite et, dans les deux derniers chapitres, Fauteur résume les principes admis sur la constitution de l’électron et étudie, d une façon particulièrement remarquable, les dimensions des quantités électriques.
- R. R.
- (’) Un volume in-8 carré do xxn-3o.4 pages et 35 figures.—
- ÉTABLISSEMENTS INDUSTRIELS E.-C. GRAMMONT
- Alexandre GRAMMONT, Successeur
- Administration centrale» à PONT-DE-CHÉRUY (Isère)
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- •Tome LI.
- Samedi 23
- 14» Année. — Nc 35.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- BERTHIER (A.) — La pile à gaz et la pile au charbon...........................
- MARFAING{M.) • - Transporteur électrique Henderson des chantiers de constructions navales
- de Jarrow-on-ïyne....................................................................
- ROSSET (G.). — Lu répartition du courant dans les électrodes (suite)..........................4io
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — Sur la constante de décomposition du radiolhorium, par A. Blanc..
- Sur la radioactivité du plomb, par J. Elster et H. Geetel...............................
- Génération et Transformation. — Etude graphique de la commutation (suite), par H. Ltnsknmann.
- Le diagramme du moteur triphasé (suite), par G. Haberland.
- Transmission et Distribution. — Sur la résistance d’isolement et la capacité des conducteurs individuels dans une installation à courants allernalifs, par J. Satiulka..........................
- Traction. — Comparaison entre les différents systèmes de traction électrique, par H.-M. Hojjart. Electrochimie.^— Sur la capacité et la résistance des pellicules recouvrant les anodes d'aluminium, par
- Eléments primaires et accumulateurs. — Perfectionnements récents apportés aux accumulateurs en plomb, par H.-AV. van Rades, C.-B. Robinson, M. Metz, J, Waüueu., et la D. P. Batterv Cu, J. Diamant..................................................................... *
- 4i 6
- 4.17
- 4 2 3 4a5
- 429
- 43u
- NOTES ET NOUVELLES
- Sur le développement économique des usines génératrices....................................
- Comparaison entre les usines génératrices hydro-électriques et les usines à vapeur............
- Sur les différents parnlcmdres. — Sur la sécurité des installations électriques.........! ! !
- Sous-station du chemin de fer métropolitain de Berlin. — Ligne du Chicago Lake Shore and ' South
- Bend. — Chemin de fer de New York-New tlaven et Hartford..................................
- Importation en Finlande des produits de l’industrie électrotechnique.......................
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- 22 Juin 1905
- NOTES ET
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Sur le développement économique des usines génératrices.
- Dans une élude intéressante publiée par 1 ' FAekiro-technische Zeitschrift du 3o mai, M. A. IUumaks examine le développement économique des usines génératrices d’électricité- Des différentes publications relatives aux lampes à incandescence cl à arc ont montré nettement les dépenses qu’entraîne 1 usage de l'éclairage électrique. Ces dépenses sont encore élevées, et il est à désirer que le prix de vente de l'énergie électrique tombe à la moitié de sa valeur actuelle. Mais celte dernière possibilité doit être écartée, pour le moment du moins, dans les éludes comparatives des différents systèmes d’éclairage. Par contre, on peut tenir compte de ce que les plus grandes facilités de placement des lampes électriques et l’emploi de meilleurs réflecteurs permettent dans beaucoup de cas d’obtenir une utilisation de la lumière double de l'utilisation que I on peut attendre du manchon Auer. Par exemple, pour l’éclairage d’une table, on peut remplacer un bec Auer de 05 bougies, consommant 120 litres par heure, par une lampe de 3a bougies munie d’un réflecteur, consommant 4o watts. On arrive alors à peu près aux memes prix pour les deux systèmes d'éclairage, en comptant que le kilo watt-heure coule le triple du prix du mètre cube de gaz. Cette proportion étant à peu près celle qui existe actuellement, 011 peut dire que, dans beaucoup de cas, l’éclairage électrique n’est pas plus coûteux que l’éclairage an gaz. Dans d'autres cas, l’éclairage
- NOUVELLES
- électrique s'il reste plus coûteux que l'éclairage au gaz, peut être malgré tout préférable, à cause des avantages du système.
- L’introduction sur le marché de lampes à incandescence de 3a bougies consommant moins que des anciennes lampes de 16 bougies équivaut à une diminution de prix importante du courant. La technique des lampes à arc ayant fait en même temps des progrès importants, la lumière électrique devient plus économique et perd le caraclère d’éclairage de
- Les nouvelles lampes se distinguant moins par une faible consommation totale que par une forte intensité lumineuse, il est très peu vraisemblable que la demande de courant diminue : au contraire, l'extension de l’éclairage électrique amènera une augmentation sensible dans la demande d'énergie électrique. L'introduction des nouvelles lampes à incandescence fait donc prévoir une extension des usines électriques, extension à laquelle l'industrie prendra une part plus grande que la plupart des usines génératrices actuelles qui n’ont pu jusqu’à présent ni faire des amortissements efficaces, ni donner des intérêts suffisants et qui ont à craindre une diminution du facteur de charge avec une augmentation de consommateurs. Mais môme les usines travaillant presque à pleine charge seront prudentes pour leur augmentation de matériel, d’une part à cause du prix très élevé du cuivre, qui pourrait les entraîner dans la suite à des amortissements considérables après une baisse de ce. métal, d'autre part aussi parce qu’il leur faut le temps de réunir des documents sur l'importante question des propor-
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- tions dans lesquelles devra croître la demande de courant avec l'introduction des nouvelles lampes à incandescence. Ce sont là des raisons pour lesquelles il ne faut pas s’attendre à voir baisser le prix de vente de l'énergie électrique servant à 1 éclairage.
- D’autre part,, plusieurs plaintes se sont produites récemment sur le prix trop élevé de l’énergie électrique pour la force motrice. Dans plusieurs cas, de petites fabriques ont préféré produire elles-mêmes le courant électrique dans une usine génératrice propre. Une telle usine particulière est généralement trop grande, à cause des extensions prévues, et elle ne tÿivuille pas dans des conditions économiques : elle entraîne à des dépenses relativement élevées pour l’entretien et la surveillance, do sorte qu’en général il vaut mieux être relie an réseau d’une usine génératrice centrale, malgré les dépenses d’établissement d’une canalisation et malgré les pertes dans cette canalisation. Mais on en est empêché souvent par les prix trop élevés de vente de l’énergie électrique. Ce moteur électrique d'environ i5 chevaux a trouvé dans le moteur à gaz alimenté par un gazogène à gaz pauvre un concurrent extrêmement sérieux.
- Les progrès réalisés dans l’établissement des lampes à incandescence, et les efforts que seront amenés à faire les usines génératrices, par suite de ces progrès, pour empêcher que la charge maxiina croisse plus vite que la charge moyenne, détermineront les compagnie,s exploitantes à abaisser le prix de vente de l’énergie électrique aux heures où les usines sont peu chargées, de façon à obtenir une égalisation de la charge. Mais les usines génératrices se plaignent qu’elles gagnent peu sur l'énergie électrique vendue pour la force motrice. La durée d’utilisation moyenne des électromotenrs, rapportée à la puissance nominale, est descendue au-dessous de 5oo heures par an. En même temps, la proportion du courant employé pour la force motrice dans la charge totale de l’usine a augmenté. On ne pourra se tirer d’embarras qu'en adoptant un tarif d’après lequel le courant pour la force motrice serait plus cher au moment de la charge due à l’éclairage et très bon marché le reste du temps. C’est là le but du tarif double ou multiple. Mais il faut aussi que les prix de vente varient avec les saisons. Ainsi, on a reconnu nettement que, par exemple dans les jours clairs, les prix très bas sont plus avantageux que les prix actuels. Avec un prix de i5 centimes par kilowatt-heure au lieu de a5 centimes dans les jours clairs, le gain de l’usine augmente. En effet, non seulement on emploie le courant pour la force motrice, mais encore on l’utilise pour le chauf-fige.
- L’emploi de l’énergie électrique pour le chauffage ne s’est pas encore répandu et on le croit extrêmement coûteux. Pour le chauffage des appartements, il faut, en effet, le laisser de côté, à moins que 1 éner-
- gie électrique ne soit vendue à un taux extrêmement bas. Au contraire, l’emploi de l'électricité pour porter à une certaine température des aliments ou un liquide peut être avantageux. Par exemple, on n ulilise, dans un fourneau à gaz, pour chauffer une certaine quantité de liquide, que le tiers du pouvoir calorifique du gaz. Un mètre cube de gaz à 5ooo calories coûtant i5 centimes donne donc 1670 calories : pour 12 centimes 5, on dispose de 1 4oo calories. Un kilowatt-heure donne au contraire environ 800 calories et, si le prix de ce kilowatt-heure est de 12 centimes 5, la cuisine électrique n’est que de 7é°/o plus coûteuse que la cuisine au gaz. Si l'on remarque que l’éclairage électrique s’est répandu dans bien des endroits où il coûte plus du triple de l'éclairage au gaz avec manchons Aucr, on doit s attendre à ce que l'emploi de l'électricité se répande comme moyen de chauffage. Pour le cliaul-fage des fers, des chaufferettes et d’un grand nombre d'autres appareils spéciaux, l’emploi de l’électricitc est souvent plus économique que l’emploi du gaz. Ces appareils spéciaux, qui peuvent exister en très grand nombre, constitueront pour les usines génératrices une charge importante, et il en résultera un accroissement de demande aux heures de faible
- On estime généralement que l’emploi du courant électrique pour le chauffage n’est possible que sur les réseaux desservis par une usine hydro-électrique. I n exemple peut montrer qu’il 11’en est pas forcément ainsi. Pour produire le mètre cube de gaz susmentionné à 1670 calories utilisées, il faut plus de d kilogrammes de charbon à l’usine à gaz. Les sous-produits paient environ un tiers de ce charbon : il reste donc 2 kilogrammes que doit payer le gaz. La même quantité de chaleur est obtenue avec 2 kilowatts-heure qui, y compris les pertes, exigent environ 2 kilogrammes de charbon. Les usines génératrices peuvent, aux heures de faible charge, abaisser le prix du kilowatt-heure à la moitié du prix du mètre cube de gaz : la différence de prix trouvée dans l'exemple précédent disparaîtrait alors.
- E. B.
- Comparaison entre les usines génératrices hydro-électriques et les usines à vapeur.
- L’KlelUroiechmh uud Muxehinenbau reproduit une étude comparative de M. von Scuoku sur les usines hydro-électriques et les usines génératrices à vapeur, examinées au point de vue de l’exploitation, du fonctionnement, de l’emploi, du rendement et des
- t* L’exploitation dépend, dans les installations à vapeur, de la qualité du charbon. Les pompes et les chaudières exigent des réparations, une surveillance et un entretien élevés;
- 20 La centralisation de la production de force mo-
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- Irice est très favorable dans les usines hydro-électriques, particulièrement quand il s'agit de grandes distances de transmission ;
- 3n D'après Gray, le rendement total, mesuré depuis l’arbre de la machine jusqu’à l'arbre des moteurs, est compris entre 45 et 75 °/0 pour les machines à vapeur industrielles; il est maximum dans de grandes filatures et minimum dans les fabriques de machines et dans les ateliers d’usinage de métaux à faible charge. Pour une usine de T ooo chevaux à vapeur, le rendement à pleine charge de l'installation des machines est de 79 °/0 : à demi-charge il est de 5o Dans les installations à turbines, les
- DÉPENSES D’INSTALLATION EN FRANCS PAR t 000 CHEVAUX
- Dépenses totales d’exploitation.
- valeurs moyennes correspondantes sont de 80 °/0 et de y5 °/o> c’est-à-dire que le rendement augmente de 21 °/° dans les installations a vapeur et de 5 °/0 dans les installations hydrauliques entre la demi-charge et la pleine charge ;
- 4“ Dépenses comparatives rapportées à une installation de 1 000 chevaux fonctionnant pendant 10 heures par jour (voir les tableaux ci-contre).
- Les frais d’exploitation par cheval-an pour différentes charges sont les suivantes pour dix heures de fonctionnement par jour :
- heures, les dé-
- fonctionncment
- penses d’exploitation par cheval-an sont do ig5 francs pour une charge de too °/„ avec la vapeur et de 112 francs avec l’eau :
- E. B.
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Sur les différents parafoudres.
