La Lumière électrique
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
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- LA
- LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- Lj
- DIRECTEUR î
- Dr CORNELIUS HERZ
- APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE — TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE SCIENCE ÉLECTRIQUE, ETC.
- TOME VINGT-SIXIÈME
- PA RIS
- AUX BUREAUX DU JOURNAL
- 31, — BOULEVARD DES ITALIENS, — 3l
- I 887
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Br CORNELIUS HERZ
- 9" ANNÉE (TOME XXVI)
- SAMEDI I" OCTOBRE 1887
- N» 40
- SOMMAIRE. — Sur l’induction dans un circuit ouvert; J. Moutier. — Détails de construction des lampes à incandescence; G. Richard. — Les signaux de chemins de fer à l’exposition de Philadelphie de 1884; A. Palaz. — La télégraphie sous-marine; E. Wunschendorff.— Notes communiquées à «l’Association Britannique », par M. W. H. Preece. — Revue des travaux récents en électricité : Sur les variations des courants telluriques, par M. J.-J. Landerer. — Recherches sur les phénomènes électriques de la tourmaline, par E. Riecke. — Sur la conductibilité électrique de l’eau, par E. Pfeiffer. — Sur la production d’électricité par le frottement de gouttelettes liquides, par J. Elster et H. Geitel. — Sur la polarisation galvanique, par F. Streintz. — Correspondances spéciales de l’étranger : Allemagne ; Dr H. Michaëlis.— Angleterre ; J. Munro. — Brevets d’invention ; P. Clemenceau. — Correspondance : Lettres de M. P. Le Goaziou, de MM. Zipernowsky, Déri et Blathy. — Faits divers.
- SUR L’INDUCTION
- DANS UN CIRCUIT OUVERT
- M. Helmholtz a considéré le premier la décharge d’une bouteille de Leyde comme le résultat d’une série d’oscillations entre les deux armatures. M. W. Thomson a donné depuis la théorie des phénomènes d’induction qui accompagnent la décharge d’un condensateur. Suivant les valeurs relatives de la capacité électrique, du coefficient de self-induction et de la résistance, la chargea un instant donné est représentée par une somme d’exponentielles, ou par des fonctionspériodiques du temps. Les conséquences de la théorie ont été vérifiées par les expériences de M. Feddersen, de M. Paalzow et de M. Œttingen.
- M. Blaserna a découvert l’existence des oscillations dans un circuit ouvert soumis à l’induction exercée par un circuit voisin. Les oscillations du courant induit ont été observéespar M.Helmholtz, M. Bernstein et en dernier lieu par M. Mouton (1). Au moyen d’un disjoncteur perfectionné, M. Mouton a pu déterminer avec beaucoup d’exactitude (*)
- (*) Etude expérimentale sur les phénomènes d’induction électrodynamique (Thèse aepiiîbÇtOfàq&JDIyô.
- la différence de potentiel en deux points déterminés du fil induit à diverses époques; il a pu compter jusqu’à 3o oscillations.
- En prenant pour abscisses les temps, pour ordonnées les différences de potentiel aux deux extrémités de la bobine ouverte, M. Mouton a tracé la courbe (fig. 1) qui représente les dix premières oscillations.
- « On voit, dit M. Mouton, que la diminution des maxima successifs n’est pas très rapide; cette diminution doit tenir, soit aux pertes, soit plutôt aux résistancés de nature inconnue que doit éprouver le mouvement électrique, par suite desquelles, suivant la conception de M. Helmholtz, la force vive de ce mouvement doit se convertir peu à peu en chaleur. »
- On se propose ici d’appliquer l’analyse de M. W. Thomson au cas de l’induction dans un circuit ouvert. Une difficulté se présente; elle n’est pas particulière au cas d’un circuit ouvert; elle existe également dans le cas d’un circuit fermé.
- Faraday a reconnu que l’induction s’exerce sur un circuit fermé, lors meme qu’il n’existe aucune force électromotrice dans le circuit. Pour expliquer l’origine du courant induit dans la théorie
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- de l’induction, il faut admettre que le circuit fermé contient une force électromotrice, aussi faible d’aileurs qu’on veut le supposer. Faraday a essayé de lever cette difficulté, en admettant que le circuit fermé dépourvu de force électromotrice, est dans un état particulier, qu’il désignait sous le nom d’état électrotonique. De la Rive a donné une explication très simple de l’état électrotonique et des phénomènes d’induction. Les idées émises depuis par M. Kirchhoff sur la constitution du courant électrique semblent devoir compléter la théorie proposée anciennement par de la Rive.
- t.—Considérons un conducteur cylindrique très long, de manière à laisser complètement de côté les difficultés que présente la distribution électrique aux extrémités du fil.
- Supposons d’abord le fil re:ouvertd'une couche
- fis 1
- électrique en équilibre que nous appellerons la première couche. Sur le périmètre d’une section droite S (fig. 2) du fil, l’électricité est distribuée d’une certaine manière qui dépend de la forme de cette section droite : désignons par a la quantité d’électricité qui se trouve au point M de la section considérée. Il est évident que la charge électrique sera égale à a en tous les points de la génératrice du cylindre, qui passe par le point M. La couche électrique est en équilibre : le potentiel en chaque point pris à l’intérieur du cylindre a une valeur invariable.
- Imaginons maintenant une seconde couche électrique, distribuée sur la surface du cylindre, de telle sorte que la charge électrique en chaque point d’une génératrice varie en progression arithmétique d’après la loi suivante. Prenons pour origine des. distances, comptées suivant
- chaque génératrice, une section droite S,; désignons par x la distance MM, du point M à cette section, par a la charge électrique au point M,. La charge électrique m au point M, dans la seconde couche électrique, sera définie par la relation
- m = a ( r — bx)
- en désignant par b une quantité constante, qui sera la meme pour toutes les génératrices du cylindre; nous supposerons cette quantité positive, pour fixer les idées.
- Considérons un point P pris arbitrairement à l’intérieur du cylindre, et désignons par r la distance du point P au point M. Pour avoir le potentiel au point P relatif à la seconde couche électrique, il faut prendre d’abord le potentiel relatif au point M, puis faire la somme des quantités analogues pour tous les points de la génératrice M, et faire la somme des quantités analogues à cette
- dernière quantité pour toutes les génératrices du cylindre.
- Si l’on désigne par w un élément superficiel du cylindre décrit autour du point M, le potentiel au point P relatif à l’action de l’élément 10, est
- i — bx a - — a)
- r
- Le potentiel au point P relatif à l’action de la seconde couche électrique est la somme de quantités analogues, étendue à tous les points de la couche électrique. Le cylindre est très long, d’après ce que l’on a supposé ; les termes du potentiel relatifs à des distances r supérieures aune certaine valeur limite sont négligeables.
- D’après la forme des éléments du potentiel, il est évident que le potentiel en un point quelconque d’une droite parallèle aux génératrices du cylindre décroît en progression arithmétique, lorsque les distances au plan S, augmentent en
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- progression arithmétique. Si l’on désigne par N un point quelconque pris à l’intérieur de la section droite S, le potentiel au point N est de la forme
- v = A — B x
- en désignant par A et B deux quantités constantes pour tous les points situés sur la parallèle aux génératrices du cylindre menée par le point N.
- Il est facile de voir que ces quantités A et B sont indépendantes de la position du point N à l’intérieur de la section droite S.
- Pour cela, imaginons une troisième couche électrique disposée en sens inverse de la seconde, symétriquement par rapport à une section droite, située à la distance Z de la section droite origine S..
- Considérons une section droite S4, située à la distance 2/ de S„. Au point M4 de la troisième couche la charge est a; au point M de la troisième couche, la charge m' est
- m' = a | 1 — b (2 l — x) j
- Le potentiel au point M relatif à l’action de la troisième couche électrique, est
- V' = A — B (2 Z — x)
- Superposons la seconde couche électrique et la troisième couche électrique ; nous aurons une quatrième couche électrique. La charge au point M, appartenant à la quatrième couche, est
- m + m' — 2 a [i — b l)
- Cette charge est constante en tous les points de la génératrice menée par le point M ; la quatrième couche est en équilibre. Le potentiel en un point quelconque pris à l’intérieur du cylindre doit avoir une valeur constante, relativement à cette quatrième couche en équilibre.
- Le potentiel en un point N pris à l’intérieur de la section droite S est
- V + V' = 2 (A — B l )
- Ce potentiel doit avoir une valeur constante,
- quel que soit le point N considéré et quelle que soit la valeur prise arbitrairement pour /; par conséquent, les quantités A et B sont indépendantes de la position du point N pris à l’intérieur du cylindre : le potentiel V en un de ces points, relatif à l’action de la seconde couche électrique, a une valeur constante dans toute l’étendue d’une section droite.
- L’action exercée par la seconde couche électrique sur chaque point intérieur du cylindre est donc dirigée parallèlement aux génératrices du cylindre ; de plus, cette action a une valeur constante pour tous les points pris à l’intérieur du cylindre. La seconde couche électrique représente donc le mode de distribution de l’électricité libre à la surface du fil, lorsque ce fil est traversé par un courant stationnaire.
- Ainsi, pour avoir la distribution de l’électricité à la surface du fil traversé par un courant stationnaire, il suffit d’imaginer une couche électrique en équilibre à la surface du fil et de faire décroître en progression arithmétique et dans le même rapport sur chaque génératrice, à partir d’une même section droite, les charges distribuées sur le périmètre de cette section.
- 2. — Dans l'expérience fondamentale de Faraday, un courant induit prend naissance dans un circuit fermé, lorsque l’on déplace, dans le voisinage, un courant inducteur ou lorsque l’on fait varier l’intensité de ce courant inducteur. On peut toujours expliquer l’origine du courant induit, en supposant qu’il existe dans le circuit fermé une force électromotrice aussi faible qu’on voudra le supposer. Est-il possible d’expliquer l’origine du courant induit sans qu’il s.oit nécessaire de faire intervenir cette force électromotrice ?
- Faraday admettait que le circuit fermé, situé dans le voisinage d’un courant stationnaire, était dans un état particulier, qu’il désignait sous le nom d'état électrotonique.
- De la Rive considérait cet étatparticulier du circuit fermé, comme un résultat de l’influence exercée par le courant voisin et il en avait déduit une explication des phénomènes d’induction. Si l’on admet, u’après la théorie de M. Kirchhofif, que l’existence d'un courant soit due à la présence d’une couche d’électricité libre à la surface du conducteur, l’état électrotonique est une conséquence de l’action exercée par la couche d’élec-
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- triché libre qui réside à ’a surface d’un conducteur voisin, traversé par un courant.
- Considérons, pour plus de simplicité, une portion rectiligne de Courant AB (fig. 3), dans laquelle le courant va de A vers B; considérons, en outre, une portion rectiligne d'un conducteur CD, placé dans le voisinage du courant parallèlement au courant rectiligne. Prenons un point M de CD, et abaissons de ce point une perpendiculaire MP sur AB ; prenons départ et d’autre du point P, à égale distance de ce point, deux éléments égaux sur le courant AB, que nous désignerons par Qet Q\
- Considérons sur le fil AB une couche d’électricité positive, répandue à la surface du fil et distribuée de telle sorte que cette couche détermine
- iv i\
- A
- Fig. S
- les éléments de AB, nous obtiendrons finalement une résultante R de toutes les composantes parallèles à AB des forces appliquées au point M ; cette résultante R est dirigée dans le sens DC.
- Pour qu'il y ait équilibre au point M, il faut nécessairement que l’électricité soit distribuée sur le fil CD, de telle façon que la résultante des actions de cette couche sur le point M, soit égale et directement opposée à R. En désignant par R' cette résultante, l’état électrotonique du conducteur CD sera défini, en chaque point M, par la condition R = R'.
- Lorsque les deux conducteurs AB et CD se rapprochent en restant parallèles, la force R augmente : un courant induit est dirigé dans le sens de cette force ou en sens contraire par rapport au courant inducteur. Au contraire, lorsque les courants s’éloignent, la force R diminue : un courant induit est dirigé dans le sens de la force R ou dans le sens du courant inducteur.
- Supposons maintenant les conducteurs immobiles : suivant que l’intensité du courant AB augmente ou diminue, un courant induit se produit dans la direction DC ou dans la direction opposée.
- Dès que l’induction s’est produite dans le circuit CD, les formules ordinaires de l’induction sont dès lors applicables.
- un courant stationnaire dans le fil. Cette couche exerce nécessairement sur le conducteur voisin, dont le fil CD fait partie, une influence électrique qui aura pour effet d’attirer de l’électricité négative dans la partie voisine CD du-conducteur.
- ’ Si l’on prend au point M une charge négative égale à l’unité, les charges électriques Q et Q' exercent au point M des forces attractives F et F'. Chacune de ces forces peut se. décomposer en deux autres: l’une perpendiculaire à CD, l’autre parallèle à AB. Désignons par f et f ces dernières composantes, qui sont de sens contraire. D’après le sens du courant AB, la charge de l’élément Q est supérieure à la charge de l’élément Q', la force F, est supérieure à F', la composante / est supérieure à f : ces deux dernières forces f et/' se composent en une force égale à leur différence f—J' et dirigée dans le sens DC ou BA.
- En répétant le même raisonnement pour tous
- 3. — En général, le passage d’un courant stationnaire dans un conducteur AB, a pour effet de déterminer un phénomène d'influence sur un conducteur voisin CD. Lorsque l’équilibre est établi sur le conducteur CD, le potentiel est le même en chaque point de ce conducteur. Le por tentiel en un point M du conducteur CD, se compose de deux parties : l’une est relative à l’action de l’électricité libre répandue sur le fil conducteur AB, l’autre est relative à l’action qu’exercent les électricités décomposées par influence sur le conducteur CD.
- Lorsque le fil CD a la forme d’un fil disposé parallèlement au courant AB, les électricités séparées sur le fil CD, tendent à se porter vers les extrémités du fil. Supposons le courant AB produit par une couche d’électricité libre positive, répandue à la surface du fil: la quantité d’électricité libre, par unité de longueur, du fil AB, décroît en allant de A vers B. L’éiectricité négative est attirée vers l’extrémité C ; l’électricité positive est refoulée vers l’extrémité D. Le potentiel au
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- point M, relatif à l’action du courant AB, diminue lorsque le point M va de C vers D ; le potentiel au point M, relatif à l’action de l’électricité développée par influence sur CD, augmente lorsque le point M va de C vers D, de manière que la somme de ces deux potentiels soit indépendante delà position du point M, sur le conducteur CD.
- En général, si l’on désigne par q la charge électrique en un point M de CD, par V le poten-tentiel au point M relatif à l’action de l’électricité de CD, l’énergie électrique propre au conducteur CD est la somme des termes de la forme
- ou
- - S V q
- Si l’on double l’intensité du courant AB, la charge en chaque point M devient double, le potentiel V en chaque point M devient double : en même temps la quantité totale d’électricité décomposée sur CD, devient double.
- Si l’on désigne par Q la quantité d’électricité positive ou négative décomposée par influence sur le conducteur CD, l'énergie électrique est proportionnelle au carré de la charge Q. En appelant a une quantité constante, on peut poser :
- Le conducteur CD peut être asssimilé à un condensateur ayant pour capacité électrique
- Supposons maintenant le conducteur CD soustrait à toute influence exercée par le «.mirant AB. Supposons que le courant vienne â disparaître subitement dans le fil AB.
- Les électricités de noms contraires séparées sur le conducteur CD, vont se combiner en donnant lieu à un courant. Désignons par Q la charge positive ou négative du conducteur AB à l’instant t ; par Q -j- dQ, la charge de ce conducteur à l’instant t -f- dt : dQ_ est une quantité négative.
- La valeur moyenne de l’intensité du courant, qui parcourt le conducteur CD, à l’instant t, est
- Le travail élémentaire dfô effectué par la décharge du conducteur CD, pendant le temps infiniment petit dt, a pour expression, d’après un théorème de M. Clausius,
- d S — — ~ « <2 Q.2 = — aQdQ=aQidt
- Ce travail élémentaire se compose de deux parties : l’une est l’accroissement de l’énergie électrodynamique i d{wi2), en appelant w le coefficient
- de self-induction du circuit ; l’autre est l’énergie calorifique ri2dt, en appelant r la résistance du circuit.
- On a la relation
- d C = i d («!!*) + ris dt
- En remplaçant le travail par l’expression précédente, on a finalement
- i-v • , d i
- a Q=n
- Le produit aQ représente une force électromotrice.
- Cette équation est celle qui régit la décharge d’un condensateur. M. W. Thomson a montré que la décharge est continue ou oscillante, suivant les valeurs relatives des quantités a, r et w.
- Ici, il s’agit de tenir compte des réactions mutuelles qui s’opèrent entre les deux circuits AB et CD, lorsque le courant s’établit ou s’interrompt dans le premier circuit, sans produire d'étincelle dans chacun des deux circuits.
- 4.— Courants de fermeture.— Désignons par i l’intensité du courant inducteur à l’instant t, par W le coefficient d’induction mutuelle des deux circuits.
- Il faut tenir compte, pour le circuit ouvert CD,
- di*
- de la force électromotrice W — due au courant
- dt'
- AB. Cette force électromotrice d'induction est opposée à la force électromotrice aQ, qui détermine le courant d’intensité i dans le circuit ouvert.
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- * On à donc, pour le circuit ouvert, la relation
- • • «Q»H+^ + W.^ ()
- Appelons E la force électromotrice dans le courant inducteur AB, r' la résistance de ce circuit, ))S son coefficient de self-induction. On a, pour le circuit fermé AB> l’équation ordinaire de l’induction
- £ = av + w^ w
- Ces deux équations différentielles simultanées déterminent à la fois la charge Q dans le circuit ouvert et l’intensité i' du courant fermé à l'instant t : elles peuvent s’écrire sous une forme un peu différente.
- On peut remplacer, dans ces équations, i en fonction de Q. On peut partager l’intensité du courant i en deux parties : l’une de ces parties est l’intensité j du courant stationnaire qui traverse le circuit AB en l’absence de tout phénomène d'induction ; l’autre partie est l'intensité I du courant induit dans le circuit à l’instant t. On a ainsi
- = 3 + I
- dernières équations, la charge Q à l’instant t est déterminée par l’équation différentielle
- 4* a rr Q> = o
- Désignons par m, m': m" les racines de l’équation
- (wwr—W2)?n:t 4(n>r' 4 n/r)?n2 4 (an/ 4r?';) m 4 ar'= o (7)
- Désignons par A, A', A" trois quantités constantes. La charge Q à l'instant t est la somme de trois exponentielles :
- Q = Aemt 4 A'ew'' 4 AV""* ou, pour abréger,
- Q = ïï Aemt (8)
- L'intensité i du courant induit dans le circuit ouvert est, à l’instant f,
- *' =“ = — 2m Ae”“ (9)
- L’intensité j du courant stationnaire est, d’après la loi de Ohrn,
- 3 =
- E
- Les équations (1) et (2) deviennent alors
- « Q + r c^~ + w -, 4 — W “4 = o
- d2 Q
- Ci t *
- d t
- d t
- , 1 . ,d I
- r 1 +w di
- (3)
- (4)
- On a, en outre, les relations
- d*o
- 4 «23 ms Aem<
- d t
- d» Q d t'1
- = S??i3 Aen‘
- On déduit de l’équation (3), pour la dérivée de I par rapport à f,
- Ae”1' 4 rSm AcM| 4 w 2 m2 Aemt)
- On a ainsi à résoudre deux équations différentielles simultanées.
- En prenant les dérivées par rapport au temps, on a deux nouvelles équations;
- dQ
- dt
- , rfiQ • d3Q ... d2 I
- (5)
- d\ ' , Tt + w
- £?ii
- ri t-
- w
- ri:* Q ri *'
- = o
- (G).
- ' En éliminant I et ses dérivées dans les quatre
- En intégrant, on a, pour l’intensité du courant induit dans le circuit fermé à l’instant f,
- 1 = W (a *** 4 r s A<|W* 4 11» Sm Ae"1') 4 const.
- Au moment de la fermeture du circuit AB, l’intensité du courant V dans Ce circuit est nulle,
- v — o l U — j
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- Si l’on compte le temps à partir de la fermeture, on a, au commencement de l’cxpe'rience,
- ~~ j = N, (a 2 — + rSA-f m S w a) + const.
- En éliminant la constante entre les deux dernières équations, l’intensité I a pour expression
- i =-i -w iaSâ(I"•*“') + rSA(l
- + u>SmA(i —e"')£
- Les constantes A, A', A" sont de'terminées par les conditions initiales de l’expérience.
- Au moment de la fermeture, la charge Q est nulle ; on a une première équation
- Les deux autres racines peuvent être réelles ou imaginaires. Les phénomènes d’induction ont des caracières très différents dans les deux cas.
- i° Véquation du troisième degre a ses racines réelles. —Les trois racines sont négatives ; les trois constantes sont réelles. L’intensité i du courant induit dans le circuit ouvert part d’une certaine valeur i0 pour devenir nulle théoriquement au bout d’un temps infini.
- Dans le cas le plus intéressant, celui où les deux circuits sont très voisins, la valeur initiale ia peut s’obtenir, au moins, d’une manière approchée,sans qu’il soit nécessaire de passer par les racines de l’équation du troisième degré et par les valeurs des constantes.
- D’après l’expression générale de /, l'intensité initiale t* a pour valeur
- S A = o
- On obtient deux nouvelles équations, en exprimant que les équations différentielles (4) et (6) sont satisfaites au moment de la fermeture par les valeurs obtenues pour la charge Q et pour l’intensité du courant induit I. On a ainsi
- (uni/—W2) 2?n2A-f w'r 2mA=Wr'J
- (ima/—W2) 2m3A-l-(jyr>-f w'r) 2m2A+(aw/q-rr') SmA=o
- Les constantes A, A' A" sont ainsi déterminées par trois équations linéaires, en fonction des données de la question et des racines de l’équation du troisième degré (7).
- Lorsque l’on fait croître j dans un certain rapport, les trois dernières équations montrent que chacune des constantes A, A', A'', croît dans le même rapport. Il en résulte que les intensités i et I des deux courants induits, à un instant quelconque, sont proportionnelles, pour un même système de circuits, à l’intensité j du courant stationnaire qui parcourt le circuit fermé, lorsque l'induction est terminée.
- L’équation du troisième degré a une racine réelle, de signe contraire par rapport au coefficient de m3. Cette racine réelle ne peut être que négative ; l’induction doit cesser nécessairement au bout d’un temps suffisamment long. On a nécessairement
- wi 1/ — W2 >0
- = — 2mA
- A l’instant de la fermeture, la dérivée de i par rapport à fa pour valeur
- (îî).—
- La seconde équation, qui sert à déterminer les constantes A, A', A", peut se meure sous la forme
- — (uni/ — W2) — w' riB = W r* j
- Dans le cas où les deux circuits sont très voisins, {les coefficients d’induction sontsensiblement égaux, le facteur ïpip — W2 est 'très voisin de
- zéro. D’ailleurs le facteur ne peut être in-
- fini. Par suite, le premier terme de la dernière relation est négligeable ; l’intensité initiale du courant induit est sensiblement
- * — w r .
- 10 ~~ h/ r
- Le courant induit dans le circuit ouvert au moment de la fermeture est de sens contraire par rapport au courant stationnaire, dans le circuit fermé. L’extra-courant dans le circuit fermé est de sens contraire,par rapport au courant sta-
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- tionnaire : les extra-courants dans les deux circuits sont de même sens.
- La charge Q part de zéro pour aboutir finalement à zéro ; cette charge a dû passer au moins par un maximum : l’intensité i de l'extra-courant dans le circuit ouvert a dû passer au moins une fois par zéro. Cette intensité peut-elle s’annuler un plus grand nombre de fois ?
- Pour que cette intensité devienne nulle, on doit avoir
- m Aemt + m' A'em,( + m" A" em"* = o
- Les constantes A, A', A", doivent d’ailleurs satisfaire à la relation
- A + A' -t- A' = o
- La conclusion serait en défaut dans le cas où l’équation du troisième degré aurait ses trois racines égales ; mais alors il est visible que l’intensité serait constamment nulle, à toute époque.
- Ainsi, l'intensité de l’extra-courant dans le circuit ouvert ne peut s’annuler qu’une fois. Convenons de compter positivement l’intensité j du courant inducteur i à l’état stationnaire ; l’intensité i de l’extra-courant part d’une valeur négative, s’annule ensuite, devient positive et finit par s’annuler. Ces variations d’intensité peuvent se représenter par une courbe, en prenant les temps pour abscisses, les intensités pour ordonnées.
- D’après la définition de l’intensité de l’extracourant
- Une seule, au plus, de ces trois constantes peut s’annuler. Les racines de l’équation du troisième degré sont differentes de zéro. Supposons que la constante A" soit différente de zéro ; les deux dernières équations peuvent s'écrire
- i cl t = — d Q
- i d t = o
- m A (m~m m A
- *1” m" A"
- / m —m a . t
- eK * 4.
- AJ_
- A"
- -t-i = o
- Considérons dans ces deux dernières équations, A A'
- les rapports et jyn comme des inconnues. En
- supposant les racines de l’équation du troisième degré calculées, ces rapports seraient déterminés, si l’on connaissait, en outre, l’époque t à laquelle i s’annule. Supposons que cette intensité puisse s’annuler à une seconde époque on devrait avoir également
- Les aires comprises entre l’axe des abscisses et les deux branches de la courbe des intensités sont égales entre elles.
- La charge Q est positive au début ; elle augmente jusqu’à un maximum qui correspond à i = 0; elle diminue ensuite d’une manière continue.
- 20. L’équation du troisième degré a des racines imaginaires. — Désignons par m la racine réelle.
- Les racines imaginaires sont delà forme
- m' =V— I
- m
- " = H — vy/-
- m A
- —- ~T—„ V
- m A
- m1 A ' rn" 57
- /m1—im'i t »
- e v ; +
- = o
- Les exponentielles corrrespondantes peuvent s’exprimer par des fonctions trigonométriques,
- Pour que les équations contenant t et f soient
- compatibles, lorsque l’on considère ces équations
- x A A'
- par rapport aux inconnues et —, il faut néces-
- A A
- sairement que t' soit égal à t.
- m't a t ( A , ,--- . \
- e =e Uos v t + y/— 1 sin v t J
- ??i" t u.t
- e ^ (cos vt — y/— j sin vt)
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- La charge Q à l’instant t a pour expression désignés contraires. lien résulte que la racine négative m est comprise entre zéro et la somme des
- Q = AeWl t + )a'+A") cos vt -|- (A'— A") \/— i sin vt) racines de l’équation ; la racine m est supérieure à la somme des racines : p. est négatif. L’expression de la charge peut se mettre encore
- D’après la relation qui existe entre les trois constantes, SA = o, la charge peut s’écrire sous une autre lorme. Posons
- Q = A emt e ^ ( — A cos v t + (A' — A") — î sin vt j A g = tang 2 itj
- La quantité contenue dans la parenthèse est une fonction périodique du temps. La période t a pour valeur et remplaçons v en fonction de la période x. On a rv . m t , B JJ.t . (t \ Q — Ae + e sin 2 ni c? cos 2 n cp \x /
- 2 7t V T . , B La quantité est une quantité constante ^ cos 2ir* ^
- Si l’on donne au temps les valeurs succes- r 3 .... sivcs o, v, t, x, , le sinus s annule. Par suite la constante A est nécessairement une quantité réelle. Si l’on donne au temps les valeurs -- x, - x 4 4 ’ le cosinus s'annule ; par suite la, différence A'—A" est nécessairement une quantité imaginaire. Le produit (A' — A") y/— î est une quantité réelle : désignons-la par B. La charge Q à l’instant t est alors représentée par une expression qui ne renferme plus d’imaginaires : qui dépend du système des deux conducteurs. En la désignant par C, on a finalement _ . Vit , u.t . (t \ Q=Ae H- C e sin2n(_- —çj La charge Q part de zéro et passe par une série de maxima et de minima : cette charge est soumise à des oscillations périodiques. Si l’on prend pour durée de l’oscillation l’intervalle de temps qui sépare deux valeurs milles et consécutives de la charge, on voit immédiatement que la durée de l’oscillation est influencée au début par les coefficients m et p. ; mais, à partir de l’instant
- Q. = Ae m t + (b sin v t — A cos vt) e^t où l’exponentielle Ae”" devient négligeable, la durée de l’oscillation a pour valeur ~ x.
- La racine m est négative ; le premier terme de Q n’annule au bout d’un temps infini. Il est facile de voir qu’il en est de même pour le second terme ou que le coefficient p. est négatif. La somme des racines de l’équation du troisième degré a pour valeur L’intensité i du courant induit dans le circuit ouvert est la dérivée, changée de signe, de la charge prise par rapport au temps. En désignant par M, N, <I>, des quantités constantes, l’intensité de ce courant a une expression de la forme
- , tv r' w' r ^ ww'— \V* ™ Wlt , H.T V‘t . (t i = Me +Ner sin 2tt( <I>j
- Si l’on substitue successivement à m, dans le premier membre de l’équation, zéro et la somme des racines, les résultats de la substitution sont L’intensité i' du courant inducteur à l’instant t est déterminée par la relation (1). Un calcul analogue au précédent, donne une expression de
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- même forme. En désignant par L, M', N', «!>' des quantités constantes,
- Au moment de la rupture, la charge Q est nulle ; on a une première relation
- i' = L H- M'cmt -f N'e” * sin 21^ — 4*/^
- 5.— Courants de rupture.— Lorsque l’on ouvre le circuit inducteur, la force électromotrice E devient nulle. En conservant les notations précédentes, l’état du système à l’instant t est déterminé par les deux équations fondamentales (1) et (2), dans lesquelles on suppose E = o,
- 2 A = o
- I.a seconde équation fondamentale, relative à la rupture, peut se mettre sous la forme
- . d i' x. d2Q
- f dT ~ w d u = 0
- On en déduit, par dérivation, une seconde équation
- d i
- d r
- ftQ = ri + ,v^ + wdf
- d i'
- *'àrt + 'vj4
- L’intensité i représente, à la fois, l’intensité du courant dans le conducteur ouvert AB, ou l’intensité du courant induit dans ce conducteur. L’intensité i' joue, dans les dernières équations, le même rôle que l’intensité du courant induit I, dans les équations analogues, qui se rapportent à la fermeture.
- La charge, à l’instant t, est encore représentée par la formule
- Q = 2 Ae'“
- avec des valeurs particulières des constantes A, A', A".
- L’intensité ï de l’extra-courant dans le conducteur AB est également représentée parla formule
- ,•/_ _L fa 2 — e"' 4- r 2 Ac" + w 2 m A e”"') + const.
- W \ m 1
- Au moment de la rupture, le courant a pour intensité j. On a donc, en comptant le temps à partir de la rupture,
- ; _ J_ (a S — -1- »• - A + w 2 m A ) + const.
- J W \ m J
- L’intensité i' a pour expression , en éliminant la constante
- ; ) a S — (1 — c“')+ v^Avi — ivShiA'i —
- WI ni }
- Les trois constantes A, A', A" sont déterminées par les conditions suivantes:
- r
- d i d i
- - + w’
- d*i^
- cTt2
- W
- d3 Q _ d t11 —
- o
- Ces deux dernières équations doivent être satisfaites au moment de la rupture par les valeurs particulières de i' et de Q, déduites des formules précédentes. On déduit de là deux autres relations, pour déterminer les constantes,
- — W2) S??i2A -f u'r'Sma — — W rj’
- (»»>' — W2)2ni,A + (»-r' + »'r)2/n2A + («»' + rr')SmA = o
- Si l’on compare les trois relations qui déterminent les constantes dans le cas de la rupture, aux équations analogues qui déterminent les constantes dans le cas delà fermeture, on voit que ces deux systèmes d’équations ne diffèrent que par un changement de signe de j. Ce changement de signe montre que les constantes A, A', A" relatives à la rupture, sont les valeurs des mêmes constantes relatives à la fermeture, avec un simple changement de signe pour chacune d’elles.
- Ce changement de signe dans les valeurs des constantes entraîne un changement de signe dans les valeurs de Q, de i' et de I. On passe ainsi de la fermeture à la rupture par de simples changements de signe : les valeurs de la charge Q, les intensités des courants induits ont dans les deux cas les mêmes expressions en fonction de temps; le sens de chacun des courants induits est seul modifié.
- 6. — En résumé, les phénomènes d’induction dans un circuit ouvert, peuvent affecter deux caractères différents, suivant les valeurs relatives des résistances des deux circuits et des coefficients d’induction. La charge dans le circuit ouvert et l’intensité du courant induit peuvent
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- i t
- s’exprimer par des exponentielles ou par des fonctions périodiques du temps, qui entraînent alors des oscillations.
- On retrouve ainsi les deux modes d’induction, assignés par la théorie de M. W. Thomson à la décharge des condensateurs.
- Dans les deux cas de l’induction dans un circuit ouvert, qu’il s’agisse d’exponentielles ou de fonctions périodiques du temps, l’intensité du courant inducteur éprouve des variations analogues à celles du courant induit : ce résultat est conforme aux observations de M. Bernstein, qui se rapportent au cas des oscillations.
- Les expériences de M. Mouton se rapportent également au cas des oscillations : la théorie précédente, simple extension de la théorie donnée par M. W. Thomson pour la décharge des condensateurs, peut rendre compte de l’ensemble des phénomènes observés. Une confrontation plus complète de la théorie et de l’observation exigerait la connaissance des résistances et des coefficients d’induction ; il est toutefois un cas, dans lequel la comparaison est facile : c’est celui où le système des deux circuits restant la même, l'intensité du courant inducteur varie seule.
- D’après les expériences de M. Mouton., les temps qui séparent deux zéros consécutifs de la différence de potentiel dans le circuit ouvert ou de la charge, sont indépendants , pour un système donné, de l’intensité du courant inducteur, au moins dans les limites des observations.
- Voyons ce que donne la théorie. Les temps pour lesquels la charge est nulle sont donnés par la relation
- Les coefficients m, ;j. et v dépendent uniquement du système dès deux circuits. Les constantes A et B, comme on l’a vu , sont proportionnelles aux intensités du courant inducteur ; leur rapport est indépendant de l’intensité du courant inducteur . Les temps pour lesquels la charge Q est nulle, sont donc indépendants de l’intensité du courant inducteur.
- M. Mouton a comparé les valeurs du premier maximum de la charge aux intensités des courants inducteurs : pour des intensités de ces courants
- représentées par les nombres 1,2, 3 les ordonnées maximum delà première branche de courbe (fig. 1), sont entre elles comme les nombres 18, 38 et 63. Les valeurs du premier maximum croissent un peu plus vite que les intensités du courant inducteur.
- Voyons ce qu’indique la théorie . Les temps pour lesquels la charge Q est maximum ou minimum, s’obtiennent en égalant à zéro la dérivée de Q par rapport au temps : ces temps sont donnés par l’équation
- mAeMl -f jifBsinvt — Acos vt) ev'^ 4- i’ (B cosvt + A sin » () e'1* =0
- Les constantes A et B étant proportionnelles aux intensités du courant inducteur, les époques des maxima et des minima sont indépendantes de l’intensité du courant inducteur. Les valeurs des charges qui correspondent au premier maximum, sont proportionnelles aux intensités du courant inducteur. Il y a donc ici un léger écart entre la théorie et l’observation.
- M. Mouton a comparé les aires de la première boucle de la courbe (fig. 1) aux intensités du courant inducteur ; il a trouvé que ces aires sont exactement proportionnelles aux intensités du courant inducteur.
- Voyons ce que donne la théorie. L’aire de la première boucle a pour expression
- «o
- Q d t 0
- en désignant par 0 le temps compris entre les deux premiers zéros. On a vu que ce temps est indépendant de l’intensité du courant inducteur.
- A chaque époque t, comprise entre les deux premiers zéros, la charge Q est proportionnelle à l’intensité du courant inducteur. Pai suite, l’aire de la première boucle est proportionnelle à l’intensité du courant inducteur ; il existe donc sur ce point un accord complet entre la théorie et l’observation.
- J. Moutier
- sin v t
- — cos yt)
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- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES
- LAMPES A INCANDESCENCE (')
- Le filament
- On connaît le procédé du parcheminage du papier à l’acide sulfurique, le plus employé dans l’industrie qui livre ces parchemins de toutes tailles et de toutes épaisseurs.
- On a proposé, pour remplacer l’acide sulfurique dans le traitement des papiers et des fibres de coton, un grand nombre de réactifs, notamment le chlorure de zinc dissout dans de l’acide chlorydrique étendu d’eau, l’acide métaphospho-rique (P/tÔ3,HO), l’acide fluorhydrique ; tous, le dernier surtout, d’une application difficile et incertaine.
- Nos lecteurs connaissent déjà la solution de ni-trocellutose dans l’acide acétique ou dans la liqueur cupro-ammoniacale de Crookes [2) et de Swan (3), ainsi que la tamidine de Weston.
- La Vihite C° de New-York emploie un sel d’alumine, de préférence l’éthylate. Le filament imbibé de cette dissolution, et porté à l’incandescence par l’électricité dans le vide se couvre d’un dépôt de charbon et d’alumine élastique et résistant, l.a même compagnie emploiè aussi un filament formé en forçant à travers une filière une pâte composée d’un mélange de charbon en poudre, d’alumine et de 4 0/0 de dextrine agglutinante, séché puis porté au rouge dans un mouffle.
- M. Chertemps traite la fibre organique (coton ou autre) par le fluorme de bore, puis il la porte au rouge, à l’abri de l’air. Le charbon ainsi formé est ensuite imprégné de sucre ou de glucose, traité de nouveau par le fluorure de bore, et récal-
- (*) La Lumière Électrique, 9 août et 27 décembre 1884 5 août et 27 septembre i885. 29 mai et 18 septembre .886.
- (2) La Lumière Électrique, 9 août 1884, p. 21g.
- (4) La Lumière Electrique, 27 septembre 1884, p. 5o5. (4) La Lumière Électrique, 29 mai 1886, p. 388.
- ciné, jusqu’à ce qu’il ait atteint la densité et là résistance voulues.
- Le filament creux de là nouvelle lampe Cruto{{) est formé par la volatilisation d’un fil de Wollas-ton extrêmement mince (au plus 0,01 m. m.), plongé dans une atmosphère d’hydrogène carburé et traversé par un courant soigneusement réglé, au moyen d’un rhéostat. Ce fil est, d’après M. Cruto, tellement flexible, qu’il faut, pour éviter cu’il ne soit déformé par l’induction du magnétisme terrestre sur le courant qui le traverse, y faire passer le courant d’abord de l’est à l’ouest
- Fig. 1 et 2. — Cruto. — Lampe, aneroehage du filament
- puis de l’ouest à l’est. On en profite pour donner au filament la forme que l’on veut au moyen d’un aimant agissant à l’extérieur de la lampe. Enfin, il faut avoir soin de renforcer au préalable les extrémités du fil de Wollaston par un dépôt de noir de fumée qui les empêche de se briser pendant la formation du charbon.
- M. Cruto donne de préférence à son filament une forme en V, représentée par la figure 2, et maintient sa boucle par la traction d’un petit fil de platine /, introduit par le tube de vide A au moyen de latige/(fig. 1), puis soudé dans le verre, au haut de la lampe.
- La soudure des extrémités des fils à leurs
- (!) La Lumière Electrique, i8S3, vol. II, p. 460. 1884, vol. I, p 702.
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- amorces de platine c (fig. i) s'opère dans l’appareil représenté par les figures 3 et 4.
- Les filaments, ren termes dans une boîte pleine de gaz hydrocarburé et maintenus par des pinces c c, sont portés à l’incandescence par le passage d’un courant qui les traverse en série suivant le trajet (« a a' n' n.). Les fils de pla-
- tine a a'..., qui touchent d’abord les filaments à 4 millimètres environ de leur point de soudure
- et 4. — Cruto. — Soudure du filament
- avec leurs gaines de platine, sont, dès que ces attaches portées au rouge ont été suffisamment renforcées, reportées plus près du point de soudure, de manière à durcir ces attaches et à achever leur soudure. Les pôles de la lampe a b (fig. 1) en fils de platine soudés au verre, sont reliés aux attaches c c par des fils de cuivre d, collés au verre par une simple goutte.
- Les gaines d’attache en platine cc sont obtenues en étirant jusqu’au diamètre de 0,2 m.m.o,3 m.m. un tube de platine sur un fil d’argent que l’on dissout ensuite dans l’acide azotique. Ces gaines
- sont, de plus, pour éviter le dégagement de leurs gaz occlus, recouvertes d’un léger dépôt de cuivre galvanique, puis émaillées, l’émail tenant mieux sur le cuivre que sur le platine à nu.
- Les nouvelles lampes de M. Cruto se distinguent donc, en somme, par l’emploi d’un filament creux fourni par la volatilisation d’un fil de Wollaston dans une atmosphère hydrocarburée, soudé par des extrémités rentorcées au noir de fumée à des attaches de platine émaillées, et maintenu à l’extrémité de sa boucle par une agraffe de platine au sommet du globe de la lampe.
- M. J.Swinburne a proposé pour les lampes à haute tension (200 wolts) un long filament a a
- Fig. 5.
- — Swinburne
- (fig. 5) continu, mais renforcé en cpar un chauffage électrique dans un gaz hydrocarbure; les extrémités c sont, en outre, maintenues,-comme dans la lampe Cruto, par des crochets en platine e. L’emploi d’un long filament continu et replié sur lui-même est plus simple que celui de deux filaments ordinaires reliés en série dans une même lampe, pour lesquels on obtient difficilement une identité parfaite, et dont le montage est aussi onéreux que celui de deux lampes.
- Le filament des lampes de MM. R. Dick et Kennedy est, au contraire, court et gros, mais néanmoins, d’une résistance très élevé par unité de longueur : 20 à 60 ohrns par centimètre.
- La fibre végétale qui sert à fabriquer ce filament est d’abord enfilée dans un tube de cuivre que l’on étire de sorte qu’il comprime uniformément la fibre en se serrant autour d’elle; puis on
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- coupe ce tube en morceaux que l’on porte au rouge blanc dans un moufle à l’abri de l’air, après leur avoir donné la forme du filament. Cette carbonisation de la fibre sous pression donne, d’après MM. Dick et Kennedy, un filament parfaitement homogène. On retire ces filaments par dissolution de leurs gaines de cuivre. Après lavage, séchage et essai, on les achève parfois en admettant dans la lampe un peu de chlore pour enlever i’hydro-gène qui pourrait rester occlus dans leur charbon. L’emploi de ces filaments gros et rigides, parfaitement calibrés, dispenserait de les soumettre à l’opération du flambage.
- Cette opération, le flashing des Anglais, due à Sawyer et Lane-Fox, est l’une des plus délicates de la construction des lampes.
- Elle consiste, comme le savent nos lecteurs ('), essentiellement à porter le filament à l’incandescence électrique dans un gaz ou dans un liquide hydrocarburé qui se décompose au voisinage immédiat du filament, et l’enveloppe ainsi d'une gaine de carbone compacte et homogène, mais de nature très variable avec le degré du vide, la composition du gaz hydrocarburé et la température du filament, qui doit être la plus élevée possible; outre qu’il augmente considérablement la durée et le rendement des lampes (2), le flambage permet aussi de déterminer avec précision la résistance du filament.
- M. Swinburne emploie, pour opérer méthodi-, quement le flambage des lampes, l’appareil représenté par la figure 6 (3). Cet appareil consiste essentiellement en un pont de Wheatstone, dont les filaments à flamber A, B ou C constituent l'un des bras. Deux des autres bras sont constitués par les résistances O Q, U et W. Les batteries d’accumulateurs K L, peuvent donner une force électromotrice variant de 2 à i3o volts. La résistance Q peut varier de ioà 20et à 40 ohms; U de 200 à 400 ohms et W de 10 à 10 coo ohms. On voit, groupés sur la conduite de gaz I, trois récipients : A pour le flambage sous pression atmosphérique, B pour le flambage dans le vide, C pour
- C) Voir La Lumière Électrique, 9 août 1885, p. 216, 18 septembre 1886, p. 53g.
- (a) Expériences Siemens et Halske, (Arc and Glow Lamps Maier., p. 3o6).
- fa) The Electrician, 1" avril 1887.
- le flambage dans la lampe meme au vide parfait ; des robinets à trois voies E D, permettent de mettre ces récipients en rapport avec la conduite de gaz ou avec la pompe à vide G. Les commutateurs I et R font passer le courant en A, B ou C. Le coupe-circuit Z rompt le circuit, dès que l’intensité du courant augmente trop ou qu’un filament se brise.
- Le procédé adopté par M. W. Maxwell consiste à renouveler sans cesse le gaz hydrocarburé autour
- Fig 6
- du filament, de manière que, sa composition et sa température ne variant pas, le dépôt de carbone se produise avec la plus grande uniformité possible du commencement à la fin du flambage. A cet effet, le gaz hydrocarburé traverse continuellement la lampe à une pression et avec une vitesse déterminées par l’expérience, pour chaque type de filament. L’opération est terminée lorsqu’un courant d’intensité donnée maintient la lampe à l’incandescence voulue. Le filament doit être, avant le flambage, purifié et débarrassé de ses gaz occlus en le chauffant au rouge, par l’électricité, dans un courant de gaz inerte, comme l’azote, rem-\ placé ensuite par le gaz carburé.
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- L’étalonnage exact des filaments est toujours une opération très délicate. MM. Powell et Sellott ont proposé, pour faciliter cette opération , l’appareil figure 7. Le courant est amené par les tiges D au filament à étalonner C, renfermé dans un globe de gaz inerte , et dont on fait varier l’immersion dans le mercure A B en soulevant plus ou moins, au moyen du petit treuil H, les vases a2 b2, communiquant avec A B. Le degré
- +
- d'émersion pour lequel le filament atteint l’incandescence étalon détermine sa longueur.
- La monture
- La monture de Thomson-Houston représentée par les figures 8 et 9, a pour objet de permettre l’insertion des lampes à incandescence en série, sans que la rupture du filament de l’une d’elles puisse le moins du monde compromettre la marche des autres lampes. La lampe de MM. Thomson Houston est, a à cet effet, pourvue de deux coupe-circuit formés, l’un parle croisement
- des attaches de platine TT' (fig. 8) l’autre par le ressort A, séparé du socle métallique B par une mince feuille de papier huilé qui brûle et laisse le courant passer librement de A enBdans le
- Fig. 8. — Thomson-Houston
- cas extraordinaire où le croisement des attaches T T' ne suffirait pas à rétablir la continuité du circuit rompu un instant par la cassure du filament.
- La monture de M. Stieringer a peur effet de
- Fig. 9. — Thomson-Houston
- parer au danger, qu’en cas de rupture du filament, le circuit vienne à se reformer d’une attache à l’autre par un arc, puis au travers du verre même de la lampe, de manière à paralyser l’action du coupe-circuit et à compromettre ainsi la marche des autres lampes en série. On évite ce danger en
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- remplaçant une partie du verre qui soude les attaches à la lampe par un bourrage d’amiante D (fig. 10) non conducteur insensible aux températures très élevées, de sorte que l’arc ne peut
- siste tout simplement (fig. 13) dans le prolongement B' de l’une des attaches du filament librement articulée en B de manière, qu’en cas de rupture du filament, le prolongement B' bascule et
- Fig. 10. — Sticringer
- Fig. 13. — Diek et Kennedy. —Protecteur
- vienne fermer le circuit a a par son contact, avec le haut ou le bas de la boucle b.
- jamais se continuer entre les attaches a a', au-delà du point b.
- La lampe de Woodhouse et Rawson représentée par la figure 14, est à deux filaments A et B, mon-
- ee d’unelongue tige de verre E, dont la fusion partielle assure la continuité du circuit par la miïe en contact des attaches, en cas de rupture du filament.
- tés en série. Dans la position actuelle du commutateur C, le petit filament seul est porté à l’incandescence. Lorsque le commutateur occupe la position indiquée en pointillés, le petit filament est coupé du circuit et c’est le grand filament, traversé par un courant plus intense, qui devient incan-
- Le protecteur de MM. Dick et Kennedy, con
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- descent. On peut aussi faire varier la lumière en employant toujours les deux filaments à la fois, mais en les groupant, comme l’indique la figure i5, tantôt en série, tantôt en dérivation, au moyen du double commutateur G C'.
- «
- La lampe portative de M. W. Swan, à l’usage des mineurs, se distingue par plusieurs détails ingénieux.
- La lampe H est alimentée (fig. 16 à 20) par quatre accumulateurs Planté, dont on a indiqué
- y(\\\\
- j i IH i iL
- Fig. 16, Ie/, 18 ei 19, — Swan. *— Lampe de mineur, coupe longitudinale, élévation, plan, coupe
- en a l’élément négatif, péroxyde de plomb, en b l'élément positif, plomb, séparé de a par un espace annulaire pour l’acide sulfurique, et groupés en série par les fils f. Le tout est soigneusement encastré et renfermé dans un bloc d’ébonite D, parfaitement étanche. Le commutateur G permet d'allumer ou d’éteindre à volonté.
- La lampe porte en K un indicateur de grisou
- formé de deux fils x etjy enfermés l’un, x, dans une petite lampe de Davy en communication avec l’air de la mine par des toiles métalliques, et l’autre, y, dans une ampoule fermée pleine d’air. Lorsqu’il n’y a pas de grisou, l’incandescence des deux fils est la même ; celle du fil x augmente s’il y a du grisou.
- L’indicateur de grisou représenté par les fi-
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- gures 20 et 21, permet en même temps d’en évaluer la proportion.
- En temps normal, les robinets v laissent l’air de la mine pénétrer librement dans le tube t et autour du fil de platine x, séparé du circuit. Lorsqu’on veut faire un dosage, on ferme les robinets v dont les contacts rr- complètent alors le circuit par le fil x. qui, porté en rouge, détermine la combustion d’une partie du grisou.
- Kig. 20 et 21 — Swan. — Indicateur de grisou
- Au bout d’un certain temps, on tourne les robi-binets v pas assez pour les ouvrir mais suffisamment pour rompre le circuit, et on laisse l'appareil se refroidir (’).
- La proportion de grisou renfermé dans l’air de la mine est alors indiquée par la quantité dont le liquide de / a monté dans le tube t.
- Gustave Richaud
- Voir La Lumière Electrique, du 3o octobre 1886, p. 23o.
- LES SIGNAUX DE CHEMINS DE FER
- A L'EXPOSITION DIÎ PHILADELPHIE DE 1884
- Le rapport du Jury de la section XXII de l’Exposition d’Électricité de Philadelphie en 1884, a paru, il n’y a pas longtemps, comme supplément au Journal of the Franklin Institute. La section XXII de l’exposition renfermait les signaux de chemins de fer, les appareils enregistreurs et instruments électriques analogues; le jury de cette section, présidé par M. W. A. Roger, a donné, en particulier, un rapport très détaillé sur divers signauxde chemins de fer exposés par des compagnies américaines. Quoique ces appareils soient connus, dans leurs grandes lignes du moins, il sera cependant intéressant d’eu donner une description un peu complète, qui permettra de juger, en parfaite connaissance de cause, des principes qui guident, dans cette matière, les ingénieurs américains, et de se faire une idée plus exacte des solutions adoptées de l’autre côté de l’Océan.
- La sous-commission du Jury, chargée spécialement d’examiner les appareils exposés pour la manœuvre des signaux sur les chemins de fer, a porté principalement son attention sur trois systèmes , ce sont ;
- 10 Les appareils de l’Union Switch and Signal C°, à Pittsburgh ;
- 2° Système de Hall, exposé par la Wharton Switch and Signal C°
- 3° Signaux acoustiques de Putnam exposés par là Railway Cab Electric Signal C° ;
- Appareils de l'Union Switcli and Signal C°. —
- Le principe fondamental sur lequel reposent les appareils de cette compagnie est la formation, au moyens de sections de voies isolées, d’un certain nombre de circuits électriques; la longueur de chacun d’eux est déterminée par la relation existant entre la force électromotrice de la pile et la distance à laquelle le courant conserve une intensité suffisante ; l’expérience a démontré que cette distance était de 1 à 2 milles.
- Cette disposition qui fait entrer en jeu les rails
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- eux mêmes permet de contrôler exactement l’état de la voie ; on peut constater non-seulement les ruptures de rails ou les actes de malveillance mais aussi, au point de vue de l’application du Block système, on peut se rendre compte si la voie est ou n’est pas occupée par un train qui y circule ; en effet, toute interruption du courant constant de la pile d’une section isolée a pour effet de mettre à l’arrêt le signal qui commande l’entrée de cette section.
- Ainsi, quand un train pénètre dans la section, il établit, au moyen des roues et de l’essieu, une communication métallique entre les deux rails et met le signal hors circuit.
- Des applications très fréquentes de ce système
- ont été faites pour le contrôle des appareils et signaux de Block interlocking du système Saxby et Farmer, qui sont très employés en Amérique. Nous ne nous arrêterons pas longtemps sur ces appareils de contrôle des manœuvres d’aiguille et nous passerons immédiatement à la description des applications du système de Y Union Switch and Signal Company au block système automatique.
- Dans ce système, la voie est divisée en sections d’interception d’une longueur de un mille au plus ; les rails d’une section sont isolés de ceux de la suivante par des supports intermédiaires en caoutchouc inventés par MM. Fischer et Horris, et interposés entre le patin, les éclisses et les tra-
- verses. Dans chaque section, par contre, les rails sont reliés entre eux à l’aide de fils conducteurs fixés à des rivets posés à l’extrémité du patin.
- La figure i donne la disposition schématique du circuit électrique aux extrémités des sections, pour une section A' ; les interceptions isolées sont indiquées en a a; l’un des pôles de la pile B est relié par le fil b à l’une des files de rails, l'autre pôle par le fil b' à la seconde file de rails.
- Un électro-aimant C dont les fils c et c sont reliés avec les deux files de rails est disposé à l’autre extrémité de la section. Ce circuit électrique est constamment fermé et, à moins que le courant ne soit interrompu ou qu’il y ait un court-circuit, l’armature de l’électro-aimant C est maintenue au contact. Elle ferme ainsi un deuxième circuit électrique traversé par un courant venant de la pile d et passant par les fils gcif^ ainsique par l’électro-aimant qui fait fonctionner le mécanisme du signal D.
- Si le courant de l’électro-aimant C est interrompu ou affaibli, soit qu’il y ait eu une rupture de rail ou un véhicule sur la voie, l’armature se détache, le circuit de la pile d est ouvert, en sorte que le signal D se met à l’arrêt. Lorsque la voie est dégagée, le courant est rétabli sur la section et le circuit de la pile d est fermé; le signal s’efface alors de lui-même.
- Les figure donne des vues de ce signal dans ses deux positions ; c’est simplement un disque à persiennes qui se meut à l’intérieur d'un anneau concentrique; son axe porte en outre, à son extrémité supérieure, une lanterne dont les feux donnent des indications concordantes.
- Le mouvement d’horlogerie qui forme le mécanisme moteur, est placé dans une boîte fixée à la partie inférieure; il est déclanché par l’électroaimant du second circuit. La force motrice est celle d’un poids ou d’un ressort. Nous renvoyons nos lecteurs qui s’intéressent à ce mécanisme
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- délicat et compliqué à la description qu’en donne le numéro du 19 mai 1880 de La Lumière Electrique.
- L'‘Union Switch and Signal Company, a installé dernièrement sur la ligne de Boston, à Albany, un perfectionnement qui consiste à obtenir la couverture d’un train dès qu’il entre dans une section, et à ne le découvrir en arrière que dès qu'il a dépassé de 3oo mètres environ l’entrée de cette section, c’est-à-dire, quand le signal d’entrée commence à assurer une protection efficace. Pour atteindre ce but, on crée
- Fig. 2
- à l’entrée de chaque section et aux dépens de sa longueur, une section auxiliaire de rails isolés d’une longueur de 3oo mètres; les communica-, tions électriques sont ensuite disposées de façon que le débloquage de la section précédente ne puisse avoir lieu qu’après la cessation de la dérivation de circuit électrique sur cette section auxiliaire.
- S’il existe dans une section une aiguille, par exemple une bifurcation de voie, la disposition générale du circuit devient alors celle que donne la figure 3.
- La voie déviée E est isolée en a a' et les rails de la voie principale A sont reliés en eet el par des fils conducteurs avec les rails opposés de la voie déviée. Lorsqu’une paire de roues s'engage sur cette voie;, elle produit le même effet que si
- elle se trouvait sur la voie principale, et le signal D se met à l’arrêt tant que le croisement de la voie déviée avec la voie principale n’est pas libre. L’interruption a1 des rails de la voie F est placée dans ce but assez loin de la bifurcation.
- Lafigure 1 donne aussi la disposition des circuits pour 3 sections consécutives renfermant chacune un signal D, D0 D2, placés assez loin du commencement de chaque section, pour qu’un train puisse s’arrêter avant son entrée dans la section, au cas où la voie n’est pas libre.
- Les applications du système d’isolation par les rails sont très nombreuses ; on peut citer en particulier le contrôle et l’enclanchement de la ma-
- D
- nœuvre automatique des sémaphores, à l’aide de l’air comprimé. Dans ce cas, la force motrice du ressort du signal avertisseur, est remplacé par la pression de l’air, dont une conduite règne sur toute la longueur de la ligne. On a ainsi un block-système pneumatique et électrique.
- La figure 4 donne les détails du système, pour un cas particulier ; la conduite d’air comprimé communique par des embranchements H, Hj,H2,
- avec les^boîtes D, D^,..de chacun des mâts qui
- portent deux bras RG, R^G4, R2G2 Le plus élevé de ces bras R, commande l’arrêt absolu et interdit de pénétrer dans la section à l’entrée de laquelle il est placé; le bras inférieur G indique au mécanicien qu’il doit être en mesure de s’arrêter à l'entrée de la section suivante ; ce bras inférieur joue, en quelque sorte, le même rôle que les disques à distance sur les lignes françaises.
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- Les trois diagrammes de la figure 4 montrent comment fonctionne le système dans les différents cas.
- Dans le premier schéma, un train eat supposé être dans la section A ; c’est pourquoi les deux bras R et G du sémaphore sont à l’arrêt. Dans le
- second diagramme, un train vient de quitter la section A et d'entrer dans la section A', en mettant les signaux R, et G, à l'arrêt, tout en laissant le signal G à l’arrêt, tandis que le bras R est par contre, mis dans la position voie libre. Le troisième diagramme enfin, montre un train
- Fig. 4
- dans la section A2. Les signaux R, R2 et G sont a voie libre, tandis que G reste dans la position d'arrêt pour indiquer au mécanicien du train venant de la section A que la section A2 est occupée.
- Dans la manœuvre de ces signaux, si le mécanicien trouve les deux bras du sémaphore dans la position voie libre, il peut continuer sa route à toute vitesse; si par contre, le bras G est à l’arrêt,
- il doit ralentir et se préparer à arrêter complètement le convoi à l’entrée de la section suivante si les deux bras du sémaphore de celle-cisont à l'arrêt.
- Le système de Y Union Switch and Signal Company peut aussi être appliqué à la protection des passages à niveau. Le disque des installations précédentes est alors simplement remplacé par une sonnerie qui se met à tinter dès que le cou-
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- rant est interrompu, c’est-à-dire, dès qu’un tjain est entré dans la section voisine et jusqu’à ce que le garde ait fermé sa barrière. Le circuit est alors rétabli et la sonnerie cesse de se faire entendre.
- La figure 6 indique sommairement la disposi-
- Fig. 5
- tion d’ensemble du système ainsi que les détails du relais Scott employé ( brevet du ?i octobre 1882). Le passage à niveau A est précédé dans chaque sens (la ligne étant supposée à voie uni-
- que) de sections isolées R, R2, reliées aux électro-aimants c et d du relais ; celui-ci est représenté à une plus grande échelle dans la figure 5.
- Lorsqu’un train s’approche du passage à niveau, en venant, par exemple , du côté droit, comme l’indique la flèche, la pile a est mise en court-circuit par les roues du train dès que le premier essieu a dépassé les isolements rK ; l’électroaimant d abandonne alors son armature d! qui vient fermer le circuit d’une pile locale a2 sur une sonnerie v. Lorsque toutes les roues ont quitté la section R' la pile a excite de nouveau la bobine à et l’armature d'est de nouveau attirée; la sonnerie cesserait alors de fonctionner si le courant de la section R3 actionnant l'électro-aimant c n’était pas, lui aussi, mis en court-circuit par le train, en sorte que le circuit de la pile locale est fermé par l’armature c4. La sonnerie
- r |V .. . .
- — > R i R2
- Fig. 6
- ne cesse donc de tinter que lorsque le train a franchi l’isolement r3. Le fonctionnement a lieu d’une manière analogue lorsque le train circule en sens inverse.
- La sous-commission du jury a rassemblé le plus grand nombre de renseignements statistiques qu’elle a pu, relatifs au fonctionnement du système de VUnion Switch and Signal Company. Nous extrairons de ces documents le fait suivant :
- La ligne de Boston à Albany est pourvue de 24 appareils avertisseurs ; ces signaux ont été actionnés 25 1 976 fois pendant une période de 12 mois; le nombre des arrêts de trains a etc de 5 3o6 dont 4290 causés par la présence d’un train dans la section, 60 par la négligence des agents, 5o par des défauts de la voie, etc.; le nombre total des arrêts non motivés a été de 966.
- Commme on le voit, la grande majorité des arrêts n’ont pas été accidentels mais sont le résultat du fonctionnement réguliej du Block-sys-
- tème et démontrent par conséquent l’utilité de son installation.
- A. Palaz
- (A suivre)
- LA
- TÉLÉGRAPHIE SOUS-MARINE <f>
- TROISIÈME PARTIE
- IMMERSION ET RÉPARATION
- DES CABLES SOUS-MARINS
- La flotte télégraphique affectée à la pose et à l’entretien des cables sous-marins, et créée en
- (1) Tous droits de reproduction et de traduction réserves. — Voir La Lumière Electrique depuis le 2 juillet 1887.
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- Fig 150. —
- Vue de l’arrière du « Great Eastern » pendant un coup de vent
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- majeure partie après la célèbre campagne faite par le Great Eastern (fig. i5o) dans l’Atlantique en 1866, comprend aujourd’hui une trentaine de navires de toutes dimensions.
- Quelques uns d'entre eux, en raison de leur tonnage élevé, peuvent embarquer une longueur considérable de cable et sont ainsi éminemment propres à l’immersion, dans l’Océan, des grandes lignes atlantiques; mais, par suite de leur masse, de leur grand tirant d’eau, de leur moindre facilité d’évolution et des dépenses plus considérables qu’entraine leur armement, conviennent moins bien aux réparations, même en mer profonde, et à tous les travaux qui s'exécutent dans le voisinage des côtes. D’autres, d’un tonnage relativement faible, sont, au contraire, exclusivement affectés par les Compagnies et les Gouvernements propriétaires de cables, à l’entretien de leurs lignes sous-marines : ils stationnent tout armés dans un port à proximité de ces lignes, toujours prêts à se porter sans délai sur le lieu d’une avarie, dès qu’elle leur est signalée, pour la réparer le plus promptement et le plus économiquement possible.
- D’autres navires enfin, intermédiaires comme tonnage entre les précédents, sont employés à la fois aux immersions et aux réparations. Ils ne peuvent embarquer de très grandes quantités de cable; mais les longues lignes, lorsqu’elles n’ont pas à franchir une étendue d’eau considérable, comme l'Atlantique, étant divisées en sections, de manière à en faciliter l’entretien et l'exploitation età en augmenter le trafic, ces navires peuvent ou revenir plusieurs fois à leur port d’attaché," pour prendre de nouveaux chargements de câbles qu’ils immergent successivement, ou se faire accompagner par des transports qui leur fournissent, au fur et à mesure que leurs cuves se vident, le câble nécessaire à la constitution des différentes sections de la ligne. Ce dernier système a l’inconvénient de nécessiter plusieurs lovages et par suite de déformer les câbles dont la pose devient ainsi plus difficile. Il est prudent de n’y recourir que lorsque l’immersion ne doit pas se faire dans des eaux très profondes.
- Pendant longtemps les navires affectés aux opérations de télégraphie sous-marine étaient simplement choisis, parmi ceux qui existaient déjà dans le commerce, d’après leur tonnage, la facilité avec laquelle ils devaient se prêter à l’installation des cuves et des machines et l’ensemble de leurs qua-
- lités nautiques : on leur, faisait subir ensuite des transformations plus ou moins importantes, de manière à les adapter le mieux possible à leur nouveau service. Mais on reconnut bientôt que les exigences de ce service étaient si étendues et si multipliées qu’il ne devenait possible d’y satisfaire qu’en construisant des navires entièrement neufs dont ies plans étaient conçus en vue de cette affectation spéciale.
- D’une part, en effet, le pont supérieur doit être libre, sur une certaine largeur au moins, dans toute sa longueur, de l’extrême avant à l’extrême arrière du navire, soit pour donner passage au câble, soit pour faire place aux machines de pose et de relèvement; d’autre part, il faut pourvoir a l’installation de vastes cuves en fer, destinées a. recevoir les câbles, qui sont souvent de modèles différents et dont chaque type particulier doit être toujours accessible. Ces cuves dont les dimensions doivent être les plus grandes possibles et ne sontlimitéesque par celles du navire même, doivent en outre occuper des emplacements tels que toutes chargées, elles ne puissent nuire à la stabilité du bâtiment. D’autres cuves plus petites sont nécessaires pour les cordages de dragues et de bouées et des magasins doivent en outre être réservés pour les chaînes en fer, les grappins, les champignons, les petites bouées, les cordages en chanvre et tout le menu outillage ; les grandes bouées restent ordinairement placées sur le pont ou sont attachées aux haubans des mâts. Le navire doit enfin pouvoir marcher, avec une égale facilité, soit en avant, soit en arrière, et recevoir commodément du lest en route même, au fur et à mesure qu’il se trouve allégé par le câble déroulé, de façon à rester dans de bonnes conditions de stabilité et de navigation. Un pareil programme implique une forme particulière pour la coque ét des dispositions de machines toutes spéciales, qui ne peuvent être obtenues sur un navire existant, quelles que soient les transformations que l’on puisse se proposer de lui faire subir.
- La Compagnie Hooper, la première, comprit l’importance de ces considérations et fit construire, en 1872, un grand navire de 5ooo tonneaux, le Hooper dont les cuves, liées à la membrure du navire, furent installées en même temps que le navire lui-même. L’année suivante, MM. Siemens frères firent mettre en chantier, en vue de l’immersion, en 1874, d’un nouveau câble atlantique, pour le compte de la Direct United States câble C°,
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- un batiment de 6000 tonneaux qui reçut le nom de Faraday (fig. i5i), et qui, dote par eux de tous les perfectionnements que comportaient à la fois l’architecture navale et la mécanique industrielle, est resté jusqu’à présent le type le plus parfait des navires de ce genre. Le Faraday mesure 120 mètres de long, 17 mètres de large et 12 mètres de profondeur. Des parois toutes droites lui ont assuré une vaste capacité'et ont permis d’y
- installer trois énormes cuves de i3 mètres de diamètre sur 9 de profondeur, placées l’une à l’arrière et les deux autres à l’avant. Ces cuves faites de plaques de fer rivées les unes sur les autres forment comme une double rangée de voûtes arc-boutées contre les parois du navire, ce qui lui donne une solidité exceptionnelle : elles sont, en outre, reliées entre elles et à l’ensemble de la coque par cinq ponts métalliques dont le premier et celui du
- Fig. 151. — Lo « Faraday »
- milieu sont doublés en bois pour les convenances de l’équipage. La coque est double et l’intervalle compris entre ses deux parois est occupé par une forêt de poutres et de solives en fer qui supportent les cuves et renforcent dans le sens longitudinal l’ensemble de la membrure du batiment. Cet intervalle est encore divisé transversalement en compartiments étanches que l’on remplit d’eau lorsqu’il devient nécessaire de lester le navire. Tous ces compartiments, de même que les cuves, peuvent être vidés, chacun séparément, à l’aide d’une pompe à vapeur : un jeu très complet de
- conduites munies de robinets est installé à cet effet à demeure dans toute la longueur du batiment ; le tout est parfaitement étiqueté et repéré, de telle sorte que les différentes manœuvres en peuvent être faites sans aucune hésitation. Tout en plaçant ainsi le navire dans les meilleures conditions de stabilité durant l’immersion même d’un câble, la Compagnie réalise encore une économie à la fois de temps et d’argent, puisque le bâtiment, une fois ses opérations terminéees et sa provision de charbon complétée, le cas échéant peut reprendre immédiatement la mer.
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- Le Faraday n'a. pas de quille proprement dite; mais deux fausses quilles limitent, de chaque côté, l’amplitude du roulis. Extérieurement, il diffère encore des autres navires en ce que son avant et son arrière sont exactement semblables l’un à l’autre. Il est muni d’un gouvernail à chacune de ses deux extrémités, et peut ainsi aller soit en avant, soit en arrière, suivant les besoins, avec une égale facilité. Ces deux gouvernails sont manœuvrés chacun soit par une machine à vapeur, soit à bras, au cas où une avarie accidentelle surviendrait à la machine. Deux groupes distincts de machines Compound, avec condenseurs à surface, actionnent deux hélices parallèles indépendantes l’une de l’autre, ce qui permet de faire tourner le navire presque sur place, avantage précieux dans les opérations de relevage et dans celles de pose des atterrissements. Enfin, toutes les grosses manœuvres d’ancres, de chaînes, de bouées, canots, etc., se font à l’aide de petits treuils à vapeur disséminés dans toute la longueur du pont. Au-dessus de la passerelle la plus élevée, en un point aussi éloigné que possible de la masse de fer variable contenue dans le navire, se trouve un compas de sir W. Thomson qui sert de régulateur aux autres compas. Les navires chargés de procéder à une immersion, étaient précédemment accompagnés toujours d’un second navire, dont la mission se bornait à leur indiquer la route et à leur prêter l’aide dont ils pouvaient éventuellement avoir besoin : cette dépense se trouve ainsi évitée.
- Un réseau télégraphique très complet permet, en outre, de transmettre rapidement des ordres dans toutes les parties du navire.
- En 1879. MM. Siemens frères ont fait construire pour la Compagnie française du Télégraphe de Paris à New-York, un second navire de dimensions plus réduites que le Faraday, aménagé d’une manière analogue. Ce navire appelé Pouyer-Quertier (fig. 02), du nom du président de cette compagnie, possède également deux hélices indépendantes et deux gouvernails mobiles à volonté soit à bras, soit à la vapeur: sa vitesse normale est de 10 nœuds à l’heure. Ses dimensions principales sont: longueur, 85 mètres; largeur, 12 mètres; profondeur* 8 mètres; poids du chargement, 1800 tonnes. Le Pouyer-Quertier contient deux cuves principales, outre plusieurs cuves secondaires pour les filins de dragues et de bouées et les câbles relevés. Les machines de pose
- et de relèvement du Pouyer-Quertier, de même que celles du Faraday, ont été établies dans les conditions les plus parfaites connues à ce jour, de sorte que si le Faraday constitue le modèle du navire de pose des grandes lignes sous-marines, le Pouyer-Quertier peut être considéré comme le type du navire de réparation ou d’entretien.
- Ces machines, bien que présentant une certaine diversité sur les différents navires, comprennent aujourd’hui encore les mêmes organes essentiels que celles qui ont servi, il y a 25 ou 3o ans, à la pose des premiers câbles atlantiques. De nombreux perfectionnements de détails y ont été introduits toutefois : on a notamment ou complètement supprimé ou allégé, dans la mesure où il a été possible de le faire sans en compromettre la solidité, toutes les parties succeptibles de former volants. C’est même là le caractère distinctif essentiel des machineries modernes: le déroulement peut ainsi être arrêté plus rapidement et on évite surtout que le câble, entraîné par la machinerie elle-même, ne devienne mou sur le tambour et ne glisse, entraîné par le poids de la partie suspendue dans l’eau, sans qu’il soit possible de l'arrêter. Ce genre d’accidents s’était reproduit fréquemment pendant les premières immersions en eau profonde, dans la Méditerranée.
- La disposition d’ensemble des machines de pose et de relèvement étant déjà connue, nous allons en étudier successivement toutes les parties ; nous nous occuperons ensuite des engins spéciaux employés dans les opérations de pose et de relevage des câbles, bouées, chaînes, grappins, filins de bouées et de dragues, machines à sonder, etc. Nous exposerons enfin la théorie mécanique de l’immersion des câbles sous-marins, les différentes méthodes employées pour poser lesatterrissements et celles suivies pour les réparations soit aux abords des côtes, soit en mer profonde.
- A. — Cuves
- Les cuves sont faites en plaques de fer d’un centimètre environ d’épaisseur , rivées les unes sur les autres et consolidées extérieurement à l’aide de fers cornières. Elles doivent être parfaitement étanches et disposées de manière à être, à volonté, remplies d’eau ou vidées avec la plus grande facilité. Le fond, au lieu d’être plat, en est légèrement bombé et forme une cuvette dans laquelle viennent se rassembler les eaux; une ou-
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- verture, munie d’un robinet et placée au point le plus bas, permet de vider entièrement la cuve et de la nettoyer à fond, lorsqu’elle ne contient pas de câble.
- Les cuves ont généralement la forme de cylindres à section circulaire. Quelquefois cependant la disposition du navire oblige de leur donner une section ovale ; parfois aussi elles comprennent une partie droite, plus ou moins longue,
- terminée par deux parties demi-circulaires (fig. 153).
- Suivant l’axe des cuves est disposé un tronc de cône en tôle, légèrement évasé par le bas, ayant au moins 2 mètres de diamètre à la base, afin que la flexion des premiers tours du câble ne soit pas trop vive, et terminé à sa partie supérieure par une base plate dont les bords sont légèrement arrondis. C’est contre les parois de ce tronc de
- Fig. 152, — Le « Pouyer-Quertier
- cône que, par abréviation, on appelle d’ordinaire simplement cône, que le câble s’élève verticalement en se déroulant. Pour les gros câbles d’atterrissement, on recouvre quelquefois le cône fixe d’un cône mobile en bois et h clair-voie, destiné à augmenter le diamètre des premières loves. Quelquefois deux cuves sont emboîtées Tune dans l’autre (fig. 154 et i54^) ; la cuve intérieure contient des filins de dragues ou de bouées et ses parois servent de cône à la cuve extérieure dans laquelle on peut lover de très gros câbles. L’intérieur des cônes est souvent employé comme caisse
- a eau pour conserver à bord de l’eau fraîche lorsqu’on traverse les mers équatoriales.
- Pour empêcher plusieurs tours de câble de se soulever à la fois, par suite de l’adhérence due à la composition bitumeuse, et éviter les grands coups de fouet de la partie soulevée, sous l’action de la force centrifuge, le câble est guidé par deux cercles horizontaux, en fer tubulaire; leur nombre varie de 2 à 4. Le premier, très voisin de la petite base du cône et d’un diamètre intérieur un peu supérieur seulement à cette base, est fixé (fig. 1 55) invariablement par des supports extérieurs au
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- plafondde la cuve ; les autres un peu plus grands que la grande base du cône, sont reliés chacun à quatre traverses horizontales en fer creux, arrondies à leurs points d’attaches sur le cercle ; leur extrémité opposée libre est mobile à l’intérieur de rainures verticales pratiquées dans les parois
- de la cuve. Des tubes creux verticaux, fixés aux traverses et s’emboîtant les uns dans les autres, passent à travers le pont du navire et servent de guides supplémentaires. Une corde attachée aux traverses, s’enroule autour de poulies fixées au plafond et permet d’abaisser ou de relever à
- Fig. 153
- volonté chaque cercle. Le plus bas d’entre eux doit toujours se trouver à 40 ou 5o centimètres au plus de la couche de câble qui se déroule. Les deux cercles intermédiaires ne sont utiles, que lorsque, par suite de la grande hauteur delà cuve, et conséquemment de la trop grande distance entre les deux cercles extrêmes, le câble des couches les plus basses est exposé à fouetter trop vivement le long du cône.
- Chaque cercle présente, en un de ses points,
- Cizve
- Fi g . 154
- une partie saillante destinée à recevoir, pendant le déroulement, le bout inférieur du câble lové dans la cuve. Ce bout doit nécessairement être libre pour que l’on puisse, d’une part, procéder aux essais électriques avant et durant l’immersion, et d’autre part, l’épisser en cours même d’immersion, sur l’extrémité supérieure du câble enroulé dans une cuve voisine, sans qu’il soit nécessaire
- de laisser le navire stoppé en pleine mer pendant les trois ou quatre heures que demande la confection d’une longue épissure.
- A cet effet, chaque cercle (fig. 156) est coupé en deux points voisins A et B, par des sections faites toutes deux normalement au plan du cercle, mais dont l’une est normale à la circonférence en A, tandis que la seconde lui est oblique en B. Une tige M C munie d’une manette est fixée à l’arc A B et peut tourner autour de son extrémité C, à l’aide d’une charnière que porte la pièce en fer recour-
- JUoublê
- Fig. 154 bis
- bée AC B montée sur le cercle. Une targette A maintient ordinairement en place l’arc A B qui se raccorde exactement avec le cercle AB et ne peut faire aucune saillie à l’intérieur. On le fait tourner autour de la charnière C lorsqu’on veut transporter le câble de la pièce AC B à l’intérieur du cercle ou inversement.
- Quelquefois l’arc AB manque complètement
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- en un ou plusieurs points du cercle ; celui-ci e alors prolongé par une partie radiale ac (fig. 157) et un arc de spirale bc qui se raccorde exactement au cercle en b; le tout est disposé de telle sorte que le câble en se déroulant dans le sens de la flèche, ne puisse jamais venir buter contre la
- Fig. 156
- partie droite ac. Pour plus de sûreté, on complète le cercle, pendant le déroulement, par une pièce en fer que l’on attache avec du bitord, à la place laissée libre par l’arc manquant ab.
- Sur le prolongement de l’axe de chaque cuve, se trouve une bague en fonte à bords bien arrondis (fig. 158) formée de deux pièces dont l’une est mobile autour de l’autre et maintenue en place à l’aide d’une goupille.
- a. — Lovage du câble dans les cuves
- Le câble , soutenu de distance en distance par de petites poulies, arrive des cuves de l’usine sur
- Fig. 167
- le navire et fait un ou deux tours sur un tambour placé au-dessus de la cuve dans laquelle il doit être enroulé. Ce tambour, muni d’un compteur, est actionné par une machine à vapeur. Pour éviter un déroulement accidentel trop rapide du câble, dû à des variations brusques dans la marche de la machine, et les coques qui en pourraient être la conséquence, au lieu de faire agir la ma-
- chine directement sur le tambour, on lui fait commander une poulie entourée d’un frein: les deux extrémités de la bande d’acier de ce frein forment une charnière dans laquelle on engage un axe qui est relié au tambour à l’aide d’une manivelle. On règle la tension du frein de telle sorte qu’au delà d’une certaine vitesse, le frein ne soit plus entraîné par la poulie: le tambour se trouve alors arrêté.
- Lorsqu’on embarque de gros câbles d’atterrissement, on remplace le tambour par une poulie à gorge surmontée d’une poulie jockey, afin de ne pas briser le câble sur une circonférence à petit rayon.
- Le bout du câble descend à l’intérieur des cercles jusqu’au fond de la cuve et remonte le long de ses parois : on en met en réserve 5o à 60 mètres que l’on attache au plafond. On en commence ensuite le lovage sur le fond en partant des bords extérieurs et serrant les tours les
- Fig. 158
- uns contre les autres, jusqu’à ce que l’on arrive au cône. A ce moment, on fait repartir le câble tangentiellement à celui-ci, par dessus la première couche jusqu’aux parois de la cuve et on commence le lovage delà seconde couche. De petites lattes en bois sont placées de chaque côté du retour de câble pour former à la seconde couche, dans le voisinage de ce retour, une sorte de plan incliné qui empêche le poids des couches supérieures de la détériorer. On opère de même pour les couches suivantes en ayant soin de diriger les retours successivement dans tous les azimuths, pour que les diverses couches successives forment une surface plane et horizontale.
- Chaque couche, dès que le lovage en est terminé, est badigeonnée avec un lait de chaux, pour éviter l’adhérence qui serait due à la composition bitumineuse dont le câble est recouvert.
- Les marques en cuir ou en gutta-percha que l’on a attachées à l’usine sur le câble, en tous les | points correspondant à une soudure de l’âme, j et de mille en mille, sont vérifiées et renouvelées
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- en cas de besoin ; les épissures sont peintes en | sement notées et reportées sur un registre dont rouge, au minium. Leurs positions sont soigneu- | nous donnons le modèle ci-après.
- Navire le.....................
- Cuve n°
- Cable de
- à
- Modklk n° 3
- Dûtes I Numéros des couches 2 • Nombre du tours pur conciles 3 Marques dus joints Marques des milles Kpissures I.onjruou r du câble en milles ma rhis IO Observa lions I f
- Numéro du joint 4 Nombre du tours jusqu'au joint 5 Numéro du millo 6 - Nombre de tours jusqu’à lu marque 7 Numéro do l’épîssuru 8 Nombre de tours jusqu’à l'épissure 01
- Signature :
- Au-dessus de la seconde couche de câble, comptée à partir du bas de la cuve, on place d’ordinaire deux ou trois pièces de grosse toile, afin que, durant le déroulement, on soit averti, en temps utile, de l’épuisement prochain de la cuve, et que l’on puisse prendre des dispositions en vue du changement de cuve.
- On remplit, en outre, la cuve d'eau, au fur et à mesure que les couches de câble s'élèvent, de telle sorte que l’eau vienne toujours effleurer la couche que l’on enroule.
- L’état électrique du câble enfin est mesuré immédiatement avant et immédiatementaprès son embarquement, à l’aide d'appareils placés à l’usine, ces appareils étant plus sensibles que ceux employés à bord. Pendant tout le temps de l’embarquement même, on mesure avec soin l’isolement du diélectrique, et l’on s’assure de la continuité du conducteur.
- Lorsque le lovage est terminé, le câble est entièrement noyé sous l’eau et la cuve fermée. On renouvelle l’eau de temps en temps pour éviter les mauvaises odeurs qui pourraient résulter de la fermentation des matières textiles qui recouvrent l’âme. Mais on a soin, surtout lorsque la température extérieure est élevée, de ne pas vider la cuve entièrement, même pour la remplir d’eau immédiatement après. Il est préférable d’en extraire une hauteur d’un mètre environ, qu’on remplace par de l’eau fraîche ; celle-ci, par sa différence de densité, ne tardant pas à tomber au fond, on épuise une nouvelle quantité d’eau qu’on remplace de même et on continue ainsi jusqu’à
- ce que l’on puisse considérer toute l’eau comme suffisamment pure.
- Pour mesurer la température de.l’eau des cuves à diverses profondeurs, M. Siemens dispose de distance en distance dans la cuve, pendant le lovage, de petites bobines de fil de cuivre recouvert, dont les bouts restent en dehors de la cuve, et dont les résistances électriques à la température de 24° C., sont exactement connues. La mesure de la résistance du cuivre de ces bobines, permet ensuite d’en déduire très exactement la température du milieu dans lequel elles sont plongées.
- b. — Changement de cave durant Vimmersion d'un câble
- Lorsque le lovage dans la cuve est terminé, on fait passer le bout des 5o mètres réservés de câble dans les parties renflées de tous les cercles et on peut l’épisser sur le bout supérieur du câble d’une cuve voisine. Mais cette dernière opération ne s’effectue généralement que pendant le déroulement du câble de la première cuve. Lorsqu’on arrive à l’avant-dernière couche, ce que les pièces de toile que l’on a eu la précaution de placer sur cette couche font connaître facilement, on ralentit la vitesse du navire, et on soulage les freins pour que le câble prenne du mou. Lorsqu’il ne reste plus dans la cuve qu’une seule couche de câble à dérouler, on fait stopper le navire qui perd son erre pendant le déroulement de la plus grande partie de cette couche et on continue à laisser filer du câble pour diminuer le plus pos-
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- sible sa tension. Arrivé aux quatre ou cinq derniers grands tours, on laisse tomber les freins à bloc pour arrêter complètement le déroulement, en faisant faire machine en arrière au navire, dans le cas où il ne serait pas encore parfaitement immobile. Dès que l'immobilité complète est obtenue, on bosse le câble à l’arrière du navire, on ouvre les parties saillantes des cercles pour en faire sortir le câble que l’on ramène dans la cuve contenant le nouveau câble à dérouler, et on l’y love avec les quatre ou cinq tours restant dans le fond de la première cuve. Lorsque le double du câble se présente, on ouvre la bague qui sert de guide, dans Je haut de la cuve, et deux ou trois hommes en font sortir le câble avec précaution pour ne pas l’endommager. Le pont du navire est fendu ordinairement sur une longueur de un mètre du côté où s’ouvre la bague, pour que l’on puisse en tirer le double du câble sans le plier à trop petit rayon. Il est essentiel, dans cette opération, d’éviter avec le plus grand soin la formation des coques : des hommes très exercés doivent seuls en être chargés. Dès que tout le câble est lové dans la seconde cuve, le déroulement peut en être repris. Toutefois, la mise à l’eau de l’épissure exige des précautions spéciales : les freins sont desserrés d’abord de manière à laisser le câble filer à la mer à sa demande ; on remet ensuite le navire en marche, très doucement d’abord en laissant toujoursfiler le câble;on augmentelavitessedunavire progressivement jusqu’à ce qu’il ait repris sa marche normale.
- Un changement de cuve exige toujours le sacrifice d’au moins deux milles de câble dans les très grands fonds et on ne doit pas hésiter à le faire pour arriver à poser l’épissure sur le fond avec aussi peu de tension que possible.
- c. — Calcul de la longueur de câble lové dans une cuve
- La longueur de câble que peut contenir une cuve à section circulaire, se calcule par la formule suivante :
- Soit R (fig. i 59) le rayon de la cuve, h sa hauteur, r le rayon moyen du cône, d le diamètre du câble.
- Le nombre de tours de câble contenus dans une couche sera
- R — r d
- La longueur du premier tour de câble sera
- 2 * (r+i
- celle du dernier
- par conséquent, celle d’une couche
- * (R +r) (^ïr1) = d (R2 ~
- La cuve contenant environ ~ couches, la lon-
- d
- gueur totale du câble sera approximativement
- Les couches de câble pouvant rentrer un peu
- Fig. 153
- les unes dans les autres, le nombre des couches,
- au lieu d’être est plus grand de 8 0/0 environ ;
- d’un autre côté, l’épaisseur des retours du câble diminue le nombre des couches dans la même proportion à peu près. Il suffit donc d’ajouter à à la longueur ci-dessus celle de ces retours eux-
- mêmes - (R — r), ce qui donne pour la longueur
- totale du câble
- t ,R-r) (, + üS+l!)
- B. — Machine pe pose
- Le câble devant prendre une position horizontale en arrivant sur le pont, on y place une roue à gorge dont la tangente verticale est dans le prolongement de l’axe de la cuve et dont le plan est orienté dans la direction de la machine de pose» Gomme le câble n’embrasse que le quart de la Circonférence de cette roue, on la remplace quel-
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- quefois par des quadrants fixes, pièces en fonte représentant le quart d’une poulie à gorge à très grand diamètre, qui sont établies à demeure et sur ltsquelles le câble glisse à frottement.
- Le câble, guidé par des dalles en bois ou en fer aux changements de direction desquelles se trouvent, soit des poulies à gorge, soit de simples rouleaux, arrive ensuite à la machine de pose proprement dite, qui comprend comme parties essentielles les appareils de retenue, le tambour, le frein, le dynanomètre et la roue d'immersion.
- a, — Appareils de retenue
- Six roues, surmontées de poulies-jockeys et munies chacune d’un frein, avaient été installées à bord du Great Eastern, pour servir d’appareils de retenue, de manière à faire arriver le câble tendu sur le tambour. Mais comme, par leur
- Tambour d i
- force vive, elles déterminaient, au moment du serrage à bloc des freins, la continuation du déroulement du câble, lequel glissait alors sur le tambour, on ne tarda pas à les réduire à deux seulement et on allégea autant que possible toute cette partie de la machinerie. Les inconvénients que nous venons de signaler ne furent cependant qu’atténués. On remarqua, en outre, qu’au moment où le déroulement recommençait, les roues de ces appareils ne se mettant pas en mouvement en même temps que le tambour, le câble était soumis, entre ces deux points, à des tractions brusques qui, par de très grandes profondeurs, pouvaient en faire craindre la rupture. Dans les pays chauds , enfin, la composition bitumineuse qui forme l’enveloppe extérieure des câbles, ramollie sous l’action de la chaleur, se collait entre les roues et leurs jockeys et finissait bientôt par en rendre le mouvement impossible. On arriva ainsi en peu d’années à supprimer entièrement ces machines à bord de tous les navires qui en étaient pourvus.
- Sur le Faraday, on dut, pendant l’immersion du câble atlantique de 1879, caler les deux roues O et O' et on obtint une certaine retenue du câble en avant du tambour, en les lui faisant contourner en forme de 8 renversé, ainsi que l’indique la ligure 160.
- En 1871, sir Ch. Bright remplaça ces appareils, à bord de la Dacia, navire de r856 tonneaux, appartenant à l'India Rubber, Gutta percha and Telegraph Works C°, par une double rangée de pièces semi circulaires en fonte, placées sur un bâtis très solide. L’une des rangées (fig. 161) est fixe; les pièces de l’autre sont disposées de façon à ce que chacune d’elles soit en regard de l’espace
- fig 161
- libre entre deux pièces de la première rangée ; elles peuvent, en outre, être déplacées à l’aide d’un volant agissant sur des engrenages. L’inter-vallé compris entre les deux rangées peut ainsi être augmenté ou diminué à volonté, d’où résulte une déformation plus ou moins grande du câble glissant entre les deux rangées, et un ralentissement correspondant dans son déroulement.
- b. — Tambour
- Le tambour (fig. 162) est une grande roue d’environ deux mètres de diamètre, à gorge plate de quarante centimètres de largeur environ, munie de deux rebords faisant saillie de six ou huit centimètres. Cette roue qui doit être construite en tôle très légère, pour en diminuer le plus possible
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- la masse et, par suite, la force vive qui reste toujours néanmoins considérable en raison de la rapidité de sa rotation, est montée en porte à faux à l’extrémité d’un axe très solide.
- Le câble s’enroule ordinairement trois ou quatre fois sur le tambour : les brins d’arrivée et de départ ne sont pas, par suite, dans un même plan et leur distance varie avec le diamètre du câble. Pour donner à chaque brin la direction qui
- lui convient, et l’empêcher de chevaucher sur les voisins, on fait passer le câble de chaque côté du tambour, soit sur une roue à gorge dont on peut régler la position sur son axe, soit entre deux rouleaux verticaux qui peuvent se déplacer légèrement dans une direction perpendiculaire à la ligne du câble et être calés au point jugé convenable.
- Contre la jante du tambour (fig. 163), aux points
- Fig. 16??
- d’arrivée et de départ du câble, peuvent s’appliquer des pièces en acier très dur , recourbées suivant un arc de la circonférence du tambour, qu'on appelle couteaux. Ces couteaux amincis à leur extrémité, sont l’un, celui qui se trouve du côté des appareils de retenue, fixe ; l’autre, celui qui se trouve du côté du dynamomètre, mobile. A cet effet, ce dernier AB (fig. 164) est porté par un levier CD mobile autour d’un axe D ; une vis E que l’on manœuvre par le volant F permet de le rapprocher ou de l’écarter à volonté de la jante du tambour.
- Le couteau d’avant est appliqué contre le rebord du tambour le plus voisin du brin de câble arrivant de la cuve, et le couteau d’arrière contre le rebord diagonalement opposé. Le premier est destiné à repousser successivement, pendant l’immersion, les tours de câble déjà enroulés sur le tambour, de manière à faire place au brin qui arrive pour s’enrouler à son tour. Le second est appelé à faire le même office en cas de relèvement du câble par la machine de pose: c’est pour ce motif qu’on l’a rendu mobile. Le couteau d’avant ne sert pas à ce moment ; mais les relevages ne
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- se faisant qu’exceptionnellement avec les machines de pose, on peut se dispenser de la complication qu'entraînerait la possibilité' de de'placer ce couteau.
- Pendant la pose, les couteaux, bien que trempés aussi fortement que possible, s’usent très ra-
- Fig 163
- pidemcnt. On profite ordinairement de l’arrêt que nécessite un changement de cuve pour remplacer ces pièces. Quelquefois, le couteau comprend une partie antérieure amovible qui seule doit être changée ; on a alors des plaques de rechange toutes prêtes et tout est disposé pour que l’opération puisse se faire le plus promptement possible.
- Un compteur du nombre de tours faits par le tambour est monté sur son axe. Pour en déduire la longueur de câble posé, on ajoute la circonférence du câble à celle du tambour et on prépare
- à l’avance une table de correspondance des nombres de révolution du tambour aux longueurs de câble déroulées.
- Un petit marteau frappe un coup sur un timbre à chaque révolution du tambour. Avec une montre à secondes, on peut donc facilement déterminer la^vitesse de déroulement du câble.
- E. WllNSCHENDORFF
- ( A suivre. )
- Une erreur de. mise ca pages s’est produire dans notre
- précédent article. A partir de la 11* ligné, 2* colonne, page 626, il faut lire ainsi :
- ..................... . . On l’y laisse pendant
- un autre quart d’heure ; puis on l’en retire et on le laisse refroidir à l’air.
- On remplace les deux bandes extérieures de calicot par des bandes neuves et on procède à l’essai du joint.
- d. — Épissure des armatures en Jer
- Lorsque deux bouts de câbles semblables, armés de fer, A et B, (fig. 149) doivent être épissés l’un sur l’autre, on fait, à 3o centimètres de distance environ, à partir de l’extrémité de l’un des câbles, A par exemple,unepetiteligature àl’aide de fildeferde 1 millim. de diamètre, pour maintenir en place les enveloppes extérieures ; puis on coupe au couteau les bandes de toile goudronnées, et à la lime chaque fil de fer individuellement. On met de côté les fils des deux couches intérieures de jute et de chanvre et on prépare l’extrémité de l'âme supposée en parfait état, pour en souder successivement le cuivre et la gutta-percha sur les parties correspondantes du câble B.
- On fait, en petit fil de fer, une ligature à une distance de l’extrémité du câble B qui varie avec la profondeur à laquelle l’épissure devra être immergée: dans les petits fonds cette longueur est ordinairement de 3 mètres ; dans les grands fonds, elle atteint jusqu’à 3o mètres. Après avoir coupé les bandes de toile goudronnées, on prend successivement chaque fil de fer de l’armature, on le tourne autour du câble un nombre de fois suffisant pour le retirer entièrement de son lit, en
- E. W.
- NOTES COMMUNIQUÉES
- A
- L’ASSOCIATION BRITANNIQUE
- SUR LE FIL DE CUIVRE
- A la séance tenue à Aberdeen en 1885, par la British Association, j’ai communiqué à la section A, les observations relatives au fonctionnement des fils de cuivre entre Londres et New-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLEC TRICITÊ
- 37
- castle. Je signalais à l’attention, la résistance mécanique remarquable du cuivre quand il est pur et étiré dur, et faisais remarquer en meme temps, que ces fils sont pratiquementexempts de l’inertie électromagnétique, qui, dans les fils de fer, tend à s’opposer au passage du flux électrique. Le succès de cet essai a eu pour conséquence la construction de quatre lignes en cuivre, de Londres jusqu’à Dublin, qui communiquent, avec un nouveau cable, entre Nevin, dans le nord de la province de Galles, et Newcastle, près de Wicklow.
- Les résultats ont dépassé les prévisions les plus optimistes et je parlerai, dans une autre communication, de leur influence sur la vitesse de la transmission.
- Le fil employé pour la ligne, est du N° 12 1/2 BWG, d*un diamètre de 0,097 pouces ou 2,45 millimètres, pesant i5o livres par mille et d'une résistance de 6,o5 ohms par mille à une température de 66 degrés F. La résistance à la rupture imposée par le cahier des charges est de 490 livres, ce qui correspond à 46 kilogr, par m.ni.-.
- La longueur totale de la ligne de Londres à Nevin, est de 270,8 milles dont 17,34 milles sont sous terre. La résistance par mille était, au moment de la construction, de 5,695 ohms à 3o degrés F.
- La capacité était de 0,01319 microfarad par mille et l’isolation, à 3o degrés F, de 70 megohms par mille.
- Le tableau suivant contient un résumé des données relatives aux différents fils de cuivre employés par l'Administration des Postes.
- Fii de cuivre dur
- PoIüh en livret par mille Diamètre équivalent approché eu m.m. Minimum de lu charge de rupture eu livret « a . .2 e Z S O -3 1 £ gl - 5 g U •5 • V c. S i * '* B v v b , U Ïï» 9 .2 ? .1 * B « <J U > « — •3 is .5* _ J §i 5 S 5 c £ e JS V •3
- m V U te •2 * *3 •*: « rs Miuimum Maximum X 0 u te .2 5 a « 0 * V "3 Minimum Maximum
- IOO 97 V* 102 i/t 2,00 ',98 2,03 33o 3o 9ȕo 5o
- i5o 146 Vi •53»/. 2,46 2,42 2,48 49« 25 6,o5 5o
- 200 195 2ü5 2,84 2,80 2,88 65o 20 4,53 5o
- Le fil est soumis à des essais très minutieux. On le jauge avec soin et on détermine sa conductibilité, ainsi que sa résistance à la tension. On le
- tord six fois sur lui-même dans un sens; on le détord, puis, on le tord de nouveau dans le premier sens: le fil doit résister à cet essai, sans se rompre. On saisit, ensuite, un bout de fil entre deux étaux, placés à une distance de .76 m.m.; l’un de ces étaux est maintenu fixe, tandis que l’on fait tourner doucement l’autre jusqu’à ce que la rupture se produise. Le nombre de torsions que le fil supporte sans se rompre, est enregistré par un trait d’encre tracé sur le bout de fil avant le commencement de l’expérience et qui, pendant l’essai, forme une hélice dont le nombre de tours est facile à compter.
- L’essai relatif à la résistance à la traction se fait en attachant au fil un poids que l’on augmente graduellement, jusqu’à ce que le fil se rompe. Le tableau suivant contient quelques expériences récentes faites aux ateliers de MM. Boltonetfils, à Oakamoor.
- Nombre Tordions lu fil *
- V Charge 2 9 O
- de un Mens * -3
- Numéro Z Z de s
- X = tour*, et (tniiN 1 autre
- B — rupture i)
- écliim- eu g ë a tb
- s tLllou de •a V •B» « •JS g .V £ B
- V *B O « U ni n» *
- III *TÎ U 3 te ft- B te c* c te s£ 2
- Cahier des
- charges .. 2,46 25 6 6 6 ... . . . 49° 6,o5
- 1 2 f 47 3o 6 6 6 6 6 , , 5io • • • •
- 2 .... 25 6 6 6 t . , , 5o3 ....
- 3 **,47 40 6 6 6 6 6 . . 5o8 • • • •
- 4 2,49 41 6 6 6 3 . . , 520 ....
- 5 2,47 27 6 6 6 6 6 . , 520 • • • •
- 6 .... 28 6 6 6 6 4 , , 515 • » »
- 7 2,48 25 6 6 6 1 . , , 515 . * • •
- 8 2,49 3o 6 6 6 1 . . . 520 5,750
- 9 2,47 44 6 6 6 6 6 510
- to 2,49 45 6 6 6 3 . 520 ....
- 11 2,47 24 6 6 6 1 . . . 5o8 ....
- 12 .... 27 6 6 6 6 6 . , 512 5,878
- Moyennes. 2.47 32,16 6 6 6 3,8 • • • 5j3,4I* 5,814
- * Ceci équivaut à 66,5 kilog. par millimètre carré.
- Ce tableau montre que les résultats ont toujours été supérieurs aux conditions imposées par le cahier des charges. La résistance moyenne était de 5,814 ohms par mille, résistance qui équivaut pour un diamètre de 2,45 m.m. à une conductibilité de 98 pour cent, rapportée à celle du cuivre pur. 1
- Le soin que l’on apporte à la pose du fil de cuivre a une importance tellement considérable, que Ton a adopté un procédé de pose entièrement nouveau.
- Jusqu’à ce jour, on avait l’habitude, dans la
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- pose des fils de fer, de prendre comme point de départ une flèche de i5 c. m. par longueur de 91 mètres et de faire varier cette flèche en se rapportant à des tables, suivant la température et les tensions. Mais les employés chargés de la pose se contentaient le plus souvent d’opérer à l’œil. Il serait déplorable d’employer ce procédé pour les fils de cuivre ; aussi fait-on usage de dynamomètres spéciaux ou d’étaux à vis munis de ressorts
- de Salter, soigneusement gradués, en sorte que l’on peut toujours régler exactement la tension du fil.
- Le tableau suivant montre les flèches et les tensions correspondantes à diverses températures pour des fils de fer et de cuivre. Ce tableau est dressé en vue du cahier des charges actuel, pour chaque forme de conducteur et calculé en admettant un coefficient de sécurité égal à 4.
- Tableau contenant les tensions et les flèches correspondant à diverses portées et à diverses températures
- pour les fils de fer et de cuivre
- A 23- P Basse tempérât. d’hivei (Oclée blanche) A îOo F Température ordinaire en hiver A r.Bo v Température moyenne eu été A 76“ F Température élevée en été
- Description du fil PorUîo eu mètres Flèche un métros Tension un livres Flèche en mètres Tension en livres Flèche en mètres Tensiou on livres Flèohe eu mètres Tension on livres
- * N° 7 1/2. Fer N° 10 ,1/2. Fer Cuivre dur à i5o livres, n° 12 1/2... Cuivre dur à 100 livres, n" 14 91,0 81,9 72.8 63.7 54.6 45.5 9' >° 91,0 81.9 72.8 63.7 54.6 45,5 9C° °.-944 0,768 0,606 0,465 0.340 0,237 °,944 0,800 o,65o °,5og o,3go 0,290 0,200 0,800 270 270 270 270 270 270 i35 120 120 120 120 120 120 80 1 , 125 0,943 0,781 0,640 0,507 o,3g3 1,125 1,092 0,939 0,783 o,65a 0,534 0,422 1,092 227 219 210 198 184 i65 113 89 84 80 73 66 58 59 i,3oi o,g83 0,933 o,774 0,627 o,49o 1,401 1,3i6 1, i56 o,977 0,828 0,689 0,557 1,3i6 200 190 178 164 148 i3o 100 74 69 64 5? 1/2 51 44 49 r,443 1,241 1 ,o56 0,884 0,729 0,590 1,443 i,5io 1,324 I,i38 0,978 0,819 0,669 i,5io 180 ifig 15? 143 128 110 90 64 60 54 1/2 49 43 36 1 /2 43
- * Le coefficient de sécurité a été pris égal à 4 pour la plus basse température.
- La température la plus basse pour laquelle le calcul a été fait est de 22 degrés F. La température ordinaire, en hiver, est admise comme égale à 40 degrés, la température moyenne, en été, est de 58 degrés et la température d'un jour chaud est de 76 degrés.
- Au. point de vue pratique, ces chiffres sont aussi utiles que pourraient l’être des mesures thermométriques, car si l’on place un thermomètre au soleil, on n'aura en général par la température exacte du fil au moment de la pose.
- La tension , telle qu’elle est. mesurée pas les nouveaux dynamomètres, correspond toujours avec celle qui figure dans le tableau, pour un conducteur donné et pour la portée moyenne, à la température au moment de la pose. La tension variera avec différentes portées pour la même température ; mais les chiffres placés en regard des portées moyennes pour une ligne et pour une
- température données, sont ceux employés en pratique.
- Les flèches et les tensions des fils de cuivre et de fer ne varient pas proportionnellement [pour les variations de température, parce que le cuivre a un coefficient de dilatation plus fort que le fer. Avec des portées inférieures à 70 mètres, cette différence n’est pas assez grande pour qu’il y ait danger de placer ensemble des fils de fer et de cuivre ; mais dès que la portée dépasse cette longueur, on doit craindre des contacts accidentels ; il faut alors se départir un peu des résultats donnés par le tableau, pour remédier à cet inconvénient,
- Par exemple, dans des cas spéciaux, on donnera au fil de cuivre une flèche plus grande ou bien au fil de fer une flèche plus petite. Dans tous les cas, il vaut encore mieux ne pas placer côte à côte des fils de fer et de cuivre,dès que les
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- portées devienneut supérieures à 70 mètres.
- Pour calculer le tableau qui précède, on a employé les formules suivantes :
- d= -
- 8 t
- — a).
- 8 d\ 3 a ’
- t
- a2 iv 8 d
- dans lesquelles a représente la portée, d la flèche, t la tension à l'isolateur, yv le poids par unité de longueur et s la portée.
- Le coefficient de dilatation du fer..........
- Le coefficient de dilatation du cuivre.. . yp pour le fil de fer à
- 400 livres...........
- « pour le fil de cuivre
- à 1 5o livres........
- « pour le fil de cuivre à 100 livres...........
- — 0,00001 a3 par degré C. = 0,0000173 —
- = 0,227274 par mètre. = 0,075227 —
- = 0,056214 —
- Le fil est attaché à l’isolateur par des fils de
- truit des tambours spéciaux avec frein, de sorte que les bobines de fil peuvent être déroulées sans tenson comme des dévidoirs, ce qui évite toute possibilité au fil de former des boucles et permet d’en dérouler juste la quantité suffisante.
- Les joints sont du type ordinaire enroulés avec du fil étamé n° 20 et l’on se sert, pour la soudure, de chlorure de zinc ou de la composition Baker. Seulement il faut éviter de chauffer la soudure longtemps, ce qui adoucit et affaiblit le fil; il faut donc opérer très rapidement.
- Les fils de cuivre ne présentent pratiquement aucune inertie électromagnétique ou self-induction, leur constante de retard ou le retard qu’ils exercent sur la propagation du flux électrique, est tout simplement égale au produit de la capacité K par la résistance R.
- Pour du fil de fer à
- 400 livres, on a.... KR= 0,2116 par mille.
- Pour du fil de cuivre à
- i5o livres, on a.... RK =0,0786 par mille.
- A B (C
- cuivre plus fins et le mode d’attache est représenté sur la figure ci-dessus.
- On enroule autour du fil de ligne deux fils qui vont de B à E et reviennent ensuite en D; ces fils passent alors de la droite à la gauche de l’isolateur à travers la gorge et viennent s’enrouler au-dessus de la première couche en B ; la ligature se termine par une simple couche de B à A.