- MM. lUistiMORK et Dubois ont fait, à Y American Institué of FAeclrical Engineers, une communication sur les différents systèmes de parafoudres. Jf’nne façon générale, ces appareils doivent, d’après les auteurs, fonctionner pour une élévation de tension de 60 °/o (au plus 100 "/„.)
- Le meilleur groupement des transformateurs au point de vue des décharges est le moulage eu étoile avec conducteurneutrc. Les parafoudres à cornes sont souvent la cause de perturbations importantes dans le fonctionnement, car ils occasionnent souvent, par suite de l’arc formé, des court-circuits ou des ruptures. Far contre, ils constituent le meilleur mode de
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- protection pour les isolateurs île ligne contre le percement. Les poteaux en bois doivent être reliés à la terre tous les i5o mètres. Pour protéger les installations génératrices contre les perturbations extérieures, on emploie des bobines de self-inductance. Contre les décharges statiques à l'intérieur des bâtiments, ce sont les parafoudres Wi'irst qui donnent le plus de sécurité. La mise à la terre à travers un jet d’eau n'est applicable que dans des cas très limités, et n est pas à recommander en général. Les bobines de self-induction doivent être établies avec des tours largement séparés les uns des autres, pour éviter un percement. Dans les parafoudres Wiirst à étincelle subdivisée, le danger d'interruption des appareils par suite de la décharge intérieure est moins à craindre qu’avec les parafoudres à cornes.
- Les auteurs ont étudié l’influence do la prise de terre et montrent les différentes valeurs de la chute de potentiel pour différents dispositifs. L’augmentation de violence des décharges avec la diminution de fréquence est d’une grande influence sur la disposition des appareils employés comme parafoudres. Le nombre des intervalles explosifs peut être limité par i’crnploi de résistances en parallèle, qui absorbent une partie du courant de décharge. Les résistances en série empêchent souvent les décharges libres, ruais tendent à produire des ondes stationnaires par réflexion, et doivent, pour cette raison, être aussi
- peu inductives que possible et présenter une forte capacité calorifique.
- Les auteurs résument de la fayon suivante les conditions que doivent réaliser do bons parafoudres :
- in Toute élévation de tension, dangereuse pour l'isolement, doit être évitée;
- 2" Le courant de décharge doit pouvoir s’écouler facilement ;
- 3° Aucune interruption de service ne doit se pro-
- 4° Les décharges doivent se produire, à toutes les fréquences, pour une surtension donnée.
- Dans ce dernier but, les auteurs proposent de relier des résistances de différentes valeurs en parallèle avec différents échelons des parafoudres de Würst. Dans les installations polyphasées, chaque phase doit être munie d’un tel dispositif. Dans les groupements en triangle, on doit de même garantir le fil de terre. Pour régler aune tension de décharge déterminée, il est bon de placer des fusibles en parallèle avec l'intervalle explosif qui précède les appareils Wiirst.
- E. B.
- Sur la sécurité des installations électriques au point de vue du teu et des accidents.
- M. G. Dkttmar a publié dans l'Elelrtrotechnischc Zeitschrift du 3o mai, une intéressante étude sur la
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 22 Juin 1907
- sécurité des installations électriques au point de vue du feu et des accidents. Pour chaque industrie, il est nécessaire non seulement de connaître exactement les bons résultats, mais il est aussi important d’être éclairé sur les mauvais résultats pour pouvoir en supprimer le plus souvent possible les causes. A ce point de vue, il est necessaire que les électrotechniciens apprennent combien d’incendies sont occasionnés par des installations électriques, où et comment ils ont pris naissance. L'union des sociétés d’assurances allemandes, qui comprend 18 sociétés d’assurances, a établi une statistique sur lcsinccndies dus à l’électricité, dont le résultat est soumis chaque année à l’Union des électrotcchniciens allemands.
- Si l’on veut pouvoir tirer une conclusion sur le danger ou l’absence de danger des installations électriques ou sur l’accroissement ou la diminution des dangers d’incendie dus aux installations électriques, il 11e suffit pas de compter les différents incendies, mais il faut y ajouter d’autres indications, et surtout dans quelle proportion le nombre des bâtiments incendiés contenant des canalisations électriques a augmenté ou diminué.
- Parmi 71 incendies attribués à des court-circuits dans la statistique, 17 ont entraîné un dommage inférieur à 100 marks (ia5 francs) et 54 un dommage compris entre io4,5o marks et 126g 435 marks. L’auteur a choisi, pour une étude plus exacte, les deux cas suivants :
- i° Un incendie du 12 mars igo5 à la Société des tramways de Hambourg avec un dommage de 100 Sgi.So marks.
- 20 Un incendie du 7 octobre igoô à la Vereinigle Gummiwarenfabriken de Harburg-Vienne, avec un dommage (le 1 26g 435 marks.
- L'auteur a pris des renseignements détaillés sur ces deux cas. Dans le premier cas, l’incendie de la Société de tramways de Hambourg a été enregistré dans les actes sous la rubrique « cause inconnue ». Les pompiers, qui envoient toujours un inspecteur chargé de l'étude des canalisations électriques lorsque le feu est attribué à l’électricité, n’ont même pas fait procéder à cette inspection, ce qui prouve qu’ils n’avaient aucune raison d’attribuer à une cause électrique l’origine du sinistre. Mais la cause indiquée dans la statistique étant un « court-circuit >3, comme cela a souvent été indiqué pour des bâtiments ne contenant aucune ligne électrique ou bien pour des bâtiments dont l'installation électrique était coupée du réseau, le service d’inspection a fait une enquête détaillée. Cette enquête a montré que l'incendie 11c pouvait nullement être attribué à une cause électrique. Néanmoins, on a continué à enregistrer ce cas comme imputable à un court-circuit.
- L’autre exemple choisi par l’auteur est encore beaucoup plus important. La cause du sinistre n’a pas pu être déterminée. 11 s’est agi, soit d'un court-
- circuit, soit d'une inflammation spontanée; l’hypothèse que la cause est due à un court-circuit est purement fortuite, car les lampes électriques fonctionnaient encore parfaitement après extinction du feu dans les bâtiments atteints. L’enquête ordonnée parles sociétés d'assurances n’a pas permis de relever la moindre indication de nature à prouver que le feu fut imputable à une cause électrique. Néanmoins, le sinistre est classé, dans la statistique, parmi les sinistres dus à une cause électrique.
- Dans la statistique on trouve, à la lin de l'énumération des sinistres dus à l’électricité, le passage suivant;
- « ... et cinq incendies, dont la cause est resiée inconnue. 3> Donc, dans une statistique des incendies électriques, on classe cinq incendies dont la cause est restée inconnue !
- Ces différents exemples devraient suffire pour indiquer la valeur des statistiques de cette nature.
- Les dommages totaux des sinistres dont les dommages ont dépassé 100 marks sont indiqués dans la statistique comme ayant atteint la somme de 1 711 174 marks. Si l’on excepte l’incendie des Vereinigle (jummiwarerifabriken de Harburg-Vienne, qui ne doit pas être attribué à l’électricité, il reste un dommage total de 44i 73g marks. L’autre cas ne dcvanl pas, suivant toute vraisemblance, être attribué à l’électricité, il reste un dommage total de 34r t47 marks, au lieu de 1 711 174 marks figurant dans la statistique. Par la suppression de ces deux cas seuls, le dommage total est réduit de 80 %.
- On voit que les indications de la statistique sont tout à fait inadmissibles.
- Si les compagnies d'assurances veulent réellement établir une comparaison entre les dangers d’incendio que présentent le gaz et l’électricité, comment se fait-il que, depuis 1900, on n'ait jamais établi la statistique des sinistres incombant au gaz? Eu ce qui concerne les installations électriques, l’auteur publie les chiffres du tableau I, rectifiés conformément à ce qui précède : la dernière colonne indique la proportion en % du nombre total d’incendies. Comme en réalité le nombre d’incendies dus à des causes électriques a été sensiblement majoré, on peut admettre que 0,2 °/0 au plus du nombre total d’incendies doivent être attribués à l’électricité: il faut noter aussi que la plupart d’entre eux ont provoqué des dommages très peu importants, inférieurs à ïoo marks. En ce qui concerne les dommages supérieurs à 100 marks, on voit d’après les chiffres du tableau que la somme va en diminuant considérablement. Pour l’année 1900, les dommages totaux s'élèvent à 338 437 marks, tandis qu’en tyoo, les dommages sont supérieurs à i,5 million. Ces chiffres montrent nettement l’influence des prescriptions de sécurité de l’Union des électrotechniciens allemands, et indiquent aussi la grande sécurité des installations électriques. Le total des dommages dus
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- Supplément à L'Eclairage Électrique du 33 Juin 1907
- à des causes électriques est extrêmement faible : la valeur moyenne des dommages 11e dépasse pas a5oo marks. On voit qu'il s’agit d’incendies tout à fait secondaires et qu'il ne s’est pas produit, dans les dernières années, de sinistres importants dus à 1 électricité.
- Les 36 compagnies d'assurances qui ont leur siège à Merseburg établissent également une statistique sur les causes des sinistres qui parviennent à leur connaissance. Pour les années 1897 à iyoi, les chiffres indiqués dans ces statistiques sont donnés par le tableau II,
- TABLEAU I
- s s ! 1 î rf i
- t'iooiT % g *1
- iyoo 370 i64 ,06 .57,3,,
- 1901 a63 180 85 1 i83 930
- 1902 238 142 96 709 259 89 790 0,365
- 1903 248 168 80 307 84a 95 291 0.260
- 1904 278 r 58 120 4i8 nio 107964 0,257
- 1905 353 (36o) 0») (.io) 338 437 *
- TABLEAU II
- — i8u7 « .»» 9- .9..'
- Nombre total.... i6q5o i7i33 I8y47 18 31 (3 I9941
- allumettes. 967 1012 lia8 1080 5)59
- Explosions d’huiles mi- 367 362 14 354 415
- Explosions de gaz. . 67 68 65 57 87
- Ueclr,c“° 22 ,5 5i 4a 73
- On voit que le nombre des incendies attribués à
- 1 électricité dans les cinq années s'élève à o,a3 0{a du nombre total, tandis que le nombre d’incendies attribués au gaz d’éclairage ou au gaz do chauffage s'élève à 0,38 ®/» du nombre total d’incendies.
- Dans les statistiques établies par le bureau des statistiques prussien, on trouve une énumération très complète des sinistres, classés d'après les causes, et rapportés à la Prusse totale, ou à la ville de Berlin seule, ou à d’autres grandes villes. Malheureusement ccttc statistique n'est pas utilisable pour des électriciens, car la classification indique les sinistres dus aux objets servant à l'éclairage, qu'ils soient électriques ou au gaz.
- On voit que les données sont très insuffisantes. Quelques chiffres relatifs à Berlin, New-York, Chicago et Londres semblent un peu plus exacts. D’après les archives des pompiers de Berlin, il y a eu, de 1900-01 à igo4-of> un total de 60 693 sinistres dont 88 dus à l’électricité, i4i au gaz et 33g à des enfants jouant avec des allumettes. Les trois causes contribuent donc pour o,t5 °/u, o,a30/„ et 5,6 °/0 dans le nombre total. Pour New-York, les chiffres ont été publiés pour les années 1902 à igo5; malheureusement le nombre total des sinistres n’est pas indiqué. 36i sinistres ont été attribues à l’électricité,
- 2 o4g au gaz et 2962 à des enfants jouant avec des allumettes. A Chicago, il y a eu de 190/1 à 1906 19570 incendies, dont iy5, ou 0,9 °/o imputables à l’électricité. J,a différence existant par rapport aux chiffres de Berlin doit être attribuée à la moins grande solidité des installations américaines. A Londres il y a eu l’an dernier 3 843 incendies dont io5 imputables à l’électricitc et 4o5 au gaz. La part do I cleetricité est donc de 2,7 °/0 et celle du gaz est de io,5 °/o. La forte proportion est due, ici encore, à la mauvaise qualité des installations. On ne doit pas s’écarter beaucoup de la vérité en indiquant, pour l’Allemagne, la répartition suivante des sinistres :
- LAMPES A ARC
- GALLOIS
- Lampes à Arc Intensives
- Établissements GALLOIS
- «
- m,
- ;bAUX ET MACASINS I
- t/e Maubeuge, PA.1US
- d'exploiter en FRANCE
- La Lampe à Arc “ CIBIE
- Gaz...............................0,23 à o,4 °/'0
- Emploi imprudent des allumettes. 3 à 7 %
- Exposition Unirarsella 19D0 Médaille d’Argent
- Toitures Électriques Stations Centrales Éclairage des Habitations
- HEINZ
- BUREAUX ET USINE:
- 27, Rue Ca vé, à L E VA L LO I S
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- Supplément à L’Eclairage Électrique du 32 Juin 1907
- i8fi
- Si l'on considère ces chiffres, on voit que la part de l’électricité et celle du gaz sont extrêmement faibles par rapport à la proportion des sinistres dus à l’emploi imprudent d’allumettes. Mais M. Schaffer a montré, dans une étude détaillée, qu’une grande partie des sinistres attrihués à des enfants jouant avec des allumettes sont dus au gaz ou au pétrole, modes d’éclairage qui exigent l’emploi d’allumettes.
- La securité que permet d’obtenir l’emploi d’un corps incandescent enfermé dans une ampoule est nettement mise en évidence par le fait que toutes les usines à gaz font usage de la lumière électrique à incandescence dans la plupart de leurs locaux. Non seulement dans les usines à gaz, mais dans beaucoup d’autres installations industrielles, 1 avantage que présente la sécurité résultant de l’emploi de lampes à incandescence est très important: il suflit de citer les mines, les usines traitant des produits
- En ce qui concerne les accidents, on rie penl trouver que très peu de documents utiles. Au total, il doit y avoir annuellement à peu près aboooo accidents dont environ 170000 pour la Prusse. Pour ce dernier état on a, tout au moins pour les cas mortels, quelques documents relatifs à l’année tqo5. U y a eu 14714 accidents mortels dont 2988 ou 24,92 0/0 pour le chauffage, [833 ou iô,54 % pour les mines et les forges, 3 471 ou 29,44 % Poul‘ l’industrie, et 1 097 ou i3,54 % Poul’ Ie commerce et le transit. Parmi les 5 3o4 accidents mortels survenus dans les mines, les forges ou l’industrie 3i sont attribués au courant électrique, soit 96 °/o. La proportion des accidents mortels dus à l'électricité est de 0,21 u/o du nombre total d’accidents. Comme on le voit, cette proportion est encore extrêmement faible. Les accidents dus au gaz ne sont pas indiqués dans celte statistique, de sorte qu’il est impossible de faire une comparaison.
- En ce qui concerne les usines génératrices de gaz et d'électricité, M. Sohuffcr a comparé deux usines, de Dessau et do Dresde. Dans l’usine à gaz de Des-sau, il v a eu i4 accidents, tandis que dans l’usine électrique, il n’y en a eu que 9. A l’usine à gaz de Dresde, il y a eu t3 accidents, et à l'usine électrique 11 accidents.
- M. le Dr Kiibler a recueilli en 1906 des renseignements sur le nombre d’accidents survenus dans 79 usines génératrices électriques. Les chiffres relatifs à ces accidents sont les suivants :
- — 2 — 1890. 18 —
- — 1 - 189.. x -
- — 1 — 1892. 3 —
- — . - i8<p. 1 -
- — 1 — 189O. 2 —
- — 1 — 1900. 2 —
- 2 — 1901. 2 —
- _ T — 1902. I —
- Dans i3 usines au total..................Il ace. légers.
- b) \ccidcnts mortels.
- Dans 1 usine fonctionnant depuis 1880. 2 acc. mortels.
- 1891. 2 -
- 1895. 4
- 1897. 3 —
- 1899. 10 —
- 1900. 1 —
- Dans toutes les usines de constructions récentes il n’y a eu aucun accident à déplorer, ce qui montre encore les profils réalisés au point de vue de la
- E. B.
- TRACTION
- Sous-station du chemin de îer métropolitain de Berlin.
- L’Eleklrotechnik und Màschmenbau du 19 mai décrit la sous-station de la Bismarkslrassc établie pour convertir 2 700 kilowatts de courants triphasés à 10000 volts et 4o périodes en courant continu à 700 volts, et pour alimenter le réseau de Charlollembourg dans la direction de l’ouest. La station est établie au croisement de la Bisiuarkslrasse et de la Krummen-strasse et est souterraine : elle doit contenir cinq groupes de machines comprenant chacun des tranfor-mateui'S et une commutatrice : l’un de ccs groupes servira (le réserve. A l’heure actuelle deux groupes sont en fonctionnement et assurent le service. La sous-station a 110 mètres de longueur et i3 mètres de largeur. Les courants triphasés à haute tension sont amenés par deux câbles de 4“lfl,3 de longueur de 3X70 millimètres carrés (2 ampères par millimètre carré et 2,7 % f*e c^iule de tension) : ces câbles sont reliés à des barres auxiliaires portant des parafoudres à cornes et des limiieurs de tension. Des barres auxiliaires partent des câbles qui les relient aux barres générales par l’intermédiaire d’interrupteurs de sectionnement. Les interrupteurs à huile sont placés dans des cellules séparées pour chaque phase. Des barres générales, les conducteurs aboutissent au primaire de deux transformateurs triphasés à huile, dont les secondaires, à 5oo volts, sont reliés aux coininutatrices. La commande des interrupteurs à huile, des relais, etc., est effectuée par du courant continu à 12b volts.
- Les transformateurs ont une puissance unitaire de 820 K. Y. A. : ils sont groupés en étoile au primaire; l’enroulement secondaire ouvert hexaphasé abaisse la tension à 53o volts : le refroidissement est assuré
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- ment à L'Éclairage Électrique du 22
- par un bain d’huile; les parois extérieures unies sont refroidies par un écoulement d’eau. L'enroulement secondaire est relié par six câbles de 1000 millimètres carrés aux six bagues de la commutatrice. Chacune de ces machines a une puissance de 6O0 kilowatts, est à deux pôles et tourne à la vitesse de rotation de 480 tours par minute pour une fréquence de 4o périodes par seconde. l)'un côté il y a trois bagues et un collecteur pour les balais positifs; de l’autre côté, il y a trois bagues et un collecteur négatif: cette disposition a été adoptée pour éviter toute possibilité de formation d'arcs entre les balais. Les masses polaires feuilletées portent des amortisseurs en cuivre. Le démarrage est effectué au moyen de courant continu fourni par la batterie. La tension du côté continu est de -j5q volts.
- La batterie tampon est reliée à-un survolleur-dé-volteur système Pirani : deux de ces survolteurs, dont un sert de réserve, sont accouplés à un moteur triphasé qui les entraîne. Suivant que la charge dépasse la charge normale ou lui est inférieure, la différence de potentiel produite par le survoltcur est de meme sens que la tension de la hattcric ou lui est opposée. Ce résultat esl obtenu par modification du courant d’excitation qui est fourni par une petite excitatrice entraînée par un moteur triphasé. Cette excitatrice est munie de deux excitations, l’ur.e constante, l’autre variable avec l'intensité du courant débité par la sous-slation et agissant en sens inverse de l’excitation constante. Quand la charge dépasse la valeur normale, le courant d’excitation produit par la petite excitatrice est inversé. A charge normale, le courant d excitation est nul. Pour le fonctionnement on tampon, les machines doivent produire 888 ampères sous 80 volts : en poin'e, l'intensité de courant s’élève à 1 5oo ampères. Pour la charge à fond de la batterie, on groupe en série les deux ma- I chines qui produisent alors 43a ampères sous 17a [
- volts. La batterie est composée de 370 éléments et peut être déchargée normalement sous cjoo ampères.
- E. B.
- La traction électrique par courant monophasé.
- I.c développement récent de la traction électrique par courant monophasé vient d’être encore augmenté par le contrat que la Compagnie du chemin de fer de Chicago Lake Shore and Soulh Beud a récemment passé pour l'installation de ce système sur une ligne de ira kilomètres.
- Le contrat pour l’installation complète de celle ligne, qui se monte à douze millions et demi de francs, a été. confié en entier à la Compagnie Westinghouse.
- Ce contrat esl un des plus importants de ce genre qui ail été confié à une seule maison depuis quelques années. L'adoption du courant monophasé pour cette ligne a fait l'objet de très vives polémiques.
- Ce chemin de fer est destiné à relier outre elles un grand nombre de petites villes dans l'Illinois et l’Iu-diana et sera installé entièrement sur voie privée.
- La station génératrice contiendra primitivement trois turbines à vapeur de 3 000 chevaux et trois allernaleui‘3 de puissance corresjtondanie ainsi que le tableau de distribution.
- Il y aura trente et une grandes automotrices équipées chacune! avec quatre moteurs monophasés de 100 chevaux, donnant à la voilure une puissance de 4oo chevaux.
- Ces automotrices seront pourvues du système Westinghouse de contrôle à unités multiples.
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- L’électrification du chemin de fer de New-York New-Haven and Hartford.
- La partie électrifiée du chemin de fer .le New-York, New-Haven and Hartford présente quelques dispositions particulièrement intéressantes dans l’état actuel de la question.
- Sur une distance de 17 kilomètres entre New-York et Woodlawn les trains empruntent le réseau du New-York Central llailway qui est installé pour employer le système à courant continu à 600 volts avec troisième rail, et entre Woodlawn et Stamford, sur une distance de 35 kilomètres environ, le réseau privé du New-York, New-IIavcn et llartfort Ilailway qui est équipé avec le système à courant alternatif monophasé à t r 000 volts, avec construction aérienne caténaire.
- Les locomotives, par conséquent, doivent fonctionner aussi bien avec le courant alternatif à haute tension qu’avec le courant continu à 600 volts. Pour mener à bien des conditions de service aussi dissemblables, ces locomotives sont équipées avec des moteurs monophasés série-compensés Westinghouse, et emploient le système de contrôle électro-pneumatique à unités multiples. Le courant alternatif à haute tension est pris sur la ligne aérienne au moyen do trôlets pantographes et le courant continu est
- collecté sur le troisième rail par des frotteurs fixés aux bogies.
- La ligne aérienne caténaire se compose d’un fil de cuivre en forme de 8 suspendu au centre de chacune des quatre voies. Le ül de trôlet est à une hauteur de 6,n,6o au-dessus des rails et il est suspendu tous les trois mètres environ à deux câbles de suspension en acier. Les câbles de suspension sont attachés à des isolateurs montés sur des charpentes métalliques en treillis construites au-dessus des quatre voies et distantes entre elles de 90 mètres. Tous les 3 200 mètres une charpente plus robuste est construite pour l’ancrage des lignes aériennes qui y sont solidement fixées de chaque côté et sur laquelle les deux sections adjacentes de la ligne sont séparées par des isolalcurs de section.
- Ces charpentes d’ancrage sont pourvues d'interrupteurs permettant de couper le courant dans une section quand cela est nécessaire.
- Par suite du haut voltage employé (11 000 volts), aucun feoder n’est nécessaire et la transmission de l’énergie de la station génératrice à la locomotive est réalisée avec un maximum d économie et de sirn-
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- RENSEIGNEMENTS ÉCONOMIQUES ET COMMERCIAUX
- Importation des produits de Pindustrie èlec-trotechnique en Finlande-— Extraits d'un rapport
- «... L'importation en Finlande des produits électrotechniques est toujours allée en s’accroissant depuis dix ans; au point de vue absolu, l'accroissement a été des deux tiers depuis 1896; au point de vue relatif, de près de moitié. Est-il à prévoir que ce courant d’importations va encore s’élargir ? Divers indices tendraient à le faire croire, et en premier lieu les premiers résultats que l’on connaisse de l’exercice 1906; pour cette dernière année la douane n'a pas encore fait connaître la valeur des importa-. tions en francs, mais elle en adonne le poids. Il monte pour les produits qui nous occupent à 7ÔG638 kilos au lieu de 667827 en 190F). C’est donc un accroissement sensible.
- « Pour [907 et 1908, le marché semble se présenter dans les conditions les plus favorables. Comme nn cerlaiu nombre de villes finlandaises ont déjà l’éclairage électrique fourni par des usines en régie directe ou affermées, on peut, prévoir sans se hasarder que les autres ne tarderont pas à suivre le mouvement. Trois d’entre elles, ÎVystad, Nyslolt et Lovisa, ont décidé de construire en 1907 des usines d’éleotrici té.
- « En outre, la question s’est posée d'installer sur une partie des chemins de fer de l'Etat finlandais la traction électrique. Une commission chargée d’études préparatoires a déjà fait choix d’un certain nombre de cours d’eau, et engagé des négociations avec les propriétaires riverains. La question semble donc devoir progresser très vite.