- La longueur du fil nécessaire pour chaque ligature est de :
- 1,3o mètre pour du fil de ligne à 15o livres 1,00 — — 100 —
- Le fil qui sert à la ligature pèse 5o livres par mille et est du n° 17 1/2 B W G.
- On doit apporter à la manipulation du fil de cuivre beaucoup de soin. Toute espèce de corps dur venant à agir sur le fil de cuivre le détériore comme le diamant détériore le verre. On a cons-
- Mais le fer a une inertie électromagnétique qui retarde encore la vitesse de la transmission ; aussi, la vitesse sur une ligne aérienne en cuivre doit-elle être au moins trois fois aussi grande que sur une ligne en fer.
- Il est extrêmement difficile d’expliquer l'influence de la self-induction. Une analogie facilite parfois l’intelligence des choses, mais elle ne fait souvent que les embrouiller davantage.
- Imaginons une conduite d’eau de section circulaire et faite en une matière extrêmement sensible aux variations de température, en sorte qu’elle se contracte ou diminue de section sur toute sa longueur, pour le plus petit’déplacement de l’eau.
- Supposons, de plus, que cette contraction du tuyau croisse en même temps que la vitesse du mouvement de l’eau ; dans cer. conditions, dès que l’eau se met en mouvement, la section se rétrécit, le flux liquide est étranglé, et, plus le flux est rapide, plus le passage devient étroit, et moindre la quantité d’eau qui s’écoule en un temps donné.
- Ce phénomène est analogue aux effets de la self-induction dans un conducteur traversé par des courants électriques à alternances rapides; le passage est étranglé d’un bout à l’autre du conducteur et une moindre quantité d’électricité s’é-
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- coule dans un temps donne'. Pour le premier cas, tout se passe comme si le débit de la source qui alimente le tuyau se trouvait diminué; dans le second cas, c’est comme si une force électromotrice opposée a celle qui met l'électricité en mouvement dans le conducteur prenait naissance.
- Dans les deux cas, l’effet] peut être considéré comme une résistance au mouvement, causée par le mouvement. L’effet du frottement sur la colonne liquide est en tous points semblable à celui de la self-induction. Quoi qu’il en soit, la self-induction, ou, comme il est plus juste de dire, l'inertie électromagnétique, est un obstacle sérieux au travail rapide sur les lignes télégraphiques et à la téléphonie sur de longues distances. On a aujourd’hui pratiquement supprimé la self-induction de la ligne par l’emploi du cuivre et ce métal est le seul dont on doive faire usage en téléphonie. Je sais bien qu’il y a le bronze phosphoreux et le bronze silicieux ; mais, quand ces alliages ont une haute conductibilité, leur composition est très voisine de celle du cuivre pur et ils peuvent être classés à côté du cuivre.
- Nous a\ons posé maintenant une nouvelle ligne de cuivre entre Londres et Newcastle, une autre ligne entre Newcastle et Leith et une troisième entre Londres et Doncaster.
- Les lignes télégraphiques installées au cours des trois dernières années, représentent 35o tonnes de cuivre.
- W.-H. Preece
- (A suivre)
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur l«s variations des courants telluriques, par M. J.-J. Landerer p).
- En poursuivant l’étude des courants telluriques, il m’a été donné de relever des faits nouveaux, que j’ai l'honneur de communiquer à l’Académie. Pendant les neuf dernières années, la fréquence
- p) Note transmise à VAcadémie des Sciences, par M. Janssen dans la scéance du 12 septembre 2887.
- de jours où le courant observé sur la ligne {*) a marché du nord-est au sud-ouest étant représentée par 1, celle des jours où il a marché en sens contraire est représentée par 6,7. Les jours où il y a eu plusieurs changements de sens ont été peu nombreux ; ils ont presque toujours été en connexion avec de grandes perturbations atmosphé» riques.
- De 8 heures du matin à 9 heures du soir, l’intensité du courant allant vers le nord-est atteint un maximum vers 10 heures, et deux minima, arrivant l’un vers 4 heures, l’autre vers 9 heures. L’intensité moyenne du maximum a été de 0,000124 ampère; celle des minima de 0,000073 ampère et 0,000074 ampère.
- Lorsque le courant va du nord-est au sud ouest, ce maximum et ces minima deviennent, respectivement , un minimum et deux maxima, arrivant sensiblement aux mêmes heures, et dont les intensités moyennes sont: 0,000064, 0,000122, 0,0001 38 ampère.
- Parmi les jours où l'intensité du courant allant vers le nord-est a atteint des valeurs extrêmes, je dois indiquer le 14 août dernier, où le maximum était de 0,000407 ampère ; les deux minima o,oooo83 et 0,0001 35 ampère.
- Dans leurs traits essentiels, les deux courbes types représentant l’intensité de ces deux courants, l’une au-dessous, l’autre au-dessus de l’axe des abscisses, ont donc une analogie frappante. Cette analogie se retrouve même sur la courbe type des jours où plusieurs inversions de sens se produisent.
- Ces fluctuations sont accompagnées de bien d’autres, mais celles dont je viens de m’occuper sont les plus saillantes. Tant qu’aucune cause perturbatrice (orages, tempêtes, proximité de circuits) ne vient troubler l’allure générale du phénomène, ces fluctuations se dessinent nettement ; mais, même lorsque ces causes existent, ce qui arrive très souvent, on peut les saisir sans effort.
- Ces résultats se rapportent naturellement à l’une des composantes du courant tellurique local. Visant à connaître ce courant lui-meme, je me suis servi, dans ces derniers temps , d’une nouvelle ligne dont l’azimut est de S. 190 E., et dont
- (U Par suite d’un nouvel arrangement de la ligne, son azimut par rapport au méridien magnétique est maintenu..t de S. 54° W. Môme longueur et même résistance qu’auparavant.
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- la partie souterraine du circuit est constituée, comme pour l’ancienne, par des tuyaux de plomb.
- De la discussion des observations faites à l’aide des deux lignes, il découle que le courant résultant a marché du sud au nord, en éprouvant des écarts de part et d’autre du méridien magnétique. Le maximum d’intensité a eu lieu vers io heures du matin, avec un écart angulaire moyen N.45°E.; le premier minimum vers 2 heures du soir, avec un écart de N.20, 3W. ; le second vers g heures, avec un écart de 20, 2E. Leurs intensités moyennes ont été
- 0,000349, 0,000271, o,ooo3o2 ampère (M.
- Recherches sur les phénomènes électriques de la tourmaline, par E. Riecke
- Une théorie des phénomènes pyro-clectriques qu’on observe chez certains cristaux a été imaginée par Sir W. Thomson ; celui-ci suppose que chaque molécule possède une polarité électrique permanente dans le sens de l’axe du cristal, mais cette seule hypothèse n'est pas suffisante pour rendre compte de tous les phénomènes que l’on a remarqués. Il décrit dans les Annales de Wiede-mann (t. XXXI, p. 889) quelques expériences qui confirment les vues théoriques qu’il a précédemment développées.
- Ces mesures ont été effectuées sur différents cristaux de tourmaline. On chauffe ceux-ci pendant plusieurs heures dans une étuve sèche jusqu à une température d’environ ioo°, puis on les met sous la cloche d’une machine pneumatique renfermant de l’air sec, privé de poussières, sous une piession assez faible, afin d’éviter sur la surface du cristal la formation d’une couche conductrice. La charge électrique de la tourmaline se mesure à l’aiie d’un électromètre à feuilles d’or placé sous la même cloche.
- M. Riecke a trouvé que la tourmaline présente une charge électrique permanente pendant toute la durée des expériences, durée qui a varié de 6 à 9 heures ; elle était entièrement refroidie au bout de 20 à 3o minutes.
- {') Ces observations se font avec un galvanomètre de M. Deprez. La derrière détermination des constantes m’a donné un millimètre de l’échelle = 0,00000097 amp.
- Si on recouvre de papier d’étain deux faces opposées d’un cristal de tourmaline porté à une température un peu supérieure à ioo°, et si on relie l’une de ccs armatures à la terre et l’autre à un électroscope à feuilles d’or, on observe que l’électricité développée pendant le refroidissement conserve toujours le même signe.
- Ces observations sont qualitativement et quantitativement en complet accord avec la théorie, et il est probable que celle-ci s’applique aussi aux autres cristaux qui présentent des propriétés pyro-électriques.
- La charge électrique permanente explique le fait observé depuis longtemps , que la poussière adhère très foitement sur la sürface de la tourmaline ; on remarque une chose analogue lors de la production des figures de Lichtenberger sur un gateau de résine.
- Sur la conductibilité électrique de l’eau, par E. Pfeiffer
- Des mesures très précises sur la résistance électrique de l’eau pure ont été effectuées, dans ces dernières années, par divers physiciens ; nous citerons entre autres M. Fousscreau dont les nombreux travaux sur les corps faiblement conducteurs sont devenus classiques, et qui a fait usage pour ses expériences de nouvelles méthodes basées sur l’emploi de 1 electromètre capillaire.
- M. E. Pfeiffer vient de publier dans les Annales de Wiedemann (t. XXXI, p. 83 1 ) ses dernières recherches sur ce sujet. Il renferme l’eau qu’il veut étudier dans des vases de verre cylindriques munis d’électrodes de platine, et compare leur résistance à celle d’un étalon invariable, en utilisant des courants alternatifs et un électro dynamomètre. La conductibilité du liquide augmente rapidement après le remplissage et ce fait provient, comme on le sait, d’une action lente de l’eau sur le verre; l’augmentation de la conductibilité par heure tend à atteindre, au bout de quelque temps, une valeur constante.
- L’auteur a ensuite étudié la variation de conductibilité avec la température d’eau ayant déjà attaqué quelque peu les parois du vase. Ce coefficient de variation est indépendant de la concentration du liquide, tant que les impuretés organiques qui se trouvent dans l’eau sont moins considérables que les sels minéraux dissous, qui jouent
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- ici le rôle d’électrolytes. La valeur diminue notablement tout de suite après le remplissage. Lorsque l’eau est complètement pure, ce coefficient devient difficile à déterminer.
- ____________ A. P.
- Sur la production d’électricité par le frottement de gouttelettes liquides, par J. Elster et H. Gei-tel P).
- Ce sujet a déjà fait l’objet des recherches de plusieurs physiciens, MM. Hoppe et Sohnke entre autres, qui projetaient, à l’aide d’un pulvérisateur, un courant de gouttelettes d'eau sur une plaque collectrice reliée à un électromètre. Les résultats obtenus n’indiquent pas toujours l’électricité développée par le frottement des gouttes de liquide sur la plaque, car iise produit souvent un phénomène d’influence, le pulvérisateur agissant comme le collecteur à eau de sir W. Thomson. Les erreurs provenant de ce fait sont évitées, lorsqu’on emploie un électromètre relativement peu sensible, l’électromètre à feuilles d’or, par exemple.
- C’est cet appareil quiaété utilisé par MM. Elster et Geitel et voici, en résumé, le résultat de leurs observations.
- Lorsqu’on projette le courant de gouttelettes d’eau sortant d’un pulvérisateur sur une plaque métallique isolée recouverte d’une couche épaisse de cire, de soufre, ou d’un corps gras, l’eau s’électrise positivement et la plaque négativement. Le potentiel de celle-ci peut s’élever à environ 600 volts. Il en est de même si l’on dirige sur le collecteur un jet d’eau continu, mais le sens de l’électrisation se trouve bientôt modifié par un effet d’influence.
- ' Un phénomène analogue se remarque lorsqu’on remplace la plaque de cire par les feuilles de diverses plantes (Fropaeolum majus, caladium antiquorum) dont la surface est un peu grasse. En prenant quelques précautions, on parvient à électriser une plante entière, suffisamment pour qu’on puisse en tirer de petites étincelles. Les feuilles sont toujours électrisées négativement et les gouttelettes d’eau positivement.
- Si l’on projette le jet d’un pulvérisateur sur une plaque de cuivre portée à une température un peu inférieure au rouge sombre, on observe que celle-
- ci se charge négativement à un potentiel d’environ 800 volts. L’alcool et l’éther, substitués à l’eau, produisent une charge analogue, mais encore plus considérable, le potentiel de la plaque s’élevant jusqu’à 1220 et 2100. Celui-ci varie avec la température et il est d’autant plus élevé que le corps est plus chaud.
- Lorsque la température de la plaque métallique devient inférieure à 1800, celle-ci se charge positivement et l’eau se vaporise immédiatement. L’électrisation négative ne se produit que lorsque le corps est assez chaud pour que les gouttelettes d’eau puissent prendre l’état sphéroïdal.
- Avec un liquide dont le point d’ébullition est très bas, comme l’éther, on obtient déjà une élec trisation négative, en le projetant sur des plaques métalliques ayant une température de 3o à 4o0C., tandis que ce liquide électrise positivement les corps plus froids. A. P.
- Sur la polarisation galvanique, par F. Streintz(’).
- L’auteur produit l’électrolyse d’eau distillée avec des électrodes de nature différente et en faisant varier la force électromotrice; il étudie ainsi la polarisation due aux gaz.dégagés. Son dernier mémoire traite la polarisation de l’aluminium et de l’argent par l’oxygène. Un diapason entretenu électriquement ferme alternativement deux circuits, le premier se compose de la pile et du voltamètre, le second d’un électromètre Edelmann, d’une des électrodes à étudier et d’une électrode impolarisable. Cette dernière était formée d’une plaque de zinc amalgamée plongée dans une solution de sulfate de zinc ; un siphon plein d’eau distillée et fermé par une membrane établissait la communication avec le voltamètre.
- L’aluminium se comporte d’une manière tout à fait anormale au point de vue de la polarisation par l’oxygène. Celle-ci croit d’une manière presque proportionnelle avec la force électromotrice, ainsi que le prouve le tableau suivant :
- F e Al+O/Al n Fe Al + O/Al n
- 1,1 o,79 0.72 7,7 5,21 0,68
- 2,2 l ,60 0,73 9,9 6,40 o,65
- 3,3 2,40 °,73 12,1 7,42 0,61
- 4,4 3,10 °,7° 19,2 13,52 0,70
- 5,5 4,27 0,78 28,8 17,00 0,59
- (*) Annales de Wiedemann, vol. XXXII. p. 74.
- 0 Annales de Wiedemann, v. XXXII, p. 11 G.
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- Le rapport
- Al + O / A l
- n =------==-----
- F e
- est. peu variable jusqu’à 19 volts et ce phénomène est tout à fait identique à la force contre-électro-trice d'un arc voltaïque. Malheureusement cette polarisation disparaît dès que le courant de décomposition cesse d’agir et il ne paraît pas possible d’utiliser ce phnomène pour la construction d’accumulateurs légers.
- En employant des électrodes d’argent, on trouve que la polarisation par l’oxygène atteint une valeur maxima de i,3 volt environ pour une force électromotrice de 3 daniels ; la polarisation par l’ydrogène s’élève à 0,96 volts. L’électrode négative se couvre d’un dépôt d’argent métallique et on observe sur l’autre électrode la formation de péroxyde d’argent. Ceci permet de supposer qu’il est possible de faire des accumulateurs à base d’argent.
- A. P.
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L’ÉTRANGER
- Allemagne
- L’émission de la lumière par les corps solides incandescents. — M . le professeur Weber de Zurich vient de soumettre à de nouvelles études les recherches sur le développement de la lumière parles corps solides incàndescants, faite par D. Draper,il y a quatorze ans, et le seul travail existant sur ce sujet jusqu’à présent.
- On avait toujours cru, avec Draper, que l’émission de la lumière commençait dans ce corps à la chaleur rouge; mais,à l’occasion d’une recherche sur le rapport qui existe entre l’intensité lumineuse des lampes à incandescence et leur consommation de travail. M. Weber a observé que le développement de lumière commence bien avant que le corps ne soit porté à l’incandescence, et que, longtemps avant l’apparition de la première trace d’incandescence, le filament de charbon, par exemple, rend une radiation lumineuse.
- Par exemple , dans l’examen d’une lampe Siemens à 16 bougies normales (tension normale 100 volts, intensité du courant o, 55 ampère), M. Weber aperçut une faible lueur brumeuse et grise dans l’obscurité, longtemps avant la chaleur rouge, au moment où l’intensité du courant dépassait o,o51 ampère et où la différence de potentiel entre les bornes dépassait 13,07 volts. Avec 0,0602 ampère seulement et 14, 98 volts, une lumière d’un rouge de feu extrêmement intense commençait à se produire et, l’intensité du courant allant en croissant, passait peu à peu au rouge clair.
- L’auteur n’a observé aucune trace de ce rouge sombre, qu’on avait jusqu’ici toujours supposé être la première phase du développement des rayons lumineux des corps solides incandescents.
- L’analyse de la lumière grise, au moyen d’un prisme, a démontré que son spectre consiste en une bande homogène d’un gris brun, qui est située exactement là où une intensité de courant soudainement croissante fait paraître la radiation jaune et vert-jaunâtre.
- Par des températures ascendantes, le spectre du filament de charbon n’augmente pas seulement d’un côté dans la direction du rouge au violet, mais, commençant par une bande mince, il se développe également des deux côtés.
- M. Weber a taché d’étudier aussi les différentes phases du développement de lumière par l’incandescence des corps solides/ quand ils sont portés à l’incandescence, par exemple, par le contact avec des gaz à une température élevée. Il examina , à cet effet, l’or et le platine, et il a trouvé que ces deux métaux se comportaient tout à fait comme le filament de charbon.
- Draper avait indiqué la température de 525° pour le commencement de la radiation lumineuse.
- La température constatée par Weber ( à l’aide d’une pile thermo-électrique et d’un galvanomètre) et correspondant à l’apparition de la lueur grise dans le platine, est de i35° inférieure à celle indiquée par Draper, c’est-à-dire à peu près 390°.
- Draper avait cru trouver que les substances les plus variées, comme, par exemple, le charbon, le fer, le platine, le plomb, le cuivre blanc et l’antimoine, commençaient toutes à la même température à émettre une radiation visible ; M. Weber a constaté, au contraire , que cette température variait pour les différentes substances.
- Il trouva, par exemple, pour l’or, la tempéra-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ture de 417°, pour le fer 377° et pour le platine 390°.
- Il semble donc hors de doute que les différents corps solides doivent être portés à des températures différentes pour émettre des radiations visibles; et l'on ne peut plus admettre, comme Draper, que la première émission de lumière visible d'un corps solide incandescent correspond au rouge sombre, et commence également pour tous les corps solides à une température de 525°.
- Dispositif d'alarme pour indicateurs de
- NIVEAU d'eau ET POUR MANOMETRES. --------- La
- Fig. 1 ot g
- maison E. Müller, de Bromberg, fabrique un dispositif de sûreté, qui trouve son principal emploi comme indicateur de niveau dans les chaudières, mais qui peut aussi être employé avec les manomètres à index pour signales la pression.
- L’appareil, qui est représenté dans les figures 1, 2, 3 comprend d'un côté un ressort mince et mobile f (tig. 1) , fixé au couvercle p par une vis q. La vis q tient le couvercle p avec le ressort /, en place sur la boîte a. Sur la paroi imérieure du couvercle, deux lames de 1er blanc b et b' sont munies, d’un côté, de fils de fer élasiiques pliés rectangulairement, et de l’autre côté de deux tiges 5 et sr, qui ressortent eh dehors du couvercle par des lentes.
- En regard des fils élastiques d et d' se trouvent deux ressorts en lame v et v (fig.2) ; au-dessous
- des extrémités libres de ceux-ci, deux vis de contact t et reliées avec les fils de ligne x et y*9 sont vissées sur le fond de la boîte.
- Deux fils de ligne y et x' sont attachés aux vis n> et W*, x étant en contact avec jc, et y avecj^L Les fils ainsi combinés et convenablement isolés passent à travers un tube à la pile et à la sonnerie.
- Cet appareil peut être adapté à tout indicateur de niveau d'eau muni d'un index, l’index étant mobile dans l’intervalle entre les deux extrémités des ressorts.
- La figure 3 représente un indicateur du niveau d'eau muni de l’appareil en question, arrangé de
- .manière que les extrémités du ressort /traversent le disque gradué.
- L’index , dans ses positions extrêmes, arrive à touchçr les extrémités du ressort, et les presse en arrière.
- Les plaques élastiques b b* situées à l'intérieur du couvercle p, (fig. 1), sqtjæt munies de fentes, pour qu’on puisse les déplacer. De même les tiges 5 s' reposent aussi dans des fentes du couverclep. En déplaçant les plaques élastiques b b\ on peut régler les tiges, de telle sorte qu’un contact avec le ressort peut être établi plus tôt ou plus tard, selon la distance qui les sépare du milieu du ressort.
- Voici la marche de l’appareil:
- Si le niveau d'eau dans la chaudière est trop bas, le flotteur de l’indicateur descend, et l’index actionné par le flotteur descend avec lui. Ce dernier touchera alors le ressort f au point b' et le
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- ques-uns des minerais les moins réfractaires à l’amalgamation, on estime que laperte de mercure varie de 2 à 6 livres, par tonne de minerai traité, et la perte de l’or à 40 0/0.
- Le procédé de M. Malloy consiste à employer un baquet, d’un diamètre de un mètre et d’une profondeur de 25 millimètres, dont le fond est couvert d’une couche de mercure de i3 millimètre environ. Un vase est placé au centre, de sorte
- pressera contre la tige a'. Par suite la tige s' soulève la plaque élastique fixée au couvercle p, pr oduit un contact entre le fil d', qui est situé sur la paroi intérieure de la plaque b‘ et le ressort v', et presse ce dernier contre la vis de contact n>’ ; le circuit est donc établi, puisque le fil négatif x est relié à l’âide de la vis w avec l’autre extrémité du ressort v ; le ressort v' ferme donc le circuit.
- Le circuit est établie la meme manière, à l'extrémité supérieure de l’appareil, quand le niveau de l’eau se trouve trop haut, l’index pressant sur le ressort J au point £, et faisant contact entre la tige s , la plaque b, le fil d , le ressort v et la vis t.
- Dans les deux cas, les fils conducteurs conduisent à une sonnerie d’alarme, qui peut être placée n’importe où.
- Dr H. Michaelis
- Angleterre
- Le procédé Molloy d’amalgamation a l’hydrogène. — Les difficultés que présente l’application de l’électricité au traitement mercuriel, pour la séparation de l’or du minerai, semblent avoir été vaincues par M. B. G. Molloy, membre de la Chambre des Communes.
- Le nouveau procédé fonctionne actuellement aux Etats-Unis, dans le Transvaall et au Mexique, andis que des appareils sont en route pour les Indes, l’Australie et la Nouvelle-Zélande.
- Il paraît qu’on arriverait par ce procédé à obtenir plus de ,10 0/0 d’or en plus.
- Les frais entraînés par le procédé Molloy s’élèvent, à ce qu’on dit, à 35 centimes environ par tonne de minerai, y compris l’énergie électrique et la main d’œuvre.
- Le procédé a dernièrement fonctionné pratiquement, dans le laboratoire de MM. Johnson et fils, Cross-Street, Finsbury, à Londres.
- On sait que le mercure appliqué à l’extraction de l’or, perd facilement sa propriété d’amalgamer l’or. On attribue ce fait à la fonction d’une couche d’oxyde sur le mercure, qui l’empêche de former un bon contact avec de l’or. Le mercure est alors perdu, et il y a, par conséquent, une perte de mercure aussi bien que d'or. Pour quel-
- que le mercure ne peut pas y entrer ni le déplacer. Ce vase, qui constitue la principale nouveauté du procédé, contient un cylindre en plomb et une solution de sulfate de soude. Le cylindre en plomb représenté l’anode du courant fourni par une petite dynamo. Le mercure forme la cathode.
- Le passage du courant fait dégager de l’oxygène à l’anode de plomb et de l’hydrogène à la cathode de mercure. Ce dernier empêche l’oxydation du mercure.
- Le procédé de M. Malloy présente encore un avantage, dans la manière dont le minerai pulvérisé est mis en contact intime avec lé :mercure :
- Un disque de 1 mètre de diamètre flotte sur le mercure dans le baquet, en laissant un canal étroit autour du bord de,ce dernier, où le mercure est à nu. Au centre de ce disque, il y a un trou pour le passage du vase poreux. Ce trou est pourvu d’un rebord de 5 centimètres de hauteur.
- Au moyen d’un mécanisme quelconque, on fait tourner lentement le disque, flottant sur le mercure, et le minerai pulvérisé passe avec de l’eau entre le vase et le disque jusqu'au mercure, où la force centrifuge l’entraîne vers le di,sque et le roule vers le mercure, jusqu’à ce qu’il vienne à l’ouverture extérieure, entre le disque et le bord de l’auge.
- Libéré de la pression du disque, le minerai pulvérisé vient flotter au-dessus du mercure, d’où il est enlevé. Comme il a passé pendant dix secondes dans le mercure, il a eu le temps d’abandonner la plus grande partie de l’or qu’il contenait.
- Toute la machine pèse environ un quart de tonne, et sa capacité est d’environ 10 tonnes de minerai par jour. La machine est vendue par la G° Hydrogen-Amalgam.
- J. Munro
- 3 *
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- 46 LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- RÉSUMÉ DES
- BREVETS D’INVENTION
- délivrés depuis le i*T janvier 1£87
- Comme la partie mobile (électro-aimants) peut être très solidement construite, les inventeurs espèrent atteindre ainsi de plus grandes vitesses de rotation qu'avec des induits mobiles de même diamètre.
- 167819. — RECHNIEWSKI et TEISSONNIERE (3 janvier 18S7). — Système de machine dynamo électrique
- Le but des inventeurs était d'obtenir une machine lé-
- 189151. — DE BRANCION DE LIMAN (16 mars 1887). — Nouveau système de douille a clef pour lampes
- ÉLECTRIQUES A INCANDESCENCE,
- gère et solide ; ils ont choisi dans ce but une machine multipolaire par conséquent, de grand diamètre, et ont
- Fig. 2
- rendu l'induit comme étant plus délicat fixe et les électroaimants mobiles; la figure 1 montre la disposition choisie. AA estM’induit fixe placé à l’extérieur, les électro-aimants N' S', N" S", N" Sw tournent à l’intérieur de l’induit; les connexions peuvent se faire comme dans toutes les machines multipolaires, par exemple figure 2; elles sont facilitées par le fait que l’induit est immobile.
- Certain procès ayant un peu découragé les inventeurs de lampes à incandescence, on s’est rabattu dans ces derniers temps sur les supports seuls, dont nous aurons bientôt une collection assez complète, M, de Brancion de
- Liman en a imaginé un qui date du 16 mars dernier, et qui est représenté en coupe et plan par les figures 1 et 2.
- La douille est Faite de deux pièces, le fût A et la coquille B, qui sont réunis par une baïonnette quadruple comme on le voit sur le plan, de telle sorte qu’avec 1/8 de tour on fixe ensemble le fût et la coquille.
- Quant au mécanisme de la douille, il se compose de trois pièces que nous allons examiner successivement : le cylindre O, là clef G et le porte-contact Sm.
- Le cylindre est en bois. Il se termine à sa partie supérieure par une vis femelle, destinée à recevoir la lampe, Edison par exemple, au fond de laquelle est une pièce de contact T.
- Comme on le voit dans la figure 3, qui est une coupe suivant ^ ce cylindre est percé de quatre trous dans le sens de l'axe. Deux de ces trous h renferment deux
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITE
- 47
- ressorts à boudin, portant chacun un plot de contact en cuivre rouge, à la dernière spire et ces deux ressorts sont reliés par leur autre.cxtrémité avec les deux parties métalliques qui prennent le contact de la garniture de la lampe.
- Les deux autres trous j sont aussi manis de ressorts analogues; mais ceux-ci n’ont pas de plots et font sim-plemeni pression sur la pièce S.
- La clef se compose d’un poulet G, d’un gros pivot C, d’une tige excentrée e, d’un crochet de fixage d et d’un petit pivot p. t^c crochet de fixage e 4 plat latéralement et ses deux faces sont parallèles à celles du poulet, de façon à ce qu’on puisse introduire la clef dans le cylindre quand le poulet est placé horizontalement.
- Enfin, le porte-contact est en S n. Il se compose de deux pièce de contact en cuivre rouge fixés sur l'éDonitc, auxquelles aboutissent les prises de courant.
- Cela étant, Voici comment s’opère le fonctionnement. La lampe étant éteinte, c’est-à-dire les pièces se trouvant dans la position indiquée dans la figure, les contacts C relevés pour, faire l’allumage, il suffit de tourner la clef d’un demi-tour, de droite à gauche.
- Dans ce mouvement, en effet, la tige excentrée après avoir fait descendre le cylindre vers le porte-contact, vient s’engager dans une rainure limitant son mouvement, et par ce lait, les deux contacts c appuyant sur les pièces S, le circuit du courant est fermé. Pour éteindre, naturellement, même mouvement en sens inverse.
- Tout cela est peut-être un peu compliqué, mais M. de Braqcion de Liman affirme que son système est simple, peu coûteux et qu’en pratique l’usure doit être à peu près nulle.
- Voyons, ne trouvez-vous pas charmantes ces revendications platoniques, cherchant à s’étendre aussi loin que possible? Oh! vous direz que M, Bailly est un gourmand, qu’il prend tout, ne laissant rien pour les autres ? C’est peut-être un peu vrai; mais qu’est-cc que ça vous fait, si ça lui fait plaisir? Rien n’cst-ce pas! Eh bien, laissez donc faire.
- 182167. — CHARLES DE SAINTE-MARIE (14 mars 1887). — Une pile primaire régénérabie.
- La pile de M. de Sainte-Marie a son électrode négative formée par une plaque de zinc et une électrode positive consti uée par une forte plaque de plomb, dérivée de la déchloruration du chlorure de plomb fondu et coulé.
- Quand on veut faire une pile donnant une faible intensité, mais pouvant durer longtemps, on emploie comme électrode positive une plaque de plomb très follement oxydée avec un bain de sel ammoniaque ou de sel marin. Au contraire, pour une pile devant donner une très forte
- 182131. — M. BAILLY (Philémon) (12 mars 1887). —
- Perfectionnement dans la traction et la propulsion
- ÉLECTRIQUES.
- Nous regrettons réellement de ne pas avoir l’avantage de connaître M. Philémon Bailly. Ce doit être un excellent homme, cœur droit, honnête comme le vieillard célèbre dont il porte le nom.
- La naïveté est toujours, en eflet, une qualité qui en accompagne d’autres, et il n’y a pas lieu de douter de la naïveté d’un homme qui prend un brevet très court pour dire ce qui suit :
- « Je revendique l’emploi spécial de commandes par friction pour la traction aussi bien que pour la navigation ou l’aérostation électrique. Je me réserve surtout l’emploi de galets moteurs ou leurs équivalents appliqués directement aux jantes des roues. Je n’entends pourtant pas me limiter à ce mode d’application, et je me réserve le droit d’appliquer à la traction et à la propulsion électriques toutes formes et appareils mécaniques cinématiques plus convenables. Je réclame aussi l’emploi du volant sur les moteurs électriques destinés à la traction. »
- intensité pendant un temps très court,on fait usage d’une électrode résultant du trempage de la plaque laissée à son état de plomb régule dans de l’acide sulfurique, pendant un certain temps.
- Dans ce cas, l’inventeur recommande un baip de sulfate de zinc ; mais, comme les électrodes ne sont pas très solides on les renforce par des contreforts en plomb ou en porcelaine.
- On peut n’en mettre qu’un, comme dans la coupc 1, deux comme dans la figure 2, ayant la forme octogonale représentée dans le troisième dessin.
- 182194. - SOCIETE ANONYME pour le travail
- ÉLECTRIQUE DES MÉTAUX (l5 mars 1887). — SOUDURE
- ÉLECTRIQUE ÉTANCHE PAR L’ARC VOLTAÏQUE DES TCNNEAUX
- METALLIQUES, RÉSERVOIRS, TUBES, CIC.
- Maintenant que nous vous avons donné le principe de la soudure à l’arc, et détaillé les précautions que nécessite ce travail, nous allons vous donner un exemple pratique de soudure contenu dans ce brevet.
- 11 s’agit de la soudure étanche des tonneaux métalliques.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- C’est tout ce qu’il y a de plus simple, comme nous allons voir. L’opération comprend deux phases :
- i° Soudure des corps;
- a® Soudure des fonds.
- Pour la première, on prend une tôle qu’on replie en cylindre et dont on taille en biseaux les bords devant se recouvrir. On peut alors faire la soudure directement en prenant au tonneau lui-même la matière soudante, comme dans la figure i, ou ajouter une tôle auxiliaire b entre les bords, comme l’indiquent les coupes 2 et 3.
- Cela étant, et les extrémités de ce cylindre étant retournées en équerre, la fixation du fond peut être faite de diverses manière*, conformément aux figures ci-contre dans lesquelles u est le corps, b le fond.
- On peut en effet se passer de tôle auxiliaire et souder sur la circonférence ou disposer le métal de soudure c, entre les deux pièces, ou sur un côté seul, ou enfin sur
- les deux côtes. Quel que soit le procédé d’ailleurs, les ingénieurs qui sc livrent à cette industrie prétendent que la soudure est absolumcm étanche et que cette soudure à l’arc est très économique.
- 182197. — MM. WEBER et SCHEFBANER (15 mars 1887). — Matériel isolant perfectionné pour installations ÉLECTRIQUES.
- MM. Weber et Schcfbaner ayant sans doute eu quelques mécomptes avec les procédés ordinaires d'isolation des fils de cuivre, ont cherché à faire mieux que leurs devanciers et ont imaginé, comme ils disent, un matériel isolant, s’approchant de très près de la perfection.
- Dédaignant la gutta et le caoutchouc, c’est au papier qu’ils ont eu recours. Dans leur procédé, en effet, ils laissent dans un bain ammoniacal d’oxyde de cuivre, s’imprégner une bande de papier découpé en ruban. Ils font passer ce papier en même temps que le fil de cuivre, dans un laminoir qui fait adhérer fortement l’isolant au métal, grâce à la préparation de l’oxyde de cuivre. Le fil ainsi recouvert, traverse d’abord un deuxième laminoir fortement chauffé pour dessécher convenablement l’en- j
- veloppe, puis passe dans un bain d’huile de lin bouillante, pour être à sa sortie inattaquable par les acides, et finalement lorsque le conducteur ainsi isolé est desséché a nouveau par son passage dans les canelures d’un laminoir chauffé, il peut immédiatement être mis en service pour n'importe quelle application.
- Si, maintenant, vous nous demandez quelques renseignements sur la-durée de l’isolant Weber et Schefbaner, nous prendrons la liberté de vous faire remarquer que vous êtes trop pressés, et que, du moment que l’invention ne date que du mars, il faut encore attendre un peu.
- 182182. - YAHYA NED1M (14 mars 1887). - Un
- SYSTÈME DE FILS ET CARLES CONDUCTEURS A GRANDE SURFACE.
- C’est pour la télégraphie que le noble étranger dont nous
- venons d’écrire le nom a breveté un câble à grande surface.
- Les quatre coupes ci-jointes vous montrent les formes favorites de l’inventeur. Dans cet ordre d’idées, on peut d’ailleurs en trouver d’autres, mais nous pensons que celles-ci vous suffisent amplement.
- 182187. — DUFFEK et KLEISSL (i5 mars 1887). — Perfectionnements apportés aux lampes a arc
- C’est singulier comme en général les mûmes idées viennent en même temps à des individus différents. C’est un fait dont on sc rend très souvent compte, en parcourant la revue des brevets, et qui n’est pas d’ailleurs inexplicable.
- Entre autres exemples, en voici un que nous fournit le présent brevet. Si on compare la figure que nous donnons ci-jointe, à celle qu’accompagnait dans notre dernier numéro le brevet 181900,^ on voit qu’à quelques petit* détails près, le principe et la disposition mécanique sont exactement les mêmes.
- En effet, la lampe à arc Duffek et Kleissl, comme celle de la Société suisse, est une lampe dans laquelle les
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ELECTRICITE
- 49
- deux charbons sont séparés au repos. A l'allumage, quand Vélectro E est parcouru par le courant, l'armature B qui est attirée, [soulève par la tige f le porte-charbon inférieur articulé en O, en même temps que l'anneau A se
- soulevant permet au porte-charbon PB’ de descendre. A ce moment l’électro étant inactif, l'armature se relève, sét arant ainsi les chai bons et faisant jaillir l’arc.
- On le voit, c'est exactement la même chose, la régulation s’opère de la même manière, et les critiques que nous avons faites la semaine passée, peuvent se répéter ic .
- (^4 suivre) P. Clemenceau
- CORRESPONDANCE
- Budapest, le 8 septembre 1887.
- Monsieur le Directeur,
- Nous lisons dans le numéro 34 de votre excellent journal, un long article que M. Bourdin a cru devoir consacrer au procès que nous avons engagé contre M. Nazc, Directeur de la station centrale pour l’éclairage électrique de Tours, devant le tribunal de cette ville.
- Or, nous n aimons pas les polémiques, en cours d’un procès engagé, et nous aurions donc laissé sans réplique les observations malveillantes de M. Bourdin, ainsi que ses considérations inattendues sur l'attelage des chevaux, si M. Bourdin n’avait pas hasardé quelques assertions fantaisistes et de nature à nous causer le plus grave préjudice.
- M. Bourdin dit :
- « Battus en Amérique par MM. Westinghouse et C°, concessionnaires des brevets Gaulard, MM, Zipernowsky,
- Déri et Blathy ont essuyé une nouvelle défaite à Berlin, où la Commisson impériale des patentes a déclaré nullcs les prétentions des trois électriciens réunis à un brevet quelconque. »
- Or, il n'y a jamais eu aucun conflit d’aucun genre entre MM. Westinghouse et nous; quant à la Commission impériale des patentes à Berlin, elle a accordé jusqu’à ce jour aux « trois électriciens réunis » les brevets n° 33g5i, 37780, 34649 et 40414 qui se rapportent tous aux transformateurs et à la manière de les employer. Aucun de ces brevets n'a été annulé, et ce n'est qu’une revendication du brevet n° 33g5i qui a été attaquée devant la Cour des patentes. Ce procès est actuellement en instance devant la Cour d’appel de Lcipsic; aucune décision définitive n’est donc intervenue.
- En ce qui concerne « l’attelage » de l’énergie d’ingénieurs électriciens, voilà une façon de s'exprimer qui semble être une invention de M. Bourdin, invention que personne ne voudra lui contester.
- Quant au procès de Tours, le tribunal a jugé, paraît il, qu’il avait la compétence nécessaire pour trancher une question purement technique, sans laide d’experts; cette décision est susceptible d’appel, et nous userons de tous nos droits pour que la lumière soit fait*..
- Nous regrettons vivement, Monsieur le Directeur, d’importuner vos lecteurs d’une question personnel’e, mais quel que soit notre éloignement de ce genre de polémiques, nous ne pouvions laisser s’accréditer, dans l’esprit des électriciens, une opinion si erronnée sur la valeur légale de nos brevets, en France et à l’étranger.
- Veuillez agréer, Monsieur le Directeur, l’assurance de notre considération distinguée.
- Ch. Zipeunowsky, M. Déri,
- O. Blathy
- Paris le 27 Septembre 1887.
- Monsieur le Directeur,
- Ayant pris connaissance de l’article intitulé « Parlementarisme et électricité » de La Lumière Électrique du 3 Septembre dernier, j’ai l’honneur de vous informer que je suis titulaire, depuis le 3o novembre 1886, d’un brevet d’invention pour un système de scrutateur électrique remplissant exactement les conditions spécifiées dans cet article.
- En conséquence, je poursuivrai conformément à la loi tous ceux qui se prétendront inventeurs de systèmes de scrutateurs électriques reposant sur les principes et moyens que j’ai employés le premier, et dont l’usage exclusif m’est garanti par des pièces authentiques à date certaine.
- Veuillez agréer, etc. P. Le Goaziou.
- 5o, rue Lhomond, à Paris.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- FAITS DIVERS
- Nous avons le regret d'apprendre la mort de M. O. E. Woodhousc, de la maison Woodhouse et Rawson, de Londres.
- M. Woodhoùsc est mort à l’âge de 32 ans seulement, à la suite d'un travail opiniâtre et excessif.
- Ainsi que nous Pavois annoncé à nos lecteurs, la maison importante dont il était l'un des fondateurs, s'est constituée dernièrement en société au capital de 5 millions de francs, après une existence de 7 à 8 ans seulement. La souscription des actions avait môme été couverte trois fois.
- Les différentes Compagnies électriques dont les fils passent sur le pont suspendu de Brooklyn, ont eu beaucoup de difficultés pour bien isoler ces conducteurs. Les fils passaient d’abord dans des tuyaux de fer ; mais on ne tarda pas à constater une isolation défectueuse, on essaya ensuite des isolateurs en bois, mais Pair humide et salé de la mer pénétrait le bois et donnait lieu à de nouvelles difficuPés.
- On eut alors recours à des isolateurs en verre, placés à une certaine distance du fer de la construction, et ce moyen donnait de bons résultats pour les petits fils, sans remédier à l’inconvénient pour les câbles de lumière électrique qui alimentaient les foyers à arc sur le pont môme.
- Finalement, toutes les jointures de ces fils ont été couvertes d’une peinture spéciale isolante fournie par la « Standard Paint C° », et qui semble enfin avoir por;é remède au mal.
- Éclairage Électrique
- Le théâtre Cluny sera prochainement éclairé à la lumière électrique.
- Les entrepreneurs se sont engagés, par traité, à faire fonctionner le nouvel éclairage à partir du i*r décembre au plus tard,
- Nous apprenons que le nouveau Lycée de Narbonne va ôtré entièrement éclairé à l’électricité. Ce sera, croyons nous, le premier lycée en France ayant la lumière électrique»
- Ce résultat est dû, en grande partie, aux efforts infatigables de M. Carlicr, l’architecte éminent de la ville de Montpellier, qui n’a pas cessé de défendre la cause de Pélcc.ricité auprès du Conseil municipal de Narbonne.
- Les négociations entre la ville de Londres et P « American Brusli corporation », pour l’éclairage électrique
- d’une partie de la cité, sont toujours pendantes, mais on espère arriver prochainement à une entente.
- En attendant et pour ne pas perdre de temps, la Compagnie s’occupe d’obtenir la permission des différentes autorités locales, à travers le territoire desquelles les fils doivent passer, pour ouvrir les rues. L’usine centrale sera probablement installée à Belveder Road, dans le quartier de Lambcth.
- On annonce, de Philadelphie, qu’une nouvelle lampe électrique de sûreté pour les mineurs, a dernièrement été essayée dans plusieurs mines de l’Etat de Pennsylvanie. La nouvelle lampe ne pèse, paraît-il, que 3 livres, clic donne une intensité lumineuse de 5 bougies, et ressemble extérieurement aux lampes employées actuellement. La lumière dure pendant 10 heures et entraîne une dépense de 10 centimes seulement pour les ïo heures.
- La a Commercial Câble C° » de New-York, vient d’adresser la lettre suivante à scs clients :
- « A partir du i5 septembre 1887, notre tarif sera de Go centimes par çiot pour toutes les dépêches à destination de la Grande- Bretagne, de llrlande et la France, et de 75 centimes par mot pour l’Allemagne. »
- Télégraphie et T éléphonie
- Un réseau téléphonfque avec 40 abonnés employant le téléphone Cushman ayant été ouvert à Findlay, dans l’Etat d’Ohio, VAmerican Bell Téléphoné C° a commencé des poursuites individuelles en contrefaçon contre chaque abonné, ainsi que contre la nouvelle entreprise.
- D:s expériences téléphoniques bien extraordinaires ont eut lieu dans l’Etat de Massachusetts, aux Etats-Unis, avec un nouvel appareil nommé « pulsion téléphone » qui fo ctionne sans pile. Un seul fil de cuivre était tendu sur une longueur de 1600 pieds d’une maison jusqu’à un jardin, où son extrémité reposait par terre.
- On parlait dans le transmetteur installé dans la maison et une conversation à voix ordinaire eut lieu avec les peisonnes dans le jardin, qui se servaient comme récepteur d’un chapeau de paille ordinaire placé sur le fil.
- Le « Boston Herald », qui icnd compte de ces expériences merveilleuses, ajoute que le succès a été complet.
- Le Gérant : Dr C.-C. Soulages.
- Imprimerie de La Lumière Électrique, 3i, boulevard des Italiens Paris. — L. Barbier.
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- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
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- DIRECTEUR : Dr CORNELIUS HER2 Y
- 9’ ANNÉE (TOME XXVI) SAMEDI 8 OCTOBRE 1887 N* 41
- SOMMAIRE. — Etude sur les machines dynamos ; G. Reignier. — Les essais photométriques de l’exposition d’Anvers ; P.-H. Ledeboer. — Construction des transformateurs ; C. Rechniewski. — Influence du magnétisme sur la cristallisation; G. Decharme. — La télégraphie sous-marine; E. Wunschendorff. — Les signaux de chemin de fer à l’exposition de Philadelphie de 1884; A. Palaz. — Notes communiquées.à l’Association Britannique, par W.-H. Preece. — Revue des travaux récents en électricité ; Les travaux de la session de New-York de l’association américaine pour l’avancement des sciences.— Constante diélectrique et conductibilité du sel gemme, par F. Braun. — Forme nouvelle de la batterie au bichromate de F. Friedrichs. — Correspondances spéciales de l’étranger : Allemagne; Dr H. Michaelis — Angleterre; J. Munro. —Etats-Unis; J. Wetzler. — Brevets a’invention; P. Clemenceau. — Faits divers.
- ÉTUDE SUR
- LES MACHINES DYNAMOS
- I
- Théorie des enroulements inducteurs
- On sait que, pour obtenir en autoexcitation (par un circuit magnétisant en dérivation sur la différence de potentiel aux balais), une force électromotrice donnée à circuit ouvert, il faut réaliser un certain nombre d’ampères-tours, ou une certaine force magnétisante intégrale, pour une vitesse donnée de rotation de l'induit.
- L’équation de la force électromotrice totale induite (différence de potentiel aux balais à circuit ouvert) est, comme on le sait
- E = V op (n i )
- où <p (ni) est la force électromotrice pour une vitesse égale à l’unité, cette force éleetromotrice étant fonction des ampères-tours, au cas, bien entendu, où les bobines magnétisantes occupent les mêmes positions relatives dans le circuit ma-
- gnétique qui doit demeurer également invariable.
- Si la bobine magnétisante est en dérivation sur cette force électromotrice, on a aussi
- E = Rt
- La combinaison de ces deux équations donne la formule connue (') :
- V sp (n i) = p ~ n i (•)
- en remplaçant R par sa valeur en fonction de la résistance spécifique p, de la longueur moyenne / des « spires qui composent le circuit dérivé, dont la section est s.
- Cette dernière formule peut s’écrire
- <l>(ni) = ^. CO
- en posant
- quantité qui a quelque analogie avec ce qu’on est convenu d’appeler «perméabilité magnétique».
- (!) Voir La Lumière Electrique, janvier 1887. Théorie graphique des machines dynamos, R.V. Picou.
- 4
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- C’est cette formule générale que je me propose d’étudier dans le présent article.
- A bien l'examiner, on remarque, en effet, que les quantités Z et s ne sont pas indépendantes.
- Cherchons les expressions algébriques de ces grandeurs.
- Désignons, pour cela, par :
- p la longueur totale des colonnes où se trouvent enroulées les n spires du circuit magnétisant (4) ;
- a. l’épaisseur de la couche de fil ;
- 6 le diamètre du fil nu ;
- i l’épaisseur double de guipage du fil (isolant) ;
- D le diamètre des colonnes d’électros supposées cylindriques.
- La longueur moyenne des spires contenues dans une section droite des colonnes d’électros est
- l = « (D + a) (2)
- Or, le nombre total des spires a pour expression théorique
- en négligeant la compression de l’isolant, la diminution que subit la section du fil par suite de la tension qu’il reçoit dans son enroulement mécanique, et enfin, en admettant que les fils ne se chevauchent point.
- Eliminant a entre les équations (2) et (3) on a la relation
- t = | [D ft i- n (B -r e)*]
- D’un autre côté, on a
- S = î j«
- 4
- La fonction (1) devient, après substitution des expressions de / et s, la formule suivante :
- * (« i) = jfV'P [D P + n ^
- (*) Je me place dans le cas des colonnes cylindriques, vu la simplicité des formules que fournit cette particularité.
- qui peut se mettre encore sous la forme
- .1. _ 4P P + 4 P n Sa 4- 8 n 0 Se + 4 p n e2 /tN
- ^ 1 vps2 K>
- Ainsi, la fonction 4> (ni) dépend des quantités p, D, (3, n, B, e, V. On peut faire les remarques suivantes à son sujet, d’abord, au point de vue physique, et ensuite au point de vue mathéma-matique.
- Il
- t° La fonction «h (ni) étant dépendante des coordonnées de l’espace occupé par les circuits magnétisants, relativement à celui qu’occupent le fer et l’air du circuit magnétique, elle implique la condition que (3, D, demeurent invariables dans une machine dynamo de carcasse donnée, supposée constante.
- C’est là le cas de la recherche du circuit magnétisant en dérivation donnant une force électromotrice choisie dans une machine déjà construite, dont on a déterminé, par une excitation indépendante, au moyen d’une bobine magnétisante provisoire, la courbe de l’induction magnétique moyenne dans l’entrefer; en d’autres termes, dans une machine où l’on connaît les valeurs de la fonction <I> (ni) pour chacune des valeurs ni.
- On sait, par expérience et par raisonnement, que la répartition du flux d’induction, le long d’un circuit magnétique, est liée intimement à la position qu’occupent les bobines magnétisantes.
- L’importance de l’effet dû à cette position, est d’autant plus grande que l’entrefer est plus grand d’abord en valeur absolue, ensuite en valeur relative, c’est-à-dire en comparaison avec la longueur qu’occupe le fer dans le circuit magnétique. Cet eflet varie avec la distance absolue des bobines magnétisantas aux faces polaires; car, si les bobines sont très éloignées de ces faces, le champ extérieur est relativement grand, c’est-à-dire qu’il y a de nombreuses dérivations entre les colonnes des électro-aimants, ce qui présente une mauvaise utilisation de la force magnétisante.
- 2° On remarque aussi que la fonction <i> (ni) est
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- Journal ünivérsel & électricité
- 53
- entière et du deuxième degré par rapport à la quantité(ou qu’elle est de la forme
- en posant
- jj_ 8 p n e
- P
- r _ 4P»
- c F~
- 3° Elle est linéaire par rapport à n et de la
- forme 4* (» i)y- +
- en posant «0* tlïfi
- 8*
- et
- On peut donc dire que 1§ fonction 4» [ni) ne dépend réellement que de» deux quantités n et o, car il est permis d’admettre, comme on le pratique d’ailleurs, que l’épaisseur du guipage est sensiblement constante, quelle que soit la valeur qu’on attribue k 8.
- III
- L’équation générale (4) donne
- „ _ rV (n t) 82 — 4 D p] [i 4 p (S + e)s
- Eliminant enfin L entre l’équation (8) et l’ex-pression de la résistance
- on a
- R = 4 p L/n d*
- R
- fj | V !> (n i J 8* — 4 D p] 4 P ' (8 + e)4
- V<1> (n i)
- (si
- L’intensité du courant excitateur sera alors donné par l’expression
- E __ 4 p (ni) (8 4- eV
- R — [ V <l> (n i ) S3 — 4 D p] P
- Les formules (6) et (10) se ramènent évidemment à l’identité
- . [V 4> (n i ) 8i — 4 D p] p 4 p (n i ) (8 4- *1*
- H1 4 p (8+7)* [V<t>(nt)S3 — 4D pj,3
- Les formules (6), (9), (10) permettent de calculer le nombre despires, la résistance et l’intensité du courant d’excitation en fonction du diamètre de fil choisi, pour obtenir une force électromotrice donnée à une vitesse donnée en auto-excitation par un circuit en dérivation, en maintenan les quantités D et p constantes.
- Ces formules montrent que 8 peut être variable pour une même force électromotrice et une même vitesse.
- Elle indiquera également la variation des quantités n, R et i en maintenant 4> (ni) constant tout en faisant varier 8, ou inversement les variations que subissent les mêmes quantités, ‘b (ni) ou plutôt (ni) étant considérées comme variables.
- Combinant cette expression avec l’équation
- *-f(d+.y
- on a immédiatement
- V 4» (n i)8! — 4 D p , ,
- a =----------------- (7)
- 4P
- La longueur du fil du circuit magnétisant en dérivation est alors L = ni, ou
- IV
- L’équation (5) mise sous la forme du deuxième degré
- ________S 0 ne ____ ._____4 p (Dp + n aa)
- V p 4>(ni) — 4p » V p <1> (ni) — 4 p n
- donne pour l’expression de 8 en fonction de n
- L =
- n pi /V <I> (n £ ) 84 — 4 D p' *6?* \ (8+7)*
- V <1> (n i)ô:
- (8)
- „ 4pne±v'4pP[VpD4>(nt) + (Ve3<I>(ni)—4Dp)it]
- 0 Vp$(ni) — 4Pn
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- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- On ne peut faire d — oo, par conséquent, il faut que la condition
- en désignant par A le poids spécifique de la sub-tance conductrice choisie.
- V p $ (ni) — 4 p n > o (12)
- soit toujours satisfaite pour une valeur donnée de la fonction $ (ni).