- a Enfin il y a tout lieu de croire que l’essor industriel qu’on constate depuis dix-huit mois amènera la création de nouvelles usines privées, dans lesquelles l’électricité jouera un rôle important, soit comme force motrice, soit comme source d’éclairage.
- « Il y aura donc cette année et les années suivantes une demande croissante de moteurs et de câbles de conduite, à laquelle l'industrie locale ne semble pas en état do satisfaire... Un large appel devra être l'ait à l’industrie étrangère.
- Nature, des importations. — «... Les statistiques distinguent parmi ces produits trois catégories : i° Machines et moteurs pesanl plus de 100 kilos; 20 Machines et moteurs pesant moins de 100 kilos; 3Ü Câbles, piles et accumulateurs. Xous les désignerons respectivement par les lettres A, 1> cl G.
- «... Les moteurs légers représentent un peu plus de la moitié des importations, les moteurs lourds atteignent un peu moins du cinquième, les autres articles un peu moins des trois dixièmes. On peut donc dire, en se contentant d’une approximation,
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- que les chiffres des trois catégories A, B et C sont entre eux comme 2, 3 et 5. >»
- Origine des importations. — «... L’Allemagne détient près des trois quarts des importations; pourtant sa situation n'est pas inexpugnable, puisque sa part a décru régulièrement depuis trois ans, au bénéfice de la Russie et du Danemark.
- « La France par contre occupe le dernier rang et sa part n’a pas cessé de baisser; elle était de 0,8 °/0 eu 1898 et de 0,0 "/„ en 1900; les chiffres de iyo6 ne montrent à cet égard aucun relèvement.
- « I/étude détaillée des différentes catégories d’importations montrera quel est, pour chacune d’entre elles, le rôle respectif des diverses nations importa-
- Première catégorie, poids lourds. — «... Les importations allemandes occupent dans cette catégorie une part prépondérante : Gy,5 °[0 du poids et 68,7 °/a des valeurs pour l'ensemble de la période. Il est à noter toutefois qu'elles ont subi en iyoâ un recul sensible (58,5 % des valeurs au lieu de 72,9 % en 1904) qui est dù très probablement à l'entrée de la Russie et du Danemark sur le marché finlandais.
- « Le second rang revient à la Suède (33,0 °/„ du poids et i5,/| c/0 des valeurs pendant la période) dont les importations augmentent d’importauec de IQ02 à igoéf mais qui recule en igoo du deuxième au quatrième rang.
- « La Russie dont la part était très faible' jusqu’en 1904 (1,4 % du poids et 1,2 °/,} des valeurs) passe en j900 du quatrième rang au deuxième, avec une énorme et subite augmentation (y,y “/> du poids et 19,6 % des valeurs); elle est suivie dans ce mouvement ascensionnel par le Danemark.
- « La France ne semble, pas avoir importé, même avant 1902, un seul article appartenant à celte catégorie.
- «... T,es machines suédoises sont relativement moins chères que la moyenne, les produits danois sont au contraire plus chers et lesproduitsallcmands et russes sont de tous les prix... »
- Deuxième catégorie, moteurs légers. — «... L’importation croissante de ces articles depuis 1902 semble
- montrer qu’ils sont appelés k un grand avenir en Finlande.
- « T.a première place, est ici encore occupée par l’Allemagne (66, r 0'« du poids et 67,2 °/„ des valeurs pendant la période); mais sa part semble baisser d’une façon continue quoique lente (70,8 0/o des valeurs en 1902 et 64,7 n/0 seulement en 1906).
- « La Suède occupe le second rang (i4,i % du poids et 23,6 “/„ des valeurs pour toute la période); ses importations ont subi une diminution relative en 1905.
- « La Russie au contraire augmente ses importations (3,4 "/o des valeurs en 1903 et 9,7% en iyo5).
- « La France et l’Angleterre ne jouent qu'un rôle insignifiant.
- « .lu point de vue du prix, on peut constater que la Russie fournit des appareils à bou marché et la Suède des machines chères; l’Allemagne a fourni en 1902 et igo3des appareils relativement moins chers qu’en 1904 et 1906. »
- Troisième catégorie, matériel d’autres espèces.
- «... Ici encore les importations vont en e.roissanl (bien que les premiers résultats connus pour 1906 accusent un léger recul pour cette année).
- « L’Allemagne se maintient au premier rang, et parait tendre à accoîtrc ses importations. Le second rang est occupé de 1903 à 1904 par la Russie, malgré des fluctuations considérables; mais la Belgique et la Suède lui disputent la place et la distancent en rgoô. Les importations suédoises montrent plus de fixité que les importations belges; elles tendent k baisser légèrement. Le Danemark occupe le cinquième rang, tandis que la France et l’Angleterre 11e jouent qu’un rôle insignifiant.
- « La diversité des articles rangés sous cette rubrique rend à peu près illusoire toute considération sur leur prix. On peut pourtant se rendre compte que dans l'ensemble les produits allemands sont chers, les produits danois et russes bon marché. et les produits suédois d’un prix moyen.
- «... Le mouvement des importations allemandes suit avec une remarquable fidélité celui des importations totales. La répartition des importations sué-
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- L‘Eclairage Èléclrîqi
- tuiîi 190^
- doises offre déjà moins de constance ; en outre elles rentrent pour les trois quarts dans la deuxième catégorie. Quant à la Russie elle a fourni surtout des câbles en 1902 et ig<>3, et en iyo4 des moteurs légers, qui ont constitué eu 1900 près des neuf dixièmes de ses importations. Les produits danois varient en quantité, et les produits français appartiennent presque tous à la troisième catégorie. »
- Les moyens à employer pour développer nos importations. — «... Ils se réduisent au fond à un seul : c'est la création d'une agence eu Finlande, de préférence à Kelsingfors. C’est de la sorte qu’agissent les maisons allemandes. L’« Aüofemeine E/e/dncif«ts Gescifs-ehajl » et la maison a Siemens et Ilalske » ont chacune un agent général qui a sous ses ordres plusieurs ingénieurs. Files sont ainsi à même d'étudier sur place le marché et de s’v faire une place avec les meilleures chances de succès.
- « Les maisons françaises ne feront pas d’affaires sérieuses tant qu’elles n’auvont pas un agent établi sur place.
- «... On ne peut évidemment demander à une maison française d’installer une agence en Finlande sans savoir si celle-ci pourra y faire des affaires. Il faut avant de s'v décider, étudier sur place le marché. Les industriels français désireux de chercher une clientèle on Finlande devraient donc y envoyer un voyageur, de préférence un ingénieur, sachant, autant que possible, l'allemand, ou à la l'igueur l’anglais (à défaut du suédois bien entendu). Cet envoyé rechercherait les possibilités d affaires, la méthode à suivre, les articles qui auraient le plus de chances d écoulement ; il pourrait prendre des renseignements auprès des services publics (nationaux et municipaux) sur les entreprises en cours d’étude ou en voie de réalisation, faire connaître l’industrie française et appeler sur elle l'attention des intéressés. Il lui serait facile de trouver 11 n ingénieur finlandais disposé à prendre l’agence et capable de la diriger avec succès. Au point de vue du rendement immédiat ce représentant trouverait sans doute à conclure des marchés de livraison avec les entreprises d’électricité qui fonctionnent actuellement (pour les lampes, câbles de conduite, etc,), de sorte que ces frais de voyage et de séjour ne seraient pas entièrement perdus. »
- Les moyens à employer pour faire connaître notre industrie.— «.... fin vient d’indiquer les moyens immédiats qui semblent le plus pratiques pour engager des affaires. En dehors de ces tentatives précises, il y aurait pour les maisons françaises un intérêt considérable à ce que leurs produits fussent, d’une manière générale, mieux connus en Finlande. Elles pourraient peut-être y parvenir par des articles de propagande insérés dans les organes techniques et qui décriraient, soit une usine, soit une branche de fabrication, soit les progrès réalisés dans une spé-
- « ... Il serait donc utile de faire publier, soit dans
- la revue technique « Teknikern d soit dans le « Mer-cator » quelques articles, illustrés autant que possible de photographies, sur l’industrie éleclrotcch-nique française. Ces communications, qui pourraient être transmises par l'intermédiaire du Consulat, seraient sûrement acceptées avec reconnaissance par les périodiques en question, et constitueraient une publicité utile. »
- Concuuurscks a surmoxteu. —« ... La concurrence des maisons étrangères, surtout allemandes, sera évidemment un obstacle très sérieux au développement de nos importations. T/Allemagne, favorisée par sa situation géographique, après avoir fait des sacrifices et des efforts pour s'assurer le marché Scandinave, poursuit avec ténacité la conquête du marché finlandais. Pour y arriver, les industriels de ce pays font même le sacrifice de vendre à l’étranger meilleur marché que chez eux afin d’entretenir l’allure de leur fabrication et de s'assurer des débouchés ; le fait m’a été rapporté pour les produits clec-trotecbniques par le directeur de l’usine à gaz d’JTclsingf'ors, qui l avait vu notammeut se produire en Serbie, et qui a lui-même longtemps travaillé dans une usine allemande.
- « Il semble que les maisons françaises auraient tout avantage à affronter la concurrence en empruntant aux Allemands leurs méthodes. Le jour où, gênées sur leurs marchés habituels, elles voudraient se rabattre sur d’autres j-vlus petits, il importe en effet qu’elles ne trouvent pas la place prise.
- « 11 convient d’ailleurs de ne pas s’exagérer les vantages do nos concurrents. Il ressort en effet des indications fournies par des négociants finlandais , si l'on compare les prix courants des maisons françaises et des maisons allemandes, on constate que pour nombre d’articles les 'premières ont des :. de vente plus avantageux. Celte constatation semble de nature à donner bon espoir à nos indus-
- IIensetgnemests pratiques. — « Il importe de rappeler, car 011 l’oublie trop souvent à l’étranger, que la Finlande a un tarif douanier spécial, beau-
- up plus libéral que le tarif russe. En voici les dispositions pour les produits de. l'industrie éleclro-tecbnique :
- Machines, moteurs et appareils, ainsi que pièces
- isolées et accessoires. .
- Pour les (ils et câbles de conduite :
- Fil de cuivre ou laiton
- élamé ou non.................
- Fil do cuivre ou laiton recouvert d'un enduit isolant. .
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- diamètre.....................
- Fil de fer ou d’acier de moins de 6 millimètres de
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- Juin 1907
- L'Éclairage Electrique du 22
- diamètre recouvert d'un autre
- métal....................... ù\ 60
- Câbles de fer ou d’acier nus ou galvanisés........... 20 fr. 60
- « D’après le tarif russe, les machines entières paient à l’entrée un droit de i38 fr. 4o les 100 kilogrammes si elles sont importées par mer et de 166 fr. 01 si elles sont importées par terre. La différence est dune très sensible avec le tarif finlan-
- « Enfin, il n’est pas sans intérêt de rappeler que la Finlande a adopté pour les poids et les monnaies le système métrique, ce qui simplifie d'autant les opérations commerciales. »
- Nouvelles sociétés, concessions et projets.
- Italie. — La Società per l’Utihzzazione dei Combw-libili Italiana, constituée à Milan au capital de 3ooooo francs pour développer l ’emploi des tourbières et des gisements de lignite italiens se propose d établir en différents points particulièrement favorables de grandes usines génératrices ; la première de ces usines sera probablement établie en Toscane, près du lac de Brentna où se rencontrent d'importantes tourbières.
- La Società Elettrica de la Riviera dei Ponente, dont le siège est à Milan, se propose d'établir sur la llova une usine hydro-électrique ; le volume d’eau utilisé sera d’environ 5 000 litres, quantité suffisante pour fournir 7600 chevaux, mais l’installation sera comprise de telle sorte qu’un volume de 3 000 litres soit utilisable. T/énergie produite sera distribuée dans le territoire compris entre Yintimille elSavone.
- On nous signale la constitution des nouvelles Sociétés suivantes :
- Société Trumvie Vicenline, Yicence. — Capital social 900000 francs, en actions do too francs, pouvant être porté à /| 000 000 ; durée: 60 ans.
- Compagnia Westinghouse di Freni, Turin. — Capital aùooooo francs en actions de aûo (rancs, pouvant être porté à 5 000 000 ; durée : 5o ans.
- c< Energia », Società per impianti imprese di riscal-damento e forza motrice, Turin. — Capital 4ooouofr., pouvant être- porté à 2 000000.
- Unione Italiana Gus ed Elettrieità, Milan. — Capital 1 600 000 francs, pouvant être porté à 3 000 000.
- Società Truffet d'Apparati Elellromotori, Milan. — Capital 200000 francs; durée: 3o ans.
- Società Energia Elettrica Alto Piemonte, Milan. Capital iôoooo francs, pouvant être porté à3oo 000.
- Società Tirrena di Elettrieità, Milan. — Cette Société prend la succession de la .Società Sad^Ilalia di eleltri-vità dont le siège était à Xaples ; capital 1 000 000 fr., pouvant être porté à 5 000 000.
- Officine Mctallurgiche Broggi, Milan. — Capital 5oo 000 francs, pouvant être porté à 1 5oo 000.
- Società Elettrotechica Industriale, Rome. — Capital 4ooooo francs, pouvant être porté à 1 5ooooo.
- Società anonima « Verbano » per la trazione elettrica, Pallanza. — Capital 1 300000 francs, pouvant être porté à 3 000 000.
- La tarification de l’énergie en Italie.
- Dans les principales villes italiennes, les prix de vente de l’énergie électrique (éclairage) sont, à Ihectowatt-heure :
- Turin.
- Païenne
- Bcrgame Florence,
- Milan..................0,075
- Parme.
- n ce qui concerne Rome, ce prix doit être abaissé 060 en 1908.
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- MM. Albert-Cushing Crehore et Georgc-Owen Squier, titulaires du brevet français n° 286617 du 7 mars 1899, pour v Perfectionnements dans la télégraphie », désireraient traiter avec industriels français en vue de la cession et de l’exploitation par voie de licence dudit brevet.
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- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- Pages.
- BERTHIER (A.) — Lu pile à gaz et la pile an charbon (suite). .................433
- ROSSET (G.). — La répartition du courant dans les électrodes (fin).............43^
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Génération et Transformation. — Effet de la réaction d’induit dans les moteurs synchrones et dans
- les commutatrices, par B.-F. Mac Coumick..........................................
- Traction. — Nouveau système de commande des trains à imités multiples.........................
- Éclairage. — Les progrès récents des lampes à aie : les arcs à flamme (suite), par A. Blondel. . . .
- Télégraphie et Téléphonie. — Mesures de câbles et expériences faites sur des courants téléphoniques,
- par B. Gati..........................................................................
- Éléments primaires et accumulateurs. — Perfectionnements aux accumulateurs au plomb, par \\. Moiihtson, ,1. Bijur, VAccumulaiorenfabrik A.-G., C. Bergmakn, JH. Terry, L. Fiedler. . Mesures. — Sur les lliermo-éicments employés pour les mesures pyrométriques (suite), par M. P. White.
- 44?
- 45.
- 454
- 457
- TABLES DU TOME LI (SUPPLÉMENT COMPRIS)
- Table méthodique des matières.........................
- Table alphabétique des noms d’auteurs.........................
- 459
- 465
- NOTES ET NOUVELLES
- Usines génératrices de Dallas et Washington......................
- L'égalisation des'variations de charge au moyen de machines réversibles a volant.
- Comparaison entre l’emploi de 1 électricité et l’emploi du gaz......... .
- Installation de, carbonification de. la tourbe............................
- Bibliographie..........................................................
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- Supptéi
- L'Éclairage Electrique du 29 Juin 1907
- 19t.
- NOTES ET
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Usine génératrice de Dallas.
- Le Sireel Bciilivay Journal décrit la nouvelle usine génératrice de la Dallas Electric Corporation, de Dallas (Tex.) qui contient uniquement des turbines à vapeur. Cette usine génératrice est destinée à desservir simultané,ment le réseau de traction et le réseau d'éclairage de la ville de Dallas. Actuellement, elle contient deux turbines lentes de t 5oo kilowatts entraînant des alternateurs diphasés.
- I/usine est établie au Nord-Ouest de la ville, entre les voies du Missouri, Kansas et Texas Railroad et la ligne du Cotton Bell and Rock Island Rail-roads, à 800 mètres environ de la rivière Trinity.
- Les chaudières de l’ancienne usine étaient installées dans deux chaufferies; l’une contenait quatre générateurs Altmami 'l'aylor à mbns d’eau de boo chevaux; l’autre, contenait trois chaudières du même type. Ces chaudières ont été démontées et remontées sur un emplacement un peu différent. La nouvelle chaufferie contient six chaudières Stirling à tubes d’eau munies de surchauffeurs répartis en trois batteries séparées : Les réchauffcries d’eau et les pompes d’alimentation sont logées entre deux des batteries. Actuellement, les chaudières brillent de l’huile minérale ; prochainement, on installera des chargeurs automatiques pour alimenter les chaudières au moyen do charbon. Dans ce dernier cas, les cendres et les mâchefers tomberont dans des augels métalliques placés en sous-sol et seront déchargés dans des wagons spéciaux placés sur des voies disposées
- NOUVELLES
- le long de la chaufferie. Les appareils de chargement automatique seront alimentés pur un convoyeur Hunt,.
- L eau de condensation des turbines est renvoyée dans un réservoir placé à proximité des pompes d’alimentation. L’eau supplémentaire est fournie soit par la conduite générale de la ville, soit par un puits artésien. Trois tours servent au refroidissement de 1 eau qui sert pour la condensation. Les conduits qui desservent ces tours sont disposés de façon que celles-ci puissent être employées séparément ou simultanément.
- Les groupes lurho-alternatcurs Cnrtis sont du modèle connu et ne présentent pas de particularités. Ils produisent des courants diphasés à Go périodes. Le graissage des turbines est assuré par deux pompes à huile Duplex qui alimentent une canalisation d huile sous pression. L’excitation est assurée, à la mise en roule de l’usine, par une excitatrice de 3o kilowatts mue par une machine à vapeur verticale. En service normal, deux groupes moteurs générateurs, de 35 et de 85 kilowatts, fournissent le courant d’excitation. Deux groupes moteurs-générateurs de 5oo kilowatts convertissent les courants polyphasés en courant continu.
- R. R.
- Usines génératrices et sous-stations de Washington.
- 11 a déjà été question des installations de la Poto-mac Electric 0°. L’Elcclrical World donne, sur l’installation des usines génératrices et des sous-
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du ag Juin 1907
- igS
- Une des sept
- Traction Monophasée, système
- Westinghouse
- Principaux avantages de ce système
- SUR LE SYSTÈME A COURANT CONTINU
- Réduction des frais de premier établissement. Réduction des frais d’exploitation.
- Augmentation du rayon d’action d’une station centrale.
- Suppression des sous-stations avec commutatrices. Suppression du personnel dans les sous-stations. Diminution des pertes de ligne.
- Un plus bas potentiel aux bornes du moteur. Un contrôle plus économique et plus effectif.
- Un meilleur réglage du voltage et par conséquent un meilleur service.
- Moindre danger de décharges statiques pour les équipements.
- Absence absolue d’action électrolytique.
- Ce système a déjà été adopté par 15 chemins de fer ou tramways interurbains, en Amérique et en Europe, comprenant plus de 4-80 kilomètres de lignes; la puissance totale des équipements pour ces lignes est de 65000 chx.
- Société Anonyme Westinghouse
- (CAPITAL: 25 000 00» FRANCS)
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- Siège social : 45, rue de l'Arcade, PARIS
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- Electrique du Juin 190}
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- L‘Éclairage
- slalions de cette compagnie à Washington quelques détails intéressants.
- L’ancicnneusine génératrice contenait 16 chaudières de différents types de puissances comprises entre 80 et 3^5 chevaux, at machines à vapeur de puissances comprises entre t5 à 5oo chevaux, et 3/| dynamos génératrices, de puissances comprises entre celle d’une machine à arc de 5o lampes et une machine bipolaire Edison de 175 kilowatts.
- La nouvelle usine comprenait six chaudières Bab-cok et Wilcox de 870 chevaux chacune, avec chargement automatique par grilles articulées. Le combustible est amené par des transporteurs et des convoyeurs mécaniques. Un économiseur Green recoiffes gaz qui s’échappent des foyers des chaudières. La salle des machines contenait deux machines de t 200 chevaux et deux machines de 700 chevaux Mac Intosh et Seymour horizontales, tandem compound fonctionnant à condensation. Les condenseurs étaient logés en sous-sol. Chacune des machines à vapeur de t 200 chevaux entraînait, outre des dynamos génératrices de a5o kilowatts, un arbre de transmission de 3o mètres de longueur placé en sous-sol : cet arbre était muni de plateaux d’accouplement et de mécanismes d’embrayage qui permettaient de le sectionner : les embrayages étaient commandés par des leviers à mains: l'arbre entraînait par courroie huit machines à arc Brush. Chacune des machines à vapeur de 700 chevaux était reliée à deux machines de 200 kilowatts alimentant un réseau à courant continu à trois fils. Un groupe d’égalisatrices était relié aux feeders d’éclairage pour équilibrer la charge sur les deux ponts : une batterie d’accumulateurs de i5o éléments complétait l’équipement.
- En 1898, la Compagnie alimentait l’équivalent de 75ooo lampes à incandescence de 16 bougies, 700 lampes à arc et 1 aoo chevaux de moteurs. Le prix de vente de l’énergie électrique pour l’éclairage était
- de 0 fr. 75 par kilowatt-heure avec rabais de 10 °/n pour paiement comptant, et o fr. 65 par kilowattheure pour la force motrice, avec rabais atteignant ,'iO % d’après la quantité d’énergie consommée.
- En 1901, la Compagnie décide une extension des installations génératrices. L’un des murs de l’usine fut démoli. Six nouvelles chaudières Babcok et Wil-cox furent disposées par paires et placées le long des autres générateurs, la place nécessaire à une septième chaudière étant réservée à l’extrémité de la chaufferie. Les appareils pour le transport mécanique du charbon furent développés et complétés pour répondre aux nouvelles conditions ; un ventilateur puissant fut installé pour assurer le tirage nécessaire ; un tunnel eu béton de ciment fut creuse pour aller chercher l’eau de condensation à la rivière Potomac. Les machines et les dynamos génératrices de la P. Street Power House et de la Columbia llailway Power Ilouse furent déplacées et installées dans la nouvelle usine génératrice ; ces machines
- watts à 3oo volts : trois de 5oo kilowatts à 5oovolts, une de 800 kilowatts à 5oo volts.
- Depuis 1901, l'accroissement de la demande d’énergie fui si rapide que la Compagnie fut obligée d’installer deux usines génératrices principales. Actuellement, l’équipement do ces deux usines consiste en six chaudières Babcok et Wilcox de 3oo chevaux et quinze chaudières Babcok et Wilcox de 45o chevaux, dont treize équipées avec des chargeurs ilawley et huit avec des appareils Roney. Six chaudières sont munies de aurchaufleurs Babcok et Wilcox, Le combustible est amené par des appareils mécaniques qui le prennent dans une soute de 1 Goo
- voyeur. L'eau d’alimentation est empruntée à la rivière Potomac et est filtrée avant de passer dans des rcchauffcurs. Un économiseur de 1800 chevaux est
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- traversé par l’eau d’alimentation. La salle des machines contient huit machines Mac lutosh et Seymour dont cinq entraînent des dynamos d'éclairage et trois des dynamos de traction. Une machine de 1 200 chevaux accouplée à deux dynamos génératrices de s4o kilowatts à 110 volts: cette machine entraîne aussi un arbre de transmission qui commande onze machines à arc Brush et deux alternateurs de 3oo kilowatts, à 2800 volts. Chacune des deux unités suivantes a line puissance de 700 chevaux et est accouplée à deux dynamos génératrices de 2\o kilowatts à 110 volts. La quatrième machine est accouplée à deux dynamos génératrices de 48o kilowatts a 110 volts ot la cinquième à une génératrice de 600 kilowatts à 3oo volts. Les autres machines entraînent deux génératrices de traction de 5oo kilowatts et une de 800 kilowatts à 5oo kilowatts. On a installé en outre deux transformateurs de fréquence, l’un de 5oo kilowatts et l’autre de 1 000 kilowatts, qui transforment la fréquence de 20 périodes en Go périodes, et la tension de 6G00 volts en 2 3oo volts. Sous celte dernière tension, le courant alternatif est employé pour alimenter tous les circuits d’éclairage, situes en dehors des limites du réseau à courant continu à trois fils. Il y a aussi une coinmutatrice de 500 kilowatts à a3o volts alimentant directement le réseau à trois fils. Tout le système de distribution est souterrain. L’usine est reliée par vingt-trois feeders au réseau Edison à trois fils et par dix fee-ders au roseau à a3oo volts et 60 périodes.