- Si (ni) est constant, n satisfait la relation
- V $ (ni) — 4D p) p 4 P (S + e)2
- L’équation de condition (12) devient alors
- V
- Pour terminer ces considérations théoriques sur les enroulements dérivés, je passerai maintenant à la représentatien graphique des éléments qui entrent dans les calculs précédents.
- Cette représentation graphique facilitera beaucoup, je crois, l’emploi des formules précédentes, en indiquant les solutions diverses que l’on ob-
- ou
- V4(ni)>
- V $ (ni) — 4 D p
- (8+7)*
- (6 + s}2 V (n i ) > V <I> (n t ) — 4 D p
- Une autre équation de condition qui se déduit de la formule (11), pour que celle-ci ne donne pas de solutions imaginaires, est la suivante :
- V <I> (ni) (D p + e2 n) > 4 D p n
- ou encore, en remarquant que la force électromo-trice
- E = n i V <I> (n i )
- cette équation de condition devient
- Fig. î
- E i (D p + &• n) > 4 D p
- (>3)
- Ainsi, dans un enroulement en dérivation, pour obtenir une certaine force électromotrice donnée en auto-excitation, on doit satisfaire aux deux équations générales de condition
- ou
- et
- ou
- fi V '!> (n i ) — 4 p n > o p E i > 4 p
- V <i> (n i) (D p + e* n) > 4 D p >1 E i [D p + s2 n] > 4 D p
- tient, suivant le choix des variables dépendantes et indépendantes que l’on se donne.
- Reprenons la formule de la résistance que nous avons posée en premier lieu
- «P
- (8 + e)*
- (13 + et) 8»
- Nous donnerons d’abord une valeur fixe à p, p, 2 et D. Dans cette formule la résistance varie suivant l’inverse du produit (S -j- e)2 82 ; on construit la fonction
- *_______L_ _
- ' (8 T- s)2 S*
- Le pofds du métal employé dans le circuit ma gnétisant en dérivation est
- ît^ A 1h~
- A
- V <î> (ni) 82 — 4 D p
- (6 + tf
- E]
- V <1> (ni) 8* (14)
- soit ABC (fig. 1).
- Le numérateur de la formule précédente est une fonction de a, soit
- 4 p p (D a + a5)
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- La représentation graphique de cette fonction est très simple. Il suffit de construire la parabole
- D a + a2 = y
- soit abc. La résistance sera proportionnelle au produit des ordonnées quelconques x et y suivant le diamètre du fil et l’épaisseur de couche que l’on désire.
- Ainsi, on obtiendra donc en même temps que la résistance, le diamètre du fil et l’épaisseur delà couche. On pourra étudier les systèmes qui donnent la même résistance avec des fils de diamètres
- fis y
- différents, enroulés sur une épaisseur variable, etc...
- Quant au nombre de spires, il est, comme on le sait :
- On construira alors une simple hyperbole équi-latère, dont l’ordonnée sera
- Comme le nombre de spires est simplement proportionnel à a, ls courbe hyperbole suffira.
- Enfin, il sera facile de connaître les ampères-tours qui sont produits, lorsque le circuit est aux bornes d’une force électromotrice donnée.
- Ces ampères-tours seront proportionnels, en V
- effet, au facteur-5— . Mais il est bon de remar-’ yx
- quer qu’il faudra faire attention à ce que les a et 8 de la courbe (fig. i) soient bien les mêmes que les % et S de la courbe (2).
- A cet effet, on tracera sur la courbe (?) une
- droite oT, dont le coefficient angulaire est et
- qui permettra de trouver graphiquement les va leurs de quand a et 8 varient simultanément.
- Je crois que cette méthode graphique est très rapide et qu’elle montre bien les dépendances qui existent entre les divers termes qui constituent l’enroulement en dérivation.
- J’ai calculé les expressions de la résistance et du nombre de spires, dans les conditions suivantes :
- p = i6,5 c.
- D = 9 c.
- $ = 0,03
- 0 = 1,53.1 c—ü ohms
- J’ai fait a successivement variable (*) = 3,5 — 3 — 2,4—2 — i,5 — 1.
- Les résultats de mes calculs sont consignés dans les tableaux suivants :
- TABLEAU I
- a = 3,5 c. R = 10 x 0,125 x 35 qj _
- (S + 0,3)* 2*
- 6 R n 3 R 71
- eu millim. en ohm* eu niilUiu. eu ohm»
- 3/10 i35o 16040 15/10 6,0 1782
- 4/10 558 11785 1G/10 4,7 i6o3
- 5/10 273 9023 17/10 3,8 144.3
- 6/10 i5o 7128 18/10 3,06 1311
- 7/10 89 5775 19/10 ' 2,5 1193
- 8/10 56 4772 20/10 2,06 1092
- 9/10 38 4010 2 i/io ',7 1002
- 10/10 26 3417 22/10 1.45 924
- 11/10 18 2952 23/io 1,2 83o
- 12/10 i3,5 2564 24/10 I .04 79i
- i3/io 10,0 2255 25/10 0,893 736
- M/io 7,7 2000 26/10 o,79 686
- (*) La variation de a doit certainement influer sur la valeur Je la fonction i(ni), car à mesure que a croit, il y a une plus grande quantité de lignes de force qui ne passent pas dans le fer. Mais je crois que cette perte doit être absolument négligeable, en tant que la valeur maxima de a est relativement inférieure au rayon de la colonne de fer qui forme l’électro-aimant.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- TABLEAU II
- TABLEAU V
- a = 3o
- R =
- lo X o, 12 X 3o («)* '
- ohms
- a= 15
- R =
- io x o,io5 x J5
- (« + 9,3)2 8»
- ohms
- s R n 8 R n
- en milliffl< on ohms on mitllm. on ohms
- 3/lo fl II 13750 i5/io 4,9 1527
- 4/10 4/2 10102 16/10 3,9 1375
- 5/io 225 7734 17/10 3,1 1238
- 6/10 124 6uo 18/10 2,1 1125
- 7/xo 73,5 4950 19/10 2.1 1022
- 8/10 46,5 4099 20/l0 1,7 934
- 9/it» 3i,ô 3437 21/10 1,4 859
- 10/10 21,3 2929 22/10 *,2 79*
- 1 l/lO 15,2 2525 23/io 1,0 732
- 13/10 ii,i 2200 24/10 0,86 680
- i3/io 8,3 1934 25/io 0,73 631
- 14/m 6,3 1710 26/10 o,65 588
- TABLEAU III
- a = 24 R - to X 0,114 X 24 ohms
- (8 + o,3)! 8*
- £ R n S R n
- •n mllllm. on ohms en millim. en ohms
- 3/10 833 11000 15/10 3,7 1222
- 4/10 346 8084 16/10 3 1100
- 5/10 169 6187 17/10 2,3 990
- 6/10 93 4888 18/10 1,8 875
- 7/10 55 3960 19/10 1,5 835
- 8/10 34 3273 20/10 1,28 743
- 9/>o 23 2750 21/10 I , 688
- 10/10 16 2326 22/10 0,89 634
- 11/10 1 * >4 2020 23/io 0,75 587
- 12/10 8,3 1760 24/10 0,64 543
- i3/io 6,23 1587 25/io 0,55 5o5
- 14/10 4.76 1335 26/10 0,49 470
- TABLEAU IV
- a = 20 R IO X 0,11 X 20 ohms
- (6 + o,3)» 8»
- 8 R n 8 R n
- en millim. en ohms on millim. en ohms
- 3/10 676 9444 i5/io 3 1018
- 4/10 281 6940 16/10 2,4 917
- 5/10 i38 5093 17/10 * ,9 825
- 6/10 93 4074 18/10 1,54 748
- 7/1° 45 33oo 19/10 1,26 682
- 8/10 28,4 2727 20/10 1,04 624
- 9/>° '0 2290 2ï/l0 6,87 583
- 10/10 „ i3 1946 22/lO 0,72 528
- II/It» 9,3 1689 23/lO 6,64 488
- 12/10 6,8 1466 24/lO o,52 462
- i3/tô 5,1 1288 25/lO 0,45 420
- M/!0 4 1142 26/16 6,46 392
- 0 R n 8 R 71
- en millim. . en ohms en millim. en ohms
- 3/10 486 6875 i5/io 2,16 76s
- 4/10 201 So5i 16/10 1,70 687
- 5/10 94,s 3867 17/10 i,36 62o
- 6/10 54,3 3o55 18/10 I , IO 56i
- 7 /'O 32 2475 19/10 o,9 512
- 8/10 20,35 2045 20/10 o,74 470
- 9 /'° 3,58 1718 21/10 0,62 482
- 10/10 9,32 1464 22/10 0,52 396
- 11/10 6,64 1263 23/ 10 0,45 366
- 12/10 4,86 I IOO 24/10 0,375 341
- i3/io 8,64 979 aS/io 6,32 3i6
- 14/10 4,98 856 46/16 6,287 394
- TABLEAU VI
- a =* là R as to x o,ï x to 1T+ <0rF ohms
- 8 R n a R 71
- en millim. eh ohms éft millim. ch ohms
- 3/10 360 4583 «/o 1,37 5io
- 4/10 128 3367 16/10 1,08 458
- 5/10 62,5 2578 17/10 o,865 412
- 6/10 34,5 2037 18/10 0,699 374
- 7/îo 20,4 i65o 19/10 0,572 341
- 8/10 i3 i363 20/10 °,472 312
- 9 /'o 8,63 1845 21/10 0,393 286
- 10/10 5,92 976 22/10 0,335 264
- 11/10 4,26 842 23/io °,279 244
- 12/10 3,12 733 24/10 0,233 226
- 13/10 2,3l 645 25/io 0,204 210
- 14/10 1,77 571 26/10 0,18 196
- Application des formules. —- Pour résumer cette
- étude, nous ferons l’application des formules que nous avons déterminées au § III, qui sont:
- _ [V (n t ) 8a — 4 D p] P n 4 P (S + £)*
- n _ [V«fc(ni)Sa — 4Ü ol |3V<ï>(ni) r =------------4-^sTTf---------------- " M v *(ni>
- ._______4 P {ni) {S + s)a_
- |V<ï>(ni)SJ — 4 Dp) p
- Avant de traiter de l’application de ces équations, nous allons démontrer, par un exemple numérique, que l’on rte peut pas déterminer directement, sans le secours de ces formules, les dimensions géométriques de l’ênrôulètiiéiît dérivé.
- («)
- (&)
- («)
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 57
- Supposons, par exemple, qu’il s’agisse d’obtenir en auto-excitation une force électromotrice de 135 volts, sachant, d’ailleurs, qu’il faut 11200 ampères-tours, à la vitesse de 1000 tours par minute de rotation de l’armature.
- Supposons qu’on admette une dépense de 5 ampères dans l’excitation. Il faut donc réaliser
- («“)
- (»*)
- 11200
- —£— = 2240 spires
- i35 ,
- = 27 ohms
- pour la résistance de ces 2240 spires qui constituent le circuit magnétisant en dérivation.
- Les dimensions géométriques des colonnes sont, d’ailleurs, fixées. Admettons que la hauteur
- Fig. S
- (S) des deux colonnes en série soit de o,5oo m., et que le diamètre (D) soit de 0,100 m.
- Le nombre de spires est, comme on l’a vu,
- Donnons à 3 la valeur de 2 millimètres et à celle de o.3 m.m., on lire
- a —
- 2240 x 5,3 3oo
- = 23,74, s0'1 24
- au lieu de 27 ohms et par suite
- et
- i35 „„ _
- 1 =----% = 3 ,25 environ
- 41,0
- ni » 3240 x 3,25 == 7278 ampères-tours
- au lieu de 11200 ampères tours que nous devions réaliser. Cet exemple suffit, croyons nous, pour montrer que le diamètre de l’enroulement en dérivation n’est pas arbitraire pour une intensité d’excitation donnée. Ces résultats tiennent précisément à ce que R et « sont des fonctions dépendantes.
- Appliquons, maintenant, les formules générales que nous avons établies, à l’étude de l’enroulement des inducteurs d’une machine dynamo, pour laquelle, la courbe ABC (fig. 3), représente la fonction <pni (les volts aux balais à circuit ouvert, pour une vitesse de un tour). On a obtenu, par exemple, une force électromotrice xC = 1 35 volts à 1000 tours pour un nombre ox == 11200 ampères-tours. Il est facile de construire la fonction 4» (mi) qui est représenté par la courbe abc.
- Prenons un fil de 1 millimètre de diamètre et examinons quels seront les résultats obtenus par l’emploi des formules générales {a) [b) (c).
- Nous prendrons comme précédemment
- (3 = 5oc. D = ioc. et 5 = o,o3 c.
- La formule (a) du nombre de spires nous donne (*)
- [(1000x0,012x10—3Xo,oi)—(4x1,5x10—8X10)] 5o (M 6 x 10—(0,1 3)s
- ou
- _ 3 x 10' 1014
- 2q585
- L’intensité qui traversera le circuit dérivé, composé de ces 29585 spires sera donc, d’après la formule (c)
- la résistance sera donc d’après la formule,
- R — 4 P (D + et) n ~ S2
- en prenant 0 = 0,015 <•> pour un conducteur de 1 mètre de long et de 1 m.m.2 de section
- 6 x 224 x 0,124
- 6 x 10—x 11200 x 0,0169 _ 11424
- [(,0,0 î 2 x 0,01) — (6 x 1 o—1>) ] 5o 3 x iol
- (!) Dans les applications numériques, il faut exprimer toutes les longueurs en centimètres, (COS), $ (ni) comme le rapport absolu des volts à V = 1 tour, ni en ampèreê-tours, et p en résistance spécifique exprimée en ohms (p — i,5 io~«).
- 4
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-
- 5*
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La résistance du circuit dérivé sera donc, puisqu’il est traversé par un courant de o,38 ampère
- R = = 355'"
- o, 3o
- LES
- ESSAIS PHOTOMÉTRIQUES
- DE L’EXPOSITION D’ANVERS
- Les ampères-tours seront de (*)
- ni = 2q585 X o,38 = 11242 pour 11200 (*)
- Il nous reste, maintenant, à vérifier l’expression de la résistance par la formule (£>); on a
- ^ 5o [(0,012X0,01) — (6 X io~')] 0,012
- = 6 x io—0 X (o,i3,*
- OU
- R = 29,585 x 0,012 = 355'*’,02
- On peut remarquer que ce nombre coïncide bien avec celui que nous devions obtenir.
- On voit donc que les formules que nous venons d’appliquer donnent des résultats qui concordent, tandis qu'en opérant d’une manière différente, on trouve que la résistance d’un circuit est do 41,6 «) au lieu de 27 ohms.
- En résumé, nous pouvons donc dire que des quantités 8, n, R, i, pour une valeur donnée de (ni), une seule d’entre elles est arbitraire. 11 va de soi qu'on peut choisir celle que l’on veut.
- Pratiquement, on pourra se fixer la dépense en ampères dans le circuit magnétisant ; on peut admettre, par exemple, que l’intensité du courant inducteur soit les 5 0/0 du courant qui traverse l’induit en charge normale.
- Enfin, il sera bon d’examiner à quelle densité de courant travaille le circuit conducteur, afin que celui-ci ne chauffe pas trop.
- Ce sont autant de conditions nouvelles, que doivent satisfaire les résultats obtenus par nos formules, et que le praticien sait choisir convenables, d’ailleurs.
- (A suivre)
- Ch. Reignier
- (*) Cet excès de 42 spires provient de quelques décimales forcées.
- Les comptes-rendus officiels des essais faits à l’exposition universelle d’Anvers et dont nos lecteurs ont pu apprécier l’importance par d'autres extraits publiés dans ce journal, consacrent une grande partie, presque la moitié du volume, aux essais photométriques effectués sur les lampes à arc et les lampes à incandescence.
- C’est de la partie de ce travail qui s’occupe des lampes à arc que nous allons rendre compte actuellement.
- Pour juger l’ensemble des progrès réalisés dans cette branche importante de l’industrie électrique il faudrait considérer séparément :
- Les générateurs d’électricité et les appareils employés à constater leur efficacité.
- Cette première question ne faisant pas partie de notre sujet actuel, nous n’en parlerons pas. Dans ce qui concerne l’éclairage proprement dit on aurait à considérer :
- i° Les lampes au point de vue de leur mécanisme et de leur fonctionnement;
- 20 L’intensité et la fixité de la lumière produite ;
- 3° L’économie de l’éclairage;
- 40 Les parties accessoires telles que : instruments de mesure, fils de sûreté, etc.
- 5° Les progrès réalisés dans l’ensemble d’une installation d’éclairage électrique.
- Le rapport du comité ne s’occupe que des mesures photométriques et de l’économie de l’éclairage ; mais ces essais comportent nécessairement, en dehors des mesures photométriques, les mesures électriques d’intensité de courant et de force électromotrice. Ces mesures ont été faites, soit avec des ampères-mètres et voltmètres Thomson, soit avec des galvanomètres Deprez et Deprez-d'Arsonval. L’étalonnage de ces appareils a été vérifié à diverses reprises pendant le cours de ces expériences.
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-
- JOURNAL UNIVERSEL UÉLECTRICITÉ
- 59
- On a également fait usage d’ampèremètres et de voltmètres du DrHummel ; mais on employait ces appareils seulement pour voir si les lampes fonctionnaient dans des conditions normales indiquées par les constructeurs.
- Les essais photométriques proprement dits, comportent les deux parties suivantes :
- i° Etablissement de l’étalon de lumière;
- 2° Banc phDtométrique de comparaison.
- Quant à l’étalon de lumière, on a employé la lampe carcel brûlant, dans les conditions nor-
- Fig. 1
- males, 42 grammes d’huile de colza épurée par heure. C’est d’ailleurs de cette unité, dont on
- peut répondre avec une approximation de ^ à
- qu’on se sert presque exclusivement dans les
- mesures photométriques comme on l’a fait également à l’exposition de Paris de 1881. On arrive avec un peu d’habitude à maintenir la consommation de la Jampe entre 41 et q3 grammes d’huile par heure, et entre ces limites, la proportionnalité a eu lieu d’une manière très approximative.
- Le photomètre dont on s’est servi pour la mesure des intensités horizontales, est un photomètre de Bunsen; pour les lampes à arc, on a employé, pour les expériences faites à l’exposition d’Anvers, l’intermédiaire d’un bec Sie-
- mens, tandis que pour les expériences effectuées à l’Université de Bruxelles, on a comparé les intensités horizontales directement à l’intensité lumineuse de la lampe carcel.
- La figure ci-contre (fig. 1) montre l’installation de la chambre noire à l’exposition d’Anvers. Cette chambre photométrique AA'était divisée par une cloison BBB, formée d’une draperie noire. Un premier banc photométrique P servait à comparer la lampe à arc L au bec Siemens placé en S; un second banc était disposé en P’; les écrans des deux bancs Dhotométriques étaient observés simultanément par deux expérimentateurs et leurs positions relevées en même temps que les indications de l’ampèremètre et du voltmètre de Thomson placés en T.
- Pour comparer entre elles les intensités relatives du rayon émis sous différentes inclinaisons, on a adopté la méthode proposée par M. Rousseau, c’est-à-dire qu’on a comparé, à l’aide du disposiii : dont la description va suivre, directement les intensités de la même lampe dans la direction horizontale et dans une direction oblique quelconque.
- La figure 2 montre la réalisation de cet appareil. La lampe A est suspendue entre deux montants et un mécanisme actionné par la manivelle W permet de la monter ou de la baisser. A ces montants se trouve également fixé un cadre circulaire E ; du centre de ce cadre partent deux règles, l’une horizontale G, l’autre inclinée F, portant chacune un miroir mobile N et M. Au centre du cadre E se trouve un écran blanc O porté sur la règle O H ; cette règle forme une des diagonales d’un quadrilatère articulé O K H L , de telle façon que l’écran O fasse toujours des angles égaux avec la direction des règles G et F.
- Lorsqu’on veut se servir de cet appareil, on place la lampe A derrière le cercle gradué E et de telle façon que le foyer se trouve en regard du centre O et à une distance aussi petite que le comporte la forme de la lampe étudiée. Lalumière émise par ce foyer est réfléchie par les miroirs M et N (coupés dans la même glace) et ils projettent sur l’écran blanc Q, les ombres de deux tiges m et n fixées également sur les règles G et F.
- L’un des miroirs étant fixe, on fait avancer ou reculer l’autre jusqu’à ce qu’on obtienne l’égalité des ombres projetées. On a déterminé ainsi les intensités relatives de io° en to° pour les directions situées au-dessous de l’horizontale et de
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-
-
- €6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 3o° à 3o® pour les directions situées au-dessus.
- Avant de nous occuper du résultat des expériences, nous allons voir d’une manière succinte comment on a évalué et représenté les intensités lumineuses.
- Après avoir relevé, à l’aide de la méthode que
- nous venons de décrire, les intensités lumineuses dans les différentes directions et autant que possible dans les azimuts perpendiculaires (nous reviendrons tout à l’heure sur ce point), on a tracé dans la figure 3 la courbe A B C D E F qui représente la courbe méridienne de la surface photométrique. Puis, comme l’indique la figure, on a rapporté les points B, C,... en B', C',... et on a formé ainsi la courbe P’B'C'D'E'Q'; c’est-à-dire qu*on a pris c C' = AC, d D' = Aî), etc.
- On reconnaîtra aisément que si l’on considère sur la surface de la sphère de rayon AQ=i, ayant pour centre le point lumineux A, une zône comprise entre deux plans horizontaux menés par deux points quelconques, par exemple, d et f, l’éclairage moyen de cette zône rapporté à l’éclairage produit par les rayons d’intensité maximum, est représenté par le rapport de la surface d D' E' F 'f à la surface du rectangle d K Lf ayant pour base d f ex pour hauteur l’unité.
- L’intensité moyenne sphérique serait représentée par le rapport de la surface totale comprise
- 9 9‘..................
- Fig. 3
- entre la ligne P' C' E' Q' et la droite P' Q' à la surface du rectangle P' R S Q'.
- En effet, soit i l’intensité du rayon envoyé dans la direction faisant l'angle 0 avec l’horizontale et considérons deux rayons infiniment voisins AD et A M faisant avec l’horizontale des angles 0 et 0 -f- d 0. La hauteur de la zône déterminée par ces directions est cos 0d0, la surface 2 tc cos Od 0 et la quantité de lumière qui éclaire cette zône est 2 tu i cos 0 dO.
- L’éclairage moyen de la zône comprise entre les angles 0, et 02 s’obtiendra en faisant le quotient de la quantité de lumière qu’elle reçoit par la surface de la zône, c’est-à-dire
- J/»02
- I 2 ni cos 0 d 0
- 0i__________________ surf, d D' E’ F' f
- 2 7t (cos 02 — cos 0i) d f
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i
- puisque d’après la construction même, la surface d D'E' ¥’f représente la valeur de l’intégrale
- J/*02
- I i cos 6 d 0 01
- Comme d’ailleurs la hauteur P' R du rectangle est prise pour unité, le dénominateur représente en même temps la surface du rectangle rfK L/.
- Pour calculer l’intensité moyenne sphérique en fonction de l’intensité maximum, il suffit donc d’évaluer la surface limitée par la ligne P' E' Q' ; on a fait cette évaluation par le calcul en décomposant la figure et en prenant pour l’hémisphère inférieur les valeurs de 0 de ioe en io° et pour l’hémisphère supérieur de 3o° en 3o°. Nous ne rapporterons pas ici ce calcul, qu’on aurait pu effectuer d’ailleurs à l’aide d’un planimètre.
- On obtient du reste une certaine approximation par la formule empirique
- S = H M=H_| H + M ~ 2 4 4 4
- H étant l’intensité lumineuse horizontale et M l’intensité maximum*
- Dans les tableaux qui se trouvent à la fin de cet article, on a indiqué séparément les résultats des calculs directs et de la formule approximative et on constate que dans la plupart des cas l’accord est assez satisfaisant.
- Faisons maintenant quelques remarques relatives aux résultats des observations.
- On a d’abord constaté que, très fréquemment, l’intensité lumineuse horizontale est très variable dans les divers azimuts, tandis que l’intensité maximum l’est beaucoup moins.
- Par exemple * pour une lampe Piette et Krizik de io ampères, avec des charbons Smelzer de 12 m.m. de diamètre pour le charbon supérieur et io m.m. pour le charbon inférieur, nous extrayons du tableau des expériences les nombres suivants :
- Intensité lumineuse horizontale en carcels
- l»r Azimut 2» Azimut 3® Azimut 4® Azimut
- 83,4 28,6 67,2 45,1
- 83,4 28,6 67,2 44,3
- 76,3 29,9 66,5 40,0
- 7§>S àà,7 es,s 38,6
- On constate ainsi que les variations d’intensité observées pendant une série d’expériences pour une direction horizontale donnée ont été relativement beaucoup plus faibles que celle que l'on constate entre les valeurs moyennes de deux séries d’observations correspondantes à des directions horizontales différentes. La lampe fonctionnait avec une régularité parfaite et les intensités de courant et les différences de potentiel avaient à fort peu de chose près des valeurs égales pour les 4 azimuts, mais le cratère présentait une légère obliquité, phénomène qu’on rencontre du reste d’une manière fréquente dans le fonctionnement des meilleures lampes.
- Si nous rapprochons de ces données, le diagramme donnant les intensités lumineuses de cette lampe sous différentes inclinaisons, on constate que les variations d’intensité autour de la ligne horizontale sont très rapides ; aussi croyons-nous, qu’on peut expliquer cette grande dissymétrie , dans les deux cas azimuts par l’obliquité du cratère , ce qui revient à supposer une intensité lumineuse constante, mais un angle de déclinaison variable. i
- Cette dissymétrie ne s’observe plus lorsqu’on considère l’intensité maximum. C’est ainsi que dans plusieurs séries d’essais faits sur deux lampes, marchant l’une à 6, l’autre à 16 ampères et observées dans deux azimuts opposés, les valeurs simultanées de l’intensité maximum ont été sensiblement les mêmes dans les deux azimuts. L’expérience avait montré que pour ces lampes les diagrammes des intensités relatives sous diverses inclinaisons avaient des formes bien différentes*
- Nous arrivons, maintenant, aux résultats des expériences, qui portent sur dix modèles de lampes à arc actionnées par des courants Continus. La commission n’a pas eu à examiner, à notre regret, des lampes actionnées par des courants alternatifs.
- Voici la momenclature de ces lampes, suivie des indications bibliographiques nécessaires pour que le lecteur puisse se renseigner sur le mécanisme employé.
- La lampe Gramme (*), (de 16, 6, 4 et i3 ampères^
- (*5 La LUhiiëre Électrique, t. lit p. 363.
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-
-
-
- 62
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La lampe Piette et Krizik ('), (de i6, io et 18 ampères).
- — Cramer et Dornfeld.
- — Pieper (a), (de 4, 6, 7, et 8 ampères).
- — Gulcher (3), (de 16 et 8 ampères).
- — De Puydt (’•).
- — Jaspar (5j.
- — Dulait.
- — Crompton (®)
- Brush (7), (de 20, 10 et 9 ampèrs et et une à mouvement d’horlogerie).
- Nous ne reproduirons pas les diagrammes relatives à toutes les lampes, le tableau qui se trouve page 63 permettant de juger sur l’ensemble des qualités de la lampe. Les figures jci-jointes con-
- Lampe Gramme, 16 ampères
- tiennent deux diagrammes de la lampe Gramme à 16 et 6 ampères, deux diagrammes de la lampe Brush, à 20 et 10 ampères et un diagramme de la lampe Pielle et Krizik à io ampères.
- On remarque que pour la plupart des lampes, les courbes des intensités relatives présentent dans le voisinage dé l’horizontale passant par le
- (* *) La Lumière Électrique, t. V, p. 237, t. VI, p. 485, t. XIII, p. iSr.
- (*) La Lumière Électrique, XXIII, p. 213, t. XXIV, p. 78 et 363.
- (3) La Lumière Électrique, t. V, p. 371.
- (4) La Lumière Électrique, t. XI, p. 211.
- (<>) La Lumière Électi ique, t. VI, p. 367.
- («) La Lumière Électrique, t. IX, p. 317 et 454, t. XIII, p- 102.
- (t) La Lumière Électrique, t. III, p. 131, t. IV p. 6, t. Ix, p. 364, t. XI, p. 453, t. XVI, p. .8, t XVII, p, 63.
- foyer, un point d’inflexion nettement indiqué. Le rapport dit à cet égard :
- « Cette particularité que l’on observe sur le diagiamme par lequel M. H. Fontaine a représenté les intensités relatives des rayons émis par un arc voltaïque, mais que nous ne retrouvons
- r~>=c t
- \
- —V'\
- ** J
- 'T'vV
- Lampe Gramme, Q ampères
- pas dans les essais des diagrammes photométriques des Expositions d’Electricité de Paris et de Munich, nous a paru se présenter d’une manière beaucoup trop constante pour être due à des circonstances fortuites. Nous pensons qu’elle s’explique par ce fait que, pour les rayons émis
- Lampe Brush, 20 ampères
- dans l’hémisphère supérieur, en même temps que l’intensité des radiations envoyées par le charbon supérieur diminue rapidement, l’intensité des rayons émis par le charbon négatif augmente au contraire jusqu’à un certain point à partir de l’horizontale, ce qui rend, nécessairement moins rapide le décroissement de l’intensité totale. Nous avons même constaté que, dans certains cas, lors-i qu’il se formait, au sommet du cône inférieur, un
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-
-
-
- 'V cr p^j B rr Ci s .ci Ç g S s 1 *' 5 S Intensité lumineuse en carcels Intensité du courunt en ampères « % © -•W X 0 V C. g Ci c 0 y 0 - C 3! e 1 î® Ë oc © — « Z c £ © -f 3 © © C3 © U C Z ci Z* 02 MM tf) * l ; Ot * © ff © ® « 0 V fa S St 3 & X X £ X *2 Ci S — © K > 9 C JZ rs 0 fa 0 ü . *. 3* g C fc S Moyen, sphér. relut. M
- O tt «4-» e c s c | 'y. & S c O* fa T g 'S *E *® UC P- C uc *2 hémisphérique 1 inférieure CA Cl S © S J? c* 4; 2 % X d’après le diagramme M I ^1 fa | a 4- jjs *
- m
- 9 57 i85 14,25 54 68.25 8,6 47,6 409 5,99 123 0,367 0,403
- i5 72,8 423 23 114 37 14*6 47 686 5,oo 147 0,326 0,336
- 16 72.5 47i 22 144 166 i5,9 46,2 735 4,43 166 0,352 0,327
- 16 53,7 265 l6,2 80,2 96,4 12,5 47,3 591 6, i3 120 0,364 0,352
- 6 22.4 145,4 8,4 39,7 48,1 5.6 46,2 259 5.38 137 o,33i 0,327
- 4 5,7 107 » 32,6 32,6 3,64 46,4 169 5,i8 142 0,304 0,273
- i3 95.5 265 23,9 95?4 119,3 12,9 45,5 587 4,92 149 0,450 0,430
- 16 93,8 323 28 100 128 i5,1 41,2 622 4,86 l5l 0,396 0,395
- 8 44.5 207 9,3 51,3 60,6 7?b 46 35o 5,78 127 0,293 0,357
- i5 6l 362 15,9 104,3 120,2 14,8 44 ?9 664.5 5,53 i33 0,332 o,335
- 20 102,4 557 28 170 198 20,7 47.5 983 4,96 148 0,355 0,342
- 16 91 ?9 446 25.9 i35,6 161,5 10,6 46,4 724' 4,48 164 0,362 0,353
- 10 56,1 276 i5 85 100 10,8 45,5 491 4?9i 149 o,363 o,351
- 10 52,7 260 14 8o,3 94,3 10,4 45,1 469 4? 97 148 o,363 o,35i
- 8 26,5 177 8 49? 7 37? 7 7?^ 44? 9 341 5,9i 125. 0,326 0,325
- 8 33,9 206 10,7 59,1 69,8 7?9 48 379 5,43 i35 0,33g 0,332
- 8 35.7 190 9?9 55,7 65,6 8,2 47,5 389 5,93 124 0,345 0,344
- 15 60 373 18 114 132 M?9 47? 7 711 5,38 137 c, 354 0,329
- 20 102 522 25 167 192 19 5o,6 961 5,oo 147 0,367 0,347
- 10 37,2 253 9.3 59 68,3 9?9 47,3 468 6,85 107 0,270 0,323
- 7} 42 209 10,2 60 7°, 2 8,0 46,3 370,4 5.28 i39 o,336 o,35o
- 9 3i ,9 102.3 8,6 26.2 34,S 6,0 47? 1 282,6 8,12 9i 0,340 0,406
- 4 9?9 52.1 2.3 i5,8 l8, I 4.22 37,2 157 8,66 85 0,347 0,345
- 6 19*3 72,3 3,8 24.3 28,1 5,93 38,5 228 8,11 9i 0,889 o,383
- 4 9.4 60,6 2,8 i3,5 l6,3 4.01 38,4 154 9,45 78 0,269 0,327
- 6 17 94.2 4,9 2 6,6 3i ,5 6,06 38,24 232, I 7,37 100 0,334 0,340
- 7 21 100,4 5,5 29.6 35,1 7?°4 38,4 270,3 7?7° 96 o,35o 0,354
- 8 25,2 120,3 5,8 3?,i 42,9 8,o3 38,5 3og,2 7,22 102 0,357 0,354
- Indication
- des
- lampes
- Cramer et Dornfelt .
- Dulait.....
- Gramme
- Gramme (*).......
- Gramme..........
- Gramme (2)......
- Gramme..........
- Gulcher (3).....
- Gulcher.........
- De Puydt........
- Jaspar ..........
- P IE TTE E T
- Krizik.........
- P IE TT E ET
- Krizik.........
- PlETTE ET
- Krizik (*).....
- PlETTE ET
- Krizik.........
- PlETTE ET
- Krizik.........
- PlETTE ET
- Krizik.........
- Crompton .......
- Brush...........
- Brush (r>)......
- Brush à mouv.
- d’horlogerie...
- Brush a 2
- charbons (G)....
- PlEPER .........
- PlEPER .........
- PlEPER..........
- PlEPER.......... .
- PlEPER ». ».....
- PlEPER .........
- Nature
- et diamètre des charbons
- Siemens
- Siemens
- Siemens
- Siemens
- Siemens
- Siemens
- Siemens,
- Siemens
- Siemens
- Siemens
- Siemens
- n/n
- l6/l6.....
- l6/l6. . . . .
- l6/l6.....
- l6/l6.....
- 10/6......
- 16/16
- 10/10,
- 12/12
- 14/14,
- Schmelzer 14/14.....
- Siemens 12/10......
- Schmelzer 12/10....
- Schmelzer 10/10 .... Schmelzer 10/10....
- Siemens 10/10, Siemens i3/i3 Brush 14/14.. Brush ii/ii...
- Brush ii/ii...
- Brush ii/ii... Siemens 11/8., Siemens 11/8., Siemens 10/10 Siemens 10/10. Siemens io/îo, Siemens 10/10,
- Observations. — (1) Lampe de 16 ampères de la colonne 3, marchant à 12,5 ampères. — (2) Résultat douteux par suite des causes d’erreurs que présente la détermination des intensités relatives. — (j)) Marche irrégulière. Variations considérables des intensités de courant et des différences de potentiel aux bornes. — (4) Intensité moyenne sphérique calculée au meyen du diagramme de la même lampe marchant avec des charbons Siemens. — (5) Résultats douteux à cause des variations considérables observées pendant la détermination des intensités relatives. — (6) Lampe marchant dans des conditions irrégulières, le régime normal indiqué étant de 9 ampères. — (7) Le numérateur indique le diamètre en millimètres du charbon supérieur, et le dénominateur celui du charbon inférieur.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRÏCITÉ
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- b4
- champignon lumineux, l’intensité augmentait au lieu de diminuer, à partir de l'horizontale; et que la courbe des intensités relatives présentait, alors, deux maximums, l’un dans l’hémisphére infé-
- Lampe Brush, 10 ampères
- rieur, le second beaucoup plus petit que le premier, dans l’hémisphère supérieur. Nous avons avons cru qu’il ne serait pas sans intérêt de mentionner cette observation, bien qu’elle n’ait, du reste, qu’une importance fort secondaire au point
- de vue de la détermination de l’intensité moyenne sphérique. »
- Pour constater le progrès relatif réalisé dans l’éclairage électrique par la lampe à arc à courant
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- Lampe Piette et Kmil-4 10 ampères
- continu, nous faisons suivre, ici, quelques renseignements relatifs aux lampes Gramme et aux lampes Brush, puisés dans le rapport de l’Exposition d’Électricité de Paris en 1881 et dans le rapport de l’Exposition d'Anvers i885.
- DONNÉES EXPÉRIMENTALES Lampe gramme LAMPE 11RUSH
- Paris 1881 Anvers 1885 Paris 1881 Anvers 188?
- Intensité du courant, I.. 109“ 19“ 15° 16 12,5 5,6 3,6 >2)9 ioa 9,5 9,5 •9 9,9 8,0* 6
- F.E.M. aux bornes, E. 53” 53” 5o” 46 47 46 46 45,5 44" 44 44 5o,6 47 46 47
- Diamètre des charbons.. 2o7» •4 12 16 16 l6 10/6 «•7- 1 I 1 I •4 I 1 11 1 1
- Intensité (Horiz.carc. 952 155 I 12 72,5 54 22 5,7 95.5 37 63 . 63 102 37 4» 32
- imcuauc 1 Mnv . i960 357 184 471 265 145 107 265 76 78 78 522 253 209 102
- lumineuse { Moy sphér 966 167 102 166 46 48 33 119 38 39 39 193 68 70 35
- Carcels par cheval d'arc. 129 122 98 16Ô 120 137 142 •49 63 72 71 •47 107 139 91
- (*) A mouvement d'horlogerie.
- L’inspection de ce tableau relatif à la lampe Gramme et à la lampe Brush, montre un réel progrès dans l’utilisalion de la force motrice puisque pour la lampe Gramme on n’avait en 1881 pour l’intensité de i5 ampères, qu'une utilisation de 98 carcels par cheval d’arc, tandis qu’actuelle-ment, on atteint le chiffre de 166; pour les lampes Brush, la progression est egalement considérable, bien que le rendement actuel soit encore inférieur à celui de la lampe Gramme.
- Comme toujours, le rendement est d’autant plus élevé que l’intensité est plus forte, mais, on
- constate que d’après les mesures faites à l’Exposition d’Anvers, on est arrivé à dépasser le nombre de 100 carcels par cheval d’arc, même pour des intensités assez faibles. 11 ne faut pas oublier, toutefois, que c'est le rendement par cheval d’arc dont on s’occupe, ici ; le rendement par cheval mécanique est bien moins élevé, et n’atteint souvent guère que la moitié du premier.
- P.-H. Ledeboer
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 67
- CONSTRUCTION
- DES TRANSFORMATEURS
- Les générateurs secondaires, ces derniers-venus de l’époque féconde 188 i-i883, après leur brillante apparition à l’exposition de Turin, en 1885, ont continué à se développer et sont devenus les transformateurs d’énergie électrique les plus parfaits qui existent.
- Comme facilité de construction, rendement, utilisation des matériaux, durée, nous n’en connaissons aucun qui en approche.
- Il est évident que ce n’est qu’après bien des recherches, tâtonnements et expériences que l’on est arrivé à ce résultat; on ne peut que regretter que ce système dans sa simplicité ne s’applique qu’à une transformation bien déterminée, celle des courants alternatifs d’une certaine tension en courants alternatifs d'une tension différente et, jusqu’ici, ne puisse être appliqué pratiquement qu'au transport et à la distributiq^de l’énergie électrique sous la forme de courants alriAiatifs pour l’éclairage.
- L’excellente utilisation des matériaux provient de ce que le flux de force d^p le fer du transformateur peut être renversé un bien plus grand nombre de fois par seconde que dans une dynamo; sous ce rapport un transformateur travaillant avec 6oo inversions par seconde, pourrait être comparé à une dynamo bipolaire faisant 3oo tours pendant le même espace de temps (18000 par minute).
- Le rendement aussi ne peut être qu’excellent, si l’on considère que le circuit magnétique d’un transformateur est complètemement fermé ; aucun entrefer n’en interrompt la continuité, de sorte que l’excitation nécessaire pour produire les aimantations successives est très faible.
- Nous ne parlons ici, bien entendu, que de l’énergie perdue en chaleur dans les conducteurs d’énergie dépensée pour aimanter étant rendue lors de la désaimantation), c’est ce qui correspondrait, dans une dynamo, à la dépense nécessaire pour entretenir le champ magnétique.
- Le nombre des ampères-tours du courant secondaire sera donc presque égal à celui du courant primaire et comme, à cause de la rapidité des inversions, l’utililisation des conducteurs est très bonne ; c'est-à-dire que la longueur de fil nécessaire pour produire un volt est faible, beaucoup
- plus petite que dans une dynamo, on voit que le rendement dépassera facilement celui des meilleures machines; il faut, bien entendu, pour cela que le fer soit de bonne qualité et bien divisé, pour rendre négligeables les effets de l’hystérésis et des courants de Foucault.
- Si l’on ajoute à cela que dans les transformateurs il n’y a aucune partie mobile, par conséquent, ni paliers ni axe, ni collecteur ni balais, on se rendra compte que ces appareils sont bien parmi les plus parfaits et les plus durables que l’on puisse imaginer, et l’on comprend qu’ils aient donné un nouvel essort aux applications à l’éclairage des courants alternatifs tombés dans le discrédit pendant quelque temps.
- Rarement une invention a été si décriée au commencement et si revendiquée ensuite et il fallut qu’une série de procès donnât gain de cause à MM. Gaulard et Gibbs, pour mettre hors de doute la validité de leurs brevets.
- Le premier des brevets a été pris par eux en i883. Il est évident que, bien avant, la bobine à deux enroulements primaire et secondaire, a été employée, soit sous forme de bobine Rhumkorfl soit sous toute autre forme, mais ce n’est qu’en 1882 que les avantages de l’emploi des générateurs secondaires pour le transport et la distribution de l’énergie électrique en vue de l’éclairage ont été exprimés clairement : c’est de cette époque que datent les principaux brevets; les plus importants sont, comme nous l’avons déjà dit, ceux de MM. Gaulard et Gibbs, dont les noms sont, dès maintenant, attachés à ce genre de distribution.
- Les générateurs secondaires actuellement construits sont tous du type à circuit magnétique fermé; les premiers construits de cette manière l’ont été par la maison Ganz et C!e de Pest (transformateurs Déri, Blathy et Zipernowsky) ; la forme choisie fut celle d’un anneau Gramme en fil de fer recouvert de deux enroulements primaire et secondaire ; les courants circulant, non pas comme dans l’anneau Gramme ordinaire, mais, dans toutes les bobines, dans le même sens, de manière à ce que le circuit magnétique soit fermé sur lui-même et qu’il ne se forme pas des pôles comme dans l’anneau Gramme: la figure 1 représente cette disposition.
- Dans une autre disposition, MM, Déri, Blathy et Zipernowsky intervertissent les positions des fils de fer et de cuivre ; ils placent les deux cir-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- cuits secondaire et primaire à l’intérieur de Panneau et enroulent le fil de fer autour (fig. 2).
- La figure 3 représente l’aspect extérieur d’un de ces appareils.
- M. Kennedy, qui s’est beaucoup occupé de la
- Fig. 2
- question, a modifié les transformateurs, surtout effvue de rendre leur construction et leur montage plus simple.
- Partant de l’idée que, pour augmenter le rendement, il faut diminuer la résistance du circuit
- magnétique, il cherche à le raccourcir en prenant, par exemple, un anneau Pacinotti à dents, en enroulant les deux circuits primaire et secondaire dans les encoches et recouvrant le tout d’une couche de fil de fer ; les circuits magnétiques sont évidemment très courts dans cette disposition, puisqu’ils se ferment à travers deux dents consécutives et le fil extérieur ; on peut se demander cependant si, de cette manière, la résistance magnétique est sérieusement diminuée, l’isolant du fil de fer interrompant la continuité magnétique du circuit, en outre, nous retombons ici en plein dans le problème des similitudes : « vaut-il mieux augmenter la dimension de l’ap-
- Fig, 3
- pareil, ou en placer une série les uns à côté des autres ?»
- Pour notre part, nous croyons qu’il vaut mieux augmenter les dimensions; en effet, l’énergie transformée est proportionnelle en gros :
- i° Au nombre d’inversions ^ du courant par seconde, T désignant la période ;
- 20 Au flux de force maximum B;
- 3° Au volume du cuivre V;
- 40 A la densité du courant d.
- Les coefficients de proportionnalité restent les mêmes pour des appareils semblables de gran» deurs différentes.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 67
- Supposons toutes les dimensions d’un de ces appareils augmentées dans le rapport de 1 à « et voyons comment varieront la puissance et le rendement.
- La chaleur développée dans l’appareil, devant rester proportionnelle à la surface de refroidissement, et d’ün autre côté, étant proportionnelle au volume V du cuivre et au carré de la densité du courant, il faudrait que celle-ci diminuât dans le rapport de
- L’excitation est alors n3/2 fois plus grande; la résistance du circuit magnétique n fois plus petite, (en admettant toujours que le fer soit éloigné de la saturation), par conséquent, l’induction B, n',;2 fois plus considérable.
- L’énergie transformée deviendra donc
- a^B'V'ô'=«^ n'I* Bn’V -4= = a n» ~ B V
- où a est une constante; elle croîtra donc plus vite que le poids, et, comme le prix de revient croît moins vite que le poids, on voit que l'on aura avantagea augmenter les dimensions du transformateur plutôt que d’en prendre plusieurs; l’avantage sera encore plus considérable si, au lieu de prendre plusieurs petits transformateurs isolés on en prend un agrégat, comme dans le cas du transformateur à dents de Kennedy et autres du même auteur que nous décrivons plus bas, car, dans ce cas, on ne pourra pas même prendre une densité de courant plus considérable pour les petits que pour les grands, la surface de refroidissement d’une agrégat étant plus petite que la somme des surfaces de ses parties, si elles étaient isolées.
- Considérons, maintenant, la question du rendement.
- Le travail perdu est dépensé en chaleur ; en calculant la puissance, nous avons admis que la chaleur produite devait être proportionnelle à la surface de refroidissement, c’est-à-dire, variait comme le carré des dimensions linéaires ; le travail transformé variant comme la cinquième puissance de ces dimensions, nous voyons que le rap-
- port du travail perdu A P au travail total diminue rapidement, lorsque les dimensions augmentent
- A P' __ 1 A P P ~ n» P
- et que, par conséquent, le rendement augmente. On voit donc que le rendement et l’utilisation
- Xnig. 4
- spécifique des matériaux augmentent avec les dimensions.
- Il est évident que ce calcul n’est qu’approximatif, mais il suffit pour nous rendre compte de la
- Fig. 5
- manière dont varient ces quantités avec les dimensions.
- Nous avons déjà dit que Kennedy avait construit un transformateur à anneau de Pacinotti, entouré de fil de fer; en réduisant le nombre des dents et augmentant leurs dimensions, on finit par arriver au cas de la figure 4; les tôles ont la forme de l’armature à double T de Siemens et le fil de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- fer supplémentaire est enroulé par dessus comme dans le cas précédent.
- D’après ce que nous avons vu plus haut, cette forme est préférable à la précédente.
- Les figures 6 et 7 se rapportent à un transfor-
- Fig. 0
- mateur Dick et Kennedy; la figure G est une section horizontale montrant la forme destôles'de fer formant noyaux et la manière dont les bobines sont enroulées dans les couches ; les flèches indiquent le chemin des lignes de force.
- Le transformateur de la figure 7, se compose de tôles rectangulaires enfilées dans la bobine, disposées tout autour, et serrées au moyen de
- Fig. ^
- Aux États-Uunis, la CompagnieWestinghouse, concessionnaire des brevets Gaulard et Gibbs, semble déjà avoir arrêté ses types en harmonie avec tout un système de distribution par courants alternatifs.
- Comme on le voit par la figure 11, ses
- Fig. 8
- appareils sont destinés à être placés sur des poteaux, de manière que le circuit primaire à grande tension, ne soit pas facilement accessible au public ; les deux fils supérieurs appartiennent aucir-cuit primaire et les deux inférieurs au circuit secondaire ; nous aurons l’occasion de revenir, plus tard, sur le système de distribution employé.
- boulons (fig. 7) ; il a été, aussi, construit par M. Kennedy.
- Le transformateur Ferranti (fig. 8 et 9) se compose de lames de tôle minces enfilées dans la bobine formée par les circuits primaire et secondaire, et recourbées par dessus et par dessous la bobine; la longueur de ces lames est telle que les bouts se chevauchent et forment un excellent circuit magnétique.
- Fig. 9
- Le noyau magnétique du transformateur est formé de tôles minces rectangulaires, percées de deux ouvertures Carrées, à travers lesquelles sont enroulés les deux circuits primaire et secondaire. Afin d’éviter l’enroulement, surplace, deux des côtés du 8 ainsi formé sont fendus, de sorte qu’en relevant les bords libres, comme le
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- montre la figure 12, on peut introduire la lame centrale dans l’intérieur de la bobine enroulée ; on remet facilement, grâce au peu d’épaisseur de la tôle, les côtés relevés dans leur position normale, et l’on continue à introduire des tôles jus-
- Fig. 10
- qu’à ce que l’espace ménagé à cet effet soit rempli, en ayant soin d’introduire les plaques alternativement d’un côté puis de l’autre, de manière à ce que les joints ne soient pas tous du même côté. Deux plaques de fonte, placées de chaque côté
- Fig li
- des tôles et serrées par quatre boulons, maintiennent solidement l’ensemble.
- Nous reviendrons, prochainement, sur le calcul des dimensions à donner aux transformateurs et sur les différents modes d’emplois de ceux-ci.
- W. C. Rechniewski
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- INFLUENCE DU MAGNÉTISME
- SUR
- LA CRISTALLISATION
- Après avoir décrit le rôle de l'électricité dans la cristallisation (1) il était tout naturel d’examiner l'influence dumagnétisme dans des conditions analogues ; non pas toutefois dans le but de constater la manifestation du magnétisme par le fait de la cristallisation, mais bien de montrer l’influence directe du magnétisme sur le phénomène lui-même.
- Divers expérimentateurs: Brugmann, Coulomb Lebaillif, Delesse, Seebeck, Becquerel, Plûcker, etc., ont constaté que le magnétisme exerce une influence plus ou moins marquée (quoique très faible) sur certaines substances, autres que le fer et ses congénères (2). Faraday a démontré (:|) que cette influence s’étend à tous les corps et que les corps cristallisés n’échappent pas à la loi générale (4).
- « Le magnétisme, dit M. Tyndall (5), n’était encore, il y a quelques années, qu’une force occulte, affectant seulement un très petit nombre de corps. On sait aujourd’hui qu’il influence tous les corps et qu’il a les rapports les plus intimes avec l’électricité, la chaleur, l’action chimique, la cristallisation et, parla cristallisation, avec toutes les forces mises en jeu par la cohésion. »
- Cristaux magnétiques. — Pour se rendre compte des formes régulières qu’affectent les corqs cristallisables, M. Gaudin admet que leurs molécules sont formées d’atomes disposés, non
- (*) La Lumière Electrique, t. XXV, p. 201, 270, 324$ 421 et 522.
- (2) Delafosse : Cours de minéralogie I, p. 4-51.— De ùâ Rive: Traité d’électricitéj I, p. 507. Becquerel : Résumé de l’histoire de l’électricité et du magnétisme, p. io3.
- (:l) Philosophical magaqine, décembre 1847: —AnnaleÈ de chimie, vol. XXXV, p. 240.
- (4) Tyndall (Faraday inventeur, p. 85, 87, 151 ; Becquerel : Résumé de l’histoire de l’électricité et du magnétisme, p. 109 ; Plucker : Comptes-rendus .de l’académie des sciences, vol. XXIV, p. 1107 (1847).
- (r>) Faraday inventeur. Tyndall (trad. de l’abbéM.oigne) p. 85.
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- 7©
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- en sphères, ni en cubes, mais que chacune d’elle est une agrégation équilibrée ou symétrique d’a-tômes chimiques ; ce qui impliquera toujours la mise en commun des atomes des composants, quels qu’ils soient, pour former un nouvel arrangement, n’ayant aucun rapport avec la forme des composants.
- « Au lieu de s’équilibrer dans toutes les directions, les atomes chimiques s’équilibrent seulement dans deux directions perpendiculaires entre elles; l’une parallèle à l’axe du groupement et l’autre perpendiculaire à cet axe.
- Ainsi, dans chaque molécule, les atomes sont ordonnés par rapport à une même droite qui est l’axe réel ou fictif de la molécule » (1).
- De ces vues à la conception de la polarité des cristaux et à leur influence par les aimants, il n y a qu’un pas.
- « IJ parait résulter d’expériences nombreuses, faites par MM. Plücher et Beer, Knoblanch et Tyndall, que dans les substances cristallisées, qui n’appartiennent pas au premier système cristallin, les axes cristallographiques exercent une certaine influence sur le développement de la polarité magnétique. Il y a, dans les cristaux des cinq derniers systèmes, de certaines directions qui sont attirées ou repoussées par l’électro-aimant, avec plus de force que toutes les autres, et qui deviennent ainsi des axes magnétiques pour les cristaux; ceux-ci, en effet, tendent à se diriger entre les pôles de l’aimant, d’une manière qui leur est propre, et indépendante de la forme artificielle qu’on a pu leur donner ; et, si pour annuler l’influence de cette forme, on la rend sphérique, on voit le corps cristallisé se tourner de façon à placer dans la ligne des pôles ou dans une direction perpendiculaire, une des lignes fondamentales de sa structure. » (2).
- Lorsqu’on voit les cristaux s’attirer dans certaines directions et se repousser dans d’autres, on ne peut refuser d’admettre que les atomes, et par suite les molécules des corps cristallisables sont doués de polarité.
- Dans les corps cristallisés, la polarité magnétique tend à se développer suivant des directions
- (•) Marc Antoine Gandin : L'architecture des atomes, avant-propos, p. XVI.
- (2) Delafosse : Nouveau Cours de ininéralogie, t. I, p. 453 ; Plucker {Annales de Poggendorff, t. LXXVII et LXXVIII); Knoblanch et Tyndall (id. t. LXXIX, p. a33).
- fixes, tandis que dans les corps non cristallisés, la direction de la ligne des pôles n’a rien de fixe ; elle varie avec la forme des corps.
- Ce qui fait la variété de forme des cristaux c’est la nature même des molécules dans laquelle les pôles sont disposés différemment.
- « Les cristaux sont dus au jeu des forces polaires dont sont douées les molécules elles-mêmes. En vertu de ces forces, la molécule se pose à côté de la molécule d’une manière définie et la forme visible dernière du cristal, dépend du jeu des molécules. Partout, dans la nature, nous observons celte tendance à courir vers les formes définies ('). »
- Au sujet des cristaux magnétiques, M. Tyndall dit :
- « Les corps organiques et la plupart des cristaux sont magnétisés à divers degrés d’intensité dans des sens différents. Ils ont des axes d'induction magnétique.
- « Ainsi, dans le cas du spath (carbonate de chaux) la répulsion suivant l’axe estau maximum. Dans le carbonate de fer, cristal de même forme et de même structure que le carbonate de chaux l'attraction suivant l’axe est un minimum. La position que prend un cristal suspendu enîre les pôles d’un aimant dépend de son axe magnétique (2). »
- On sait que les segments de tourmaline se comportent comme le cristal entier, c’est-à-dire qu’ils sont doués de la propriété de l’aimant total.
- Les cristaux sont donc, en général, formés de molécules douées de forces polaires.
- M. Tyndall dit encore :
- « Les atomes et les molécules, dont sont formés les cristaux, ont des pôles définis, d’où sortent des attractions et des répulsions pour d’autres pôles... Par ce jeu des particules invisibles, nous voyons s’élever devant nos yeux ces structures exquises auxquelles nous donnons le nom de cristaux (3) ».
- Après les recherches de Tyndall, de Rowland et Jacques de Stenger sur l’aimantation des cristaux, M. Kœnig a publié dans les Annales de Wiedemann (vol. XXXI, p. 273), un mémoire pour l’analyse duquel nous renvoyons à La Lumière Électrique t. XXIV, p. 623 (1887). Nous
- (') Tyndall : La Lumière Électrique, p. 108-
- (2) Tyndall -. Programme d'un cours d'électricité, p. 20.
- (a) Tyndall : Fragments scientifiques Moigno, p. 90.
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- dirons seulement que la méthode de l’auteur consiste à suspendre à un fil de coton la substance à étudier, entre les armatures d’un puissant électro-aimant et à mesurer la déviation subie par cette substance, sous l’inffuence du champ magnétique. La substance, sous forme de sphère, tend à placer son axe d’aimantation normalement aux lignes de force du champ. L’auteur a fait application de sa méthode pour déterminer la constante principale d’aimantation des cristaux de spath, pour des champs magnétiques atteignant jusqu’à 3ooo unités C.G.S.
- Le mécanisme de la cristallisation ne devient réellement intelligible qu’en admettant que les molécules constitutives des cristaux sont douées de pôles et, par suite, d’attraction par certains côtés et de répulsion par d’autres côtés.
- Sans faire d’hypothèse sur la cause même du magnétisme (cause inconnue jusqu’ici), le phénomène de la cristallisation serait en effet inexplicable si l’on n’admettait pas que les parcelles constitutives des cristaux sont douées de polarité électrique, ou magnétique, ce qui est la même chose.
- Si donc on est obligé d’admettre la polarité dans les molécules, il serait illogique de refuser de croire à l’influence du magnétisme sur la cristallisation. Il s’agit seulement de mettre en évidence le phénomène, en déterminant les conditions les plus favorables à sa manifestation.
- Influence du magnétisme sur les actions chimiques . — Avant d’aborder la question de l’influence directe du magnétisme sur la cristallisation, il ne sera pas inutile, pour notre sujet, de rappeler quelques expériences tendant à prouver l’influence du magnétisme sur les actions chimiques.
- De même que dans notre étude sur le rôle de l électricité dans la cristallisation (*), nous avons distingué l’action de l’électricit : sur les actions chimiques et sur la cristallisation, c’est-à-dire sur l’affinité et sur la cohésion, de même nous distinguerons ici les effets du magnétisme sur les actions chimiques et sur la cristallisation.
- L’influence du magnétisme sur les actions chimiques a été démontrée par des expériences directes, il y a déjà quelques années, et tout ré-
- cemment encore d’une manière qui ne laisse pas de place au doute.
- En i88i,M.Ira Remsen (américain de la John Hopkins University) a fait à ce sujet diverses expériences intéressantes, sommairement exposées dans ha Lumière Electrique, t. IV, p. 126 ; nous les résumerons brièvement :
- Dans une nacelle en fer mince, on a versé une dissolution de sulfate de cuivre. Ce métal se dépose alors uniformément dans toute l’étendue de la surface du fer recouverte par le liquide.
- Mais si la nacelle est placée sur les pôles d’un fort aimant, le dépôt de cuivre ne se produit pas sur les limites des pôles. Il y a sur ces points, et là seulement, une dépression du dépôt. De plus, on voit, autour des pôles, des lignes qui parais-
- Fig. 1. — Effet de l'influence magnétique sur les actions chimiques (Expérience de M, Juepner.)
- sent normales aux lignes de force, c’est-à-dire ayant la direction des lignes équipotentielles. Ces effets n’ont pas reçu tout d’abord d’explications.
- En 1883, M. H.-V. Juepner reprit ces expériences (1j. La figure 1 donne en projection horizontale et en coupe verticale l’effet de dépression produit vis-à-vis des pôles de l’aimant. Il faut remarquer toutefois que les épaisseurs du dépôt cuivrique ont été très sensiblement augmentées, afin de rendre l’effet plus saisissable.
- Avec un très fort électro-aimant n’agissant que par un seul pôle, M. Juepner a obtenu l’effet représenté figure 2, où les lignes forment des circonférences concentriques, séparant des couches de cuivre d’épaisseurs inégales, restant visibles dans un rayon de o,o5 m.
- (!) Voir La Lumière Electrique, n,s 3ij 32, 33, 35, 37, t. XXV (1887).
- p) Voir La Lumière Électrique, t. IV, p. 126.
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- Voici comment l’auteur explique le phénomène ;
- « L’attraction que l’aimant exerce sur le fer du récipient met obstacle à la dissolution de ce même fer, et par suite à la séparation du cuivre; il en résulte que la quantité de cuivre séparée est inversement proportionnelle à l’attraction magnétique. Ainsi, il est évident que dans l’expérience précédente l’attraction magnétique au pôle même est supérieure à l’action chimique (électrolytique). Le fer ne pouvant se dissoudre, il est impossible que le cuivre se sépare. A mesure qu’on s’éloigne du pôle, l’action manégtique diminue ; la quantité de fer dissous augmente avec la quantité de cuivre déposé. » Si l’aimant est faible, l’action magnéti-
- Fig. 2, — Effet de l'influence magnétique sur les actions chimiques (Expérience de M, Juepner.)
- que n’est plus assez puissante pour contrebalancer la force électrolytique.
- J’ai répété l’expérience fondamentale avec une nacelle en tôle très mince et un fort aimant Ja-min et j’ai vérifié que les limites des pôles sont très nettement marquées en traits noirs, le reste de la surface du vase étant couvert du dépôt de cuivre.
- Cette orientation des dépôts chimiques sous l’influence des aimants ou électro-aimants, a fourni à M. Colardeau l’occasion de recherches intéressantes sur les spectres magnétiques produits au moyen de subtances peu magnétiques (*). Expériences qui l’ont conduit à l’explication du phénomène observé par MM. Remsen et Juepner. M.vColardeau a déduit de ses expériences cette conclusion finale : « Si les arêtes des pièces po-
- laires présentent un dépôt moins épais que le reste de la plaque, cela ne doit pas tenir seulement à ce que le fer, qui s’y trouve retenu par l’attraction magnétique, s’y dissoutmoinsvite qu’ailleurs; cela doit tenir aussi en grande partie à ce que le sel de fer formé s’y accumulant, par la seule raison qu’il subit, lui aussi, l’attraction magnétique, forme une couche inactive qui agit comme vernis protecteur (') ».
- Influence du magnétisme sur la cristallisation, — L’idée préconçue qui nous a guidé dans ces recherches est la suivante :
- Partant de ce fait, constaté par Faraday, à la suite de ses tentatives infructueuses relativement à la constatation de l’influence du magnétisme sur la cristallisation, à savoir que la force cristalline est beaucoup plus énergique que la force magnétique, j’ai cherché à diminuer la première afin de faire prédominer la seconde, ou au moins de rendre ses effets appréciables, capables d’entrer en lutte avec ceux de la cristallisation (2).
- Pour cela, il fallait trouver un moyen de mettre entrave à la force cristallogénique, sans toutefois paralyser son énergie. Il m’a semblé que les col-oïdes (3), qui ne cristallisent pas, pouvaient, par leur mélange, en certaines proportions, avec les dissolutions salines, produire l’effet désiré.
- Avant donc de soumettre les dissolutions à l’action du magnétisme, il fallait d’abord constater l’effet des colloïdes sur la cristallisation. Nous avons d’abord opéré avec la gomme. Deux ou trois expériences suffisent pour montrer l’efficacité de ce colloïde :
- i° En mélangeant à une dissoluton d’acétate de plomb un poids à peu près égal de dissolution aqueuse de gomme et répandant une couche de
- (') Journal de physique, Mars 1887, p. 129-133.
- (2) Comme il ne fallait pas songer à augmenter la force magnétique dans le but de surpasser la force cristallogénique (Faraday ayant employé vainement à cet effet des électro-aimants d’une puissance énorme), j’ai tourné la difficulté en cherchant à diminuer dans une grande proportion la force de cristallisation.
- (s) Gn sail que Graham a classé les corps en deux catégories : lescristalloïdes, substances qui peuvent cristalliser (et se diffuser); les colloïdes, substances incristallisables (et très peu diffusibles), gomme, amidon, dcxtrine, albumine, caramel, etc. Voir Annales de Chimie et de Physique, 3* série, t; LXI, p. i3o.
- (*) Journal de physique, février 1887, p. 83;
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- ce mélange sur une lame de verre horizontale, la cristallisation est complètement entravée ; on ne voit pas trace de cristaux;
- 2° En re'duisant la proportion de gomme au quart environ, la cristallisation du même sel se produit lentement ; les cristaux sont très petits et isolés;
- 3° Lorsqu’on diminue encore la proportion de gomme, les cristaux se montrent plus rapide
- Fig, S. — Influence d'un aimant sur la cristallisation de l’acétate de
- plomb additionné de gomme. (Expérience de M. C. Deeharme).
- ment, sont allongés et réunis en faisceaux divergents ;
- 4° Enfin, si l’on supprime presque entièrement la gomme, et que la dissolution soit concentrée, la cristallisation se fait promptement en longues aiguilles formant des faisceaux divergents compacts.
- On peut déjà juger approximativement par ces expériences, quelle proportion de gomme il faut ajouter à la dissolution saline pour mettre entrave à la cristallisation.
- Des effets analogues sont obtenus avec les autres colloïdes, ainsi qu’avec d’autres sels cristalli-sables;
- Voilà donc un premier fait acquis :
- La présence d’un colloïde dans une dissolution peut en empêcher complètement la cristallisation, ou seulement l’entraver partiellement, ralentir la formation des cristaux, selon la proportion du colloïde.
- Voyons maintenant si le magnétisme aura de influence sur la cris tallisation ainsi entravée.
- i°A une dissolution d’acétate de plomb on a mêlé environ -• de son poids d’un mélange aqueux
- Fig. R bis. — Influence d'un aimant sur la cristallisation de l'acétate do plomb additionné de gomme. (Expérience de M. C. Deeharme).
- de gomme blanche, proportion qui diminue considérablement la iorce cristalline saris toutefois traverser entièrement. . Le mélange est répandu sur une lame de verre posée horizontalement au-dessus des pôles d’un fort aimant Jamin (à 17 lames) vertical.
- La figure 3 montre l’eflet résultant de cette expérience.
- Autour des limites des pôles (pôles très rapprochés l’un de l’autre) on voit un amas central chatoyant autour duquel des cristaux rayonnent dans toutes les direction, comme les lignes de force accusées par la limaille de fer dans des conditions analogues. Le pôle S paraît avoir un peu plus d’action que le pôle N.
- La figure 3 bis montre des effets du même genre.
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- 2° Avec le sulfate de cuivre, dans les mêmes conditions expérimentales, on obtient, en regard des pôles, deux amas de peu d’étendue, (fig, 4);
- 3° Avec le bichromate de potasse, l’effet est mieux marqué ; mais l’opacité des cristaux ne permet pas de prendre une photographie suffisamment nette du résultat.
- Ces expériences et d’autres analogues faites avec différents sels (alun, sulfate de fer, iodure de potassium! sans donner une idée complète de l’influence du magnétisme sur la cristallisation,
- pig. 4 — Cristallisation du sulfate de cuivre, additionné de gomme sous l'influence d'un aimant
- ne laissent pas de montrer cependant, que cette influence toute faible qu’elle soit, est néanmoins réelle.
- En résumé, lorsqu’on affaiblit la force cristallogénique, en mêlant un colloïde à la dissolution saline, on peut mettre en évidence l’influence de la force magnétique sur la cristallisation ; mais il faut, pour la manifestation de cet effet, que la proportion de colloïde soit bien appropriée à la dissolution saline et à son état de concentration.
- On peut faire ici un rapprochement entre ces effets de l’électricité et du magnétisme : en diminuant la force cristalline, par l’introduction de la goftime dans les dissolutions, nous avons fait prédominer la force rép ulsive des lignesdefore des arborisations mét alliqres; de même,nus avons fait prédominer la force magnétique sur la
- force cristalline, quoique beaucoup plus énergique, en employant le même moyen.
- Cet arrêt de cristallisation d’un selcristallisable, en présence d’un colloïde (ajouté en quantité suffisante) nous suggère une réflexion relativement aux limites d’action des forces les unes à l’égard des autres :
- Les phénomènes du monde physique ne sont, comme on lésait, que le résultat du concours des diverses forces de la nature, et la variété de ces phénomènes est due à la prédominence ou au concours de telles ou telles forces.
- Ainsi, l’action électrolytique est entravée par la pression mécanique ou par la polarisation des électrodes et paraît l’être aussi par une puissance magnétique; l’action cristalline est, comme nous l’avons vu, paralysée par la présence d’un colloïde ; la force magnétique est modifiée par la présence d’un corps magnétique ou par un colloïde.
- Ainsi, pas de phénomène qui ne puisse être plus ou moins masqué par un autre phénomène. On connaît peu de forces qui ne puissent être contrebalancées par une autre ou parle concours de plusieurs autres.
- D’autre part, vonlant savoir s’il était possible, aussi, d’entraver complètement l’action chimique électrolytique, par l’emploi des colloïdes, j’ai ajouté une grande quantité de gomme à une dissolution d’acétate ue plomb. En semant de la limaille de zinc sur le mélange, l’effet chimique s’est produit dans tous les cas, même avec une dissolution épaisse et tout à fait incapable de cristalliser. L’effet n’a été que ralenti. La force électrolytique est donc bien plus grande que la force cristallogénique.
- • Citons encore l’expérience suivante faite dans le même but :
- La gomme mêlée à la dissolution de sulfate de cuivre dans une mince nacelle de fer posée sur l’aimant, produit, au bout de quelques quarts d’heure, des fendillements et des soulèvements de pellicules rouges (de cuivre) qui s’étendent en rectangles ou en triangles dont les faces s’enroulent en se soulevant hors du liquide. Il faut dire, toutefois, que cet effet ne semble pas du entièrement à la force magnétique ; car, sans la présence de l’aimant, le phénomène se produit encore quoi-qu’avec une intensité moindre.
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- D’ailleurs, la dissolution non additionnée de gomme ne produit pas sur le ferles fendillements qui s’y manifestent quand la gomme y est ajoutée.
- En somme, la présence de la gomme dans une dissolution saline ne modifie guère les effets chimiques ordinaires que par le retard qu’elle apporte dans leur manifestaion.
- En résumé, la présence de la gomme même en grande quantité n’arrête pas la décomposition d’un sel de plomb, de cuivre, d’argent, etc., par limaille de zinc ; mais elle ralentit considérablement la vitesse de décomposition électrolytique. Elle arrête complètement la cristallisation ; enfin elle permet à la force magnétique de s’exercer et de manifester son influence sur la cristallisation.
- On sait, d’un autre côté, que la force électromagnétique est incomparablement plus faible que la force magnéttque.
- On pourrait donc, en représentant par
- Fa la force électrolytique,
- Fc la force cristallogénique,
- Fm la force magnétique,
- Fd la force diamagnétique.
- formuler ainsi la gradation de ces forces :
- Fe>-Fc>F?Ji>Fd
- Les expériences précédentes paraissent établir d’une manière affirmative l’influence du magnétisme sur la cristallisation des dissolutions salines additionnées d’un colloïde. Bien qu’elles aient été entreprises d’après une idée préconçue, néanmoins nous les avons réalisées non pour justifier cette idée, mais dans le seul but de découvrir la vérité. Aussi, en voyant, vis-à-vis des pôles de l’aimant employé dans ces recherches, des amas particuliers de cristaux, nous avons pu conclure à l’efficacité du magnétisme, à sa pré-dominence sur la cristallisation ; nous avons dû chercher si le fait était général.
- Nous avons rencontré, dans ces expériences de vérification, plusieurs exceptions qui ont laissé dans notre esprit, quelque doute à ce sujet.
- Nous avons remarqué, en effet, que dans certains cas, les amas cristallins particuliers étaient très peu prononcés vis-à-vis des pôles magnétiques et que, dans d'autres cas, ces dispositions de cristaux n’étaient pas toujours les seules qu’on remarquât sur la plaque de verre en expérience.
- Cependant, il faut dire que les amas les plus
- forts étaient généralement situés aux pôles de l’aimant, ou dans leur voisinage. Quelquefois, ils se produisaient vis-à-vis du pôle Sud seulemeut (ce cas s'est présenté avec l’acétate neutre de plomb), d’autrefois, en regard du pôle N (avec le sulfate de cuivre). Quelquefois, les amas cristallins se formaient au pôle d’une façon isolée avant que la cristallisation s’y fût propagée naturellement.
- Nous avons dû multiplier les expériences afin de nous assurer que l’influence de l'aimant était bien réelle sur le phénomène de la cristallisation. Les quelques exceptions que nous avons rencontrées à l’égard du fait fondamental, sont peu nombreuses, il est vrai, mais nous nous proposons, néanmoins, de les contrôler dans des conditions variées, afin d’en constater la réalité ou de les faire rentrer dans la loi générale, en variant les proportions du colloïde ajouté à la dissolution saline; car c’est le rapport des éléments du mélange qui décide la manifestation du phénomène.
- C. Decharme
- LA
- TÉLÉGRAPHIE SOUS-MARINE >>
- TROISIÈME PARTIE
- IMMERSION ET RÉPARATION
- DES CABLES SOUS-MARINS c. — Freins
- Les freins, construits d’après le principe d’Appold, se composent généralement de deux tambours d’un diamètre un peu inférieur à celui du tambour de pose , montés sur le même arbre que ce dernier et exactement semblables entre eux. Chacun d’eux est embrassé par une série de sabots en bois, au nombre d’une trentaine, fixés à deux lames d’acier minces et très flexibles, à des intervalles angulaires tels, que lorsque ces lames sont serrées contre le tambour, les parties radiales des
- (1) Tous droits de reproduction et de traduction réserve's. — Voir La Lumière Électrique depuis le 2 juillet 1887.
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- sabots arrivent presque au contact les unes des autres. Les sabots sont taillés de manière à frotter contre le tambour dans le sens parallèle aux fibres du bois ; ils sont échancrés (fig. 165) de façon à retenir un peu d’eau qui en lubrifie légèrement la face inférieure frottante et en empêche le grippement. Pour éviter réchauffement de ces bois qui arriveraient à prendre feu lorsque le déroulement
- du câble est rapide, la moitié inférieure des tambours plonge dans une caisse qui est remplie d’eau froide constamment renouvelée.
- Les deux extrémités de chaque paire de lames d’acier forment deux charnières très solides (fig. 166) à l’intérieur de chacune desquelles peut tourner un axe. Les deux axes sont disposés de part et d’autre d’un grand levier horizontal A D mobile autour du point fixe O. L’axe inférieur A fait corps avec le bras de levier O A même ; l’axe supérieur porte en son milieu une tige B filetée intérieurement, dans laquelle on engage l’une des extrémités d’une double vis à filets de sens con-
- Fig. 166
- déroulement du câble se trouve donc arrêté, s’il ne peut glisser sur le tambour. On règle à l’avance la tension des bandes d’acier, à l’aide de volants E montés sur les vis.
- Les deux tambours sont parfois confondus en un seul, sur lequel frottent les deux rangées de
- Fig. 167
- sabots, de manière à diminuer la masse de la machine.
- L’action de la puissance, à l’extrémité D du levier A D, s’exerce de deux manières différentes :
- i° On articule en D (fig. 167) par l’intermédiaire d’une petite manivelle, l’extrémité d’une tige que l’on peut charger de poids, et dont l’autre extrémité porte un piston qui plonge dans un cylindre rempli d’eau : les deux fonds du cylindre sont mis en communication par un tube à petite section qui permet le passage lent d’une petite quan-
- n K
- Fig. t68
- traire ; l’autre extrémité de cette vis est reliée à une pièce en fer C articulée en F sur le bras de levier OD. En pesant sur l’extrémité D du levier AD, on rapproche l’un de l’autre les deux bouts A et B des lames d’acier qui serrent ainsi les sabots en bois contre le tambour. Le frottement est proportionnel à la pression qu’ils exercent et détermine le ralentissement ou même l’arrêt complet des roues et par suite celui du tambour de pose^ Le
- tité d’eau de l’une des parties du corps de pompe à l’autre. Le choc que produiraient les poids en retombant brusquement se trouve ainsi considérablement amorti.
- Vers l’extrémité D du levier est attachée une chaîne ou une corde métallique qui s’enroule sur des poulies de renvoi et aboutit à un treuil placé près du dynamomètre et sur l’axe duquel est montée une roue de gouvernail. L’homme préposé à
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- ce service manœuvre cette roue dans un sens ou dans l’autre et par suite serre ou desserre les freins, suivant la tension du câble dont il suit toutes les variations à l’échelle du dynamomètre.
- 2° Les extrémités de chacun des deux leviers AD (fig. 168) sont liées en un point D que l’on peut déplacer à volonté, par une traverse horizontale. Au milieu de cette traverse est articulé un levier vertical D H dont l’extrémité H est elle-même articulée sur un levier horizontal N H, mobile autour d’un point fixe I. Un homme pèse sur l’extrémité N du levier N H, que l’on charge en outre de poids. On peut ainsi, bien mieux que dans le premier système, graduer la pression que l’on exerce sur le frein , surtout lorsqu’on la di-
- Fig. 169
- minue. La puissance s’exerçant en outre par l’intermédiaire de deux bras de levier peut facilement être centuplée, si le rapport des bras des deux leviers est convenablement choisi ; une force de 100 kilogrammes agissant au point N peut donc développer une force de io tonnes au point A.
- L’homme chargé de la manœuvre des freins ne pouvant dans ces conditions être placé près du dynamomètre, dont il doit suivre cependant tous les mouvements, un grand balancier horizontal, (fig. 169) en fer très léger, est mobile autour d’un point fixe placé à mi-distance entre l’axe de la roue du dynamomètre et la position de l’homme aux freins. L’une des extrémitésdu balancier est articulée sur l’axe du dynamomètre et participe ainsi à son mouvement, l’autre porte un petit équipage mobile le long d’une règle graduée en sens inverse de l’échelle du dynamomètre dont toutes les indications se trouvent ainsi exactement reproduites;
- d. — Dynamomètre
- Le dynamomètre (fig. 170) est encore semblable à celui du Great Eastern que nous avons déjà décrit précédemment et n’en diffère que par la légèreté de sa construction.
- De chaque côté de la roue du dynamomètre, dans le même plan vertical, à la même hauteur et à la même distance horizontale AB-=BD (fig. 171)
- Fig. 170
- se trouvent deux poulies à gorge A et D. Le câble passe sur ces deux poulies et sous celle du dynamomètre dont le poids le fait fléchir d’autant plus que sa tension est plus faible. On prépare à l’avance des règles graduées indiquant, pour diverses charges de l’équipage mobile, la tension du câble, d’après la position occupée par l’aiguille le long de la règle. On peut graduer ces règles expérimentalement, en chargeant de poids variés et connus un plateau relié à l’extrémité d’une corde que l’on fait passer sous le dynamomètre, ou en calculant, d’après des considérations géométriques très simples, la position que doit occuper l’axe de la roue du dynamomètre J pour des
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- tensions données du câble: dans Ce dernier cas, toutefois, le frottement de l’appareil contre ses montants doit être assez doux pour pouvoir être négligé.
- Soient, en effet
- CH = P le poids en kilogrammes de l’équipage mobile du dynamomètre,
- a. n n
- CE = CF = T la tension du câble,
- BC la hauteur dont le poids P a fait fléchir le câble entre les roues A et D.
- Le poids P devant être équilibré par la somme des deux composantes verticales C I des tensions
- CE et C F, égales et contraires du câble, au point C, on aura
- P = 2 C I
- D’un autre côté, les triangles semblables CIE et C B A donnent
- C I _ T C 15 “ A C
- et
- a c = n/àÏï2 t- îTü2
- On tire de ces trois relations
- B c = A B -—-—-
- T* - P«
- Pour une charge déterminée P, il suffit de faire varier la tension T pour conclure de cette relation les valeurs correspondantes de la flexion BC.
- Inversement, on peut en conclure la tension T pour une flexion déterminée du câble
- P VA B- + ïfÜ2 2BC
- On voit que ces deux quantités sont sensible-
- Fig 173
- ment inverses l’une de l’autre, de telle sorte que l’on peut prolonger la graduation d’après cette considération, après avoir obtenu les premières marques, sans faire usage chaque fois des formules que nous venons d’établir.
- Il convient de remarquer que ces dynamomètres donnent exactement la tension statique du câble, c’est-à-dire sa tension lorsqu’il est au repos, mais qu’ils ne tiennent pas compte de sa vitesse soit au déroulement, soit au relevage, et ne donnent par suite que des indications approximatives de la vraie tension du câble. Ils ne sont justes que pour la tension des cordages de dragues, durant les opérations de dragages.
- Un véritable dynamomètre devrait indiquer le nombre de kilogrammes que le câble peut soulever par seconde à une hauteur verticale d’un mètre : mais la solution de ce problème reste encore à trouver.
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- a. — Appareil enregistreur des tensions
- La connaissance de toutes les variations de la tension d’un cable, durant son immersion ou son relevage, ou même d’un cordage de dragues, étant très utile, on a mis à l’essai des appareils enregistrant automatiquement la valeur de cette tension, à chaque instant, sur une feuille de papier qui se déroule d’un mouvement uniforme.
- Une cordelette métallique très fine dont l’une des extrémités est attachée à l’axe de la roue du dynamomètre, est soutenue par des poulies de renvoi convenable ment disposées, et s’enroule sur une poulie O (fig. 172) dont la jante porte une rainure hé-liçoïdale : sa seconde extrémité est fixée à la poulie O. La cordelette se trouve toujours tendue par un poids P suspendu à un fil d’acier qui s’enroule sur une seconde poulie O’ de diamètre beaucoup plus faible que la première O, mais calée sur le même axe que celle-ci. Le fil passe ensuite sur une poulie de renvoi O" placée au-dessus de la poulie O' et porte de l’autre côté un Contrepoids P' égal à P.
- Le mouvement, à la circonférence de la poulie O est égal au mouvement rectiligne de l’axe de la roue du dynamomètre : celui de la roue O' et par suite le mouvement rectiligne du fil d’acier est réduit dans le rapport des diamètres des pou-
- lies O et 0\ Si donc ce fil porte en un de ses points un stylet et qu’une bande de papier mûe par un mouvement d’horlogerie se déroule devant lui d’un mouvement uniforme, le stylet tracera sur la bande une courbe dont les abscisses représenteront les temps, et les ordonnées les tensions, à une échelle représentée par le rapport
- des diamètres des poulies O et O'.
- e. — Machine à vapeur
- Il est utile, lorsqu’une faute se déclare durant l’immersion et qu’elle n'est pas éloignée du navire, de pouvoir relever cette section de câble avec la machine de pose même : 011 évite ainsi de couper le câble et de transporter le bout de la partie immergée de l’arrière à l’avant pour le ramener ensuite de l’avant à l’arrière, double opération toujours dangereuse dans lesgran-desprofondeurs. Une ou deux machines à vapeur, suivant la force dont on veut pouvoir disposer, chacune à deux cylindres, et dont les points morts sont croisés, transmettent le mouvement à une roue D (fig. 173) qui est folle sur l’arbre du tambour de pose : en introduisant, à l’aide d’une vis sans fin, dans une cavité de forme convenable, de cet arbre, une pièce E liée déjà à l’axe de la roue D, les deux axes deviennent solidaires. Il suffit de replacer le couteau mobile de l’arrière du tambour de pose pour procéder au relevage du câble.
- Fia- 174,
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- 8o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- f. — Roue d'immersion
- La roue d’immersion est une roue à gorge, formant un V assez ouvert, mobile entre deux joues bien arrondies et qui en affleurent les bords très exactement, afin que le cable ne puisse porter sur les arêtes vives de la roue, lorsque, par une circonstance quelconque, la partie déjà immergée n’a pas une direction parallèle à l’axe du navire. Au-dessus de la roue d’immersion se trouve un couvercle mobile, destiné à empêcher le câble de décapeler de la roue, durant les grands mouvements de tangage. Tout cet ensemble est monté sur une plateforme solidement liée à la membrure du bâtiment et qui en surplombe l’arrière.
- A cette plateforme, sont fixés de distance en distance, de gros anneaux en fer portant de doubles cordes de chanvre que l’on tourne autour du câble à la manière d’une tresse pour l’empêcher de glisser, en cas d’arrêt : on donne à ces cordes le nom de bosses.
- On a quelquefois cherché à garantir l’hélice du navire à l’aide d’une grande cage métallique qui empêchait le câble ou les cordages de dragues et de bouées de s’enrouler autour de l’axe de l’hélice; mais on y a renoncé, les inconvénients qui résultaient de son emploi étant plus nombreux que les avantages qu’on en pouvait retirer.
- A bord du Faraday, les joues de la roue d’immersion sont supprimées et celle-ci se trouve en dessous delà plateforme qui est fixée à l'extrémité du gaillard d’arrière, directement au-dessus de la mer par conséquent. Son axe est soutenu par des tirants en fer reliés à un cadre horizontal qui est mobile autour d’un axe parallèle à l’axe du bâtiment (fig. 174). Le câble en appuyant contre l’un ou l’autre bord de la gorge dé la roue, fait tourner celle-ci autour de son axe et la roue vient ainsi se placer d’elle-même dans le plan déterminé par les directions des deux parties du câble, à bord et à la mer, en évitant tout frottement nuisible.
- Sur ce même navire, une disposition spéciale a été prise pour diminuer l’effet du tangage sur le câble dont la véritable tension, par suite des oscillations considérables du dynamomètre, ne peut plus être connue dans les gros temps. Cette disposition consiste à répartir l’action du tangage sur une longueur de câble supplémentaire égale au double de la longueur du pont, au lieu de ne la faire porter que sur la section comprise entre le tambour et la roue d’immersion. A cet effet,
- le câble fait quatre tours et demi sur le tambour de pose qu’il quitte par le haut en se dirigeant vers l’avant du navire, soutenu par des dalles en bois ; de distance en distance, il passe sur une poulie à gorge contre laquelle il est serré par une pièce de bois appuyée contre le bâtis de la poulie et lestée à son extrémité libre par des poids. A l’avant, il s’enroule sur une grande roue à gorge, de deux mètres de diamètre, en tôle très légère, dont il embrasse une demi-circonférence ; il revient ensuite vers l’arrière, passe successivement sous deux dynamomètres dont le second, le plus voisin de la roue d’immersion, sert seul à régler la pose, et enfin tombe de la roue d’immersion à la mer.
- E. WlJNSCHENDORFF
- ( A suivre. )
- LES SIGNAUX DE CHEMINS DE FER
- A L’EXPOSITION DE PHILADELPHIE DE 1884 (*)
- Système de Hall
- Le système de signaux de Hall est un système automatique dans lequel le train actionne le signal au moyen d’une pédale électro-mécanique placée sur la voie ; cette pédale par l’intermédiaire d'un ressort à boudin rompt le circuit dans lequel se trouve le signal ; celui-ci est mu sous l’action de la pesanteur et prend la position d’arrêt dès que le circuit électrique est interrompu. Le signal se maintient effacé sous l’influence du courant qui circule en permanence sur la ligne ; lorsque ce circuit est rompu par le passage d’un train sur la pédale, par un mélange, une rupture de fils ou par tout autre dérangement des appareils électriques, le signal tombe immédiatement par le seul effet de la pesanteur, à la position d’arrêt.
- Le mouvement alternatif de mise à voie libre et de mise à l’arrêt est obtenu par une simple inversion du sens des courants, sans le secours d’aucun mécanisme moteur nécessitant un remontage périodique.
- Les principes fondamentaux du système de Hall étant ainsi exposés dans leurs grandes lignes,
- O La Lumière Électrique, du i" octobre 1887.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLECTRICITÊ 8t
- voyons comment leur réalisation pratique est effectuée.
- L’organe principal du système est la pédale dont les figures 7 et 7 bis donnent le détail. Cette pédale est formée par un levier a perpendiculaire au rail R et dont l’extrémité est mainte-
- nue un peu au-dessus du niveau du champignon supérieur par un ressort en caoutchouc m.
- Lorsqu’un train passe, les roues font basculer le levier a, de sorte que l’extrémité éloignée du rail s’élève et fait monter le piston p à l’intérieur du cylindre creux b.
- Dans ce mouvement, l’extrémité supérieure de
- Fig. 7 bis
- la tige du piston relève les deux leviers c et interrompt ainsi le circuit électrique en d, tandis qu’un nouveau circuit est alors fermé en e. Ces deux bornes de contact sont fixées sur des blocs isolants/".
- Le piston a pour but de refouler l’air dans le cylindre b qui est muni d’une soupape, réglée de fai;on que la rentrée de l’air ne s’effectue
- qu’avec une certaine lenteur; de cette manière, la pédale est abaissée sous l’action de la première roue, et ne revient à sa position initiale qu’après le passage du train entier. On met ainsi l’appareil à l’abri des trépidations et des oscillations brusques qui pourraient le détériorer. Un second tampon élastique est placé au-dessous de la pé-
- Pig. 8
- dale afin de l’empêcher de retomber sous son propre poids,
- Le signal électrique du système de Hall est fixé à la partie supérieure d’une colonne en fonte, dans une boîte étanche et percée au centre d’une ouverture circulaire (fig. 8) ; derrière cette ouverture est placée la lanterne.
- Lorsque le signal est à voie libre, c’est-à-dire dans la position normale, cette ouverture est vide et laisse apercevoir le ciel ou un feu blanc ; lors-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- que le signal est à l’arrêt, ce qui a lieu dès que le circuit électrique est rompu, un disque rouge tombe par son poids et vient occuper cette ouverture.
- Les figures 9 donnent une vue de côté et de face du disque avec tous les détails nécessaires. Le disque est mobile autour de l’axe d, et son mouvement est commandé par la tige e et par la chaîne de Galle Jg, enroulée sur un secteur concentrique à l’axe d. La tige e est reliée d’une façon rigide à l’électro-aimant c, formé de deux bobines ; cet électro-aimant est lui-même mobile
- Fig/9
- autour de l'axe de rotation b, tandis que son armature h est fixe. Lorsque le disque est à l’arrêt, comme sur la figure, son poids maintient l’électro-aimant dans une position inclinée pour laquelle il est écarté de son armature h.
- Si le courant vient à passer dans l’électro-aimant a, l’attraction de l’armature fait osciller les bobines en surmontant la résistance offerte par le poids du disque ; celui-ci est alors ramené dans la position, indiquée en pointillé sur la figure ; il est alors complètement effacée. A la rupture du courant, le poids du disque détache les bobines qu’aucune attraction ne retient plus en contact avec l’armature h et le disque reprend la position d’arrêt.
- Lorsqu’on veut établir entre deux signaux consécutifs, une solidarité telle que l’on puisse effacer l’un sans mettre à l’arrêt le suivant, on a recours dans le système de Hall, a un interrup-
- Fig. 10
- teur de double circuit dont la figure 1 o donne une vue de face et de côté.
- Chacune des deux bornes a et /est munie d’un contact mobile qui est fermé alternativement à chaque oscillation d’un levier articulé /; ce levier oscille dans le sens de sa longueur, selon que l’armature b est attirée par l’électro-aimant c ou abandonnée par lui. Lorsque le courant circule
- ng. n
- dans l’électro-aimant d, celui-ci attire son armature e de manière à retenir le levier / et à enclencher l’armature b\ le circuit est alors fermé en a jusqu’à ce que le courant qui actionne d soit interrompu; alors l’armature b reprend sa position primitive et la borne f entre, au contraire, en | contact.
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- 83
- En examinant le jeu des deux interrupteurs, on voit qu’ils fonctionnent alternativement et produisent des effets successivement opposés. En reliant chacun des deux signaux que l’on veut rendre dépendants, à l’un des interrupteurs, la
- Fig. 13
- position de leurs voyants est alors automatiquement inversée.
- La mise à l’arrêt du signal, lorsque les fils de la ligne se mélangent ou sont en dérivation à la terre, est obtenue à l’aide du relais de sûreté dont la figure n, donne les détails.
- L’armature b de l’électro-aimant a est montée sur un ressort c qu’on peut régler et dont l’extrémité joue le rôle d’un interrupteur. Lorsque le courant passe dans l’électro-aimant, il se produit,
- Fig. ta
- grâce à cet interrupteur, un courant secondaire dérivé qui agit sur le signal, le met à l’arrêt et l’y maintient aussi longtemps que cette dérivation existe.
- Le système de Hall peut être appliqué avec avantage au contrôle des manoeuvres des signaux, et il permet de résoudre, avec facilité, tous les problèmes d’un interlocking système complet. La
- figure 12 donne le principe et le schéma de la méthode; elle est assez explicite pour que nous puissions nous dispenser d’entrer dans des détails.
- La figure i3 représente une vue de l’appareil de
- Fig. 14
- contrôle proprement dit, qui est fondé sur le même principe que l'organe de contrôle et d’enclenchement décrit plus haut. Les ressorts a a...
- Fig. 15
- et b b... contrôlent les différents circuits sousl’in-flüencc de l’armature c\ lorsque l’armature a est attirée, tous les ressorts a ferment leurs circuits respectifs, tandis que ceux des ressorts b sont interrompus; le tout est enclenché à l’aide du crochet e de l’armature g\ l’attraction de celle-ci supprime l’action du crochet e, en sorte que l'armature c et le bras qui y est fixé reviennent dans
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- leur position primitive en fermant alors les circuits b.
- Le contrôle de la manœuvre des aiguilles se fait très simplement; sur la tringle de connexion de l’aiguille a (fig. 14 et 15) est articulé un balancier b dont l’extrémite' supérieure porte des galets cc' qui se meuvent sur des ressorts jouant le rôle de commutateur; suivant que le rouleau occupe l’une des positions indiquées en d c, d'c'sur les figures B et C, le circuit se trouve automatiquement fermé ou interrompu; suivant le cas, il laisse donc passer ou il interrompt le courant entre les pédales placées sur la voie et les signaux correspondants.
- Cet appareil est très ingénieux ; il parait cependant bien délicat si l’on tient compte des chocs
- auxquels sont exposées les aiguilles placées en pleine voie.
- Appareils de la Raihvay Cab Electric Signal Company
- Ce qui distingue les signaux de la Compagnie Electrique des Signaux dé Locomotive, c’est qu’ils ne sont pas installés sur la voie; ils sont perceptibles sur la locomotive seulement, sous forme de signal acoustique, de sonnerie par exemple, qui ne esse que lorsqu’on l’arrête à la main. Pour atteindre ce but la machine forme avec les rails de \a voie un circuit dont l’interruption provoque l’émission du signal mentionné ci-dessus. On
- Mô__Il
- _____________;
- peut alors remplacer les piles qui sont les générateurs d’électricité les plus ordinairement employés dans les chemins de fer par une machine dynamo-électrique, installée sur la locomotive et actionnée par un petit moteur qu’alimente la vapeur de la chaudière.
- Les deux bornes delà dynamo sont reliées mé-talliquement, l’une avec le corps de la chaudière, l’autre avec le châssis du tenderqui communique avec la voie par les essieux et les roues; l’isolation de la machine et du tender est réalisée à l’aide de la tige de traction; cette partie de la construction doit être faite avec le plus grand soin. Sur ce circuit fermé, constitué par la dynamo, la machine, les rails et le tender, on intercale un électro-aimant dont l’armature est attirée à l’état normal sous l’action du courant continu qui circule dans ses spires. Dès qu’un obstacle quelconque interrompt le circuit, l’armature se détache et ac-actionne alors un timbre ou la soupape d’un sifflet d’alarme. Il faut, alors, ramener l’armature à la main pour faire cesser le tintement du timbre ou du ^ifflet.
- La bonne conductibilité du circuit formé par les rails est garantie en les réunissant deux à deux, par des fils métalliques; on interrompt ce circuit
- aux endroits seulement oh l’on veut donner un signal ; ainsi, par exemple, à l’approche des stations ou aux extrémités des sections du block-sys-tème. On fait alors donner ou non le signal en laissant ouvert ou fermé le circuit en cet endroit; cette dernière manœuvre a lieu à l’aide d’un relais qui est actionné par le signaleur ou par tout autre moyen automatique, par exemple.
- Aux changements de voie, les fils sont reliés ou non, suivant la position de l’aiguille ; si celle-ci est ouverte, les fils sont rompus ; ils sont, par contre, réunis, dès que l’aiguillage est fait en bon ordre.
- Nous donnerons une application de ce système à une ligne à double voie sur laquelle circule une locomotive L (fig. 16). Lorsque cette machine passe sur le joint isolé J, elle sépare les aiguilles de contact d’un relais r et met cet appareil en état de rompre le circuit et de donner ainsi le signal d’alarme à toute machine qui viendrait immédiatement après la première.
- Quand la locomotive arrive au second joint isolé J’, elle fait pour le relais r', la même opération que pour le relais r; et de plus elle provoque l’envoi dans l’électro-aimant du relais r d’un courant qui le remet à sa position initiale pour laquelle le circuit est continu. La section se trouve
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- ainsi débloquée, et le même jeu se répète d’une section à l’autre.
- Le même système est applicable soit aux changements de voie, soit aux ponts tournants verrouillés, ou encore dans les dépôts quand il s’agit d’annoncer la rentrée d’une machine.
- A. Palaz
- NOTES COMMUNIQUEES
- A
- L’ASSOCIATION BRITANNIQUE C*)
- Sur le coefficient de self-induction dans les
- Fils TÉLÉGRAPHIQUES
- Au cours des deux dernières années, on s’est beaucoup occupé de la self induction dans les appareils ; on a proposé un grand nombre de méthodes et imaginé différents instruments pour mesurer le coefficient L.
- Ces méthodes ne présentent que peu d’intérêt, au point de vue de la télégraphie, car l’inertie électro-magnétique (dénomination beaucoup plus juste que self-induction) a été complètement éliminée dans les appareils télégraphiques à grande vitesse. Il n’en est pas moins vrai que c’est là un facteur important toutes les fois que l’on veut faire de la télégraphie rapide ou de la téléphonie sur des fils de fer.
- Dans une note communiquée à la Société Royale le 3 mars dernier et relative à la distance limite de la transmission par téléphone, j’ai négligé de tenir compte de l’inertie électro-magnétique dans la détermination de la constante de retard pour les fils de cuivre ; mais, comme à cette époque, mes mesures se trouvaient être incomplètes, je ne pouvais, ni faire figurer ce facteur dans la note, ni justifier cette façon d’agir.
- Le coefficient L, qui est une longueur) et l’on trouvera dans cette note le nombre d’unités de ic!’ centimètres qu’il comporte par mille) se détermine très facilement sur les circuits pourvus d’appareils Wheatstone montés en duplex ; en ef-
- (>) La Lumière Électrique, du i«r octobre 1887.
- fet,la résistance de compensation R(fig. 1) se compose de bobines à double enroulement, et parsuite, elle est absolumentexemptede self-induction, tandis que le fil de ligne lorsqu’il présente de la self-induction, modifie sa résistance suivant une loi bien connue qui dépend de la fréquence des courants périodiques. <
- Quand un trans metteurWheatstone travaille à 5o mots à la minute, la fréquence p est de 20 par seconde, pour25o mots à la minute, la fréquence est 100 et la vitesse 2 n p ou m =628, en sorte que l’on a m2 = 400.000 environ.
- Comme la résistance r par mille, mesurée pouf
- un courant stationnaire, devient égale à (r2-(-L2m2)3 quand le courant devient périodique, il s’en suit que L2 doit être égal à 0,000025 pour que r augmente d’une unité. Pour un fil de cuivre de 270
- -A/vWW—. JÉJÏ'- 'NTL.
- n /Y
- ( V !
- -1 Terre
- -H-t-
- 41'M'H
- Tiff. 1
- milles de longueur, dont la résistance a été mesurée avec beaucoup de précision, dans le cas d’un courant stationnaire,il n’a jamais été possible d’observer le moindre changement dans la valeur de R pour m = 628 ce qui prouve que L2 est inférieur à -T- de cette quantité ou plus petit que 0,000 000 01.
- Le coefficient L est donc, dans le cas d’un fil de cuivre, assez faible pour pouvoir être négligé.
- Nous devons rappeler ici que les courants employés dans la télégraphie à grande vitesse diffèrent extrêmement peu au point de vue de la fréquence, de ceux qui, en téléphonie, interviennent dans les sons les plus souvent répétés. Nous avons travaillé entre Londres et Bristol avec une vitesse de 600 mots à la minute. Ceci correspond à p = 240 et à m — 1,507. Mais, même à cette grande vitesse, on ne peut constater aucune différence dans le caractère des courants employés et
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de ceux qui servent à la transmission des signaux lents sur les câbles ou de ceux qui interviennent en téléphonie.
- J’ai téléphoné sur des lignes en cuivre de 270 X 2 ou de 540 milles et la netteté de la transmission est telle que l’esprit se refuse absolument à admettre pour L une valeur appréciable.
- 11 en est tout autrement dès qu’il s’agit du fer.
- J’ai adopté plusieurs méthodes pour déterminer L dans les fils de fer :
- iù La méthode du duplex;
- 2° La mesure directe de la constante relative au retard;
- 3° La distance limite de la transmission de la parole.
- 10 La méthode du duplex est la même que celle employée pour les fils de cuivre :
- K' = \/(R + L* m1)
- 2° La mesure directe de la constante relative au retard a été faite avec un chronographesemblable à celui décrit dans ma note précitée (') ; les fils soumis à l’expérience étaient, un fil de cuivre n° 14 et un fil de fer n° 7 t/2, reliés aux mêmes pôles entre Barnet et Newcastle, sur une distance de 261 milles.
- On avait pour le circuit en cuivre :
- Résistance..... 2645 ohms
- Capacité....... 7,44 microfarads
- Isolation ...... 47,6 mégohms
- Pour le circuit en fer :
- Résistance..... 3433 ohms
- Capacité....... 8,13 microfarads
- Isolation...... 36,4 mégohms
- La constante relative au retard était :
- Pour le cuivre. ... 0,0044 seconde
- — fer......., 0,00667 ' —
- R est la résistance totale pour un courant stationnaire au moment de l’observation ;
- R' est la résistance totale observée pour la fré-m
- quence — •
- Les expériences furent faites sur deux circuits de résistances différentes; l’un était un circuit fermé de 23o milles de longueur, passant par Birmingham ; l’autre allait à Anglesey, et mesurait 25o milles de longueur avec retour par la terre; l’un et l’autre fil étaient en fer.
- a\ R = 3480 ohms
- R' = 3 5 60 — m = 2 it X 100
- Ce qui donne L= 0,00517.
- R == 3ooo ohms R' = 3o5o — m — 2 7t X 80
- Ce qui donne L — 0,0048.
- La moyenne de ces deux observations est 0,00498;
- Si l’on néglige la self-induction, la constante relative au retard étant égale à K R, ou au produit de la capacité totale par la résistance totale, on a comme valeur de K R :
- et
- Pour le circuit en cuivre .... 19678
- —- — fer............ 27910
- 27910 X 0,0044 19678
- 0,00624”
- serait la constante relative au retard pour le circuit en fer, si ce circuit était sans self-induction ; mais comme cette constante est en réalité égale à 0,00667, la différence 0,00043 provient de la self-induction dans le fil de fer.
- La longueur du fil de fer est de 255 milles et sa résistance de 3o68 ; d’où
- L = o,oo5 (
- 3° J’ai rendu compte dans ma communication
- (l) Proc. Royal Society March., 3, 1887. — La Lumière Électrique, t. XXIII, p. 5oi.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- à la Société royale des essais relatifs à la distance maxima de la transmission de la parole. Dans cette note, j’ai montré que les distances auxquelles on pouvait parler variaient pour le fer et le cuivre dans le rapport de
- For ___ 10000
- Cuivre ~~ 12000
- et que cette différence provenait de l’inertie électromagnétique du fer.
- Or, si nous admettons que dans h formule
- r devient égal à
- ^/r2 + L2 m2
- il faut, pour rendre compte du changement survenu, que r, dont la valeur est ordinairement de 12 ohms par mille, devienne égale à 19 ohms. Le tableau suivant montre les différentes valeurs de m et de L qui donnent ce résultat.
- TABLEAU
- Valeurs de \/r2 + L2 m2 pour du fil de fer n" 7 1/2
- Valeurs Valeurs de L
- de m o,ooi5 0,002 o,oq3 0,004 o,oo5 0,0100
- 0 12,000 12,000 12,000 12,000 12,000 12,000
- 100 12,001 12,002 12,004 12,007 12,010 12,042
- 250 12,006 12,010 12,023 I 2,042 12,o65 12,258
- 5 00 12,023 12,042 12,093 12,165 12,258 i3,ooo
- 1,000 12,093 I2,l65 12,36g 12,649 i3,ooo 15,620
- 1,5oo 12,209 12,369 12,816 13,416 14,i5i 19,209
- 2,000 12,369 12,649 13,416 14,422 15,620 23,324
- 3,000 12,816 13,416 15,000 16,971 19,209 32,3i 1
- 3.600 i3,i5g 13,994 16,144 18,745 21,633 37,947
- 5,000 14,15I 15,620 19.209 23,324 27,731 5i,420
- 9,420 18,538 22,337 30,702 39,545 48,604 94,96i
- Si l’on admet pour L une valeur de o,oo5, il en résulte que m est égal à 3ooo et que, par conséquent, la hauteur dominante des sons qui interviennent dans les transmissions téléphoniques est égale à 480, mais cette question n’a pas encore été suffisamment étudiée et je m’occupe, en ce moment-ci, de recherches qui y ont trait.
- La valeur de L est donc, pour le fil de fer,
- Avec la méthode du duplex = 0,00498
- Parla mesure directe = o,oo5i
- Résultat moyen = 0,00504
- Nous avons admis que L était égal à zéro pour le cuivre ; supposons pour un instant que cette quantité ait une valeur appréciable. Il résulterait évidemment de là que la valeur attribuée, par comparaison directe, à L pour le fer, serait trop petite. Mais la coïncidence des résultats prouve que la valeur de L, pour le fer, est bien égale à o,oo5, et, inversement, cette concordance démontre que l’hypothèse faite est juste, c’est-à-dire que L est sensiblement égal à zéro, pour le cuivre; s’il n’en était pas ainsi, on trouverait nécessairement des résultats différents, suivant que l’on comparerait le fer au cuivre ou que l’on procéderait à une mesure directe sur le fer seul.
- Comme on a opéré sur des circuits de forme géométrique exactement semblable, on peut admettre que L varie d’une façon approchée, quand on passe du cuivre au fer, dans le rapport suivant :
- Cuivre _ 1
- Fer — p,
- jj. étant ordinairement pris comme égal à 3oo pour le fil de fer. Dans ces conditions, en admettant que L soit égal à 0,00504, pour le fer, on trouverait pour le cuivre L = 0,0000168, valeur assez petite pour pouvoir être négligée. Mais le professeur Ewing F. R. S. a montré que, pour du fer très doux, soumis à de fortes vibrations, la valeur de [2. pouvait aller jusqu’à 20.000, et que pratiquement on était en droit d’admettre 1000 et même plus. Si l’on prend u = 1000, on trouve que L est égal, pour le cuivre, à o,ooooo5.