- La dernière usine génératrice installée par la Po-lomac Electric Power C° est celle de Bennings: elle est située sur la branche Est de la rivière Anacostia et ne contient que des turbines à vapeur Curtis. La chaufferie contient quatre lignes de chaudières : il y a actuellement iG générateurs, et huit nouveaux sont en montage. La salle des machines contiendra trois turbines de 5 000 kilowatts et deux de 2000 kilo-
- watts. Actuellement, deux groupes de 5ooo kilowatts et deux groupes (le 2000 kilowatts sont installés. Toutes les chaudières sont du type Babcok et Wilcox et sont munies de surchaufieurs. Elles sont munies de chargeurs Boncy. Trois cheminées en béton de ciment assurent le tirage: elles ont Go mètres de hauteur au-dessus du sol. Entre les chaudières et les cheminées sont installés deux réehauffeurs d’eau d’alimentation Warren Webster capables d é-lever à ioo° 100 tonnes d'eau par heure. Les chaudières sont alimentées par deux pompes Duplex horizontales.
- Les turbines sont du type Curtis avec condenseur dans la fondation: les unités de 2000 kilowatts sont à quatre étages et les unités de 5ooo kilowatts à 5 étages. T,es alternateurs sont lélrapolaires, et pro-: duisent des courants triphasés à 20 périodes sous G600 volts. La vitesse de rotation des turbines est de 7Ô0 tours par minute.
- La première turbine installée est une unité de 5ooo kilowatts et a été mise en service à la fin du mois do décembre. La surface, de refroidissement des condenseurs de ces turbines est de 2 000 mètres carrés. L’eau de circulation est fournie par une pompe centrifuge à vapeur. T,es pompes à vide sont du type simple rotatif et sont aussi entraînées par des machines à vapeur. Les pompes à eau chaude sont des pompes centrifuges verticales à deux étages et sont entraînées par des moteurs électriques. Les machines auxiliaires sont groupées autour de chaque lurhogénératcur principal de façon à former une unité compacte.
- Les appareils servant au réglage et à la distribution sont disposés dans un bâtiment séparé à trois étages. Le premier étage est affecté aux générateurs: au-dessus est disposée une galerie contenant les interrupteurs à huile des générateurs et des feeders, ainsi que les interrupteurs de sectionnement des
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- Supplément k L'Eclairage Electrique du 29 Juin 1907
- barres générales. Ces interrupteurs sont du type cellulaire, chaque pôle étant monté dans un compartiment. Immédiatement derrière ces compartiments sont disposés les compartiments qui contiennent les barres générales. La seconde galerie disposée au-dessus de la première, contient les tableaux de manœuvre. I,e tableau des générateurs comprend cinq panneaux ; le tableau d’excitation comprend deux panneaux, et le tableau des feeders neuf panneaux.
- La nouvelle usine génératrice alimente quatre sous-stations. L'une d'elles est établie pour une capacité de r 000 kilowatts et contient actuellement deux corinriutatrices de 1000 kilowatts avec deux transformateurs triphasés de r roo kilowatts : ces transformateurs sont à rapport de transformation variable, de façon que l’on puisse modifier la tension du courant continu débité par les commnlatrices. Cette sous-station, qui dessert les autres, contient des interrupteurs à huile à haute tension formant disjoncteurs automatiques. Elle est munie aussi d’un tableau de distribution desservant le réseau d’éclairage à trois fils, auquel est reliée une batterie d’accumulateurs.
- La dernière sous-station est établie pour une capacité de 0000 kilowatts : elle contient actuellement deux groupes moteurs générateurs de 000 kilowatts et une égalisatrice de yô kilowatts. Le second étage contient une batterie d’accumulateurs de 200 éléments. La sous-station alimente le réseau d’éelai-
- La troisième sous-slalion est établie pour contenir trois commutalrices de 5oo kilowatts destinées uniquement au service de station. Ces commulatrices sont démarrées sur le côté alternatif au moyen de prises de courant qui permettent de prendre sur les transformateurs des tensions variables.
- La dernière sous-station contient deux commuta-trices de ôoo kilowatts pour traction et un transformateur de fréquence de 5oo kilowatts alimentant le réseau à courant alternatif à a4oo volts et 60 périodes qui assure l’éclairage aux endroits éloignés.
- R. R.
- L’égalisation des variations de charge au moyen de machines réversibles à volant.
- \L Wood passe en revue, dans I Electrical Iieview, les différents systèmes adoptés pour égaliser les variations de charge au moyeu de machines réversibles munies d'un lourd volant. Les dispositifs présentent surtout de l’intérêl. dans les installations à régime très variable, telles que les installations desservant des machines d’extraction, des trains de laminoirs, etc. Dans tous les dispositifs, lo moteur de travail ou d’extraction est relié directement au générateur ou au réseau. Le groupe égalisateur est relié en parallèle et fournit de l’énergie quand la demande de couvant est trop élevée tandis qu'il en emmagasine quand la demande est inférieure à la valeur moyenne.
- Système triphasé.
- i° Sur l’arbre du volant sont calés deux petits moteurs triphasés, un moteur tétrapolaire et un moteur bipolaire, reliés entre eux en cascade. Le volant-est entraîné à la vitesse de 1 ôoo tours par exemple par un moteur triphasé tétrapolaire constamment relié au réseau. Au démarrage du moteur principal relié an réseau, on ferme le rotor sur des résistances et on relie le moteur bipolaire en cascade avec le moteur du volant, de façon que celui-ci est obligé de tourner à 1000 tours. Sa vitesse de rotation devant diminuer, les deux moteurs fonctionnent comme générateurs asynchrones et fournissent de l’énergie au réseau. Pendant la marche à vide du moteur d’extraction, le moteur auxiliaire bipolaire est coupé et le moteur tétrapolaire ramène le volant à la vitesse de rotation de 1 ôoo tours.
- 2° Les deux moteurs no sont pas groupés en cascade, mais sont reliés successivement au réseau au moyen d’un commutateur. Entraîné par le moteur tétrapolaire, le volant a la plus grande vitesse de rotation (1 ôoo tours). Au démarrage du moteur d'extraction, on coupe le moteur tétrapolaire et on connecte le moteur hexapolaire. Le volant tournant à 1000 tours entraîne cette < machine comme généra-!
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- L’Eclairage Electrique du 29 Juin 1907
- leur asynchrone jusqu’à ce que sa vitesse de rotation soit descendue à 1 000 tours.
- Dans ces deux cas, le réseau doit fournir le courant dévatté nécessaire pour les deux moteurs.
- 3° Ce moteur est entraîné par un moteur triphasé synchrone, dont le stator est relié au réseau et est porté par des paliers. Sur l’arbre du rotor est calé le volant; sur l'arbre du stator est calé une roue dentée qui engrène avec un pignon denté calé sur l'arbre d'un deuxième moteur triphasé relié au réseau (moteur auxiliaire). On amène d'abord le moteur synchrone au synchronisme (1000 tours par exemple) et on fait tourner le stator à la vitesse de 200 tours par minute dans le sens de rotation du champ tournant : ce volant tourne alors à 1 206 tours. Au moment du démarrage du moteur d’extraction, on inverse le sens de rotation du moteur auxiliaire, de façon que le stator du moteur synchrone tourne en sens opposé au sens de rotation du champ et que le volant ne doive tourner qu’à 800 tours. I.e moteur synchrone fonctionne alors comme alternateur et fournil du courant au réseau. On peut aussi employer, au lieu du moteur synchrone, un moteur à courant continu relié ail réseau par ] intermédiaire d'un groupe convertisseur. Ces systèmes permettent d'employer un petit volant tournant à des vitesses périphériques énormes (i/io mètres par unité).
- Système à courant continu.
- i° Le volant est accouplé à une machine Shunt reliée au réseau et excitée par celui-ci. En série avec 1 induit de cette machine est relié l’induit d’un survoltcur-dévolteur automatique. Quand la charge augmente, le survolteur produit une différence de potentiel qui s’ajoute à la tension de la machine entraînée par le volant; quand la charge diminue, la tension du moteur s’inverse et entraîne la machine comme moteur; le volant accumule alors de l’énergie.
- 2" Le volant est accouplé à une machine com-pound qui travaille avec un dispositif automatique tel qu’elle fonctionne comme moteur ou comme générateur suivant la charge variable. L’induit est relié
- au réseau et les enroulements directs sont parcourus par le courant du générateur. Dès que le courant absorbé augmente, la tension de la machine augmente et celle-ci fournit du courant au réseau à mesure que la vitesse de rotation du volant diminue. Quand le courant absorbé diminue, l’excitation diminue, et la machine, fonctionnant en moteur, entraîne le volant à une vitesse progressivement crois-
- E. Tî.
- Essais d’une turbine Parsons de 4 000 che-
- L'Eleklroinchnik und Muschinenbau publie le résultat d essais effectués sur une turbine Parsons de 4 000 chevaux fonctionnant avec de la vapeur à 8 atmosphères et tournant à 1 5oo tours par minute. Cette turbine est munie d'un condenseur à surface et entraîne un alternateur Rrown-lloveri de 2 5nn kilowatts qui produit des courants triphasés à 3 100 volts et 5o périodes. Les courants triphasés sont utilisés pour la commande de quatre trains de laminoirs électriques, de différents appareils de levage, d’une installation d’épuration du gaz, et pour l’alimentation du réseau d’éclairage do l’usine. La charge du turbo-alternateur est très variable et oscille entre 800 et 3 000 kilowatts. Les appareils régulateurs sont assez sensibles pour que, malgré ces variations de charge, la vitesse de rotation ne varie que do 4 % au maximum, entre zéro et la pleine charge. Quand, par suite d’une forte charge, la vitesse de rotation de la turbine tombe de o,5 °/0, le régulateur ouvre une soupape supplémentaire qui laisse pénétrer de la vapeur à haute pression dans la partie médiane de la turbine. La surchauffe employée n’est pas très élevée ; la vapeur a une température de 328° environ.
- La quantité de vapeur consommée a été déterminée par des pesées de beau de condensation dans des récipients tarés : ces mesures ont été faites à vide, à demi-charge et à pleine charge. La consommation de vapeur s’est élevée à 7iK'r,Gi par kilowatt-heure à
- Édifions de “ VÉclairage Électrique ” VIENT DE PARAITRE
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- Supplée
- L'Eclair
- riqae du 39 Juin 1907
- demi-charge, ce qui correspond à 6kgr,89 avec de la vapeur à 3oo° ; elle a cté de ükRT,81 par kilowatt-heure à pleine charge, ce qui correspond à 6ksr, i3 avec de la vapeur à 3oo\ Les consommations garanties étaient de 8kgr,8 à demi-charge et 7ksr,8 à pleine charge pour dé la vapeur à 300",
- K. B.
- DIVERS
- Comparaison entre l’emploi de l’électricité et l’emploi du gaz.
- Dans une étude, publiée par 1 Elektrotechnische Zeitschrift, M. Dkttmar fait une intéressante comparaison sur l’emploi de l'électricité et l’emploi du gaz. M. Schaefer a essayé, en 1906, d'établir une comparaison entre les dangers que présente l'emploi du gaz et les dangers que présente l’emploi de l’électricité. M, Schaefer a conclu que le gaz d’éclairage ne présente aucun danger au point de vue du feu et des accidents tandis que l'électricité présente des dangers. Malheureusement, cet auteur s'appuie, pour arriver à cette conclusion, sur des chiffres statistiques faux qui, après examen rectificatif, conduisent à la conclusion opposée. L'étude de M. Schaefer est divisée en deux parties ; dans la première, cet auteur s’efforce d’accumuler des chiffres statistiques; dans la deuxième
- il prouve que lo gaz est moins dangereux que l’électricité. M. Dellmar s’est proposé dans son analyse, de montrer que les chiffres statistiques analysés par M. Schaefer donnent moins de la 4,5e partie des valeurs réelles. On comprend qu’nnc statistique ne puisse que très difficilement être exacte, mais on a de la peine à admettre qu’elle s’écarte, comme celle de M. Schaefer, de plus de 7b % de la réalité.