- En réalité, le cuivre ne présente aucune inertie électro-magnétique ; c’est ce qui èn fait une métal précieux pour la télégraphie, où son usage se répandra de plus en plus ; quant à la téléphonie, il ne faudrait jamais employer une autre espèce de fil.
- W. H. Preece
- [A suivre)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Les travaux de la session de New-York de l’association américaine pour l’avancement des sciences.
- La dernière réunion annuelle de cette association a eu lieu à New-York au mois d’août dernier; un grand nombre de travaux ont été présentés parmi lesquels il s’en trouve quelques-uns qui se rapportent à l’électricité et à ses applications. Nous allons résumer rapidement les principaux de ces derniers, en suivant pourcela les comptes-rendus qu’en donnent les journaux américains.
- La communication la plus originale, sinon la
- Fig. 1
- plus intéressante, a été celle de M. Edison sur son nouveau générateur et moteur pyromagnétique ; notre journal en a donné déjà une description, et une étude assez détaillée pour que nous puissions nous borner à cette simple mention.
- Pont magnétique pour la mesure de la conductibilité magnétique de T.A.Edison. —On sait que le pont de Wheatstone est la plus employée de toutes les combinaisons destinées aux mesures électriques.
- Cette disposition expérimentale est basée sur le fait que, si l’on relie deux points de potentiels différents par deux conducteurs, la chute du potentiel le long de chacun d’eux est le même si leuys propriétés électriques sont les. mêmes ; il résulte de là que si on relie par un fil, deux points de ces circuits situés à la même distance d’une extrémité, ce fil ne sera parcouru par aucun courant.
- Par analogie, si deux points, dont le potentiel magnétique est différent, sont reliés par deux ou plusieurs circuits magnétiques, la chute de potentiel magnétique le long de chacun d'eux sera la même pourvu que leurs propriétés magnétiques soient identiques. Ainsi, deux points de deux circuits différents, situés à la même distance de l’une des extrémités, sont au même potentiel magnétique ; i leur action mutuelle sur un pôle magnétique est donc nulle.
- M. Edison a réalisé cette conception de la manière suivante :
- Le parallélogramme magnétique est composé de barres du meilleur fer doux de Norvège, recuit soigneusepient. Deux sommets opposés de ce rectangle sont en contact avec les pôles d’un électro-
- Fig. r
- aimant destiné à produire le potentiel magnétique nécessaire pour effectuer les mesures. Sur les côtés du rectangle se placent deux barres de fer doux recourbées en arc de cercle et qui se rapprochent jusqu’à i ou 2 centimètres. Ces deux barres quiforment ainsi le pont, portent un support auquel est suspendue, par un fil de cocon, une aiguille aimantée très petite, qui oscille entre les extrémités des pièces recourbées. Cette aiguille est munie d’un index léger ou d’un miroir qui permet la lecture des déviations à l’aide de la lampe et de l’échelle (fig. 1 et 2).
- Une des moitiés du parallélogramme est formée de deux barres que l’on fixe et déplace à volonté (fig. 1).
- Lorsque l’électro-aimant est excité, il se produit une différence de potentiel magnétique constante entre les deux sommets du parallélogramme, en sorte que, si les quatre barres qui
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- constituent les quatre côtés de la figure sont absolument identiques, l’aiguille du magnétomètre restera au repos. Dès qu’il y a la moindre différence entre les deux barres mobiles, une déviation du magnétomètre l’indique aussitôt.
- M. Edison a trouvé des différences très grandes entre des échantillons de fer de même aspect physique et commercialement de même qualité. La balance magnétique peut servir à mesurer facilement et avec soin les propriétés magnétiques du fer employé à la construction des machines dynamo-électriques ; elle peut aussi être employée à d’autres mesures et construite avec soin, en y ajoutant quelques perfectionnements particuliers, elle peut servir à des recherches scientifiques de haute précision.
- Mesure électrique simultanée de la vitesse d’nn moteur et d'une dynamo, par A. S. Carhars. — L'auteur a employé, dans ce but, le véloci-mètre de M. F. W. Cushing de Chicago ; celui-ci est formé essentiellement du transmetteur harmonique de Gray, dont la roue interruptrice produit i5o vibratious par seconde et ouvre et ferme un cuicuit électrique à chaque vibration. Un cylindre métallique recouvert de papier imprégné d’une solution saline forme une des extrémités du circuit tandis que l’autre est constituée par une fine pointe en fer qui frotte sur le papier et qui produit ainsi, à chaque interruption du courant, un trait sur le papier ; on a ainsi i5o traits par seconde.
- Deux autres pointes métalliques fixées à côté de l’autre font parties de deux circuits placés en dérivation sur la même batterie que le premier ; chacun d’eux renferme un interrupteur commandé directement par l’axe du moteur et par celui de la dynamo.
- Les trois pointes tracent ainsi sur le cylindre une série de lignes parallèles ; la première renfermant i5o traits à la seconde sert à mesurer les intervalles des deux autres lignes dont les traits indiquent le nombre de tours des deux machines.
- On a ainsi un moyen aussi simple que commode d’enregistrer les diverses phases du mouvement d’une installation de machines, de mesurer le glissement des courroies et d’étudier ses variations, avec leur tension et avec leur vitesse.
- Quelques mesures faites sur un moteur Bail et une dynamo Thomson-Houston de trente foyers
- tournant, le premier à 3oo tours, le second à 900 ont donné un glissement de ?,25 0/0.
- Augmentation de Vadhésion des locomotives par le courant électrique. — M. Ries a donné à l’Association un résumé très concis des recherches antérieures sur cette question, et il a communiqué les résultats principaux de travaux personnels qu’il a faits dans cette direction.
- Le problème est déjà très ancien. Les premiers essais ont été faits en vue d’utiliser l’adhésion produite par de puissants électro-aimants. M. Ries insiste surtout sur ceux qui ont à leur base l’emploi du courant électrique pour obtenir directement l’adhésion cherchée.
- La première application du courant électrique faite dans le but d’augmenter l’adhésion entre deux surfaces polies est celle d’Edison dans son électromotographe; dans cet appareil, les variations d’intensité des courants téléphoniques produisent des variations correspondantes dans le frottement qui se produit entre un cylindre de charbon humide et l’extrémité d’un levier fixé par l'autre bout à la membrane du téléphone récepteur. Cet appareil est excessivement sensible aux moindres variations de l’intensité du courant.
- On a observé dans les chemins de fer électriques où les rails servent de conducteurs au courant électrique moteur que le passage de celui-ci produit dans les rails et dans les roues de la voiture une augmentation d’adhésion très sensible.
- L’auteur a fait, à ce sujet, des expériences très concluantes et il a trouvé que, même en employant des courants d'intensité très modérée, il était possible d’obtenir une augmentation d’adhésion de 5o à 100 0/0. L’augmentatian d’adhésion est beaucoup plus grande en employant des courants de grande intensité et de faibles potentiels ; cette remarque est surtout vraie dans le cas de deux surfaces qui roulent l’une sur l’autre.
- La variation du coefficient de frottement dépend surtout de l’intensité du courant; elle est surtout sensible pour le fer, l’acier et d’autres métaux et provient simplement d’un changement moléculaire produit entre les surfaces en contact sous l’influence de la chaleur considérable développée en ce point où la résistance est la plus grande de tout le circuit.
- Cette production de chaleur n’est guère perceptible qu’avec des courants d’intensité très considérable. M. Ries a obtenu les meilleurs résultats
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- en employant des courants de faibles tension, de 1/2 à i volt, produits par un transformateur, l.e courant primaire e'tait fourni par une machine à haut potentiel, actionnée par un moteur rapide, le tout placé sur la locomotive.
- Une des roues d’avant du truc outillé dans ce but est isolée électriquement de l’axe et reliée à l’un des pôles du transformateur; le courant passe alors par cette roue, circule ensuite dans un des rails, passe de là dans l’autre roue et par l’axe dans la seconde roue de cet essieu, puis de là par le second rail dans la dernière et le transformateur. Un commutateur particulier permet au mécanicien de varier à volonté l’intensité du courant excitateur. La force électromotrice du courant étant très faible, les pertes par isolation défec* tueuse sont très peu sensibles.
- M. Ries a essayé, en outre, une autre méthode employée déjà à maintes reprises ; dans celle-ci on utilise le force électromagnétique. Les essieux des roues de la locomotive ou de la voiture dont on veut augmenter l’adhésion sont recouverts d’une ou de plusieurs couches de fil dans lesquelles on fait circuler un courant excitateur d’une intensité suffisante. Les deux essieux, les roues et les segments de rails compris entre celles-ci forment un circuit magnétique complet et l’on a ainsi une bonne utilisation de la force magnétique produite.
- L’augmentation d’adhésion obtenue dans ce système est plus grande que dans le précédent pour la même énergie dépensée. Lorsque les électroaimants sont saturés l’adhésion est augmentée de 200 0/0 environ, ainsi que les mesures dynamométriques l’ont démontré.
- Cette dernière méthode a déjà été employée à maintes reprises et de nombreux essais ont déjà été effectués. La dépense de courant est excessivement faible eu égard au résultat atteint. L’essieu étant lui-même en rotation le courant est amené dans les spires magnétisantes à l’aide de deux frotteurs.
- La rotation des roues du moteur n’est nullement altérée par l’aimantation ; car les roues sont aimantées uniformément et présentent constamment au rail un point de contact de même pola-ritévet de même intensité magnétiques.
- M. Ries insiste enfin sur les applications de l’électromagnétisme pour augmenter le frottement des freins ; chacun connaît les nombreux essais effectués en Europe dans ce domaine et les
- divers modèles de freins électriques qui ont donné les meilleurs résultats.
- Dans les installa tions de transmission de force, l’adhésion produite par les électro-aimants peut aussi être utilisée avec succès. Dans toutes les applications il faut bien avoir soin d’obtenir un circuit magnétique fermé, de faible résistance, entre les points de contact où le frottement doit se produire. On peut employer aussi le système électromagnétique pour prévenir le glissement des courroies et cables de transmission très courts qui sont employés, par exemple, dans la commande des dynamos. M. Ries rendra compte dans une communication ultérieure des essais qu’il a entrepris dans cette direction et nous ne manquerons pas de tenir nos lecteurs au courant de cette question.
- Sur des courants téléphoniques ondulatoires non perceptibles au téléphone, par M. Van der Weyde. — On sait que le son le plus bas que l’oreille humaine puisse percevoir est de 16 vibrations à la seconde ; ainsi donc, un courant ondulatoire régulier ayant seize oscillations électriques par seconde sera imperceptible au téléphone. Ordinairement on produit les ouvertures et les fermetures de courant d’une manière très brusque ; si l’on conçoit une clef Morse, facile à réaliser pratiquement, dans laquelle la période d’ouverture et de fermeture du courant dure 1/16 de seconde, les courants émis ne seront pas perceptibles au téléphone et l’on pourra employer le même fil pour la correspondance téléphonique aussi bien que pour la télégraphie.
- Communication téléphonique entre les navires en mer, par M. L. Blake. — Les expériences classiques de Colladon et Sturm, faites sur le lac Léman, en 1827, et ayant pour but de déterminer la vitesse du son dans l’eau, donnent immédiatement l’idée d’appliquer ces essais à la transmission de signaux entre des navires en mer.
- M. Blake a entrepris, dès 1883, des recherches dans cette direction et il est arrivé à des résultats satisfaisants qui ne peuvent qu’encourager à* de nouveaux efforts.
- Chaque navire est muni d’une source sonore et d’un récepteur. Le producteur phonique qui joue ie rôle du manipulateur dans la télégraphie Morse se compose d’un sifflet à vapeur, modifié de manière à fonctionner avec facilité sous
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- l’eau et assez puissant pour produire des sons perceptibles à 8 ou 10 kilomètres de distance. On peut aussi émettre des sons plus ou moins longs de manière à reproduire exactement les signaux de l’alphabet Morse; leur nature est assez différente des bruits qui accompagnent toujours la marche d’un navire pour pouvoir être distingués facilement.
- Dès i883, M. Blake songea à utiliser un téléphone comme récepteur ; la membrane du téléphone étant en contact directe avec l’eau doit être protégée contre les chocs extérieurs et la force des vagues.
- La disposition suivante donne de meilleurs résultats. Une série de tuyaux communiquant avec la coque du navire sont ainsi en communication directe avec l’eau ; leur extrémité est fermée par la membrane du microphone récepteur ; tous ces microphones sont ensuite reliés à un téléphone récepteur installé dans un local spécial du navire, à l’abri des bruits extérieurs. Plusieurs microphones furent essayés; les meilleurs résultats furent obtenus avec un microphone analogue à celui d’Ader et rendu parfaitement étanche.
- Déjà, en 1883, il fut possible de transmettre des signaux' d’une façon très claire entre deux canots distants de 2 kilomètres environ, en employant le microphone ci-dessus et les siguaux d’une cloche.
- En i886, M. Blake modifia, sur les indications de M. Kester, le récepteur microphonique; il remplaça la membrane métallique par une membrane en charbon, les contacts microphoniques ayant lieu entre cette membrane et des granules de charbon ; un inconvénient de cette modification provient de la diminution graduelle de l’élasticité de la membrane et de sa rupture sous l’influence du choc des vagues. Ce microphone donne de très bons résultats pour l’usage ordinaire quoi qu’il n’ait pas été encore étudié dans cette direction. Les résultats obtenus par M. Blake sont assez encourageants pour exciter l’émulation des chercheurs et provoquer de nouvelles expériences.
- Sur les relations entre le magnétisme terrestre et l’électricité atmosphérique , par M. A. Weeder. — M. Weeder a entrepris de coordonner, depuis quelques années, les observations sur l’électricité atmosphérique, les aurores boréales et les phénomènes solaires, dans le but de recher-
- cher s’il n’existe pas entre ces divers éléments une corrélation encore inconnue.
- M. Weeder a trouvé qu’il y a toujours une augmentation du nombre des orages dans les basses latitudes et des aurores boréales dans les régions polaires, lorsqu’il se produit à la surface solaire des taches ou des facules , accompagnes ou non de protubérances. Le nombre des orages diminue dès que les aurores polaires deviennent visibles dans le voisinage de l’équateur. Il semble exister une corrélation bien définie entre ces deux genres de phénomènes ; on a même souvent observé, en Europe, une recrudescence d’orages, correspondant, en Amérique, à des aurores boréales visibles dans les basses latitudes.
- L’étude de ces phénomènes demande avant tout une statistique complète et bien coordonnée des orages, s’étendant aussi bien aux régions polaires qu’aux contrées équatoriales. On a pu constater cependant que l’entrée de ces phénomènes électriques et leur persistance coïncide souvent avec des changements dans l’état atmosphérique et les conditions climatériques. L’étude approfondie de ces manifestations de la nature permettra sans doute de tirer des conclusions plus précises lorsque le nombre des observations sera devenu assez considérable.
- Constante diélectrique et conductibilité du sel
- gemme par F. Braun (').
- On sait que les propriétés optiques du sel gemme varient avec la direction des ondes lumineuses à l’intérieur du cristal; il en est de même des propriétés électriques. M. Braunà étudié cette question en déterminant, pour les trois axes principaux 1, 2, 3, du cristal, sa constante diélectrique et sa conductibilité.
- La mesure de la constante diélectrique a lieu à l’aide d’une méthode différentielle, baséesurl’em-ploidedeuxcondensateurs reliésà un électromètre à quadrants ; en introduisant entre les armatures des deux condensateurs les plaques des substances que l’on veut étudier, on peut déterminer avec exactitude, de faibles différences de capacité. M. Braun, a pris comme condensateurs des lames prismatiques de sel gemme, taillées perpendiculairement à l’un des trois axes et dont les faces opposées étaient recouvertes de papier d’é- (*)
- (*) Annales de ’Wiedemann, vol. XXXT, p. 855.
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- tain ; l’indice i se rapportant à la direction parallèle à la normale du cube, l’indice a à la direction parallèle à celle de la normale à la face octoë-drique correspondante et l’indice 3 au troisième axe du cristal. M. Braun a trouvé les valeurs
- suivantes pou r la constante diélectrique : ^:
- -1,02;
- 1,01.
- La résistance spécifique mesurée par une méthode statique, a été trouvée égale à 2,63 io21 dans la direction du premier axe et à i,33io21 dans celle du second. La conductibilité du sel gemme
- /"* 100 l uit
- est donc de 11 à 23 fois plus grande que celle de la paraffine.
- L’auteur a utilisé, dans ses recherches, un électromètre de construction fort simple dont la figure donne une vue et qui peut livrer des résultats assez exacts. La figure est assez explicite pour qu’il ne soit pas nécessaire d’en donner une longue description. La feuille d’aluminium, AA très mince et très légère, est mobile autour d’un axe horizontal situé un peu en dessus de son centre de gravité; cet axe repose sur des pivots en rubis ou en acier, de sorte que la feuille d’aluminum a toute la mobilité nécessaite. L’index se meut sur un arc divisé. Le tout ést enfermé dans une cage métallique percée d’une ouverture pour la lecture des déviations. La disposition de l’appareil est tellevque la déviation dépend seulement des puissances paires de la différence de potentiel entre les lames d’aluminium et la cage métallique.
- On peut mesurer avec un instrument de ce
- genre, des potentiels de 4000 à 6000 volts à 10 volts près ; dans les appareils destinés à la mesure des potentiels élevés l’arc divisé est fixé à la lame d’aluminium fixe, la graduation de l’appareil se fait empiriquement.
- A. P.
- Forme nouvelle de la batterie au bichromate, de F, Friedrichs.
- La figure ci-dessous montre la disposition plus ou moins nouvelle que M. Friedrichs a donnée à sa pile au bichromate.
- Le liquide excitateur est placé dans un flacon
- relié à la base inférieure des éléments par un tuyau à plusieurs tubulures. En élevant le flacon le liquide pénètre dans les éléments et en l’abaissant ceux-ci sont complètement vidés.
- Après un usage un peu prolongé, il est bon de remplacer le liquide renfermé dans les tubulures et chargé de sel de zinc ; en prenant cette précaution an a, à peu de frais, une batterie qui reste constante pendant fort longtemps.
- A. P.
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L’ÉTRANGER
- A propos des paratonnerres.— M. le professeur Kohlrauscli, de Hanovre, vient de faire une conférence ayant pour sujet l’installation des para-
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- tonnerres ; je crois intéressant d’en dire quelques mots.
- M.Kohlrausch estime qu’on ferait bien derem placer les pointes des paratonnerres actuellement usités par des boules de cuivre. Il n’est pas utile de les dorer, car la dorure fondrait à la première décharge.
- Lorsque plusieurs tiges se trouvent placées sur un même toit, il n’est pas nécessaire de munir chacune d’elle d’un fil de terre. Quatre fils suffisent pour dix tiges ; pour un plus petit nombre de tiges, le nombre des fils de terre diminue proportionnellement.
- M. Kohlrausch ne croit pas qu’il soit nécessaire d’isoler les conducteurs des bâtiments, mais il recommande de relier les premiers avec la conduite d’eau.
- En ce qui concerne la surveillance des tiges et des conducteurs aériens, celle ci peut très bien être faite au moyen d’une longue-vue qui permet d’apercevoir les parties défectueuses. Le procédé d’examen des conducteurs aériens généralement usité, et basé sur des mesures galvanométriques, n’est pas à recommander, car les mesures de résistance ne révèlent aucun défaut tant qu’il reste un seul fil intact, ou tant que, dans les parties massives, il y a la plus petite continuité métallique.
- Appareil de réglage pour la lampe a acétate d’amvle. — M. le docteur H. Kriiss, de Hambourg, a apporté un perfectionnement à la lampe à acétate d’amyle de Hefner Alteneck, perfectionnement qui permet de régler la pointe de la flamme sans la moindre difficulté.
- Un tube a a, (fig. i), fendu suivant une de ses génératrices, et par cela même un peu élastique, est disposé à la partie inférieure de la lampe. D’un côté, ce tube porte une projection b assez large pour servir d’écran et destinée à adoucir l’éclat de la lampe. A la partie supérieure de cet écran est fixé un tube assez court c c, dans lequel glisse à frottement doux un deuxième tube d d. A l’extrémité antérieure de ce système se trouve une lentille achromatique /, et à l'extrémité postérieure une plaque de verre dépoli j?, sur laquelle est gravée une échelle millimétrique. Le trait médian de ces divisions est dans l’axe optique^/ de la lentille, cet axe étant lui-même placé à 40 millimètres au-dessus du bord supérieur du petit tube qui renferme la mèche de la lampe.
- On déplace le tube d d dans le tube cc, jusqu’à ce qu’on obtienne une image très nette de la pointe de la flamme f sur la plaque de verre dépoli p. Ce premier réglage terminé, les deux tubes sont rendus solidaires l’un de l’autre, au moyen d’une vis de serrage. On règle ensuite la hauteur de la flamme jusqu’à ce que la pointe de l’image coïncide avec le trait marqué 40 des division s. Ce réglage est très sur, et ne présente aucune difficulté. Il n’y a pas d’erreur de parallaxe, l’image à mesurer et l’étalon étant dans le même plan. Le dispositif que nous venons de
- décrire peut être facilement adapté sur n'importe quelle lampe à acétate d’amyle.
- L’Electricité appliquée au tannage. — Le Patentamt allemand vient d’accorder à MM. Abom et Landin, de Stockholm, un brevet pour un procédé industriel basé sur l’emploi de courants électriques et destiné à faciliter et à rendre plus rapide le tannage. Ces messieurs prétendent que l’électricité favorise les actions capillaires et endosmotiques, grâce auxquelles le tanin pénè-] tre dans les pores des peaux.
- MM. Abom et Landin placent la peau dans une solution de tanin entre deux électrodes, par exemple deux plaques de cuivre plongées dans la solution.
- Le principe de la méthode peut d’ailleurs être
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- appliqué de plusieurs manières ; on peut, par exemple, faire l’opération dans une cuve métallique qui constitue alors l’une des électrodes. Les inventeurs prétendent qu’il est indispensable d’employer des courants alternatifs, l’emploi de courants continus aurait pour conséquence un développement de gaz, d’où oxydation et perte de substance tannique.
- Sur un nouveau coupe-circuit. — La maison Hafner et Langhaus, de Eerlin, fabrique un coupe-circuit dont le fonctionnement est basé sur la dilatation d’une certaine quantité de mercure traversée par le courant électrique.
- Le mercure g, (fig. 2 et 3), qui exerce une
- s 8 QJ lé p-à \ e
- action mécanique, est enfermé dans les deux globes de verre b c reliés entre eux par un tube capillaire h. Dans la paroi du globe b est noyé un fil de platine d, dont l’extrémité supérieure est en contact avec le mercure g, tandis que l’extrémité inférieure communique avec le circuit électrique à travers la masse de mercure contenu dans le récipient p.
- L’appareil est monté entre deux chevalets de métal, et peut tourner autour de l’axe D D' ; D et D' représentent deux tiges métalliques soudées au globe c et servant en même temps de supports et de conducteurs du courant. Le courant entre par D et D', passe du globe c au globe b à travers le tube capillaire h et sort enfin par la tige de platine^?.
- Quand le mercure commence à s’échauffer par suite d’une augmentation anormale du courant,
- une partie du mercure s’écoule dans le tube o, où on a préalablement fait le vide. Le centre de gravité de tout le système se trouve alors déplacé vers la droite, l’appareil bascule et le circuit est interrompu.
- D, H. Michaelis
- Angleterre
- La température critique du fer. — D’après les recherches récentes de M. Tomlinson, il y a deux températures critiques distinctes pour le fer ; la plus basse correspond, à peu près, au rouge sombre, la plus élevée à la chaleur rouge cerise. A la première, le fer commence subitement à perdre ses propriétés magnétiques, si on le chauffe, et à les regagner si on le refroidit. A la seconde température critique, le fer, si on le chauffe, présente un changement brusque de ses propriétés mécaniques, s’il est soumis à une tension quelconque. Si le métal est soumis à un effor, le changement subit correspond à une augmentation subite d’élasticité.
- Si, au contraire, le métal a été déformé d’une manière permanente, les déformations permanentes augmentent à ce moment. Quand le fer se refroidit, il se produit un changement dans le sens contraire de celui qui a lieu pendant réchauffement.
- La température à laquelle ce changement a lieu, est pour le fer bien recuit presque la même que celle à laquelle le changement se produit pendant l’échauflement. Mais si le fer n’est pas recuit, le changement peut être retardé par la force coercitive du métal, jusqu’à ce qu’on arrive à la tem-températture critique inférieure. Quand le changement est ainsi retardé, il se produit le phénomène observé par M. Buirret, de la recalescence ; le fer redevient brusquement incandescent.
- Le pouvoir émissif des filaments. — M. G.-J. Robertson a fait remarquer, au sujet des expériences de M. Bottomley, dont nous avons parlé dans une correspondance récente, que ses expériences des deux dernières années lui ont prouvé que le pouvoir éclairant des filaments de charbon dépend, en grande partie, de la dénsité de leur surface ou de leur degré de porosité : un charbon poreux est terne, tandis qu’un charbon dense à une surface brillante.
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- M. Robertson a fait également remarquer que le changement de résistance d’un charbon chaud varie, pour une augmentation donnée de courant, avec la densité de sa surface.
- Il conclut de ses expériences que, pour qu’un charbon puisse posséder la plus grande puissance éclairante et la plus grande dueée, il doit avoir, toutes choses égales d’ailleurs, la plus grande densité possible, aussi bien qu’une surface polie et brillante.
- J. Munro
- États-Unis
- Nouveau joint de M. Mc. Intire. — Il est inutile d’insister sur ce fait que, aussi bien en télégraphie qu’en téléphonie, le succès dépend dans
- Fig. 1
- une large mesure de la manière dont sont faits les jointures et les raccordements des fils.
- Aussi a-t-on abandonné les simples joints ob-
- Fis 2
- tenus par la toision des deux fils, et empioie-t-on le plus souvent les joints soudés.
- Les mêmes raisons sont encore valables pour
- l'i". 0
- les conducteurs des installations d’éclairage électrique, et elles sont renforcées , en outre , par les risques d’incendies qui pourraient résulter d’un mauvais joint donnant lieu à un échauffement anormal.
- Mais quand il s’agit de placer les fils pour un grand nombre de lampes, la soudure est un pro-
- cédé qui prend beaucoup de temps et présente lui-même des inconvénients.
- Pour éviter la nécessité d’employer la soudure, tout en obtenant un contact métallique parfait entre deux fils, M. Charles Mc. Intire, de Ncwark, a imaginé un nouveau joint.
- M. Mc Intire se sert à cet effet du dispositif représenté sur la figure i. Il se compose simplement de deux petits tubes en laiton ou en cuivre soudés l’un à l’autre. Les extrémités des fils qu’il s’agit de joindre ensemble sont passées dans les deux tubes (fig. 2), ceux-ci sont ensuite serrés par des pinces et tordus jusqu’à ce qu’ils présentent la forme représentée sur la figure 3.
- Pendant l’opération de la torsion, la longueur
- des tubes et des fils qu'ils contiennent a diminué et par le déplacement qui a lieu un contact intime s’est établi entre les deux surlaces ; on peut le voir du reste, en fendant le tube après la torsion, on ti ouve que la surface du fil et les parois du tube ont été polis par le frottement entre les deux surfaces.
- Les pinces employées pour la confection du joint sont représentées figure 4.
- Poui des fils très petits , il n’est pas même nécessaire de tordre les joints, on n’a qu’à comprimer les tubes à différents endroits avec des pinces.
- Ce procédé a été adopté par plusieurs grandes entreprises d’éclairage électrique dans notre pays, et il a été appliqué sur un très grand nombre de lignes téléphoniques à grande distance en cuivre dur.
- J. Wetzler
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- RÉSUMÉ DES
- B REVETS D’IN VENT ION
- délivrés depuis le i9t janvier iSHy
- 182058. — SELDEN (8 mars 1887). — Perfectionnements DANS LA TÉLÉGRAPHIE.
- M. Selden, qui s est occupé en Amérique de la télégraphie et de la téléphonie simultanées, et qui est très au courant de tout ce qui a été fait jusqu’ici dans cet ordre
- d’idées, a cherché Ja réalisation du problème, non pa dans une voie nouvelle; mais en modifiant les dispositifs employés par d’autres. Par exemple, les graduateurs destinés à rendre ondulatoires les courants interrompus des appareils Morse, rentrent dans son système; seulement, il les emploie d’une manière spéciale, et c’est là le point principal de son brevet.
- Pariant, en effet, de cette idée qu’un graduateur intercalé dans la ligne, a l’inconvénient d’y introduire une résistance relativement grande, que par suite, le nombre des éléments de pile doit être augmenté, et qu’alors, la graduation est imparfaite pour de longues distances, M. Selden a songé à disposer une partie de la ligne lé-
- 0
- légraphique en arc multiple, et à monter un graduateu sur chaque dérivation. De la sorte, en effet, si les résistances des bobines sont convenablement choisies, le courant peut être gradué efficacement sans peite notable de potentiel, et l'on peut relier à la ligne tous les appareils accessoires permettant de télégraphier et téléphoner simultanément.
- Dans la figure ci-contre on voit le senéma d’une installation Selden, dans laquelle l’appareil récepteur n’est pas représenté, pour plus de clarté. A est la ligne principale du réseau télégraphique, B la pile et C la clef Morse du transmetteur. La ligne en un point convenable DD' est divisée en circuit à arc multiple, et dans chaque circuit est placé en graduateur E quelconque.
- Dans le cas actuel il y en-a trois, mais il peut y en avoir davantage, et la résistance est la même pour chacun d’eux, ce qui fait que le courant se divise également en trois parties pour ressortir en D' sans grande perte de potentiel.
- Au-delà de D' un séparateur est relié à la ligne. Ce séparateur peut être quelconque: ici c’est un appareil d’in-
- duction à noyau magnétique. Un des enroulements / est relié d’un bout à la ligne, de l’autre à la terre par l’intermédiaire d’un condensateur. L’autre enroulement /' va également d’un côté à la terre, en traversant un condensateur, tandis que l’autre extrémité relie à la terre, un récepteur tel que le téléphone G, et le circuit secondaire d’une bobine d’induction H. Dans le circuit primaire H' de cette bobine, est intercalé tout dispositif approprié T pouvant contrôler et faire varier le courant dans ie circuit primaire, A ce dispositif on peut en substituer un autre.
- Par exemple, un deuxième type de séparateur est représenté en F', où une boucle de la ligne A forme une spire de l’inducteur, alors que l’autre spire affecte la forme d’un circuit fermé, comprenant le récepteur et un enroulement d’un autre appareil d’induction, dans le primaire duquel est placé le transmetteur T.
- Enfin, F* représente un condensateur employé comme séparateur. Une de ses plaques est reliée à la ligne et l’autre à la terre à travers le récepteur et l’enroulement secondaire de la bobine d’induction du transmetteur T.
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- A part quelques détails, voilà ce que propose M. Sel-den. Sur son schéma nous nous garderons de porter le moindre jugement. En effet, les dispositifs sur le papier sont toujours très séduisants ; alors qu’en pratique, tout marche souvent à l’envers. Cependant nous pouvons rappeler qu’on a reproché au système Van Rysselberghe le nombre considérable de graduateurs, un par ligne, que son système comportait : l’ingénieur belge a, cette fois, la réplique facile.
- 182219. — EPSTEIN (18 mars 1887). — Perfectionnements APPORTÉS DANS LA CONSTRUCTION DES BATTERIES PRIMAIRES OU SECONDAIRES.
- À priori, soyez certains que ce titre ne vous cache rien de nouveau, rien que vous ne sachiez déjà. M. Epstein, pour être de Prusse, est comme tous ceux de ses devanciers qui s’occupent d’accumulateurs, hanté par l’idée de faire des électrodes à grande surface, faible poids, capacité considérable, etc.
- Pour atteindre son but, les moyens qu’il emploie sont toujours ceux que vous connaissez, et pour preuve, sans vous ennuyer avec les détails du mémoire, nous vous apporterons la revendication principale :
- « Electrodes présentant l'aspect d’une grille, d’un treillis, d’une jalousie ou d’un tamis, contenant la matière active dans un support conducteur, muni d’un encadrement isolant. »
- 182125. — RENOIR (11 mars 1887). — Nouveau système DE TÉLÉGRAPHE ÉLECTRIQUE
- Cette fois, pas de téléphonie, c’est de la télégraphie pure dont il s’agit. En générai, vous le savez du reste, les signaux à la station d’arrivée sont formés par les alternatives du courant de ligne. Dans le système Renoir, au contraire, le principe fondamental est changé : les lignes sont formées par les alternatives de prédominance de la pile de ligne sur une contre-pile locale, et vice versa, et dont le fil conducteur est maintenu en charge. Diverses dispositions peuvent être employées dans ce but. L’une d’elle est constituée par une contre-pile locale avec rhéostat, qui est en opposition constante avec le courant de la ligne, mais à travers le récepteur.
- Le rhéostat placé dans le circuit de la contre-pile, a pour effet d’en augmenter la résistance à un degré suffisant, pour que le courant de la ligne ne s’y dérive presque pas et passe presqu’en entier dans le récepteur.
- Ce système est essentiellement à transmission automatique; mais il comporte la transmission manipulée. Cette dernière est celle de Morse et la première, celle du Rapide américain modifiée dont, entre parenthèse, M. Renoir est l’inventeur, à ce qu’il affirme du moins. Avec le Morse les signaux sont sur une seule langée et sur deux avec le Rapide.
- D’ailleurs, la télégraphie selon M. Renoir peut être électrochimique ou électromagnétique; supposons-Ia dlcc-troepimique, automatique et reportons-nous alors à la figure- P est la bande de papier qui se déroule au poste de réception, C H une plaque métallique passant dessous, L la ligne, T le fil de terre, c et d les deux stylets du Rapide, M la contre-pile locale, R le rhéostat et B la pile de ligne.
- Un commutateur S, dont l’axe est à la terre, est muni de trois contacts. Le premier m communique avec le stylet d, le deuxième n avec la plaque G H, le troisième U, avec le pôle + de la contre-pile locale* En supposant, alors, compte dans le cas de la figure, que la languette du commutateur soit sur m, on voit que le courant de ligne positif va du fil de ligne à la terre par le chemin suivant : stylet c, épaisseur de la bande de papier P, plaque G H, épaisseur de P, stylet d, contact m, terre. Au contraire,
- '... u
- le courant de la pile locale traverse l’appareil en sens inverse : pôle -f, stylet d, épaisseur de P. plaque GH, épaisseur P, stylet c, rhéostat R, pôle —. Dans ces conditions,- quand le courant de la ligne prédomine, c’est le stylet c qui imprime, tandis que c’est le stylet d qui marque, quand la contre-pile l’emporte. De ce fait, alors que dans le système rapide une des deux rangées est faite par la contre-pile, les trous de la même rangée correspondante dans la bande perforée américaine sont sans objet; les poinçons du perforateur américain peuvent être supprimés, et par suite, le nombre des émissions pour une même transmission est réduit de moitié : c’est-à-dire que le rendement est doublé.
- Voilà pour la transmission automatique. Pour la transmission manipulée, il suffit de déplacer la languette du commutateur et de l’amener sur« et u qu’elle peut presser à la fois, grâce à sa largeur.
- Dans ce cas, le chemin des courants est changé. Le courant de ligne arrive directement au stylet c, traverse le papier, passe à G H, et de là va à la terre par le contact n. Le chemin du courant de la pile locale est le suivant : pôle +, contact u et h, plaque G H, épaisseur de P, stylet c, rhéostat R et pôle —.
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- On le voit, alors, le stylet d ne sert plus à rien, et c seul est utilisé. Quand le courant de la ligne prédomine, ce stylet marque un f oint ou un trait sur la bande, et ne marque rien quand la contre-pile l’emporte. Les blancs dans la dépêche correspondent donc à la contre-pile, et comme pour la transmission avec le Rapide, par ce fait, le nombre des émissions est diminué de moitié.
- Voilà ce que renferme le brevet Renoir. Il peut se faire que vous n’ayez pas bien compris toutes les parties de notre description; dans ce cas, nous sommes obligé de vous renvoyer à l’étude spéciale des différents systèmes de télégraphes existants et, au besoin, à l’inventeur lui même, si vous avez l’honneur de le connaître.
- (.4 suivre)
- P. Clemenceau
- FAITS DIVERS
- On a calculé que la traction d’un tramway, au moyen d’accumulateurs, demandait de 70 à 80 éléments, pesant chacun 41 livres. En supposant le poids total d’une voiture chargée à 1 5ooo livres, une batterie de 70 éléments constituerait à peu près 20 0/0 du poids total. Ce chiffre ne comprend pas le moteur qui ajouterait de 33 à 5o 0/0. Une batterie de 70 éléments peut fonctionner pendant 4 heures et demie; mais il est préférable de changer les éléments toutes les 3 heures. Comme on charge une série d’éléments pendant que l’autre est déchargée, il faut avoir deux séries. Il ne faut que 3 minutes pour changer les batteries et la perte d’énergie pendant l’arrêt est pratiquement nulle.
- Le « Génie civil » signale une nouvelle pile électrique inventée par M. W. Borchers. Cette pile consiste en un tube de fer ordinaire fermé à l’une de ses extrémités, dans lequel on suspend un cylindre de zinc, et qui sert à la fois de vase récepteur et de pôle positif. La solution employée consiste en soude caustique, azotate de soude et chlorure de sodium, ce dernier étant destiné à augmenter la conductibilité.
- Les proportions les plus favorables sont les suivantes : soude caustique, 3oo parties; azotate de soude, 8o parties; chlorure de sodium, 90 parties.
- Le moteur électrique combiné par M. Krebs, développe, à la vitesse de 85o tours, une force de 12 chevaux environ et actionne par engrenage une hélice de om, 55 de diamètre, marchant à 280 tours par minute.
- Le courant électrique est fourni au moteur par une bat-, terie de i32 accumulateurs d’un nouveau système, disposée au fond de l’embarcation.
- Ces éléments imaginés par MM. Commelin et Desma-zures, présentent, paraît-il, de très grands avantages qu’il nous est difficile de discuter par suite du secret complet gardé sur l’invcntîon.
- On assure que ces accumulateurs fournissent le cheval-heure sous un poids de 20 kilogrammes seulement et que leur rendement en quantité est tout à fait voisin de l’unité.
- A l’expérience de démontrer l’exactitude de ces affirmations.
- Les 182 éléments sont réunis en tension et pèsent environ 2 tonnes ; ils ont fourni de 87 à 89 ampères, avec une différence de potentiel de 100 à 104 volts.
- Dans son contrat, la marine exigeait une vitesse de 6 nœuds pendant 3 heures avec une force de 10 chevaux. Aux essais, la chaloupe a donné 5 nœuds 1/2 pendant 5 heures avec 12 chevaux.
- Le « Boletin oficial » de Madrid, annonce qu’il a été fait, pendant l’année 1886, un total de 1001 demandes de brevets en Espagne, sur lesquelles 984 ont été accordées.
- La nouvelle loi douanière du 14 juillet 1888, fixe le droit d’entrée, en Italie, pour les fils et câbles d’un ou de plusieurs conducteurs métalliques isolés à 60 francs par 100 kilos.
- Les câbles d’un ou de plusieurs conducteurs isolés et entourés de fer ou de tout autre métal, ainsi que les câbles sous-marins paieront à raison de 3o francs les 100 kilos.
- Les journaux portugais annoncent que la C*' des tramways, à Lisbonne, va prochainement faire faire de expériences de traction électrique avec le système Julien sur scs lignes.
- La construction du chemin de fer électrique expérimental, à Budapest, vient d’être commencée.
- On a expérimenté la semaine dernière dans les bassins du Havre le nouveau canot électrique commandé à titre d’essai par le ministère de la marine.
- Construit par les Forges et Chantiers de la Méditerranée, il mesure 8m, 5o d’étrave à étambot, et am, 80 au maîtie-ban, et jauge environ 5 tonneaux.
- On vient d’exécuter au camp de I.ydd, sous la direction du capitaine Hawkins, d’intéressantes expériences sur l’emploi des projecteurs électriques en temps de guerre.
- On voulait se rendre compte de la manière dont on pourrait utiliser ces appareils sous le feu de l’ennemi, Dans ce but, la machine productrice de l’électricité et la lampe avaient été placées dans une casemate à l’abri des
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- balles; le faisceau lumineux était envoyé sur un réflecteur disposé au sommet d’un parapet à une distance d’environ 200 mètres, et auquel, de la casemate, on donnait la direction voulue au moyen de cordes»
- C’était donc ce réflecteur qui constituait, en réalité, le foyer lumineux pour l’ennemi et qui lui servait de cible,
- On a trouvé que, bien qu’il ait été atteint plusieurs fois par les balles, le pouvoir éclairant du faisceau restait sensiblement le môme.
- On a observé, en outre, que les tireurs éprouvaient de grandes difficultés à viser un point aussi brillant; ils ne pouvaient y arriver qu’en disposant sur la mire de leurs armes un morceau noir de papier huilé.
- Dix fusiliers et un canon Gardner tiraient sur le réflecteur, dont la lumière apparaissait à des intervalles d’une minute; plusieurs centaines de salves ont été faites dans ces conditions à 1,000 et à 600 mètres; 12 fois seulement le but a été atteint et encore sans éprouver de dommage sérieux.
- Après la réclamation de priorité de MM. Houston et Thomson, voici maintenant M. E. Berliner qui publie dans les journaux américains, un brevet pris par lui il y a deux ans, pour un générateur pyro-magnétique, qui ne diffère que par quelques détails de celui de M. Edison.
- Le New-Yorck World rapporte que M. Adolphe Sutro a résolu d’offrir à la ville de San Francisco une statue colossale de la Liberté.
- Le monument sera en marbre et aura une hauteur totale de 40 pieds, y compris le piédestal. La Liberté sera représentée foulant aux pieds l’Anarchie.
- L’emplacement choisi pour ce monument est une des deux collines qui se trouvent à l’extrémité de Market Street et dominent la baie de San Francisco et l’entrée de l’Océan Pacifique.
- Cette colline, presque à pic, s’élevant de 960 pieds au-dessus du niveau de l’océan, la lumière électrique, qui sera placée dans une torche tenue par la statue, se trouvera ainsi à une hauteur de 1,000 pieds.
- Ce projet est déjà én voie d’exécution.
- Éclairage Électrique
- Le Petit Marseillais nous apprend qu’au théâtre municipal de Marseille il y aura 3oo lampes à incandescence sur les portants, herses, rampes et dépendances ; que le prix à forfait par soirée, avec un minimum garanti de 200 représentations par an, sera de 75 francs par représentation tout compris ; que la Ville paiera seulement l’installation intérieure et se chargera de son entretien. En réalité, on conserve les deux tiers de l’éclairage par le gaz.
- L’industrie de l’éclairage électrique a été appelée aussi à fournir son contingent dans les dernières expériences de mobilisation.
- Elle était représentés par la maison Sautter, Lemonnier et C° de Paris, qui aeu à livrer, dans un délai extrêmement restreint, le matériel nécessaire à l’éclairage des deux points principaux d’embarquement et de débarquement des troupes à cheval et des voitures à Toulouse et à Carcassonne.
- L’unité d’éclairage était constituée par une dynamo de 16 ampères et 600 volts alimentant dans son circuit neuf lampes à arc de i5o carcels. Montée sur un même truck avec la locomobile qui l’actionnait, la dynamo constituait un ensemble susceptible d’être déplacé et transporté rapidement.
- I.e 3i août deux de ces ensembles furent envoyés à Toulouse et un à Carcassonne. Dès le i,r septembre au soir, l’éclairage commença à fonctionner.
- Cette expérience due à l’intelligente initiative de la Compagnie du Midi avec le concours de MM. Sautter Lemonnier et C° a montré que deux ensembles et les foyers correspondants peuvent être installés en 12 heures dans une gare étendue comme la gare Raynal à Toulouse, avec un développement de câbles de deux mille mètres et la sujétion d’alterner les lampes sur les deux circuits indépendants.
- La ville de Toulouse vient de signer le traité suivant avec la compagnie du gaz, pour l’éclairage électrique du théâtre du Capitole. Il s’agit de 1000 lampes, remplaçant un nombre égal de becs de gaz i
- Article premier — La Compagnie établira dans le théâtre du Capitole, salle, scène et toutes dépendances, l’éclairage électrique par mille lampes à incandescence produis sant une intensité au moins égale à celle de l’éclairage existant.
- Art. 2. — La ville fournira gratuitement, disposé pour les recevoir, l’emplacement pour les moteurs et dynamos dans les caves dépendant du Capitole.
- Art. 3. — La ville en reconnaît la propriété à la Compagnie, ainsi que de tous les articles, lampes, fils et appareils électriques quelconques placés dans le théâtre.
- Art. 4. — L’installation des mille lampes sera faite en utilisant les supports existant, soit en remplaçant mille becs de gaz par mille lampes électriques.
- Art. 5. — L’installation sera faite avec le plus grand soin par l’une des maisons d’électricité les plus importantes de Paris.
- Art. 6. —Les effets de lumière par les lampes seront faits sur les ordres du directeur du théâtre, par un agent électricien de la Compagnie et par un aide. Le service des machines sera fait par le personnel nécessaire sous la surveillance de l’électricien déjà désigné. Ce personnel sera enargé de l’entretien à tous les égards. La dépense de ce personnel est comprise dans la redevance ci-dessous.
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- Art. 7. — II sera e'tabli dans le théâtre, en dehors de la scène, un nombre de becs de gaz sur canalisation intérieure spéciale,' destinés à être maintenus en veilleuses pendant les représentations. Ils seront allumés instantanément par la manoeuvre du robinet d’un compteur spécial, dans le cas d’un accident aux machines.
- Art. 8. —La Compagnie, pour les deux cents représentations théâtrales, se charge de tous frais d’exploitation moyennant 12,000 francs, ce qui représente 60 francs par représentation. Pour les représentations en plus de deux cents, le prix par représentation sera de 160 francs.
- Art. g. — La Compagnie ne garantit nullement les cas fortuits ou de force majeure.'
- Art. 10. — La durée du présent traité est fixée à la durée des traités de la Compagnie française du Centre et du Midi avec la ville.
- Art. 11. — Le directeur de l’usine à gaz de Toulouse, l’ingénieur électricien attaché à son service, un appareil-leur électricien, le surveillant du réglage des lampes et un aide auront leur entrée dans le théâtre à tous moments, comme dans les salles des machines. Le chef mécanicien et ses aides auront toujours leurs entrées aux machines.
- La municipalité d’Oporto vient de dénoncer son contrat avec la C'° du gaz, qui expirera en 1889, et recevra des propositions pour l’éclairage de la ville par d’autres moyens. .
- On annonce que cinq théâtres du quartier ouest de Londres vont prochainement être éclairés à la lumière électrique, au moyen de transformateurs du système Ferranti. Le courant sera fourni par la station centrale de la galerie de Grosvenor.
- L’éclairage électrique de Swinemunde, qui fonctionne depuis l’année dernière, se compose de 23 foyers à arc et de 6 lampes à incandescence. L’installation a entraîné une dépense d’environ 75.000 francs. Les frais d’exploitation s’élèvent à booo francs par an.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le câble de la Compagnie du télégraphe de Paris à New-York, qui a été interrompu au commencement du mois d’août dernier, est maintenant réparé et fonctionne de nouveau. __________^
- On vient de terminer la pose d’un fil de bronze entre les villes de Francfort-sur-le-Mein et Bruxelles. Provisoirement ce fil sera affecté à la télégraphie, mais il est destiné aux relations téléphoniques qui seront établies sous peu entre Verviers et Aix-la-Chapelle, et, plus tard, entre les Bourses de Francfort-sur-le-Mein et Bruxelles.
- Les recettes du département des télégraphes, en Angleterre, pendant le semestre prenant fin le 10 septembre dernier, se sont élevées à 22,625,000 francs, ce qui présente une augmentation de 1,625,000 francs sur la période correspondante de l’année 1886.
- I.e bureau central de la Western Union Telegraph C", à New-York, occupe environ 5oo télégraphistes, qui expédient jusqu’à îoq.ooo dépêches par jour : la moyenne ne dépasse cependant pas 90.000 par jour.
- Le trafic télégraphique de New-York, en dehors des dépêches de la presse, peut être estimé à 3oo.ooo dépêches par jour, dont la transmission occupe 1.000 employés seulement.
- Nous lisons dans le Temps du 29 septembre dernier:
- On écrit de Mulhouse à la Galette de Francfort que l’administration allemande vient de décider, pour la fin de ce mois, la suppression des communications téléphoniques entre Mulhouse, Guebwiller, Thann, Saint-Louis et Bâle.
- Cette mesure a produit une vive émotion dans les villes manufacturières qu’elle vise. Elle ne peut pas avoir été provoquée par des considérations financières, les téléphones en question ayant toujours fait de bonnes recettes.
- On en est donc réduit à penser que la décision a été inspirée par des motifs politiques.
- Le gouvernement allemand, pense-t-on, soupçonnerait que les communications téléphoniques qui relient ces villes alsaciennes à la ville de Bâle ont servi souvent à des communications politiques entre des personnes amies de la France, et c’est pour couper court à ces menées que la mesure en question aurait été prise.
- hRRATUVI
- Dans l’article paru sous la signature de M. Menges, dans notre numéro du 17 septembre dernier, à la remarque n° 26, page 58o, il faut lire :
- « Si on ne peut pas se servir de bobines bifilaires, alors on ne doit évidemment pas employer le symbole, mais ce casse présente rarement ».
- Le Gérant : Dr C.-C. Soulages.
- Imprimerie de La Lumière Iïlectriquk, 3l, boulevard de9 Italiens Paris. — L. Barbier.
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- La Lumière
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- DIRECTEUR D- CORNELIUS HERZ
- 9’ ANNÉE (TOME XXVI)
- SAMEDI 15 OCTOBRE 1887
- N* 43
- SOMMAIRE. — Sur l’éclairage d’une surface plane; C.-E. Guillaume. —Etude sur les machines dynamos; G. Reignier. La télégraphie sous-marine; E. Wunschendorft. — Les transformateurs ; W.-C. Rechniewski.— Notes communiquées à l’Association britannique; W.-C. Preece. — Revue des travaux récents en électricité : L’échauffement des pointes par la décharge électrique, par M. Semmola. — Le rôle de l’élec<ricité dans la production de la grêle, par M. Govi.— La décomposition des électrolytes par l'action de l’électricité statique, par M. Govi. — Lignes télégraphiques souterraines, par Ch. Th. Fleetwood. — Recherches expérimentales sur. une formule d’aimantation, par A. von Waltenhofen, — A propos d’une détermination de l’ohm, par F. Himstedt. — La loi de Joule dans les électrolytes, par H. Jahn. — Cotrespondances spéciales de l'étranger : Angleterre; J. Munro. — États-Unis; J. Wetzler. — Variétés: Le développement de la science de l’électricité jusqu’à'Hauksbee ; E. Zetsche. —Nécrologie : Le comte de Ruolz-Montchai. — Brevets d’invention; P. Clemenceau. —Correspondance: Lettre de M. Anizan. — Faits divers.
- SUR L’ÉCLAIRAGE
- D’UNE SURFACE PLANE
- Dans la distribution de l’éclairage d’une grande surface (hangar, atelier, etc.), on peut avoir en vue diverses conditions pratiques ; il se peut qu’une grande uniformité de la lumière soit avant tout désirable; dans d’autres cas, on cherchera à donner, aux endroits les moins éclairés, le maximum de lumière que l’on peut obtenir, en arrangeant d’une manière rationnelle les foyers dont on dispose.
- Dans chaque cas, on peut poser les conditions analytiques du problème à résoudre, et chercher, soit par une méthode rigoureuse, soit par des tâtonnements, la position à donner aux lampes, relativement à la surface à éclairer. Je signalerai, dans ce qui suit, une méthode graphique, qui conduit rapidement au but.
- Les considérations ne s’appliquent rigoureusement qu’à une source lumineuse émettant, dans toutes les directions, des radiations de même intensité ; mais le problème restera pratiquement résolu pour les foyers envoyant, dans les cônes moyennement inclinés, des radiations sensiblement égales.
- Traitons d’abord, par le calcul, les cas les plus simples du problème.
- 1. — Cas d'une seule source lumineuse.
- Soient x ety les coordonnées de la source P par rapport à un élément plan A (fig. i).
- k étant une constante qui dépend du choix des unités, l’intensité lumineuse en A sera :
- (œ* + y*y
- Si l’on suppose x donné, en d’autres termes, si la source est astreinte à se mouvoir dans une verticale, ou trouve que l’éclairage est maximum en A pour
- Les intensités dans tous les points de l’horizontale pourront être calculées en faisant varier A1, ou en employant la méthode graphique.
- 2. — Cas de deux sources lumineuses.
- Si l’on considère deux sources lumineuses égaies, placées à la même hauteur, on peut se demander quelle est l’intenkité lumineuse au point
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- situé & égale distance des pieds des verticales passant par les foyers. On trouve, en particulier, que l’éclairage est minimum en ce point, tant que les angles d’incidence des rayons lumineux sont inférieurs à 63° 26' ; pour des incidences plus rap-
- •’ r
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- \ ' ' N
- aurons l’équation d’une courbe telle qu’une source lumineuse P, placée en un quelconque de ses points, envoie au point A la même radiation. En faisant varier i, on obtient une série de courbes semblables, ayant en A leur point de similitude ; ces courbes engendrent, en tournant autour de la verticale passant par A, des surfaces jouissant des mêmes propriétés.