- Dans une précédente étude, M. Dettmar a examiné la sécurité des installations électriques au point de vue du feu et des accidents (J) : dans celle-ci, il compare seulement l’emploi du gaz et l’emploi de l’électricité. M, Schaefer compare l’alimentation des villes par des usines centrales à gaz ou électriques :
- i° D’après le nombre de compteurs installés ;
- a0 D’après le nombre des calories consommées.
- En ce qui concerne la comparaison basée sur le nombre des compteurs elle n’a aucune valeur car, pour le gaz, il s’agit généralement de petites installations,'tandis que, pour l’électricité, il s’agit généralement de grosses installations.
- La deuxième comparaison est basée sur le nombro
- Cette base de comparaison n’est pas admissible non plus, mais il est dilficile de trouver une bonne base de comparaison de sorte que, dans ce qui suit,
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- L’Eclairage Electriqi
- Juin 1907
- l'auteur conserve cette base de comparaison. On peut voir facilement par l'exemple suivant combien elle est défectueuse : si l'on suppose que toutes les installations actuelles emploient des lampes à filament métallique, de telle sorte que la consommation d’énergie soit réduite au tiers de sa valeur antérieure, la valeur relative du danger serait deux à trois fois plus défavorable; bien qu'en réalité l’inverse soit
- M. Schaefcr compare l’emploi de l'électricité et du gaz en n envisageant que les usines centrales et en négligeant les installations privées; il s'appuie pour cela sur la statistique publiée en Prusse sur la puissance des machines à vapeur utilisées pour la- production d’énergie électrique, t.nc comparaison basée sur les usines centrales ne peut évidemment avoir aucune valeur, puisque le gaz est forcément produit dans des usines centrales. Tandis que l'énergie électrique peut être engendrée dans des installations privées. Comme on le verra plus loin, la puissance ries machines employées à la production de courant électrique dans des installations privées est envirou six fois plus grande que la puissance des machines employées dans les usiues génératrices électriques, ün voit immédiatement combien les conclusions de M. Sehaefer peuvent être erronées.
- I.a statistique sur laquelle s'est appuyé M. Schae-fer est basée sur les indications fournies au moment de la mise en service de chaque machine à vapeur. Ces indications mentionnent l'applicalion principale à laquellcest destinée la machine, mais nonles autres applications secondaires, telles que la commande d’un générateur électrique. En outre, la puissance indiquée pour la machine à vapeur est la puissance nécessaire au début de 1 installation. Or, au moment de leur mise en service, les machines à vapeur fonctionnent généralement à faible charge, et, dans la suite, la charge augmente d une façon importante.
- Enfin, la destination primitive d’une machine à vapeur est sujette à des modifications ultérieures, dont la statistique ne peut pas tenir compte.
- Apres s’être assuré que les chiffres employés par M. Sehaefer étaient inutilisables, l'auteur a cherché à obtenir des chilfres aussi exacts que possible : pour cela, il demanda aux constructeurs allemands qui fabriquent des générateurs électriques de lui indiquer le nombre de machines mises en service en Allemagne au cours d’une année. A ces chiffres fut ajouté le nombre de machines importées en Allemagne' : ce nombre s'élevait, pour ipoG, à 670 machines génératrices d une puissance moyenne de 60 chevaux. De celle façon, l’auteur a trouvé que 8G60 machines génératrices ont été mises en service en iqoG et absorbent une puissance d'environ 7Û0000 chevaux : ce ch fifre est exact à ±2 °/0 près. D'après la statistique, l’accroissement des riiachines à vapeur employées à la commande de générateurs électriques correspond à une puissance de îfiôooo chevaux, (/accroissement réel atteignant' 750000 chevaux, il faudrait admettre que les autres sources de force motrice (gaz, eau, etc.) ont présenté une puissance ,'i,f> fois [dus grande que celle des machines à vapeur, ce qui es'l manifestement faux. On peut admettre que, sur les 700000 chevaux d'augmentation, fiooooosont iournis par des machines à vapeur. La statistique indiquant seulement irihooo chevaux, ou voit que ce chiffre est la /j,;)6 partie seulement du chiffre réel !
- D’après les chilfres cités par l’auteur, il y avait, au premier avril tqoG, 4800000 chevaux dcmachines à vapeur servant à la production de l’électricité. Si l’on admet que les moteurs hydrauliques ou à gaz servant à la commande de générateurs électriques avaient une puissance égale à -s5 °/0 de celle des machines à vapeur, on trouve qu’environ G millions de chevaux-vapeur ont été établis en électricité, j D'après la dernière statistique des usines généra-
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- triccs allemandes, on trouve que la puissance de celles-ci s'est élevée à 900000 chevaux environ, de sorte que ü, t millions de chevaux environ ontété couverts en électricité dans des installations privées. On voit que les installations privées représentent actuellement une puissance environ <5 fois plus grande que celle des usines génératrices centrales.
- M. Scliaefer a calculé, en se basant sur la statistique défectueuse et sur des conditions extrêmement favorables au gaz, qu’il y a actuellement dix fois plus d’énergie environ distribuée sous forme de gaz que sous formed’élcciricité, en supposant, pour l'électricité comme pour le gaz, que la puissance des installations privées est égale à lapuissancé dès usines centrales. La puissance des usines’ étant (> fois plus grande pour l'électricité, l'évaluation de M. Scliaefer est donc fausse au moins dans le rapport de t à 3.
- 11 faut encore .tcuir. compte que les installations privées, qui, en général, sont des installations industrielles présentent une durée d’utilisation beaucoup plus grande que les installations alimentées par une usine centrale. Les chiffres cités à ce sujet par M. Schaefer sont encore faux, car il admet une durée d'utilisation de fioo à 600 heures pour le gaz, et de 3oo à 400 heures pour l'électricité : car la durée d utilisation des usines génératrices importantes est actuellement île ôoo à 600 heures, et la durée d'utilisation des usines privées industrielles est beaucoup plus considérable et atteint en moyenne iôoo heures. L’énergie débitée parles installations électriques est donc au moins égale, et même supérieure à l’énergie débitée par les usines à gaz.
- E. B.
- Installations de carbonisation de la tourbe.
- M. M. Ziegler a trouvé un procédé pour utiliser la tourbe des marais en la transformant en coke dans des cornues chauffées aux gaz. En irjor, l'inventeur établit pour l’état russe une installation de huit fours à Redkino. En iqo5 fut fondée la société « Akticngcsellschaft Oberbaverische kokswerke und Fabrik eheuiiselier Produkle », qui acquit les brevcLs
- Ziegler pour l’Allemagne et l’étranger. Cette société établit uuc installation de quatre fours à Bcncrho.rg, ;t 38 kilomètres du sud de Munich sur les bords de la Loisaeh. La tourbe est détachée avec des pelles, jetée dans un élévateur et transportée aux machines Ziegler qui l'agglomèrent sous forme de parallélipi-pèdes. Ceux-ci sont séchés jusqu'à ce qu’ils ne contiennent plus que 18 à a5 % d’eau, puis sont traités dans les fours Ziegler. Il 11'esl pas pratique d’employer dans ccs fours de la tourbe contenant plus de
- Tandis que, dans les installations précédentes où l’on traite la tourbe, chaque machine à tourbe était entraînée par une locomobile, mira fait usage à Be-nerberg de moteurs électriques.'Une usine génératrice transmet le courant 'électrique à une ligne aérienne qui porte des prises de courant tous les cinquante mètres. Chaque machine à tourbe a son mole.nr électrique de no chevaux porté sur le même chariot qu elle et relié par un câble flexible à la prise de courant la plus voisine. L’énergie électrique est produite à l’usine génératrice par deux locomo-biles de i/io et i5o chevaux entraînant chacune une génératrice à courant continu de Ï28 kilowatts à 4'io volts. Le tableau de’ distribution permet d’alimenter la ligneavec une seule machine ou bien avec les deux à la fois. Des fusibles et un disjoncteur automatique, assurent la sécurité nécessaire; en outre, la ligue est interrompue tous les cinq kilomètres par un coupe-circuit fusible. Des lampes à arc en vase dos servent pour éclairer les chantiers d’où l’on extrait la tourbe. Les lampes sont montées par quatre en série : elles absorbent une intensité de courant de quatre ampères.
- La tourbe traitée est amenée par un élévateur» l’étage supérieur du bâtiment des fours, où sont disposées les ouvertures des quatre fours. Cet élévateur est actionné par un moteur électrique de 5 chevaux : un ventilateur de 5 chevaux chasse les gaz du système de fours 1, dont la température est comprise entre 3oo et ôoo degrés, dans le système de fours 2. Les dispositifs de remplissage du système de fours 1 sont d’une construction particulière permettant
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- d’atteindre à tout instant dans l’intérieur des cornues sans que les ouvriers soient incommodes par les gaz. Une charge de tourbe reste 18 heures dans le four. Le dispositif de chargement du système de fours 2 est sensiblement plus simple : à chaque remplissage, on ferme l’échappement des gaz chauds.
- Le coke obtenu en 24 heures par quantités de 8 à 10 tonnes par jour, est enlevé et placé dans un wagon en fer muni d’un couvercle. 11 se refroidit là, à l’abri de l’air, pendant 6 à 8 heures. L’analyse de cc coke donne les résultats suivants :
- Le système de fours 2 consiste en fours ronds de 12 mètres de hauteur environ dans lesquels la tourbe, introduite par le haut, est entourée directement de gaz à 3oo à 5oo degrés. On obtient évidemment de cette manière un effet beaucoup plus grand que si ces gaz chaulfaient seulement les parois extérieures d'une cornue. L’entrée des gaz est effectuée à volonté en deux points différents ; on fait varier alternativement le point d’admission des gaz. L’analyse du coke à demi carbonisé produit dans le deuxième système de fours donne les résultats suivants :
- Hydrogène,
- 87,8 •/„
- L’analyse des gaz chauds donne les résultats sut-
- Acidc carbonique............... 27,4 «
- Oxygène..................... 3,2
- Azote..........................22,5
- Oxyde de carbone........... 8,fi
- Méthane.....................14,8
- Carbures d’hydrogène lourds. . . 1
- Hydrogène.. ....... 23,6
- Poids de litre............ 1,116
- Les fours dans lesquels est placée la tourbe contenant ar> à ah °/0 d’eau sont formés de cornues Axes de 12 mètres de hauteur environ présentant 3 trous de remplissage et 2 trous de sortie bouchés avec du mortier. Les gaz chauds produisent dans les canaux une température d'environ 1 ooo°. A l’intérieur des cornues, la température ne dépasse pas fioo0.
- Un exhausteur intercalé dans la condensation aspire les gaz en deux points différents hors les deux fours et le tirage est maintenu à une valeur telle que la pression dans le four soit inférieure à la pression atmosphérique. En sortant du four, les gaz passent d’abord dans différentes caisses où se trouvent de la chaux et de l’ammoniaque acidulé. L'exhausteur électrique chasse alors les gaz dans un certain nombre de tubes de condensation dans les coffres desquels se rassemblent les goudrons et les huiles lourdes entraînés : ceux-ci s’écoulent par des trop pleins. Des soupapes sont disposées dans la conduite du gaz pour éviter les retours de flamme et les explosions qui pourraient en résulter.
- A l’extrémité de la condensation, avant l’entrée de la conduite dans les fours, il est avantageux de disposer un laveur. Les gaz chauds sortant des canaux de chauffage peuvent servir comme à Benerberg, à chaufferie système de fours 2, ou bien être utilisés au séchage artificiel de la tourbe brute.
- Carbone. . . .
- Azote.........
- Soufre........
- Hydrogène. . .
- Oxygène. . . .
- Cendre........
- Humidité à io5"..
- Pouvoir calorifique
- La vapeur d’eau qui s’échappe du four se dégage dans l’atmosphère : un dispositif de condensation analogue au précédent permet de recueillir les goudrons et un gaz qui contient évidemment moins de calories que celui du système de fours 1, mais qui, après lavage, peut être employé dans des moteurs à gaz.
- Le mélange de goudrons et d’huiles lourdes recueilli dans le dispositif de condensation s’écoule dans un grand bassin où il se sépare en produits de différentes densités. Les produits liquides sont traités par la chaux pour fixer l'acide acétique; l’ammoniaque, et l’alcool méthylique sont séparés en même temps et se rassemblent sous forme d’une solution concentrée. Celle-ci est traitée par lavapeur et permet de récupérer l'ammoniaque que l’on fixe au moyen d’acide sulfurique, et l’alcool méthylique. Celui-ci est rectilié et sa concentration passe de 36 à 96 degrés dans des appareils convenables. Le goudron proprement dit coule par un conduit dans des appareils de distillation maintenus à une température convenable. La distillation est effectuée sous un vide de 20 millimètres d’eau : elle donne d’abord des
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- 1.49
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- i4,5a
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- L’Éclairage Électrique du 29 Juin 1907
- huiles légères, puis de la paraffine solide et enfin de la paraffine visqueuse que Ton emploie pour le graissage. II reste du coke de goudron, formé de carbone presque pur, qui sert à faire les crayons de charbon destinés aux usages électriques. Les gaz qui s’échappent lors de la distillation sont pompés par une pompe à vide. La paraffine est envoyée par une pompe dans un grand récipient où elle se cristallise en une huitaine de jours. Les huiles lourdes sont envoyées séparément dans un réservoir et sont vendues sans subir de traitement ultérieur.
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- BIBLIOGRAPHIE
- Die Wissenschaftlichen Grundlagen der Elektrotechnik. (Les bases scientifiques do l’Électro-technique), parle Dr G. Benischke (‘).
- Cet ouvrage esl la deuxième édition de l'ouvrage antérieur de 1 auteur “ Magnetismus and Elcktrieitiil mit llücksicht auf die Bcdiirfnihse der Praxis ” (Magnétisme et Électricité, en tenant compte des besoins de la pratique). L’auteur a cru nécessaire de moditicr le l.iLre à cause des nombreux remaniements et des adjonctions considérables qu’il a faits au contenu de son livre.
- Le nom seul de l'auteur est un sur garant de la valeur de cc traité d’électricité, destiné à tous ceux qui veulent acquérir les premières connaissances nécessaires à l’élude complète de l’Elcetrotechnique. Les chapitres de dillércntes matières traitées dans cet ouvrage sont les suivants :
- Lois fondamentales dn magnétisme et de l’éleetri-
- (*) Un volume in-8" de 58o p. avec 48f) figures. — J- Snus-okk, éditeur, Berlin. — Prix, broché : 12 marks.
- cité ; bases de l’Electrotechnique (potentiel, production de l’électricité, capacité, diélectriques, lois diverses); lois du courant électrique (production d’un courant électrique, sources de courant, loi d'Ohm, résistance électrique, lois de Kirchholfsur les circuits dérivés, groupements en série et en parallèle, chaleur Joule); phénomènes électroly-tiques (l'élcetrolvse, conduction électrolytique, résistance spécifique des électrolytes, variation de concentration, mobilité des ions, polarisation, piles, accumulateurs divers); actions magnétiques des courants (loi d’Ampère, champ magnétique du courant, intensité magnétique au voisinage d’un courant, courant rectiligne dans un champ magnétique); induction magnétique (intensité d’aimantation, corps paramagnétiques et diamagnétiqnes, hystérésis, travail magnétique, relation entre l'aimantation et la température, \ ieillissement magnétique du fer) ; électrodynamique ; induction électrique ; le courant alternatif simple (f. é. m. périodique induite, f. c. m. de self-induction, travail et puissance d'un
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- courant alternatif, diagramme des tensions, diagramme du courant, courant watlé et courant déwatté, bobines de self-induction, représentation graphique, pur des vecteurs, des grandeurs relatives au courant alternatif, résistance apparente) ; induction mutuelle de deux circuits (rapport des forces éloetromotrices, courant primaire, courant et différence de potentiel secondaires, chute de tension dans les enroulements primaire et secondaire, champ magnétique de deux circuits, courant magnétisant, dispersion magnétique, transformateur en courl-eircuit, pertes par hystérésis) ; phénomènes de capacité et résistance apparente d’un condensateur, résonance électrique, perles de puissance dans le diélectrique, résonance dans un condensateur imparfait) ; états de courant non stationnaires (production et rupture du courant sans capacité, production et rupture d’un courant avec induction muliielle, extra-courants, oscillations électriques, ondes électriques stationnaires, ondes électromagnétiques dans le diélectrique, télégraphie sans hl) ; formes d'ondes composées; passage de l’électricité à travers les corps non conducteurs (rayons cathodiques, chute de tension dans les tubes à vide, distance explosive, are électrique, arc au mercure, arc alternatif); courants alternatifs polyphasés ; bases de la technique des mesures ; système d'unités absolues.
- Comme on le voit d’après ce qui précède, l’ouvrage 1res complet du docteur Benischke constitue un excellent traité d'électricité.
- B. L.
- Essais des machines à courant continu et
- L’auteur nous dit dan3 sa préface que ect ouvrage a eu pour point de départ les conférences faites aux élèves do l’École Supérieure d’Électricité. C’est dire que ce traité, écrit dans un esprit didactique, possède une clarté (pii fait parfois défaut aux œuvres des purs techniciens. Par sa situation de Chef de Travaux, l'auteur était à même de pratiquer sur diverses machines les differents mode3 d’essais industriels avec des appareils de précision et dans des conditions d'exactitude que l’on est plus habitué à rencontrer au laboratoire qu’à la plate-forme. H a donc pu se faire en toute connaissance de cause une opinion sur les divers procédés préconisés dans l’industrie, et cette opinion, il a cherché à la faire partager au lecteur en ajoutant de nombreux résultats d’expérience à ses exposés. De plus, à (votre avis, l’auteur a fait œuvre utile, en plaçant à la fin de son ouvrage les textes des réglementations pour les essais de réception proposées par diverses
- (') Un volume iti-8 du 2(|o pages et de 2/47 figures. — Bcua.xc,ek, éditeur. Paris et Liège. — Prix, relié : 1 T> francs.
- sociétés techniques dont les plus importantes sont malheureusement des sociétés étrangères. Un tableau comparatif résume leurs principales dispositions. La lecture de ce tableau rendra, nous en sommes persuades, de grands services aux électriciens ayant à rédiger un cahier des charges, comme la lecture de l’ouvrage lui-même, fort documenté, leur permettra de déterminer et par suite de spécifier le procédé le plus convenable pour vérifier l’exécution des clauses de leur marché. Ajoutons enfin que l’ingénieur trouvera dans cet ouvrage un guide pratique et sur pour réaliser lui-même les essais courants que ses travaux peuvent l’entraîner à effectuer.
- A. Bq.
- Les lampes à incandescence électriques, par J. Rodetf1).
- On peut attribuer à la lampe à incandescence et à ses qualités le développement rapide de l’éclairage électrique depuis L’F.xpositiûn d’Flectricité de v88t où elle a fait son apparition officielle en France : la lampe à arc, issue de la découverte de D a y y et sa variante, la Bougie Jablochkoff, — les seules lampes dont on disposait auparavant, — étaient d’une trop grande intensité lumineuse et leur consommation de puissance était trop élevée pour que leur champ d’application ne restât pas des plus restreints ; la lampe à ino.audeseen.ee au contraire, pouvant être établie pour des intensités lumineuses multiples, et, surtout, « grâce à sa grande simplicité, à l’absence de tout mécanisme, à son prix modique et à son entretien à peu près nul consistant simplement dans le remplacement de la lampe usée », a permis d’utiliser l’électricité pour l’éclairage privé.
- Le rendement de cette lampe est cependant des plus bas, il est voisin de s,5 °/0 pour les lampes ordinaires, il u’atteint pas 5 %, pour les lampes à filament solide les plus économiques consacrées par la pratique; il semble donc qu’il puisse y avoir un vaste champ pour les perfectionnements, et la bonne monographie que vient de publier M. Hodet, ne peut qu'aider dans ces recherches,
- L’ouvrage est divisé en sept chapitres : Principes généraux (notions de photomélrie, quantités lumi-• neuscs, étalons de lumière, production de la lumière par la transformation de l’énergie électrique, rendement lumineux, variation de l’inlensitc lumineuse avec la tension...) ; historique ; lampes à filament de carbone, d’osmium, de tantale ; lampes Nornst, lampe à vapeur de mercure.
- L'étude de celte lampe semble, à vrai dire, ne pas rentrer dans le cadre des lampes à incandescence; comme le signalait M, Blondel « l’arc
- I () Un volume in-S do xc-aoo pages avec 93 figures, — j Gauthieb-Villaks, éditeur, Paris. — Prix : h francs.
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- 20$
- Supplément à L'Éclairage Electrique du 2p Juin 1907
- au mercure (ou métaux analogues) produit dans le vide, présente des propriétés qui en font un véritable arc théorique » et l'élude eu devrait être faite en même temps que celle des arcs à flammes ou, selon l'expression proposée par M. Marks, des arcs lumineux ; M. Rodet ne s’y est pas trompé, et il signale que « la production de la lumière dans cet appareil semble être surtout un phénomène de luminescence », mais il a jugé intéressant, au point de vue théorique et pratique, de compléter sou livre par l’élude de cet appareil et il en a même exposé l'utilisation comme redresseur de courant alternatifetde courant triphasé. R. 1).
- Aîternatiag Ouvrent motors (moteurs à courants alternatifs), par A. S.Mac-Allister (().
- Pour- la rédaction de ce volume, l’auteur a utilisé les articles^ nombreux qu’il a publiés dans ces derniers temps; soit dans YEleclrical World, soit dans Y American Electricum- ou le Sibley journal of Engineering; beaucoup de ces articles ont été analysés par Y Eclairage Electrique et nos lecteurs en connaissent la valeur. On retrouve dans l'ouvrage d’ensemble auquel ils ont servi de matériaux les qualités qui caractérisaient ces articles et, particulièrement, le souci de n’employer que des termes techniques absolument corrects, chose assez rare dans les publications de langue anglaise où l’on rencontre souvent des travaux excellents que la confusion des termes et l’emploi abusif de mots mal appropriés rendent obscurs et difficiles. L’auteur a été frappe de cet. inconvénient en dirigeant les études de quelques jeunes ingénieurs sur cette question des courauts alternatifs ; il s’est également convaincu des inconvénients que présente l’abus des méthodes mathématiques : il reproche à beaucoup d’auteurs de considérer les mathématiques comme un but plutôt que comme un moyen tandis qu’il n’yr veut voir qu’une sorte de moyen sténograpbiquc de préciser les faits. Le caractère particulier de l’ouvrage, c’est donc d’aborder les phénomènes électromagnétiques des moteurs à courants alternatifs de la manière la plus simple et de n’employer les équations mathématiques que là
- où elles sont essentielles. Il va sans dire que, néanmoins, la connaissance des mathématiques est aussi nécessaire au lecteur de ce livre que celle des éléments de l’électricité et du magnétisme, mais, chaque fois que le sujet le permet, l’auteur a éludé, par l’emploi de procédés graphiques et de diagrammes les difficultés mathématiques.
- L’ouvrage se divise en seize chapitres : après avoir rappelé les principes des circuits monophasés et polyphasés l'auteur fait l'étude générale des moteurs à induction et parle de leur emploi comme convertisseurs de fréquence, il passe ensuite au moteur à induction, monophasé ou polyphasé, dans.ses applications diverses, en exposant par la méthode graphique les phénomènes qu’il étudie. Les derniers chapitres sont consacrés au moteur à répulsion et au moteur série étudiés à la fois graphiquement et algébriquement ainsi qu’aux moyens de prévenir la production d’étincelles dans les commutateurs des moteurs monophasés.
- ün nous permettra de faire à l’auteur de cet Ouvrage, dont nous estimons d’ailleurs au plus haut point la valeur technique, le reproche que méritent tant d’ouvrages étrangers celui de ne pas indiquer de sources ni de références. L’étude des moteurs à courant alternatif est toute récente et le mérite en revient à quelques ingénieurs dont on oublie trop souvent de citer les noms ; il y a, nous semble-t-il, à paraître les ignorer, un peu d'injustice et d’ingratitude. A. S.
- Société Internationale des Électriciens.
- La prochaine réunion mensuelle de la Société Internationale des Électriciens aura lieu le Mercredi 3 juillet, à 8 heures 1/2 précises du soir, dans la grande salle des .Séances de la Société d’Encoura-gement, kk, rue de Rennes, à Paris.
- ordre nu jour :
- 1. — État actuel de l’accumulateur fer-nickel, par M. Jumau ;
- 2. — Observations sur l’Etat actuel de l’accumulateur fer-nickel, par M. Janet;
- 3. — Fixation de l’azote atmosphérique, par M. Blondin.
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