- En posant i= 1 et k— 1, on peut calculer la position d’un certain nombre de points d'une de ces courbes ; les autres courbes en seront déduites par la similitude. Ces courbes peuvent aussi être construites.
- Posons :
- Fig. 1
- sin a x2 -J- y*
- prochées de la perpendiculaire, l’éclairage en ce point est maximum.
- Prenons pour unité la radiation reçue normalement à une distance 1, et supposons que les deux lumières soient à une distance 2. L’élément plan situé à égale distance des deux lumières est éclairé sous une incidence de 45°. Les éléments situés aux distances o. r, 0.2, etc. de ce point recevront, de chacun des foyers, les radiations relatives suivantes :
- .1- Far la source la plus voisine Par la source la plus éloignée Somme
- OtO 0«35o o,35o 0,700
- 0.1 o,4«i o.3o5 0,716
- 0,2 0-477 o,a63 0.740
- 0(3 o,55t 0,226 o,777
- 0,4 0,624 0,196 0,820
- O 4 5 0,714 0,171 o,885
- 0,8 0,942 0,114 1 ,o56
- 1 «0 I ,000 0,08g 1,089
- .,3 0,888 o,o63 0,951
- a = sin a
- d’où
- b =
- r
- a b = x
- OU
- a __ 1
- T ~ b
- = ** + .'Z2
- Portons sur l’horizontale (fig. 3), à partir de A, une longueur A B = 1, et tirons le rayon vecteur r dont nous déterminerons la longueur. Abaissons de B la perpendiculaire BC sur r. (La cons-
- Les intensités sont représentées par la courbe (fig. 2).
- Si l’on veut obtenir le maximum de lumière possible au point O, il faut placer les lumières à une hauteur telle que l’incidence soit de 35°, 16' ; l’intensité en ce point est alors 0,756, tandis que, dans les verticales des sources lumineuses, elle est de 2,073. On a donc gagné partout en intensité, mais on a perdu en uniformité.
- 3; —Méthode graphique.
- ’ Dans l’êquation (1), pbsôns rsa constante. Nous
- Fig. 2
- truction, pour tous les rayons, pourra se faire à l’aide de la demi-circonférence A G B).
- B G = sin a — a
- Portons a en BD, et traçons une demi-circonférence sur AD. Le tronçon BE coupé par cette circonférence sur la perpendiculaire en B donne la relation :
- a _ B E '• "
- BB~ 1 : • •
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- d’où
- B K3 = a = -- = a;2 + y2
- BE = </x*~-\-y- est donc la longueur du rayon vecteur r. En prenant AP = BE, on aura donc en P un point de la courbe.
- Il est aisé de voir que les éléments verticaux de la courbe sont situés sur les rayons vecteurs inclinés de 35° 16'; car, s’il en était autrement, la verticale couperait la courbe aux extrémités de ces rayons, et rencontrerait des courbes intérieures, donnant des intensités lumineuses plus grandes, ce qui est impossible, d’après le premier cas.
- La moitié de la courbe cherchée est représentée en APP'.
- Une première courbe étant tracée, on en dessinera une série d’autres, espacées de manière à correspondre chacune à une radiation dont l’intensité est dans un rapport donné avec celle fournie par la première courbe.
- La première étant prise pour unité, 011 traçera, par exemple, les courbes correspondant aux intensités, croissant et décroissant par dixièmes successifs. La figure 4 représente les courbes cor-
- Fig. 3
- respondant aux intensités o.5, 1, 2, 4. On déterminera le rapport des rayons vecteurs de toutes les courbes aux rayons correspondants de la courbe unité parla relation :
- P
- 1
- v'T
- p étant le rayon vecteur cherché, i l’intensité relative pour la courbe en question. A l’aide de ce
- diagramme, nous pouvons maintenant résoudre divers problèmes.
- Considérons un certain nombre de foyers P,, P2, P3, répartis dans l’espace. On pourra supposer qu’on les fasse tourner autour d’une Verticale pas-
- Fig. 4
- sant par A, de façon à les amener dans le même plan. En marquant, à une échelle convenable, leur position sur le papier où les courbes sont tracées, on obtiendra l’intensité lumineuse en A, en additionnant les produits des intensités de chacun des foyers par les coefficients des courbes sur lesquelles ils se trouvent.
- Dans le cas particulier où tous les foyers sont dans un même plan vertical, on peut, en déplaçant parallèlement tout le système de courbes, et en laissant les points en place, ou inversement, déterminer l’intensité de l’éclairage dans tous les points de l’horizontale située dans le plan. Les courbes étant dessinées sur du papier, on peut relever les points sur une plaque de verre que l’on déplacera parallèlement sur le papier. On déterminera ainsi un certain nombre d’ordonnées d’une courbe représentant la répartition de la lumière sur le plan.
- Le problème inverse, consistant à chefcher la position à donner aux foyers pour obtenir l’effet voulu, comporte une infinité de solutions. Cependant, l’emploi du diagramme fournit quelques indications.
- Si, par exemple, avec un nombre limité de lampes, on cherche à donner, aux endroits les moins éclairés d’une salle, une quantité de lumière qui ne doit pas descendre au-dessous d’un certain minimum, on placera, sur une coupe verticale de la salle, lé centre des cour-
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- bes au point qu’il s’agit d’éclairer ; puis on indiquera la position de la source lumineuse sur la courbe correspondant à la radiation que l’on veut obtenir. Si, dans le cas particulier où les lampes sont très espacées, on néglige l’effet des foyers plus éloignés, on saura que, en tous les points de la courbe où la source lumineuse peut être placée, elle produira l’effet voulu ; mais, comme il y a intérêt à ce que la lampe étende son action aussi loin que possible, on la placera à l’endroit de la courbe qui se trouve à la plus grande distance horizontale possible des points en question ; on la mettra donc sur la tangente verticale, de façon à ce qu’elle soit vue sous un angle de 35° 16' au-dessus de l’horizontale.
- Un cas très intéressant du problème est celui où une lumière, astreinte à se trouver sur une courbe ou sur une surface donnée, doit produire le maximum d’effet sur un élément donné d’un plan.
- Dans les cas simples, où la ligne donnée est une droite ou un cercle, le problème est aisé à résoudre par le calcul ; mais, lorsque cette ligne est d’une nature plus compliquée, la résolution par l’analyse peut devenir très difficile, ou même impossible, si la ligne, tout-à-fait irrégulière, ne peut pas être représentée par une équation. Dans l'emploi de la méthode graphique, il suffit d’appliquer le diagramme sur le dessin de la ligne en question, le point de similitude coïncidant avec l’élément à éclairer, et de chercher le point de tangence de cette ligne avec une des courbes du diagramme.
- Cette courbe, la plus intérieure possible, correspond au maximum d’éclairage que l'on peut obtenir.
- Enfin, le diagramme peut être employé à étudier l’éclairage d’une surface courbe ; il suffit, pour cela, de déplacer le point A sur la surface, de façon à ce que la tangente commune à toutes les courbes soit constamment tangente à la surface.
- Pour résoudre les mêmes problèmes dans l’emploi de lampes émettant, dans diverses directions, des radiations d’intensité très différente, on peut se servir d’un diagramme analogue, dans lequel une des courbes aura été. déterminée empiriquement.
- Ch.-Ed. Guillaume
- ÉTUDE SUR
- LES MACHINES DYNAMOS <’)
- VII
- THÉORIE DES ENROULEMENTS INDUCTEURS
- Nous avons déterminé dans un précédent article les expressions générales du nombre de spires, de la résistance et de l’intensité du courant d’excitation, en fonction du diamètre du circuit dérivé, de la vitesse et de la fonction que nous avons désignée par <I> (ni).
- L’énergie dépensée dans le circuit inducteur en dérivation est proportionnelle à l’intensité, et de la même forme mathématique que cette fonction.
- Son expression générale est
- WH =
- 4 p (8 + si2 V <T> (ni) [V<I>(ni)82 — 4 Dp| |8 ^Wl)-
- (i)
- Cette équation contient deux variables dépendantes <1> (ni) et (ni), et deux variables indépendantes, entre elles et les précédentes, qui sont 3 et V.
- Nous avons montré les raisons qui font que les quantités D et (3 doivent ê.re, nécessairement, constantes, pendant la variation de «h (ni). Quant à la résistance spécifique p, c’est aussi une variable indépendantes de toutes les autres ; mais nous la considérerons comme constante et égaleà ( i, 5. t o~°j ohms, résistance spécifique du cuivre. s On pourra donc envisager la variation de W, soit avec (ni), soit avec 8, soit encore avçc V. On peut âussi étudier les variations partielles des couples (o,V), (8,?n), (V,wz), qui maintiennent la constance de la fonction W. Ce sont là autant
- H La Lumière Electrique, du 8 octobre 1887.
- (-) Pour que W soit exprimé en watts, il faut évidemment que p soit exprimé en ohms, i en ampères, <I> (ni) en volts par unité d’ampères-tours totaux, pour la vitesse de i tour, et les longueurs en unités de même ordre métrique, en centimètres par exemple, si p- est choisi comme la résistance spécifique (CGS) ; car le nombre de spires », n'est que le rapport de deux carrés d’une longueur.
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- de problèmes nouveaux, qui sont, d’ailleurs faciles è résoudre. La plupart d’entre eux sont sans grande importance pour la pratique industrielle.
- Ce qui intéresse plus particulièrement l’ingénieur, est, en effet, la détermination desquantités n et t, qui donneront, à une vitesse donnée, et en auto-excitation, une force électromotrice donnée.
- La figure 1 donne la représentation graphique
- des quantités n, i, P, , et a, en valeurs relatives et en fonction du diamètre de fil choisi (entre
- Fig. 1
- 0,1 c.m. et 0,26 c.m.) pour un nombre d’ampè-res-tours constant.
- Ces courbes parleront mieux que les formules que nous avons données précédemment. Elles indiquent le mode de croissance de ces fonctions, qui pouvait d’ailleurs se prévoir par les formes mathématiques que ces quantités présentent.
- A l’inspection du graphique que nous donnons, on en déduit, immédiatement, les conclusions suivantes :
- Pour réaliser un nombre d’ampères-tours constant, dans les inducteurs d’une machine en dérivation et en auto-excitation, on voit que:
- i° Le poids du métal inducteur croit continuellement avec le diamètre du fil choisi ;
- 20 Le nombre de spires est continuellemen t croissant avec ce diamètre ;
- 3° L'intensité de courant, et par suite, la dépense d'énergie à vitesse constante, dans les spires du circuit dérivé, est continuellement décroissante avec le diamètre du fil.
- 40 La dépense d'énergie, par kilogramme de cuivre inducteur, est d’autant plus petite que le diamètre du fil est plus gros. La décroissance est très brusque d’abord, et elle se ralentit ensuite pour se maintenir à une décroissance très lente.
- Cette quantité a pour expression mathématique
- w
- 2 56 p3 (5 4- el*
- [i.- p-(ni) V<I»(ni)p wiApï[V<1,lnij6ï_-^Qjjîji
- 5° L'épaisseur a de la couche de fil à enrouler sur les colonnes des électros est continuellement croissante avec le diamètre du fil choisi. Cette quantité est utile à connaître au point de vue de la construction et elle a nécessairement une limite dans une machine donnée, d’abord comme emplacement, et ensuite, comme ayant une influence sur la déperdition du flux de force , par suite de dérivations qui se ferment par l’air.
- En définitive, la détermination du diamètre du fi 1 à enrouler sur les électros d’une machine dynamo, en auto-excitation et par dérivation aux balais, se fera directement par la figure 1. Il sut-fira de se donner une certaine valeur de j, et d’examiner si la densité de courant 4 */ w S2 est convenable.
- Pour compléter ces remarques, nous dirons qu’il sera bon de chercher à dépenser le moins possible dans le circuit inducteur, puisque le poids de cuivre nécessaire à l’enroulement, pour une dépense donnée d’énergie dans son circuit, es une dépense de première installation, dont la comparaison est quelque peu difficile avec une dépense continuelle d’énergie. La valeur qu’atteint 7. ne devra pas non plus être négligée et c’est elle qui fixera, en quelque sorte, la limite inférieure de i.
- Telles sont les conclusions que cette étude théorique nous permet d’établir nettement. Ajoutons que l’expérience a vérifié, maintes fois, les 1 résultats que nous venons d’exposer.
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- VIII
- Passons maintenant au cas d’une machine dont le circuit inducteur serait en série avec le courant principal.
- Supposons qu’on se donne la courbe de l’induction magnétique moyenne utile dans une machine dynamo, et qu’on veuille obtenir une certaine force électromotrice par un enroulement en série. On se fixera la valeur du champ magnétique et, par suite, les ampères-tours totaux qui la produisent. Le nombre de spires sera immédiatement déterminé par le quotient ~ , I étant le régime du courant principal.
- Comme on le voit, ce cas ne présente aucune ambiguité. Il restera à déterminer la section du circuit composé des n spires, qui permettra le passage de I ampères. Si K est la densité de courant choisie, on aura
- L’énergie dépensée dans l’excitation est proportionnelle à la force électromotrice absorbée aux bornes des n spires, c’est-à-dire à la résistance de ces spires, puisque nous admettons que I soit constant.
- La formule fondamentale de la résistance
- nous donne
- „ p n [D |3 + n (S -f e)2]
- K = p S2
- et par suite, l’énergie dépensée sous forme de chaleur est
- p n f I> p + n (5 4- e1!*] I 2 " ps2
- I.a variation de cette quantité revient à la variation de la forme algébrique :
- w = tt 83 + h s + c
- S2
- en posant
- p n2 I 2
- a~-T~
- , 2 p n2 s I 2
- .."ï—
- p n2 I 2 e2 -f p n I!D p
- c - ~ p
- Il est évident que cette formule (i) est représentée par une courbe, dont les axes lui sont des asymptotes.
- Il est donc avantageux, au point de vue de la perte de force électromotrice , ou d’énergie , de prendre un diamètre de fil assez gros, ce que l’on comprend aisément.
- D’un autre côté, on augmente le poids de cuivre dépensé dans les inductenrs.
- Ce poids est
- P = [D P + n (8 + e)2] gï (2)
- La variation de P est celle de la quantité'
- A P + B 5> + C 5S
- en posant
- __ il2 A n-
- ~ 4P
- B “ "TT [D P +1 * "]
- L’énergie dépensée par kilogramme de cuivre suit donc la variation de l’expression
- W flê» + H+c v- ~ P A 8® + B J4 + C 8*
- La variation de a, épaisseur de la couche de fil inducteur, est
- La figure 2 donne la représentation de ces di»
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- verses variations. On peut faire les mêmes remarques sur leur mode de croissance que dans le cas des enroulements dérivés. Ces conclusions sont d’ailleurs les mêmes.
- Toutefois, l’expression précédente se rapporte à l’hypothèse suivante :
- Le circuit inducteur a pour section celle d’un seul fil cylindrique. On comprend que cette con-
- Fig. 2
- IX
- Il est aisé de trouver le nombre N de fils qu’il faut pour que le câble offre la même section que s’il était formé par un fil plus gros unique, ou d’en déduire le diamètre extrême du câble ainsi formé.
- En considérant successivement les couches de fils groupées autour de l’un d’eux qui occupe l’axe, on a
- N = I + 7t (2 + 4 + 6 + . . .. 2 7)) = I + 71 ’ï] + Y|*)
- rt désignant le nombre de couches.
- Les valeurs que nous avons désignées par 2 peuvent donc se remplacer par l’expression
- d v 'i + n( rt + r,‘)
- d désignant le diamètre d’un des fils qui constituent le faisceau, dont la section totale est égale
- a — 6 .
- 4
- L’une ou l’autre des quantités d et sera arbitraire, ce qui permettra de choisir pour -q une valeur entière.
- dition ne puisse se réaliser (4), qu’en tant que le courant principal est relativement faible.
- Dans le cas contraire, la section du circuit magnétisant en série est constituée, ( pour des raisons purement pratiques), par un faisceau de fils, groupés en une sorte de cylindre, autour duquel on enroule une bande de toile isolante.
- Ce système ne changera ni la résistance, ni le poids de cuivre, mais il aura simplement pour effet de modifier la valeur de a.
- Quant au diamètre extrême du câble, il est
- (2Y)+ 1) d
- ce qui déterminera a.
- Enfin, pour ce qui concerne les enroulements compounds, on appliquera les formules relatives aux enroulements dérivés et aux enroulements en série (*).
- Ch. Reignïer
- P) Le diamètre maximum d’un fil de cuivre que l’on puisse pratiquement enrouler sur des colonnes d’électros est de 4 m.m., ce qui correspond à peu près à une valeur de I = 5o ampères.
- P) Voir La Lumière Électrique, avril - mai 1887, sur l’Autorégulation des machines dynamos.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- LA
- TÉLÉGRAPHIE SOUS-MARINE <*>
- TROISIÈME PARTIE
- G. — Machine de relèvement La machine de relèvement se compose d’une
- machine à vapeur, horizontale, à deux cylindres, très puissante, alimentée autant que possible, par un ou deux générateurs de vapeur distincts de ceux qui fournissent la vapeur aux machines motrices du navire. Cette machine (fig. 175) transmet le mouvement à un grand tambour tout à fait semblable au tambour de pose, et muni à l’avant et a l’arrière de deux couteaux mobiles. La transmission de mouvement de la machine au tambour
- Fig. 175
- se fait ordinairement à l’aide de deux paires d’engrenages: l’une d’elles permet de développer une très grande force avec une faible vitesse, la seconde d’accélérer la vitesse du tambour avec une force moindre. On se sert de l’une ou l’autre paire suivant les besoins.
- Sur l’àxe du tambour est monté un frein, cons-
- (1) Tous droits de reproduction et de traduction réserves — Voir La Lumière Électrique depuis le 2 juillet 1887.
- truit toujours d’après le principe d’Appold, mais de dimension réduite et manœuvré à l’aide d’une vis que l’on tourne avec un volant (fig. 176). La machine de relèvement peut ainsi servir à l’occasion de machine de pose, comme cette dernière est employée dans certaines circonstances au relevage: cette faculté est très précieuse, soit en cas de réparation, soit en cas d’immersion d’un câble dont l’extrémité doit être raccordée avec un atterrissement posé à l’avance. On évite alors les trans-
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- ports de câble de l’avant à l’arrière du navire.
- Lorsque l’on pose par l’avant, la machine a vapeur est débrayée et aucune des deux transmis-sions^de mouvement ne fonctionne. S’il en était autrement, on se verrait obligé de régler la vitesse du navire sur celle de la machine de relèvement qui est toujours faible et ne dépasse pas généralement 3 nœuds à l’heure; le bâtiment marchant à une allure aussi modérée gouvernerait mal, et il en résulterait une perte inutile de câble.
- En arrière du tambour (fig. 177) se trouve une poulie à gorge, surmontée d'une poulie jockey et susceptible d’être déplacée légèrement le long de i'arbre qui la supporte, de manière à pouvoir être mise toujours en regard du brin de câble qui sort du tambour pour se rendre dans la cuve. L’axe de cette poulie reçoit sa commande de l’arbre du tambour à l’aide d'une chaîne plate en fer ou d’une chaîne en bois articulée à la Vaucanson, dont les anneaux s’incrustent dans les gorges des
- Fig. 177
- deux poulies. Les diamètres de ces poulies sont tels que la vitesse du câble à la circonférence de la poulie d’entraînement dépasse légèrement celle sur le tambour : le câble se trouve ainsi tendu entre le tambour et la poulie et entraîné par cette dernière. Des hommes le soutiennent ensuite jusqu’à son entrée dans une cuve.
- En avant du tambour, entre deux roues à gorge, égales et disposées symétriquement de chaque côté, est placé un dynamomètre semblable à celui de l’arrière, mais plus robuste. Quelquefois, le bord supérieur de la première roue se trouve au
- niveau de celui du tambour qui remplace ainsi la seconde roue.
- Le câble passe ensuite dans une roue à gorge, qui est installée à l’extrémité de deux fortes poutres en fer solidement fixées à l’étrave du navire en avant duquel elles font largement saillie ; ces poutres portent de distance en distance de gros anneaux en fer dans lesquels on passe des bosses, comme à l’arrière, et sont recouvertes d’un plancher mobile formant plateforme. Le câble, en sortant de là, se rend à la mer. Cette roue, coünme celle d'immersion, est bordée extérieurement de deux joues très évasées, bien arrondies et
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- parfaitement ajustées, pour que le cuble ne puisse porter sur une arête vive, dans le cas où l'axe du navire ne se trouverait pas dans la direction de la partie extérieure du câble.
- Deux autres roues (fig. 178) montées sur des axes indépendants et bordées également de joues, se trouvent généralement une de chaque côté de la roue principale. Ces roues sont très utiles pour relever, par exemple, un cordage de bouée qui est relié à l’extrémité du câble, lorsque la roue principale supporte le câble que l’on vient d’immerger pour le raccorder au premier. On fait passer le cordage de bouée sur l’une ou l’autre des deux petites roues, suivant que la direction des vents et des courants fait accoster le navire à la bouée par tribord ou par bâbord. On relève ensuite le cordage à l'aide d’un treuil ou cabestan quelconque, à moins que l’on ne préfère bosser le câble aux anneaux fixés sur la plateforme du gaillard
- Fig. 576
- d’avant, dégarnir le tambour et se servir de la machine de relèvement.
- Le navire se trouvant obligé de s’avancer dans la direction de ce cordage pour le relever à peu près à pic, il devient nécessaire, de temps à autre, de choquer le câble, c’est-à-dire d’en soulager les bosses et d'en laisser filer de petites quantités à la mer, pour diminuer sa tension. Toutes ces opérations seraient beaucoup simplifiées et rendues en même temps plus aisées et plus sûres, si la machine de relèvement comportait deux tambours indépendants pouvant chacun être actionné à volonté par la machine à vapeur, de telle sorte qu’il fût possible de relever sur l’un des tambours pendant que l’on immergerait par l’autre. Ce perfectionnement constitue, à nos yeux, l’un des deside. rata les plus importants que comporte actuellement la construction des machines de relèvement.
- A bord du Faraday, la roue de relèvement principale se trouve au-dessous de la plateforme qui est fixée à l’extrémité dù gaillard d’avant et est mobile autour d’un axe horizontal, comme la
- roue d’immersion, de manière à pouvoir se place toujours automatiquement dans le plan formé par la direction du câble venant de ou allant à la mer avec celle du câble déjà embarqué.
- Les deux roues latérales sont, au contraire, en-
- Fig. 171
- chassées simplement dans le bâtisde la plate-forme.
- A l’extrémité de la plateforme se trouve un porte-manteau en fer recourbé (fig. 178) muni d’une poulie sur la gorge de laquelle on enroule une corde. Cette corde sert à hisser les grappins, champignons, etc., à soutenir les étriers qui supportent les hommes, lorsqu’on dégage un câble de son grappin, etc.
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- a. — Passage d!un câble de l'arrière à l'avant du navire ou inversement
- Cette opération est nécessaire lorsque, durant une pose, il se déclare une faute, et que la machine de pose n’est pas pourvue d’une machine à vapeur pour le relevage du câble, ou que cette machine est insuffisante. Elle est encore indispensable, lorsqu’après avoir immergé le câble de grands fonds, on veut le relier au câble d’atterrissement qui a été posé à l’avance et dont le bout est raccordé à une bouée. L’opération inverse se fait lorsqu’après avoir relevé une partie de câble contenant une faute, on veut immerger la section neuve destinée à rétablir la communication, et que le frein de la machine de relèvement n’est pas assez puissant pour modérer ou arrêter le déroulement. Aussi, estimons-nous qu’une attention particulière doit être donnée à ce frein, lors de l’installation de la machine de relèvement sur un
- navire et que sa puissance doit être calculée en vue des plus grandes profondeurs dans lesquelles le navire peut être appelé à effectuer des opérations.
- Le passage du câble d’une extrémité à l’autre du navire exige que le bout en soit libre ou que le câble soit coupé sur le pont. Un fort cordage (fig. 179) ou une chaîne en fer, est enroulé sur le tambour d’avant et passe dans la machinerie qui lui fait suite jusqu’au-delà de la roue de relèvement ; on le ramène ensuite vers l’arrière par l’extérieur du navire, en le passant en dehors des haubans, des bouées et de tous les obstacles, quels qu’ils soient, qui font saillie sur la coque du bâtiment. On amarre solidement le cordage ou la chaîne sur le câble, près de la roue d’immersion; on frappe d’autre part une bonne pièce de filin sur le câble, en arrière du tambour de pose. On coupe le câble et on choque le filin, soit à la main, soit à l’aide de la machine de pose, si elle comprend une machine à vapeur. Lorsque le second amarrage a dépassé la roue d’immersion, on
- commence à virer doucement la chaîne à la machine de relèvement ; enfin, lorsque la chaîne est suffisamment tendue et que l’on estime qu’elle se trouve sensiblement dans la direction du câble, on lâche en grand le filin et on hâle le tout à bord, à l’avant.
- Il faut avoir grand soin dans cette opération, durant laquelle le câble est pendu verticalement à l’arrière du navire et tiré ensuite vers l’avant, de ne pas engager le câble ou l’un des filins dans l’hélice du bâtiment : ce danger est surtout à redouter lorsque le navire comprend deux hélices, comme le Faraday. Au besoin, on écarte le câble ou le cordage de l’hélice, à l’aide d’une longue
- Fig. 180
- perche qu’un homme tient à la main. On voit par là, combien cette opération devient dangereuse, surtout par le mauvais temps, et combien il est avantageux d’avoir à bord une installation qui permette de l’éviter autant que possible.
- D. — Cordages pour bouées et pour dragues
- Les cordages pour bouées et pour dragues ne diffèrent les uns des autres que par leur force. Ils se composent de fils d’acier de qualité supérieure, de 2,5 millimètres de diamètre, entourés chacun de cinq à sept cordelettes en chanvre de Manille, très légèrement goudronné (fig. 180); la résistance
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de chacun des fils ainsi composés est égale à la somme des résistances du fil d’acier et des corde lettes de chanvre qui le recouvrent. On corde ensemble d’abord plusieurs de ces fils et ensuite plusieurs cordages élémentaires ainsi composés. Le cordage dit 3 par 3, formé de trois torons comprenant chacun trois fils d’acier recouverts, est employé surtout comme filin de bouée; il est assez léger, peut résistera une traction de 5 tonnes, mais a une grande tendance à former des coques, surtout lorsqu’il a été mouillé; il est pour ce motif d’un usage très incommode. Le cordage de 4 par 4, composé de quatre torons de quatre fils chacun, est un très bon type à la fois pour bouées et pour dragues. Avec 440 grammes de chanvre, il pèse par mètre 1,080 kilogramme dans l’air, 0,565 kilogramme dans l’eau et résiste à une traction effective de g tonnes, avec un allongement de 8 0/0. Le cordage tic 6 par 3 est également un excellent modèle.
- Pour de plus grandes résistances, on emploie un cordage de 6 par 6 comprenant 36 fils d’acier; avec o,g3o kilogramme de chanvre, le poids du cordage, par mètre, est dans l’air de 2,370 kilogrammes et dans l’eau de 1,404 kilogrammes ; son diamètre extérieur est de 35 millimètres. Il résiste à une traction effective de 19 tonnes, avec un allongement de 10 0/0.
- Bien que l’on ait construit ainsi des cordages résistant à 29 tonnes, certains ingénieurs, pour droguer dons de grandes profondeurs supérieures à ioou brasses, préièrent se servir de cordages exclusivement composés de chanvre de Manille, les cordages mi-partie métalliques,,par leur poids, augmentant dans une proportion considérable la tension et rendant par suite le dynamomètre moins sensible. Dans des fonds de 2000 brasses par exemple, un cordage de 4 par 4, avec les maillons de jonction, le grappin et sa chaîne et l’effort nécessaire pour labourer le fond de la mer, fait monter la tension à 35oo kilogrammes.
- On reproche, d’un autre côté, aux cordes de chanvre pur d’être aisément entraînées par les courants sous-marins et de prendre ainsi, durant leur immersion, une direction curviligne qui allonge inutilement la drague et peut même, à un moment, la faire traîner sur le fond où elle s’use et àe coupe même rapidement, surtout lorsque ce fond est rocailleux. On peut éviter ce dernier inconvénient au moins, en reliant la chaîne qui fait suite au grappin à 5oo mètres de cordage 6
- par 3 auquel on ajoute ensuite la longueur nécessaire de cordage en chanvre pur. On n’est exposé ainsi à traîner sur le fond qu’une partie du cordage en fils d’acier. Dans l’Atlantique, avec 2000 brasses de corde en chanvre de Manille, la tension moyenne était réduite de 35oo à 2000 ou 25oo kilogrammes, et bien qu’elle se fût élevée accidentellement parfois à 9 tonnes, il ne s’est produit aucune rupture dans le filin de chanvre.
- Le même système combiné de cordages mi-partie métalliques dans le fond et de cordes exclusivement en chanvre par-dessus, peut être employé pour les bouées. On évite ainsi l’emploi de bouées de trop grandes dimensions.
- Les cordages en chanvre et fils d'acier sont divisés en pièces de longueurs variables, et bien définies, 100, 200, 400. .. brasses et assemblées ensuite à l’aide d entaillons de jonction. Cettedivi-sion permet de former toujours facilement la longueur totale de cordage dont on a besoin dans
- Fig 381
- chaque cas particulier, et est commode pour se rendre compte rapidement , sans recourir au compteur, des longueurs de filins qu’on a déjà immergées, ou , en cas de relèvement de la drague, de celles restant encore à la mer. Il convient néanmoins d’éviter une division exagérée des filins de drague qui doivent être conservés en pièces aussi longues que possible. Elle est indispensable, au contraire, pour les filins de bouées dont les longueurs immergées varient nécessairement avec la profondeur de la mer.
- Chaque extrémité d’une pièce de filin est recourbée sur elle-même, en laissant un vide que l’on nomme œil> (fig. 181} et enroulée sur une pièce de fer oblongue, à section demi-circulaire que l’on appelle cosse. Cette disposition a pour but d’empêcher le filin de se plier, sous l’effort de la traction, à court rayon sur l’anneau qui est engagé à demeure dans la cosse et de briser ainsi les fils d’acier. Les cordages élémentaires dont le filin est composé sont mariés ensuite aussi étroitement que possible, à l’aide d’une épissoire, avec ceux du brin principal du filin sur une longueur d’un mètre environ ; le tout est enveloppé d’une bonne couverture de bitord serrée à la mailloche.
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- a. — Maillons de jonction
- Les maillons de jonction entièrement en fer (fig. 182), servant à l’assemblage de deux bouts de cordages , comprennent une pièce centrale nommée émerillon, de chaque côté de laquelle se trouvent un anneau et une manille.
- L’émerillon (fig. 183} se compose d’un étrier percé à la base d’un trou à travers lequel passent les deux extrémités d’une tige en fer rond, recourbée en forme de boucle ; une bague en fer, fraisée et rivée aux deux extrémités réunies de cette tige, permet au bout mâle de l’émerillon de tourner tout autour du bout femelle, mais sans pouvoir prendre aucun déplacement longitudinal.
- Fig. t82, tBSel 184
- L’agitation superficielle de la nier, qui se traduit par un mouvement de rotation presque continu des bouées, ne semble donc pas pouvoir se propager le long d’un cordage muni de maillons de jonction. Les émerillons toutefois ne peuvent jouer que quand la traction exercée sur eux n’est pas trop considérable ; dans le cas contraire, l’adhérence de leurs deux parties est telle, que la force de torsion du cordage ne peut la vaincre, et celle-ci se transmet alors tout le long du filin, comme à travers une barre rigide. Gomme il est rare qu’une petite longueur de cordage ne traîne pas sur le fond de la mer, c’est sur cette partie que vient se reporter tout l’effort résultant de la rotation de la bouée. Aussi trouve-t-on souvent, lorsqu’on relève une bouée qui a été immergée pendant plusieurs jours, surtout durant de mauvais temps, l’extrémité du filin complètement décordée. Sa résistance étant ainsi sensiblement
- diminuée, une rupture devient possible, et la bouée devenue libre peut s’en aller à la dérive avec presque tout son filin. A ce point de vue encore, l’emploi de cordages mixtes, mi-partie métalliques, à partir de la chaîne jusqu’à 2 ou 3oo brasses du fond, faisant suite à une corde en
- fig. 18b
- chanvre de Manille seulement, qui part de la chaîne de la bouée, est avantageux et doit être recommandé.
- Les manilles (fig, 184) se composent d’un fer à cheval dont les extrémités libres sont élargies et percées de deux trous dans lesquels on peut engager une forte vis: l’un des trous est fileté intérieurement. La tête de la vis, très peu saillante, porte une partie évidée (fig. 185) dans laquelle on introduit une pièce de fer aplatie pour la manœuvrer. La longueur de la vis doit être telle que, lorsqu’elle est engagée à fond, la partie filetée fasse à peine saillie sur l’autre bord du fer à cheval.
- Ces manilles sont de beaucoup préférables à celles (fig. 186) dont la tête est formée d’un anneau que l’on maintient en place, lorsque la tige est serrée à bloc, à l’aidede fila ligature tourné autour de la branche voisine du fer à cheval. Ce fil, en effet, se coupe assez facilement lorsque la manille peut venir buter contre un corps dur, tel
- qu’une bouée, et ces chocs répétés contre la tête de la manille, finissent par desserrer la vis qui s’échappe du fer à cheval, en laissant libre la chaîne qu’elle devait servir à retenir (*).
- (i) Voir la relation des opérations effectuées en 18S0-1881, pour ia réparation du câble Marseille-Alger de par l’auteur. Annales Télégraphiques^ année 1871, pages 4, 112, 115, et 122.
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- • <4
- L’anneau de ces dernières manilles, a , en outre, l'inconvénient de former une saillie très prononcée, de telle sorte qu’en passant sur le tambour de la machine de relèvement, il saisit parfois au passage le cordage du tour qui le précède et le tord en un instanr. Il devient nécessaire alors de couper cette partie du cordage et de refaire une nouvelle épissure. On a même vu, et le fait n’est pas unique, un câole remonter sur la drague jusqu’au navire, à travers une épaisseur d’eau de plusieurs centaines de brasses, porté seulement par la tête de la manille d’assemblage du grappin.
- On obtient également une excellente fermeture de la manille en faisant dépasser d’un centimètre environ la partie filetée delà vis et la perçant d’un trou dans lequel on engage soit un ressort en acier dont on écarte ensuite les deux branches (fig. 187), soit une cheville en bois de bouleau que l’on enfonce à coups de maillet. Ces deux systèmes sont
- Fig. 187
- sujets cependant au dernier inconvénient que nous venons de signaler, et pour ce motif ne doivent pas être employés dans les maillons de jonction des filins de dragues ou de bouées, mais peuvent i rendre de très bons services sur les chaînes de bouées ou de champignons.
- Les anneaux en fer que l’on introduit dans les cosses et ceux qui entrent dans la constitution des maillons de jonction doivent être faits avec des épaisseurs de fer leur permettant de résister à une traction au moins égale à celle que peuvent supporter les cordages qu’ils sont destinés à assembler. Avec du fer rond de très bonne qualité de 21 à 26 millimètres de diamètre, on obtient des pièces résistant respectivement à des tractions de 11 et de 16 tonnes. La longueur intérieure des anneaux doit être telle que, lorsqu’ils sont engagés dans l’œil d’un filin ou dans l’étrier d’un éme-rillon, il Teste un espace vide suffisant pour y passer l’une des extrémités du fer à cheval d’une manille. Il est prudent, en raison de leur forme plus ouverte, de les faire confectionner avec du fer ayant 2 millimètres de diamètre de plus que les autres parties des maillons. Dés soins particu- |
- liers doivent être apportés à leur confection, des vices de construction et même de simples défauts de fabrication pouvant avoir à la mer les conséquences les plus fâcheuses.
- E. — Chaînes en fer
- Les cordages de dragues et de bouées sont reliés aux grappins et aux champignons par de fortes chaînes en fer qui traînent sur le fond de la mer, d’une part pour que la traction sur le grappin ou le champignon se fasse parallèlement au sol, et d’autre part pour éviter l’usure rapide d’un
- Fig 188
- cordage, mi-partie en chanvre, surtout dans le cas où il reposerait sur une arête de roches.
- Les chaînes dont on se sert à cet effet, sont ordinairement divisées en pièces de trente mètres de longueur, et terminées à chaque extrémité par un anneau dans lequel on peut introduire une manille d’assemblage.
- Des chaînes servent encore à relier les bouées à leurs cordages, à hisser à bord les deux parties d’un câble qu’on a coupé sur son grappin, sans compter de nombreux mouvements qui ont un rapport moins direct avec la manipulation même des câbles.
- Ces chaînes doivent être en fer rond, de qualité supérieure, sans étais; les étais se dessoudent quelquefois et la résistance d’une chaîne dont un seul étai s’est détaché accidentellement se trouve diminuée dans une proportion considérable. Avec du fer de 18 millimètres ; ôn obtient des
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- chaînes résistant à une traction de 7,100 kilogrammes ; avec du fer de 20 millimètres, des chaînes résistant à 8,800 kilogrammes.
- Toutes ces pièces en fer, sans exception , de même que des échantillons des divers cordages employés, doivent être soumis, avant leur embarquement, à des tractions d’épreuve, suivant leurs spécifications respectives, et impitoyablement rejetées s’il se produit une déformation ou une craquelure quelconque.
- F. — Champignons
- On donne le nom de champignons à des engins destinés à ancrer les bouées au fond de la mer.
- Fig. 189
- Ils se composent d’une grande cuvette en fonte (fig. 188) à bords biseautés portant en son centre une tige en fer ; cette tige est terminée par un renflement évidé, dans lequel a été forgé un gros anneau en fer. Sous la cuvette se trouve un petit anneau dans lequel on peut passer un crochet relié à une corde, de manière à pouvoir manœuvrer facilement le champignon sur la plate-forme du gaillard d’avant. Les champignons, par leur poids, s’enfoncent dans la vase qui recouvre généralement le fond de la mer, au delà des profondeurs de 200 à 3oo brasses, et par leur surface, s’opposent à un déplacement quelconque de la bouée, avec bien plus d’efficacité qu’un grappin à branches séparées.
- Les bords des champignons sont quelquefois tailladés en zigzags (fig. 189) pour en faciliter l’entrée dans certaines vases très compactes.
- Le poids des champignons varie, suivant leurs
- dimensions,de 5o à 25o kilogrammes. On les fixe,à l’aide d’une manille, à l’extrémité delà chaîne qui fait suite aux cordages de bouée proprement dits, lorsque la bouée n’est destinée qu’à servir de repère. Lorsqu’au contraire elle est reliée à un câble, le champignon est fixé à l’extrémité d’un
- bout de chaîne de deux ou trois brasses de longueur que l’on attache à la chaîne principale , à quatre ou cinq brasses du câble. Le champignon supporte ainsi seul tout l’effort de traction de la bouée, lorsqu’elle est poussée par le vent ou les
- Fig. 191
- courants, et laisse le câble reposer sur le fond sans fatigue.
- G. — Grappins
- Les grappins, du modèle le plus ordinaire, se composent d’une tige en fer (fig. 190, 191) terminée, à l’une de sesextrémités, par une partie renflée, évidée en son milieu et dans laquelle , se trouve
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- engagé un fort anneau en fer ; à l’èxtrémité opposée de celte tige sont soudées plusieurs pièces en fer rond, d’une forme courbe évasée, effilées à leur bout libre, qui constituent les branches ou pattes. En arrière du point de jonction des pattes se trouve un petit anneau qui sert à attacher un
- Fig. ISS
- poids derrière le grappin, pour l’obliger à mieux s'enfoncer dans la terre, lorsque par suite de la nature rocailleuse du fond, il a une tendance à bondir d’un point à un autre, sans labourer le terrain régulièrement.
- Le nombre des branches des grappins vaiie de trois à six; quatre branches donnent un excellent engin. Le poids de ces grappins varie de 5o à 2?o kilogrammes.
- Lorsqu’on drague dans les terrains rocailleux, on attache quelquefois un second grappin derrière le premier, à l’aide d’une chaîne de quatre ou cinq brasses de longueur. Le poids de cette chaîne oblige, comme nous venons de l’indiquer, le premier grappin à s’enfoncer plus profondément dans le sol et à le draguer plus régulièrement ; on peut, en outre, espérer au moins que si des sauts
- Fig. 103
- se produisent, les deux grappins ne sauteront pas par dessus les memes points ; on a donc plus de chance de draguer tout le terrain. Mais il arrive souvent que l’un des grappins s’engage dans la chaîne de l’autre, et qu’ainsi ils ne draguent bien ni l’un ni l’autre; aussi est-il en général plus sage dë ne faire usage que d'un seul grappin.
- Le grappin centipède (fig. 192) se compose d’une fortè b'arrë de fer carré, portant un annëau
- à chaque extrémité et percée de part en part, sur des faces alternées, de trous dans lesquels on engage solidement des tiges en- fer légèrement recourbées et pointues à leurs deux extrémités. Le grappin ainsi formé présente, les unes derrière les autres, plusieurs rangées de pattes qui peuvent successivement saisir le câble, dans le cas où celui-ci aurait échappé accidentellement aux pattes précédentes. Ce grappin est en outre très facile à fabriquer, et les branches cassées ou tordues peuvent être remplacées sans qu’on ait besoin d’une forge à bord. L’anneau qui termine ce grappin est, comme celui qui se trouve en arrière du point de jonction des branches du grappin ordinaire,
- destiné à recevoir un bout de chaîne ou un poids additionnel.
- Quelquefois, on encastre dans les derniers anneaux d’une forte chaîne des étais auxquels sont fixées, dans une direction perpendiculaire à la leur, dés branches doubles de grappin (fig. ig3). On obtient ainsi une sorte de grappin analogue au précédent et qui peut rendre de bons services.
- Lorsque l’on drague près de l’extrémité cassée d’un câble, on risque de voir le bout libre, entraîné par le poids de l’autre partie du câble, une fois que le double en a été soulevé à une certaine hauteur, glisser sur les branches du grappin et échapper à la mer. Pour éviter ce genre d’accidents, on se sert de grappins à retenue. Les pattes, au lieu d’être raccordées à la tige du milieu suivant une courbe bien arrondie, rencontrent cette tige so'us un angle très aigu en forme de V (fig.
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- n;
- 194); le câblç, saisi entre les deux côtés de l’angle, y pénètre plus profondément par l’effet même de son poids, au fur et à mesure qu’il s’élève dans la mer, et ne peut conséquemment plus s'échapper.
- Dans les terrains rocailleux, lorsqu’une branche de grappin vient à rencontrer une roche, elle l’arrache si celle-ci n’est pas trop grosse ou trop résistante, ou se redresse et même se brise ; elle peut quelquefois étaler le navire. Lorsqu’une branche est redressée ou brisée, le grappin ne drague plus; le travail se continue donc en pure perte. Le relevage et l’immersion d’une drague pouvant, suivant les profondeurs, durer plnsieurs heures , on ne peut toujours vérifier l’état d’un grappin, et on est par suite exposé souvent, dans les terrains rocailleux, à draguer inutilement. Frappé de ces considérations, et désireux d’éviter les pertes de matériel que l’on éprouve généralement dans ces circonstances, M. A. Jamieson a imaginé un grappin à branches articulées, se relevant d’elles-mêmes sous une pression déterminée que l’on peut régler à l’avance, et reprenant leur position primitive dès que l’efiort sous lequel les branches se sont redressées, vient à cesser d’agir sur elles.
- Ce grappin (fig. 195) se compose d’une forte tige en fer rond A terminée à l’une des extrémités par un gros anneau B maintenu par un écrou, et mobile tout autour de A ; à son autre extrémité, elle porte un long filet de vis C très robuste et se prolonge par une partie amincie D : un petit anneau E, vissé au bout de la tige D, sert de point d’attache à la chaîne qu’on laisse traîner derrière le grappin. Sur la tige A, est vissée une boîte F en fer, en acier ou en bronze, à la base de laquelle se trouvent, venus de fonte avec elle, dix petits appendices G disposés régulièrement par groupes de deux sur toute sa périphérie: un écrou H, relié à la boîte F par des plaques en fer et des boulons, assure la fixité relative de tout le système. Entre chaque groupe d’appendices G, on engage la partie aplatie de l’une des branches I du grappin ; une goupille la traverse de part en part, ainsi que les deux appendices voisins et forme un axe autour duquel la branche peut tourner. Celle-ci se prolonge derrière la goupille par un talon arrondi J qui soutient une sorte de piston L, mobile le long de la tige D, et sur lequel vient s’appuyer un fort ressort en acier K enfermé à l’intérieur de la boîte F.
- Lorsque les branches de ce grappin rencontrent un obstacle tel qu’une roche, elles tournent autour de leur axe en comprimant le ressort K : dès que l’obstacle est paré, le ressort agissant sur les prolongements J des branches, force celles-ci à reprendre leur position normale. On peut régler la tension du ressort et l’angle d’écartement des
- Fig. 1*5
- branches, en remontant ou abaissant la boîte F le long de la vis C cl en retirant ou introduisant des plaques de caoutchouc entre le ressort et le piston L.
- Ce grappin, lorsqu’il est bien entretenu, fonctionne parfaitement et rend d’excellents services.
- Le grappin à branches coupantes a une for,me analogue au grappin à retenue.: la partie inférieure des côtés intérieurs du V formé par les branches avec la tige centrale, porte des dents de
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- scie ou des lames de couteaux parfaitement I plus en plus sur ces parties tranchantes et ne
- affilées. Le câble, sollicité par son poids, pèse de I tarde pas à être coupé.
- ’ '1 • ' ' - '
- Le grappin que nous venons de décrire, a été employé par la Medway, en 1866, dans les opérations de dragage du câblé atlantique de i865. Les deux bouts échappant au navire qui fait la
- section, le concours simultané de deux batiments était nécessaire, l’un pour couper le câble et l’autre pour en retenir un côté.
- Qn a reconnu depuis que le secon.d navire pou-
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- vait, sans inconvénient, être retaplaCé par une simple bouée. Malgré cette facilité relative, les avantages que présenterait' un grappin permettant, à bord d’un navire, de couper un câble et d’en retenir à la fois les deux bouts, sont tels que les recherches des inventeurs se sorit portées avec persistance dans cette direction depuis 20 ans. Mais le problème, ainsi posé, est très difficile à résoudre, car il est malaisé de retenir un câble d’abord et de ne le couper qu’ensuite. Si, d’un autre côté, on coupe d’abord, le bout qui s’engage dans l’appareil de retenue exerce sur celui-ci, dès qu’il est libre, une traction considérable et si brusque que, dans presque tous les cas, il glisse à travers les mâchoires'de l’appareil, et s'échappe à la mer. Aussi aucun des modèles présentés jusqu’à ce jour, ne résout complètement la question. Nous donnerons, néanmoins, à titre de spécimen seulement de la construction de ce genre d’engins, une description sommaire du grappin imaginé par M. Francis Lambert.
- Une forte tige A est divisée (fig. 196, 197, 198 et 199), à sa partie inférieure, en deux bras arrondis A' qui sont réunis à leur base par une traverse A" : à cette traverse sont fixées des pièces recourbées B, B', de formes un peu différentes qui portent à leur extrémité libre des douilles G, dans lesquelles on engage deux branches de grappin G soudées à leur sommet. Le grappin comprend deux parties symétriques par rapport à la tige A, aux bras A' et à la traverse A", par conséquent deux paires de pièces B et B', deux paires de branches de grappin G et deux des appareils que nous allons décrire.
- L’appareil de retenue se compose d’une paire de mâchoires D D en acier, mobiles entre deux guides EE en acier également et inclinés l’un vers l’autre, de manière à former coin. Les faces extérieures des mâchoires D sont taillées de manière à s’appliquer exactement sur les guides E ; leurs faces intérieures sont striées et légèrement inclinées en forme de V vers l’extrémité H des guides, pour que le câble soit fortement saisi et serré de plus en plus à mesure qu’il pénètre plus avant dans l’appareil.
- Les guides E et les mâchoires D sont montés sur une plateforme F qui peut tourner autour de l’axe horizontal I. Cet axe, fixé d’un côté à la traverse A" et de l’autre à la pièce recourbée B' à laquelle on donne, pour ce motif, une forme spéciale, doit être assez solide pour pouvoir sup-
- porter tout le poids du câble.- Un crochet Jj aidé par un ressort K, maintient en place la plateforme F lorsqu’âucune traction n’est exercée suf sa partie inférieure. Le double du câble arrive,’ conduit par les branches G, entre les guidés E d’où il tombe dans l’intervalle libre entre les mâ-*-choïres D : le poids du câble fait glisser ces mâchoires vers l’extrémité inférieure H des guides, en même temps que le câble se coupe sur les couteaux L très tranchants, disposés en V dans la partie recourbée de la pièce B. Dès que la pression exercée à l’extrémité H de la plateforme F dépasse la force du ressort K, le crochet J échappe à son encoche, la plateforme bascule autour de son axe I et la traction s’exerce longitudinalement sur le bout du câble qui est resté entre les mâchoires de l’appareil, de telle sorte qu’il ne peut être ni détérioré, ni coupé accidentellement pendant qu’on le hisse à bord.
- Pour empêcher les pierres et la vase de pénétrer entre les joues et les mâchoires durant le dragage, on enferme la plateforme dans une boîte en bois munie à sa partie supérieure d’une fente longitudinale qui donne passage au câble ; cette fente est fermée par un couvercle maintenu par des ressorts qui ne cèdent qu’à la pression du câble.
- M. Kingsford a imaginé une forme de grappin dans laquelle le câble, dès qu’il est saisi, met en contact deux pièces métalliques ; il en résulte la fermeture d’un circuit électrique qui actionne une sonnerie. La présence du câble sur le grappin se trouve ainsi révélée presque instantanément à bord et on n’est pas exposé à le traîner avec soi sur une longueur de plusieurs milles, si le dynamomètre n’est pas suffisamment sensible. Ce même contact se produit lorsque l’une des branches du grappin vient à se briser sur un fond rocailleux : on est averti alors d’avoir immédiatement à relever la drague sans perdre inutile * ment un temps précieux avec un engin devenu incapable de produire le travail demandé.
- A cet effet, la tige a (fig. 200) du grappin est creuse et donne passage à un fil métallique isolé ; ce fil se prolonge d’un côté jusqu’au navire à travers le filin de drague dans lequel on a eu soin de l’introduire lors de sa fabrication, et aboutit, de l’autre côté, à une lame de. métal b, placée entre deux fortes plaques de caoutchouc c, dans une cavité ménagée à la partie inférieure : du grappin*
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- Aux points d’intersection des branches et de la tige, se trouvent des boutons d divisés en deux parties entre lesquelles on place une épaisse rondelle de caoutchouc e. Une aiguille f traverse cette rondelle et la partie inférieure du bouton d, et repose sur la face supérieure de la plaque de caoutchouc c ; un ressort g maintient en temps ordinaire l'aiguille dans cette position. L’eau de la mer a un libre accès à toutes les parties de l’appareil, la lame de métal b exceptée, de manière à les soumettre toutes à des pressions égales,
- Fig. 200
- lorsque l’on drague dans de grandes profondeurs. Dès que le câble est saisi, il s’engage dans le sommet de l’angle lormé par la branche et la tige du grappin, et presse sur le bouton d ; l’aiguille /perce la plaque de caoutchouc supérieure c, et met la lame de métal b et le fil conducteur qui lui lait suite, en communication avec la mer ; le circuit de la sonnerie électrique est donc fermé, et l’on est prévenu à bord de la présence du câble sur le grappin.
- Ce système essayé dans de petits fonds a donné de bons résultats. Mais il a l’inconvénient d’exiger l’emploi d’une seule pièce de filin, sans maillons de jonction et par conséquent sans én.eril-
- lons permettant au grappin de tourner sans tordre ou détordre le cordage : il nécessite, en outre, la suppression de la chaîne qui relie d’ordinaire celui-ci au grappin, et qui est destinée à éviter l’usure rapide de la partie qui traîne sur le fond de la mer. On peut donc présumer que le grappin de M. Kingsford, malgré sa conception ingénieuse, ne pourrait résister à des essais en mer profonde.
- lî. WuNSCHENDORFF
- ( A suivre. )
- LES TRANSFORMATEURS
- CALCUL. DE LA PUISSANCE d’aPRES LES DIMENSIONS
- Nous avons vu dans un premier article (*) comment on pouvait se rendre un compte exact des phénomènes complexes dont un transformateur est le siège au moyen de la théorie géométrique donnée par M Kapp. Pour fixer les idées, nous avons indiqué ensuite (2) les principaux types actuels de transformateurs. Voyons maintenant comment on peut calculer numériquement la puissance et le rendement que l’on peut obtenir dans un transformateur d’un poids donné, en fonction de ses dimensions et de son enroulement. Nous ne considérerons que les transformateurs avec un circuit magnétique fermé, et nous admettrons, comme toujours, que les variations périodiques du courant suivent la loi du sinus.
- Soit:
- S la section du fer en centimètres carrés ;
- L la longueur moyenne des lignes de force;
- js la section totale des spires du circuit primaire, (c’est-à-dire la section du conducteur formant la spire multipliée par le nombre de spires);
- s' celle du circuit secondaire;
- / et l' les longueurs moyennes de chaque spire.
- Soit B le maximum de l’induction magnétique spécifique à l’intérieur du fer.
- Pour produire ce flux, le nombre d’ampères-
- P) Voir La Lumière Electrique, du 24 septembre 1887; p1) Voir La Lumière Électrique, dp 7 octobre 1887;
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- -- - - --------------- --- ---— 1 -- " "T
- tours du circuit primaire doit dépasser d’une certaine quantité, celui du circuit secondaire.
- L’excitation nécessaire pour produire cette induction B, est
- t L B
- ni — n i1 = —-------
- 4 * P-
- L’espace occupé par les bobines a une section de 80 centimètres, en admettant que le quart seulement est occupé par le cuivre et le reste par l’isolant, nous aurons, en admettant que les sections des deux circuits sont les mêmes :
- s — s' = io centimètres
- où [J. est la perméabilité du fer.
- L’excitation ni — n t, comme B, est périodique; nous verrons plus bas, en prenant un exemple numérique, combien elle est insignifiante, comparativement aux ampères-tours des courants primaire et secondaire.
- Les intensités des courants primaire et secondaire seront déterminées par le fait que réchauffement de l’appareil ne doit pas dépasser une certaine limite.
- Le développement de la chaleur étant proportionnel au carré du courant, on devra prendre une densité moyenne, et celle-ci plus faible que dans le cas du courant constant.
- Soit A la densité du courant, lorsqu’il est maximum ; nous supposerons une même valeur pour les deux circuits.
- Si 3 est la densité, à un moment quelconque, nous aurons
- S = A sm -?jT t
- Comme exemple numérique, prenons un transformateur Westinghouse, avec les dimensions indiquées sur la figure.
- Comme induction magnétique maximum, prenons pour fixer les idées iooo.
- Comme le fer se trouve très loin de la saturation, nous pourrons admettre pour jj. le chiffre de 700 ; d’après les dimensions de la figure, nous aurons, d’une manière approximative :
- En prenant, pour la densité du courant, à son maximum 4 ampères par millimètre carré, nous aurons, au maximum, 4000 ampères-tours dans les bobines du circuit primaire et dans le circuit secondaire ce même nombre, moins 70 ampères-tours nécessaires pour l'excitation.
- Les deux courants doivent donc suivre à très peu près la même phase; le retard du courant secondaire sur le primaire est insignifiant.
- Calculons l'énergie perdue dans le transformateur par réchauffement des conducteurs.
- Pour un courant constant, la chaleur développée serait, en désignant par V le volume du cuivre,
- Q = q V S2
- où p est la résistance spécifique du cuivre.
- Pour un courant alternatif, nous aurons pen-daut une période :
- B = J 000 L = 60
- cl t — p V A
- j:
- sin-
- T
- dt = 0 V A
- tî
- 2
- n i — n' V
- r Go
- 4 7t 700
- J OOO 8=3 7,0
- en unités absolues, par conséquent 70 ampères-tours.
- Les ampères-tours du circuit primaire ne dépasseront donc que de 70 ceux du circuit secondaire.
- ou bien par seconde
- Le volume des deux circuits est
- V=sl+s'/
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- dans notre figure l est égal à V soit environ à .100 centimètres;
- Pour s — s' nous avons admis précédemment 10 centimètres carrés, nous aurons donc
- V = 2 s l = 2000 centimètres cubes ^ 2000 A2
- Q=> p——
- Comme il y a ^ périodes par seconde, le travail engendré pendant ce temps sera
- iî Z A T
- En remplaçant lessymboles par leurs valeurs, nous aurons dans notre cas :
- Nous avons admis pour A, 4 ampères par millimètre carré, et comme p = 0,000.0016 ohms pour le cuivre, on a :
- Q = 0,0000016.1000 4002 = 256 watts
- La puissance du transformateur, c’est-à-dire le travail électrique engendré dans le circuit secondaire, sera
- er V watts
- oîxe est la force électromotrice et/'le courant à chaque instant dans le circuit secondaire ; i est déterminé par la densité A que nous avons admise et par la section des conducteurs; la force électromotrice, par spire, est égale à la dérivée de l’induction magnétique totale
- tc 10 240000.400
- On voit que la puissance est directement proportionnelle au nombre d’inversions par seconde. En admettant 600 inversions, nous aurons
- 71 10 240000.400
- ------------— = roooo watts
- 1 /ôoo
- Nous avons trouvé pour le travail dépensé en chaleur dans les deux circuits du transformateur, 256 watts, soit 128 watts dans chacune des bobines primaire et secondaire.
- La puissance disponible aux bornes du circuit secondaire sera donc
- 10000—128 =9872 watts
- z = Z sin
- 2 7Ut
- Dans cette formule, Z est l'induction maximum égale à S B, soit dans notre cas où B = 1000 et S = 240 c.m. carrés Z == 240000.
- Nous avons donc
- e' = nf
- dz
- dt
- n' Z
- 2 TC
- -TjT- COS
- 2 TC t
- ~T
- tandis que l’énergie] fournie aux bornes du circuit primaire sera
- 10000 +128= toi 28 watts
- Le rendement sera donc, comme on le voit, excellent; il serait :
- XOl 28
- 0)974
- Et en remplaçant i' par sa valeur s o/n', nous aurons :
- / 7 2 TC „ 2 TC t \ / A 2 TC t \
- e' if = s / f — Z cos —r“ J (A cos -tj—J
- (0
- = ^sZl f cos'î 2-4- cl t = s Z A ï = n s Z â
- 1 J o 1 i 2
- Nous n’avons considéré ici que les pertes inhérentes au système. Le rendement que nous avons trouvé correspond à ce que l’on appelle rendement électrique dans une dynamo: les pertes par les courants de Foucault qui peuvent être considérables, doivent être évitées par une division suffisante du fer et une construction soignée.
- Le poids de notre transtormateur peut se cal-
- (*) On remarquera que, dans cette formule, la densité
- 2 TC t
- est représentée en fonction du cosinus de—^ tandis que
- plus haut c’était le sinus qui y figurait; cela vient de ce qu’ici on a représenté le flux d’induction par le sinus.
- N. D. L. R.
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- «n
- culer d’après la figure; il contiendra environ ioo kgs de fer et 20 de cuivre, soit en tout 120 kilogrammes.
- C’est-à-dire que son poids par cheval transformé est à peu près g, 5 kilog.; c’est une utilisation spécifique des matériaux dont n’approche aucune dynamo.
- Dans nos calculs, nous avons fait un certain nombre de suppositions arbitraires qu’il faut revoir de plus près.
- Nous avons admis que le fer ne travaillait qu’avec une induction maximum de 1000 unités, ce qui fixe, pour le transformateur considéré, la force électromotrice du courant primaire (voir n° 3g de La Lumière Electrique 1887).
- Mais on pourrait facilement porter l’induction jusqu’à 10.000; la puissance du transformateur croîtrait à peu près dans la même proportion; tandis que la perte resterait constante, le rendement augmenterait donc encore, exactement comme celui de l’induit d’une dynamo dont on augmenterait le champ dans la même proportion.
- Le nombre d’ampères-tours nécessaire pour la production de cette induction deviendra, ilestvrai, 10 fois plus grand, c’est-à-dire atteindra 700 ampères-tours, ce qui aura pour effet, si l’on ne veut pas que la production de chaleur augmente dans le transformateur, de diminuer un peu le courant secondaire, par rapport au courant primaire ; le résultat sera que la puissance du transformateur augmentera un peu moins vite que les valeurs de l’induction employée, mais tant que la saturation ne se fait pas sentir, l’écart sera faible et le rendement du transformateur travaillant, avec B — 10.000 dépasserait gg 0/0, tandis que la puissance transformée atteindra go à 100.000 watts, c’est à-dire que le poids de l’appareil par cheval transformé s’abaissera à moins de 1 kilogramme.
- Influence de l'hystérésis
- Nous n’avons pas encore parlé de cette cause de perte de travail dont l’influence est considérable, non pas sur la puissance d’un transformateur, mais sur son rendement.
- Le travail perdu par suite de ce phénomène, et transformé en chaleur, peut se calculer approximativement d’après les courbes obtenues par le Dr Ewing (Philosoph. Transactions, 2e p., 1885).
- L’énergie perdue par unité de volume et par cycle, c’est-à-dire par période T, est égale à
- fldH (voir La Lumière Électrique, vol. XXIII, 1887, p. 322). La valeur de cette intégrale pour différentes inductions maxima peut se déduire des courbes d’Ewing.
- Dans le cas de. fil de fer doux recuit, elle est égale pour les valeurs de
- R............ 1900 36oo 5750 8400 10000
- respectivement à 600 i5oo 2700 4^71 5700 ergs.
- Dans notre transformateur, le volume du fer. est de 15ooo c.ms. cubes environ (nous négligeons ici l’espace perdu par l’isolant, il varie avec chaque construction différente et il serait facile d’en tenir compte); les pertes respectives seront approximativement de g 000 000, 22500000,
- 40 5oo 000, 65 000 000, 85 5oo 000 ergs; soit par seconde , en multipliant par 3oo, le nombre des périodes et en divisant par g g8o 000, pour avoir le résultat en watts, nous aurons 270, 675 1 2i5 1 g5o 2 565 watts; ces nombres sont,
- comme on le voit, tout à fait comparables à ce que l’on perd par réchauffement des conducteurs; le rendement est donc abaissé d'autant, mais par contre, la puissance reste à peu près la même.
- Nous avons admis différentes valeurs de l’induction dans le cours de cet article, maison peut se demander ce qui détermine cette induction ? il est facile de voir que c’est le nombre de spires n du courant primaire, sa force électromotrice e et la durée T de la période. En effet, une partie très faible de cette force électromotrice est employée pour maintenir le courant i dans le circuit ; la majeure partie est contre balancée par la force contre-électromutrice de l’appareil. Mais celle-ci dépend justement du nombre de tours de fil n, de l’induction \ soit de B et du nombre d’inversions par seconde, c’est-à-dire, de la durée de la période T.
- Ainsi, pour un transformateur donné, l’induction croît avec la force électromotrice e aux bornes du circuit primaire. La force électromotrice du circuit secondaire croîtra ordinairement dans la même proportion, puisqu’elle dépend aussi de l’induction ; le rapport de transformation restera constant.
- Le nombre d’inversion , 600, que nous avons pris par seconde est peut-être un peu considérable; pour les grandes machines à courants alternatifs il s’abaissera peut-être jusqu’à 3oo et 200.
- W. C. Rechniewski
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- NOTES COMMUNIQUÉES
- A
- L’ASSOCIATION BRITANNIQUE (*)
- La télégraphie a grande vitesse
- Dans cette année du Jubilé télégraphique, on a lu beaucoup de mémoires, écrit beaucoup d'articles et prononcé beaucoup de discours sur les progrès réalisés pendant les 5o dernières années, au point de vue scientifique,, technique et commercial, mais, à peu d’exceptions près, on n’a pas rendu justice aux progrès scientifiques faits en Angleterre.
- Sir William Thomson nous a dit : « Vous nous avez parlé de la manière excellente dont les télégraphes terrestres sont exploités, vous nous avez fait remarquer de quelle façon admirable les applications de la science à la télégraphie ont été développées sous l’influence de l’administration. Sous cette direction les applications de la science à la télégraphie ne sent pas restées stationnaires pendant les 17 dernières années, mais au contraire, elles ont été développées avec toute l’énergie possible et avec le succès le plus complet ».
- Je désire parler ici de l’évolution accomplie par le système de la télégraphie à grande vitesse depuis les travaux de M. Wheatstone et de M. Stroh.
- Le tableau suivant donnera une idée des pro-
- grès réalisés.
- Années Mots par Vitesse poui
- minute l'Irlande
- 00 *«-) O 80 5o,3
- 1875 lOO 70
- 1880 200 1 5o
- i885 35o 250
- Aujourd’hui 600 4G2
- Cette progression continue provient :
- i°Du perlectionnement des appareils ;
- 20 De l’élimination de l’inertie électro-magnétique ;
- 3° De l'amélioration des lignes ;
- (>) La Lumière Electrique, du 8 octobre 1887.
- 40 De l’emploi des répétiteurs (relais) à grande vitesse.
- Si ces grands progrès n’ont pas été signalés jusqu’à présent, cela tient à deux raisons : ils n’étaient pas brevetés, et ils provenaient de l’administration.
- Un brevet a certainement une grande utilité, car il fixe une date et définit une invention, mais il attire aussi l’atteniion sur les nouveautés et les perfectionnements, et, s’il a de la valeur, il encourage les gens peu scrupuleux à essayer de faire la même chose d’une autre façon, ce qui donne lieu à des procès, quoique, cependant, il puisse en résulter de nouveaux perfectionnements.
- C’est une opinion ridicule et cependant fort accréditée, qu’une entreprise commerciale peut seule exciter le génie inventif.
- J'ai plusieurs fois combattu cette idée, mais sans beaucoup de succès, car le Parlement comme la Presse, témoignent toujours de la même indifférence pour tout ce qui est fait par l’administration, et, comme le dit the Nature, le sentiment général est : « Que peut-il venir de bien de Nazareth ? »
- Mais revenons à notre sujet; une série complète d’appareils automatiques comprend :
- i° Le perjorateur qui perce une série de trous dans une bande de papier sur le principe du métier Jacquard, de manière à régler le nombre, l’ordre et la vitesse avec laquelle des courants alternatifs d’électricité sont envoyés sur un fil, par le second appareil.
- 20. Le transmetteur, qui représente la partie automatique de l’appareil, et qui, en envoyant sur la ligne les courants qui sont enregistrés sous forme de points et de traits, à l’autre extrémité, remplace la manipulation lente et incertaine à la main.
- 3°. Le récepteur, un appareil écrivant à l’encre, d’une sensibilité extrême et d’une grande rapidité, qui enregistre les mots selon l'alphabet Morse.
- I.— Le perforateur n’a pas subi beaucoup de modifications, depuis qu’il est sorti des mains de M. Stroh. L’expérience a démontré plusieurs points faibles au point de vue mécanique; ils ont
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- JL
- été beaucoup simplifiés et rendus plus robustes. Ces appareils sont construits uniformément, tant au point de vue du nombre des perforations par pied (*), qu’au point de vue de la force des ressorts et de l’identité des organes, en sorte que ceux-ci peuvent être interchangés dans tout le service.
- Le fait qu’un grand nombre de bureaux de poste, même en dehors de Londres, ont à leur disposition de l’air comprimé pour le fonctionnement des tubes pneumatiques, a amené l’application de celui-ci à la perforation qui représente un travail mécanique assez dur, et il a été possible, avec des appareils spéciaux qui perforent 8 bandes de papier à la fois, de réaliser une économie de tiavail inestimuble dans la transmission des nouvelles,
- Bande perforée
- qui a pris des proportions si gigantesques que le bureau central de Londres a souvent expédié plus d'un million de mots en une soirée.
- IL— Le transmetteur est un instrument destiné à produire autant d’in versions de courant par seconde à travers la ligne, que le retard et l’inertie élec-tromagnétiqueducircuit le permettront ; cesinver-sions sont dues à des changements rapides de la polarité du courant ; les courants positifs forment les points et les traits, et peuvent être appelés courants imprimeurs, tandis que les courants négatifs forment les intervalles. Quand le transmetteur marche seul, sans aucune bande de papier pour le contrôler, les courants traversent la ligne à des intervalles réguliers, réglés par un régulateur excentrique remarquable inventé par M. Stroh ;
- (') Le type est de 120 perforations centrales par pied, (4 par centimètre), ou, en comptant la première et la dernière, i2! perforations par pied*
- ces intervalles peuvent être réglés dans le transmetteur actuel, de manière à obtenir de 14 jusqu’à 240 inversions par seconde, c’est-à-dire 600 mots par minute.
- Si l’on introduit dans l’instrument une bande de papier non perforée, un courant permanent va à la ligne, et le mouvement du contact électrique qui renverse le courant est enrayé ou empêché ; quand le papier est perforé, un point représente une inversion complète, et un trait représente trois inversions complètes, mais celle du milieu est enrayée par le papier ; un espace représente 3 inversions complètes toutes enrayées par le papier. Dans Jes anciens modèles du transmetteur, l’inversion était effectuée par une espèce de com-
- Bande perforée
- Fig. C
- mutateur qui nécessitait un certain temps et qui ne permettait pas une fréquence supérieure à 48, soit 120 mots par minute. C’était une clef à double courant très rapide, avec une pile. En i883, ce dispositif fut modifié, et on employa une pile double ou divisée avec une terre au milieu, et avec de simples contacts de buttée (fig. 1).
- Le mécanisme était ainsi beaucoup simplifié et la vitesse possible de la transmission augmentée: la fréquence des inversions était de 120, soit 3oo mots par minute. Plus tard, en 1886, unenouvelle forme de contact de la même nature, ne nécessitant qu’une seule pile, augmenta la fréquence jusqu’à 240, soit une vitesse de transmission de 600 mots par minute (fig. 2).
- Il est évident qu’avec une transmission aussi rapide, l’exactitude et la perfection de la construction doivent être semblables à celles d’un chronomètre. Tous les appareils automatiques sont construits dans les ateliers du département par des mécaniciens de premier ordre, travaillant d’après
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- des types étalons, sous une surveillance des plus rigoureuses.
- La production d’étincelles aux points de contact a été une source de perturbations, ceux-ci se salissant par la désagrégation du métal. On a appliqué de petits condensateurs d’une capacité de i/io microfarad disposés comme sur la figure 3, ce qui a considérablement diminué cet inconvénient, mais celui-ci a été encore réduit davantage par la mise hors du circuit du galvanomètre, pendant que le transmetteur travaille, car les étincelles proviennent surtout de l’inertie électromagnétique de l’appareil.
- III.— Le récepteur a été entièrement modifié, tant au point de vue mécanique qu’au point de vue électrique. Le perfectionnement le plus important a été le remplacement d’un ressort comme moteur par un poids qui donne un mouvement
- Transmetteur
- K
- -I
- Ga.K
- Condensateur
- Li^ne
- au
- Hg 3
- plus uniforme pour les grandes vitesses, et comme le récepteur doit pouvoir enregistrer à un moment jusqu’à 3oo mots par minute, tandis que le moment d’après, il n’enregistrera que 25 mots seulement quand on transmettra à la main, il est évident que, sans l’emploi d’un régulateur quelconque, il y aurait une perte de papier très grande.
- Le régulateur excentrique de Stroh a été muni d’aillettes, qui rendent son action aussi efficace avec les grandes vitesses actuelles. De la sorte, la longueur des signaux et la longueur du papier employé par douze mots, sont pratiquement les mêmes pour les grandes comme pour les petites vitesses de transmission.
- On supposait à un moment que la vitesse de transmission était limitée par la retardation sur le circuit de ligne, mais une étude approfondie des phénomènes de l’inertie électro-magnétique, [Journal of the Society of Telegraph Engineers *877, vol. V, p. 27), m’a donné la conviction
- que la cause principale gisait dans l’électroaimant.
- Cette inertie électro-magnétique rend impossible l’établissement instantané, dans un circuit renfermant un électro-aimant, du courant correspondant à la force électromotrice et à la résis-tancedu circuit. L’intensité du courant ne peut être portée à sa valeur finale que graduellement.
- Tout électro-aimant inséré dans une ligne télégraphique constitue un empêchement au passage des courants, surtout quand ceux-ci sont rapidement interrompus ou renversés. Dans la télégraphie, leur présence diminue la vitesse de transmission ; dans la téléphonie, elle nuit à la netteté de l’articulation.
- On peut comparer cette action à celle d’un étranglement dans une conduite, mais la particularité de l'électro-aimant, c’est que les courants sont eux-mêmes la cause de leur retard et plus ils sont rapidement alternés, plus leur action retardatrice est considérable. Cette action ressemble beaucoup à celle d’une valve dans une machine à vapeur actionnée par un régulateur à force centrifuge. C’est à cause de cette analogie que Lord Rayleigh a proposé dernièrement d’appliquer le terme d'étranglement [throttling), à cet effet particulier de l’inertie électro-magnétique. Chaque électro-aimant a ainsi une constante ( temps 1 de retard, qui détermine la limite de vitesse avec laquelle il peut fonctionner.
- Cette constante de retard ne petit être déterminée que par l’expérience, car elle dépend de la qualité et de la quantité du fer employé, de la forme du noyau, de la résistance et de la qualité du fil de cuivre, du nombre des spires et de leur enroulement.
- Il a fallu des années de travail pour déterminer les meilleures conditions pour réduire ces éléments perturbateurs à un minimum, jusqu’à ce qu'on ait découvert fort heureusement un moyen permettant d’éliminer complètement leur influence.
- Tout électro-aimant dont l’enroulement a une résistance R, possède un coefficient déterminé de self-induction L, qui détermine la vitesse avec laquelle un courant augmente ou diminue, et la
- constante de retard est exprimée par le rapport ~
- qui représente le temps qu’il faut au courant, pour passer de zéro à sa valeur finale.
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- Si les deux plaques d’un condensateur d'une capacité K sont reliées au moyen d’un fil d’une résistance R4, alors, lorsque le circuit sera parcouru par un courant, le condensateur se chargera et le courant arrivera graduellement à sa valeur finale; si le courant est interrompu, le condensateur se déchargera et le courant diminuera graduellement de la meme manière jusqu’à zéro.
- La constante de retard d’un condensateur de ce genre est K R4 : c’est exactement le même genre d’action qui a lieu dans un électro-aimant et, par un réglage convenable des dimensions du condensateur et de la résistance, on peut reproduire le même phénomène.
- Si maintenant nous relions un électro-aimant avec un condensateur de la manière représentée (fig. 4), il y aura, dès que le courant principal est interrompu, une force électromotrice dans l’électro provenant de L et tendant à prolonger
- le courant dans la direction (Z), tandis qu’il y a une force électromotrice dans le condensateur K provenant de la charge, ayant la même tendance, mais en sens inverse [k ). Par conséquent, ces deux effets tendent à se neutraliser, si les résistances R et R4 , le coefficient L et la capacité K sont convenablement réglés.
- Maxwell a démontré que l’on a L —RR, K quand un électro-aimant et un condensateur sont équilibrés dans un pont de Wheatstone, mai.?, dans ce dispositif en dérivation (voir l'appendice), on doit avoir
- L. = Ri* K
- L’introduction du condensateur shunté exerce un effet absolument merveilleux sur la vitesse de transmission. Tout retard provenant de l’électroaimant a été entièrement éliminé par re moyen, et la seule raison de la limitation delà vitesse de transmission doit maintenant être attribuée aux pro-
- priétés mécaniques de l’appareil et à l’état de la ligne.
- J’ai fait voir dans une autre communication comment l’inertie électro-magnétique avait été éliminée de la ligne par l’emploi du fil de cuivre ; il ne reste donc que le retard (K R) du circuit qui pourrait influencer la vitesse de la transmission.
- On obtient maintenant facilement 460 mots par minute sur des lignes d’une longueur de 200 milles, et nous avons même obtenu sur quelques lignes, 600 mots par minute ; mais le chiffre de 450 dépasse déjà la vitesse pratique, et, par suite, le rendement de l’appareil est supérieur actuellement, à ce que peut produire le personnel. Cette vitesse diminue rapidement au fur et à mesure que le retard augmente dans la ligne, et tandis que nous pouvons travailler à la plus grande vitesse entre Londres et Leeds, nous n’atteignons qu’un quart de celle-ci avec Glasgow.
- Mais, si nous plaçons à Leeds un répétiteur (relais) qui puisse répondre à la rapidiié des courants, nous devrons obtenir, de nouveau, le maximum de vitesse, et c’est, en effet, ce qu’on obtient avec le répétiteur à grande vitesse.
- Cet appareil remplit toutes les fonctions de deux transmetteurs et de deux récepteurs. Toutes les causes de retard ou d’inertie sont éliminées, et il fonctionne à la plusgrande vitesse possible.
- Au point de vue électrique, c’est un instrument extrêmement compliqué ; son efficacité est due à l’emploi de condensateurs et du relai normal du département des Postes, un relai qui n’a, pratiquement, aucune constante de retard, qui répond à des courants extrêmement faibles et qui établit des contacts électriques parfaits.
- Ces instruments sont beaucoup employés par le département. Il y a des bureaux spéciaux munis de ces relais à Haverfordwest, à Nevin et à Anglesey, pour assurer la plus grande vitesse avec l’Irlande.
- La vitesse de transmission avec cette île était en 1870 de 5o mots par minute ; elle est aujourd'hui de 462 mots, c’est-à-dire g fois plus grande. Leeds, Manchester, Bristol et Preston ont également des installations du même genre. Le nombre des répétiteurs employés actuellement est de 1 o 1. Quelques lignes, comme celle d’Aberdeen en ont deux en ligne, l’un à Leeds et l’autre à Edimbourg. En fait, ces instruments permettent d’ob-
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- tenir la plus grande vitesse possible avec tous les points du Royaume-Uni.
- Ils sont dispose's de manière à pouvoir servir à volonté' avec ces appareils automatiques et avec les instruments à manipulateur ordinaire, et dans chaque cas, soit en travail simple, soit en duplex.
- L’introduction des répétiteurs à grande vitese, l’emploi des condensateurs shuntés ont fait époque dans l’évolution de la télégraphie, et constituent des évènements aussi importants que l’introduction du système duplex et du téléphone.
- Chacun des différents points que nous avons indiqués curait pu faire l’objet d’un brevet, si le gouvernement avait l’habitude d’en prendre. Si le service télégraphique avait été soumis à la concurrence des entreprises particulières, chaque modèle de transmetteur et de récepteur, le relai, le répétiteur à grande vitesse, le condensateur shunté et tous les autres perfectionnements auraient été brevetés.
- Je puis ajouter que j’ai été assisté, dans la réalisation de ces perfectionnements pour les détails mécaniques, par M. J. W. Willmot, aujourd’hui le chef de nos ateliers, et pour les détails électriques, par M.M. J.. B. Chapman et A. Eden, deux électriciens de grande valeur.
- — P
- a + b
- e2 = E
- a + 0
- La quantité d’électricité dans le condensateur est :
- b
- Q = e, F = E F
- a + b
- et celle déchargée par le condensateur à travers a est :
- Q. - Q Aï ~ E F (Aw
- D’autre part, la quantité provenant de l’électroaimant est :
- E !
- Q-2
- E L
- a + b ' a 4- 6 “ ( n -}- b)*
- Mais si l’on veut avoir Q, = Q,,
- E F ÜT+ 6j* = E L- (a + b)-
- ou
- (à suivre)
- F. b2 — L.
- W.-H. Preece
- REVUE DES TRAVAUX
- RECENTS EN ELECTRICITE
- APPENDICE
- Si E représente la force électromotrice à un moment quelconque, entre A et C; e„ celle entre A et B, et e.,, celle entre A et C ; et si de même,
- mmamaa/W—
- a représente la résistance entre A et R, b celle entre B et C, on a :
- E ci T- b et ~~ a
- E _ a + b ~ b
- L’échauffement des pointes par la décharge électrique, par M. Semmola (').
- Il n’y a pas à douter que le passage de l'électricité statique d’un conducteur dans l’air ne détermine un échauffement de l'un et de l’autre, mais la démonstration expérimentale en est évidemment assez délicate. M. Semmola a parfaitement réussi à fournir cette démonstration, en employant une pointe formée de deux métaux, antimoine et bismuth, et qui constitue ainsi un élément thermo-électrique relié à un galvanomètre sensible.
- Si on fixe une pointe semblable au conducteur d’une machine électrique en activité, le galvanomètre accuse immédiatement l’échauffement de la pointe. Un fait assez curieux, quoiqu’on connaisse déjà des analogies, c’est que cet échauffement serait plus considérable dans le cas où la pointe est chargée d’électricité négative.
- Il n’est pas nécessaire que la pointe fasse partie du conducteur ; si elle est reliée à la terre et pla-
- (') Voir Comptes-Rendus, t. CV, p, 570.
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- ! 2 ()
- cée en regard de celui-ci et à une faible distance, l’écoulement se fait de la même manière , et réchauffement a lieu également ; si, par contre, une étincelle continue a lieu, réchauffement de la pointe est beaucoup plus faible.
- L’auteur a également pu démontrer réchauffement du vent électrique qui part d’une pointe, en le dirigeant contre l’une des faces d’une pile de Nobili.
- M. Semrnola propose l’emploi de ces pointes bi-métalliques, montées sur une tige, pour l’étude de l’électricité atmosphérique.
- ____________E. M.
- Le rôle de l’électricité dans la production de la grêle, par M- Govi.
- On a souvent cherché à faire intervenir l’électricité comme une des causes déterminantes de la formation de la grêle, par le refroidissement plus rapide que subiraient les liquides électrisés, effet qui a été signalé très anciennement, entre autres par l’abbé Nollet et Guyton de Morveau.
- M. Govi a repris ces expériences et a démontré que l’électrisation même d’un liquide ne pouvait pas produire cet effet ; pour que celui-ci se produise, il faut que par l’action de pointes voisines de la surface, il y ait production de vent électrique, qui alors, en renouvellant les couches d'air en contact avec le liquide, active l’évaporation, et, par suite, le refroidissement de celui-ci.
- Les gouites d’eau électrisées des nuages ne sauraient évidemment présenter rien de semblable, et l’électricité ne peut donc jouer le rôle qu’on a voulu quelquefois lui assigner.
- E. M.
- La décomposition des électrolytes par l’action de l’électricité statique, par M. Govi.
- Le même physicien italien a également indiqué dernièrement un moyen très simple de rendre apparente la décomposition de l’eau par l’action des machines électriques ordinaires, en particulier parcelles d’induction de Holtz et de Whimshurst.
- Pour cela, M. Govi opère l’électrolyse dans un voltamètre ordinaire à eau acidulée et électrodes de platine, mais dans lequel on diminue fortement la pression.
- On sait que Wollaston démontrait ce phénomène, en employant, comme électrodes, des fils de ce nom. E. M.
- Les lignes télégraphiques souterraines, par
- Ch. Th. Fleetwooc1.
- A l’une des dernières séances de la Société des Ingénieurs télégraphistes et électriciens, de Londres, M. Fleetwood a communiqué un travail très intéressant, dans lequel il fait un historique très complet des divers essais qui ont été faits dans la construction des lignes télégraphiques souterraines . Nous voulons en donner une analyse rapide.
- En 1816, M. Ronalds fit la première expérience d’une ligne souterraine, en construisant une ligne d’expérience, dans son jardin à Hammersmith.; il arriva ainsi à la conclusion que l’établissement d’une communication télégraphique à l’aide de fils isolés placés au-dessous de la surface du sol était chose possible, et il publia, en 1823, le résultat de ses recherches dans un petit opuscule
- Fig. 1
- intitulé : Description d'un télégraphe électrique et de plusieurs autres appareils électriques.
- Un chéneau en bois de 2 pouces de section, enduit intérieurement et extérieurement de rési ne, fut placé dans une tranchée profonde de 4 pieds et longue de 5 25. Dans ce chéneau il plaça une série de tubes de verre, raccordés par des fragments de tubes d’un diamètre un peu plus grand et mastiqués à l’aide de cire molle. Un fil de cuivre fut ensuite tiré le long de ce tube et celui-ci entouré de résine.
- Nous avons donc dans ce cable primitif, le germe de tous les câbles souterrains pour la télégraphie, la téléphonie ou l’éclairage électrique. La figure 1 donne une vue d’un fragment de la ligne de M. Ronald, fragment exposé à la Société des ingénieurs électriciens.
- En 1 837, MM. Cook et Wheatstone prirent leur premier brevet pour un perfectionnement dans les signaux à distance, à l’aide de courants électriques transmis par des circuits métalliques. Les inventeurs indiquent dans leur brevet la manière de poser des fils souterrains et la même année ils
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- *
- établirent une communication entre la station de Euston Square et Camden Town à l’aide de 5 fils de cuivre, placés dans 5 fentes creusées longitudinalement dans des pièces de bois: les fils étaient recouverts de coton, puis trempés dans une préparation de résine, et après leur pose, les fentes
- FiC. 2
- étaient hermétiquement closes (fig. 2). Il est étonnant vraiment, que des inventeurs aient de nouveau fortement préconisé ce système, il n'y a pas cinq ans.
- Le sècond brevet pris par les deux savants susnommés. se rapporte à des câbles placés dans des tuyaux en fer ; l’année suivante une ligne de 5 fils, construite d’après ce système fut posée sur le chemin de Great Western, d’abord entre Paddington et West Draylon, puis prolongée jusqu’à Sloug.
- La figure 3 donne la vue d’un tronçon de ligne souterraine posée sur le Blackwall Railu’ay par M. Hatcher qui introduisit le premier l’usage des tuyaux de plomb, les fils étant recouverts de coton et trempés dans le diélectrique.
- L'Electric Telegraph Company construisit une ligne télégraphique souterraine de la manière
- mg. a
- suivante. Un tube en plomb recouvert d’étoupe imprégnée de goudron renfermait quatre fils de cuivre recouverts de deux couches épaisses de coton ; le tube était, en outre, rempli d’un mélange de goudron et de résine ; plusieurs de ces câbles étaient ensuite tirés dans des tuyaux en fonte (fig. 4).
- Des spécimens de cette ligne ont été retrouvés dernièrement en bon état, c’est-à-dire quarante
- ans après la pose ; il sera intéressant de retrouver plus tard d’autres échantillons de ces câbles, posés à la meme époque.
- On connaît les détails de l’introduction de la gutta-percha en Europe en 1842, et les premiers essais d’isolement faits avec cette substance,
- Fig. 4
- M. Wünschendorf a donné un historique très complet de cette question, dans les derniers numéros de La Lumière Electrique.
- Le premier brevet pris en 1848 pour l’application de la gutta-percha à l’isolement des câbles est celui de M. Barlow et Foster, et la même année M. Ricardo, président del’Electric Telegraph. Company fit breveter une machine destinée à recouvrir les fils de cuivre de gutta-percha ; cette machine se composait essentiellement de deux
- Fig. 5
- roues dans chacune desquelles unegorge était ménagée; le fil, en passant dans cette gorge se recouvrait à l’aide de dispositions spéciales d’une couche de gutta-percha.
- La première ligne posée à Londres et dans laquelle les fils étaient isolés à la gutta-percha, fut établie en 1842, entre Lothbury et Shoreditch. A cette époque, des perfectionnements nombreux furent introduits dans les procédés d’isolement
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- dès fils de cuivre et de fer, à la gutta-percha, et en 1854, Y Electric Telegraph Company avait posé 15 milles de cables, renfermant i5o milles de fil n° 16 B. W. gauge.
- La ügure 5 montre un fragment du cable posé en i852 par la Submarine and European Tele-
- Pig. 6
- graph Company entre Londres et Douvres ; la figure 6 donne une vue de la ligne à 6 fils posés entre Londres, Birmingham, Manchester et Li-verpool, par le British Telegraph Company et dont la construction fut achevée en 1854.
- Le Magnetic Telegraph Company construisît aussi un certain nombre de lignes souterraines à la meme époque ; la figure 7 représente un bout de câble à 10 fils, posé entre Londres et Liver-pool.
- On sait que toutes les lignes souterraines posées à cette époque ne purent pas être utilisées longtemps et qu?elles fprent abandonnées en 1857-58 pour être remplacées par des .lignes aériennes. On attribua alors les défectuosités de ces lignes, construites avèc des frais énormes, aux mauvaises
- Fig. 7
- qualités isolantes de la gutta-percha. La cause de tous ces déboires doit plutôt être cherchée dans des procédés de fabrication défectueux, et aussi, dans une construction trop peu soignée, provenant du manque d’expérience. On retrouve encore, de temps à autre, des fragments de ces lignes dans lesquels la gutta-percha a encore la même apparence et dont la qualité est aussi bonne que le jour de la pose du câble; ces lignes sont, en général, en-
- tourées d’étoupe goudronnée et sont placées dans des tuyaux en fer ; celles qui ont été simplement posées dans des chéneaux en bois ou dans des tuyaux fendus sur toute leur longueur, n’offrent pas un degré de conservation aussi parfait. Ceux-ci offrent, en outre, l’inconvénient de permettre l’accumulation du gaz d’éclairage qui provient des fuites de la canalisation et qui détériore rapidement les câbles.
- Ls rachat des lignes télégraphiques par l’État, fut effectué en 1870, ce qui eut pour conséquence la concentration du service télégraphique en 1874, au nouvel Hôtel des Postes de Saint-Martin-le-Grand à Londres. A cette époque, il fallut numéroter et intercaler dans les circuits 1000 nouveaux fils ; cette opération fut effectuée en une nuit, sans la moindre interruption de service.
- A la suite de l’introduction du service télépho-
- Fig. 8
- nique à Londres, on a posé, en 1880, une certaine longueur de câbles à quatre conducteurs destinés à former un circuit métallique complet deux à deux, afin d’éviter les effets de l’induction (fig. 8).
- En 1880, on posa une ligne souterraine du système de David Brooks de Philadelphie ; le tube de fer avait 1,75 pouce de diamètre, et il était rempli d’huile préalablement chauffée à 140°. Les résultats furent excellents, mais par suite de l’énorme circulation dans les rues de Londres, les trépidations du sol occasionnèrent bientôt des fuites ; ce système applicable à des districts tranquilles, ne peut donc guère être employé dans les villes à grande circulation.
- Londres possède maintenant 390 kilomètres de lignes souterraines dans des tuyaux en fer, avec 20000 kilomètres de fil. A Ludgate Hill se trouvent par exemple deux conduites, l’une de 4 pouces, l’autre de ? pouces de diamètre, avec plus de 400 fils.
- A. P.
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- Recherches expérimentales si*r une formule d’aimantation, par A. von Waltenhofen (').
- L’auteur a trouve précédemment (-) la formule y = K n i \l ï;f cl
- pour exprimer en unités absolues le moment magnétique d'un électro-aimant cylindrique de longueur /, de diamètre rf, couvert de n spires de fil, i étant l’intensité du courant excitateur. Ayant eu l’occasion d’étudier les électros d’une machine Edison, M. von Waltenhofen publie le résultat de ses observations et compare le moment magnétique, mesuré avec une boussole de déclinaison, distante de 5 mètres de l’électro-aimant, au moment calculé d’après la formule citée plus haut et dans laquelle il a posé
- K = o, i 5
- Les dimensions du noyau de fer doux étaient cl = 23,4c. m. I — 52 c. m. n = 2638
- Voici le résultat des mesures:
- i = 3,o amp. 4,0 amp. j,97 amp. 5,65 amp. ^mesuré = 2,12 10° 3,00.10° 3,6g.10° 4,11.10°
- y calculé =2,14.10° 2,86.10° 3,55. 10° 4,04.10°
- Le tableau suivant résume un certain nombre de mesures effectuées sur six électro-aimants différents. La 6e colonne donne la valeur de y calculée avec le coefficient moyen K = 0,1 3a et la dernière renferme les valeurs que, dans chaque cas particulier, on devrait donner à K pour faire concorder le moment mesuré et le moment calculé.
- N" / n 1 )• pour K = 0,135 Y observé K"
- XI Ç),°5 I ,0 2O 8,83 843 785 0,126
- 1 10,3 2,8 144 4,6 4948 4700 0,128
- X 18,1 1 ,0 52 12,45 6733 586o 0,118
- XIII 23,5 7,0 ]{)2 20,5 69730 7498i 0,145
- XIV 27>° 384 19,6 377146 344729 0,123
- XVI 52,0 23,4 2628 5,65 3635944 4111241 0,153
- Le cjefficîent de. celte formule varie donc entre o 1 2 et o, 1 5 ; il se rapproche de ce dernier
- Annales de Wiedemann, 1. XXXII, p. 1 33.
- (i) La Lumière Électrique, vol. XIX, p. 31 2.
- nombre pour des électro-aimants à gros noyaux et peu saturés.
- La formule précédente s’applique à des barreaux de section quelconque ; on n’a qu’à poser
- d~\/îf
- /désignant la section. A. P.
- A propos d’une détermination de l’ohm, par F. Himstedt (*).
- M. H'mstedt s’est aperçu que la résistance des trois unités Siemens à l’aide desquelles il avait effectué sa détermination de Tohm, avaient lentement varié.
- Il les fit étalonner à nouveau par la maison Siemens qui constata une augmentation de 0,00164, o,ooi5i eto,oo2c5 unités Siemens.
- L’auteur les ayant ensuite comparées une seconde fois trouva , 0,00144 au lieu de 0,00164 pour l’augmentation de la première et 0,00169 au lieu de o,oo2o5 pour celle de la troisième en supposant exacte la valeur 0,001 52. Il est étonnant qu’une simple comparaison de résistances donne des résultats si différents. C’est une mesure qui peut pourtant se faire avec précision et en tenant exactement compte des variations de température.
- La valeur de l’ohm trouvée par M. Himstedt se trouve naturellement modifiée et on ne peut la donner qu’avec une certaine incertitude. L’auteur dit que l’ohm légal correspond à une colonne de mercure de 1 m.m. carré de section 5 o° et dont la longueur se trouve comprise entre 106,01 et 106,16 c.m. Cette détrmination ne peut donc pas etre garantie à 1/1000 près.
- On voit ici l’inconvénient qu’il y a dans des mesures de haute précision, à effectuer ses comparaisons à l’aide de copies plus ou moins bonnes au lieu de recourir directement aux étalons.
- ___________A. P.
- La loi de Joule dans les électrolytes, par H. Jahn 1/-;.
- L’auteur a continué ses recherchcsantérieures {?)
- (M Annales de Wiedemann, vol. XXXI. .
- (-) Annales de Wiedemann, \ol. XXXI, p. Q25. (;r) La Lumière Électrique, vol. XXI, p. 450.
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- JOURNAL UNIVERSEL UÉLECTRICITÉ
- >33
- en prenant comme électrolyte du trichlorure d’antimoine et des électrodes de ce métal. La méthode employée consiste à mesurer directement la différence de potentiel et l’intensité du courant entre les deux électrodes de la cellule électrolytique placée dans le calorimètre à glacede Bunsen. Les résultats obtenus confirment en tous points la loi de Joule. L’énergie de polarisation est aussi transformée en chaleur, car, si on calcule celle-ci d’après une des observations, en admettant que cette transformation n’ait pas lieu, on obtient pour l’équivalent électrochimique de l’antimoine un nombre de io o/o supérieur à celui trouvé directement.
- La polarisation provient de différences de concentration aux deux électrodes, et de la formation d’une couche d’hydrogène sur la cathode ; la présence de ce gaz produit une augmentation de résistance que l’auteur a cherché à déterminer comme suit : soient r la résistance de la cellule électrolytique mesurée à Laide de courants alternatifs, c’est-à-dire en évitant toute polarisation; I l’intensité du courant, et i R la différence de potentiel des deux électrodes lorsqu’il n’y a pas de polarisation ; on a, d’après la loi d’Ohm I r = i R. Si p est la force électromotrice de polarisation, cette égalité devient I r = f R—p , ou
- 1 r -\-p — i R — o.
- Les mesures effectuées sur une dissolution de chlorure d’antimoine polarisée par le courant de
- 2 Bunsen, donnèrent 3,39 v°lts pour la valeur de l’expression I r -j- p— i R, au lieu de o, ainsi que le veut la loi d’Ohm. Avec 5 Bunsen, cette valeur fut de 9,18 volts. Cette divergence s’explique par une augmentation de la résistance intérieure provenant probablement d’une couche d’hydrogène sur la cathode. Il est évident qu’une certaine énergie sera utilisée pour la formation de cette atmosphère gazeuse et ne sera pas transformée en chaleur ; elle est cependant trop faible pour pouvoir être mesurée par les méthodes usuelles. La décomposition du chlorure d’antimoine ne se produit probablement que lorsque la tension de cette couche a atteint une certaine valeur.
- A. P.
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L’ÉTRANGER
- Angleterre
- l’ÈCOULEMENT DE L’ÉLECTRICITÉ A TRAVERS LES LIQUIDES. — MM. J. J. Thomson et H. F. Newall ont lait des expériences eu vue de déterminer si l’écoulement de l’électricité à travers un liquide mauvais conducteur se conformait ou non à la loi d’Ohm. La méthode employée consistait à établir au moyen d’une batterie de piles une différence de potentiels d’environ ioo volts entre les deux plaques d’un condensateur, dans lequel le liquide soumis à l’essai forme le diélectrique : on enlève ensuite la pile et l’on mesure avec un électromètre la vitesse avec laquelle la différence de potentiel disparaît. Les liquides essayés étaient de la benzine, de l’huile d’olive, du bisulfure de carbone et de l’huile de paraffine. Pour les trois premières de ces substances, on n’a constaté aucun écart relativement à la loi d’Ohm, mais la conductibilité de l’huile de paraffine semblait un peu plus grande, quand la différence de potentiel était considérable que lorsqu’elle était faible; l’écart était insignifiant même dans ce cas. D’après Quincke, un liquide cesse de suivre la loi d’Ohm quand la force électromotrice est comparable à celle qui occasionnerait une étincelle à travers ce liquide. Avec la petite force électromotrice employée par MM. Thomson et Newall, le courant était proportionnel à la force électromotrice.
- Le bisulfure de carbone montrait une propriété analogue à l’absorption étectrique et qui n’a été observée que dans ce cas. La conductibilité de tous les liquides augmentait avec la température, comme c’est le cas avec les électrolytes.
- Les EFFETS ÉLECTRO CHIMIQUE s DE L’AIMANTATION
- du fer.— M. J. Andrews F. C. S. a fait des recherches relatives à l’effet de l’aimantation sur la nature électrochimique du fer. Des tiges polies en fer doux préparées d’avance ont été soumises à l’action des solutions salines. On pouvait aimanter les barreaux au moyen d’une bobine. Les solutions étaient concentrées et les barreaux étaient bien polis, pour enlever toute impureté à leur surface. Les résultats de ces recherches montrent que, dans des conditions d’oxydation
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- puissante et rapide comme par'l’emploi de l’acide nitrique (HNOg), un barreau aimanté devient électro-positif par rapport à un autre barreau non aimanté. Par exception et dans le cas des acides chlorhydrique et sulfurique (HC/ et H2 S 0A) le barreau aimanté devient électro-négatif, peut-être à cause de la présence dans la solution d’agents réducteurs comme de l’hydrogène à l’état naissant. Les résultats obtenus par M. Andrews-on été communipués, en détail, à la Royal Society.
- Le compteur d’électricité de M. Georges Forbës. —La Lumière Electrique a déjà donné une description du nouveau compteur d’électricité de M. G. Forbes.
- Ce savant a présenté son appa-reilàl’ Association Britannique, à Manchester, et nous complétons, ici, à l’aide de ses indications, la description précédente.
- Le compteur d’électricité de M. Forbes, reposant sur un phénomène thermique, est également propre à enregistrer les courants alternatifs et les courants directs, et c’est là un grand avantage, maintenant surtout, que l’extension des installations d’éclairage électrique par les transformateurs et les courants alternatifs, est à l’ordre du jour. La figure i donne l’aspect du dernier modèle auquel s’est arrêté son inventeur. Les ailettes de mica sont fixées aux huit branches d’un disque également en mica assujetti à une chape en rubis reposant sur une pointe en acier. L’équipage mobile commande un pignon, qui fait mouvoir un système d’engrenages destiné à enregistrer et à totaliser les tours de l’appareil. Le mouvement des ailettes est entretenu par le courant d’air chaud produit sous l’influence de réchauffement du conducteur en fer, mis sous la forme d’une spi-
- rale plate et parcouru par le courant mesuré.
- Les divers phénomènes qui sont à la base de cet appareil, sont d'une nature très compliquée ; il paraît, cependant, que M. Forbes a obtenu après de longs essais, des résultats excellents. Voici, par exemple, les valeurs obtenues pour le rapport entre l’intensité des courants et la vitesse de rotation d’un compteur étudié très soigneusement dont la résistance était, de o, i ohm environ.
- Courant en ampères
- 0,25 0,35 0,45 0,6 0,75 1 2 3 6 12
- Rapport du courant à la vitesse de rotation
- I 76 6i,25 5o,4 5i 5o,75 5i 5i 5o,7 5i 51,6
- Les chiffres ci-dessus montrent que pour des intensités supérieures à 1 1/2 ampère, les indications de l’appareil sont très voisines de la proportionnalité.
- J’apprends que le professeur Forbes a emporté son appareil en Amérique, où il y a a un champ d’exploitation plus vaste qu’en Angleterre pour les compteurs électriques (*).
- Méthode pour mesurer la force électro-motrice d’une pile. — .Sir W. Thomson indique la méthode suivante pour mesurer la force électromotrice d’un élément, au moyen de la balance à centi ou à déci-ampères, inventée par lui et dont nous avons déjà donné la description.
- (') A propos du compteur Forbes, MM. Jehl et Rupp lesdnventeurs de la machine à disque que nous avons décrite, ont donné dans the Electrician (7 octobre) la description d’un compteur imaginé par eux et qui se rapproche assez de celui-là. Dans le compteur Jehl, réchauffement d’une spirale fait circuler un liquide (huile d’olive) dans un tube et un réfrigérateur en cascade. Le mouvement du liquide est communiqué à une roue à palettes et à un compteur de tours. N. D. L. R.
- Kg. i
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- m
- Pour mesurer la force électromotrice d’un seul élément, C la balance B est mise en circuit avec une pile P, un rhéostat R et une résistance étalon S comme l’indique la figure 2. On fait varier, ensuite, au moyen du rhéostat R, le courant mesuré par la balance, jusqu’à ce que la différence de potentiel entre les extrémités de la résistance étalon S soit exactement égale à la force électromotrice de l’élément ;.on s’assure de cet équilibre en plaçant l’élément en série avec un galvanomètre à miroir G ou un électromètre à quadrants, dans un circuit dérivé dont les extrémités sont reliées aux bornes delà résistance étalon. On observe, alors, si la fermeture de ce circuit produit une déviation quelconque.
- Supposons, par exemple, une résistance étalon de to ohms et une intensité de courant, indiquée
- Pi S- 2
- par la balance égale à 0,108 ampères; si l’on n’a aucune déviation sur le galvanomètre par suite de la fermeture du circuit, alors la force électromotrice de la pile est égale à 10X0,108 = 1,08 volts. Il faut naturellement prendre les précautions nécessaires pour éliminer toutes les causes d’erreur provenant des actions thermo-électriques ou autres.
- On peut avantageusement employer l’électromètre à quadrants dans le circuit dérivé, quand on veut qu’aucun courant ne passe à travers l’élément, mais les galvanomètres à miroir ont l’avantage d’être beaucoup plus sensibles.
- Cette méthode n’est pas autre chose que celle de PoggendorfF.
- La communication télégraphique avec les feux flottants. — La commission nommée par la chambre de commerce vient de publier son rap-
- port sur l’expérience que fait en ce moment la Telegraph Construction and Maintenance C°, en vue d’établir et de maintenir une communication télégraphique avec les feux flottants du Sunk placé devant Walton on the Naze.
- Il arrive fréquemment que des navires fontnau» frage en vue des feux flottants, sans que ces derniers puissent porterie fait à la connaissance des canots de sauvetage sur la côte et les appeler à l'aide.
- Le câble qui relie le Sunk à la côte a 9 milles de long. En hiver, la résistance d’isolation est d’environ 1519 mégohms et en été d’environ 172. La capacité est de 3,2 microfarads et la résistance de 0,77 ohm en hiver, et de 0,81 en été.
- Les expériences ont très bien réussi et ont permis de constater la supériorité du téléphone sur le télégraphe, mais les frais sont, paraît-il, considérables.
- On continuera néanmoins l’essai pendant quelque temps encore et il faut espérer que le côté financier de la question n’empêchera pas l’extension du système. Nous ne voyons pas très bien les dépenses que peut entraîner le maintien du système avec le téléphone, puisqu’on n’a pas besoin de télégraphistes à bord, les essais du câble pouvant être facilement faits à terre avec un peu d’habitude.
- Il y a naturellement les frais d’établissement du câble, mais cette dépense pourrait être réduite dans le cas d’un câble spécialement construit pour cette application,
- Avec un téléphone à chaque oreille, on n’a pas de peine à se comprendre, même au plus fort d’une tempête.
- J. Munro
- États-Unis
- Le nouvel ampère-mètre de M. Waterhouse. — Pour éviter l’emploi d’aimants permanents ou de ressorts comme forces antagonistes dans les ampèremètres, M. A. G. Waterhouse de la Waterhouse Electric and Manufacturing C° de Hartford dans le Connecticut, a imaginé un appareil dans lequel l’action d’un électro-aimant intervient seule.
- Cet appareil est représenté sur la figure 1. Sur le haut de la boîte, on voit deux bornes où s’attachent les fils, ainsi qu’une petite boussole pour indiquer la direction du courant* En avant est
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- une aiguille d’argent mobile sur un cercle gradué ou échelle, sur laquelle est indiquée la tare de
- Fig. 1
- l’instrument ; le tout est protégé par une plaque de -verre.
- La figure 2 représente la partie intéressante de
- . Fig. 2 et 3
- l’appareil. Le courant à mesurer circule autour d’un électro-aimant; le noyau M est muni d’une cannelure longitudinale. Dans cette cannelure est
- logée une pièce en fer doux A munie d’épanouissements (fig. 3) et solidaire de l’aiguille. Il résulte de ce dispositif que les extrémités en regard de M et de A ont la meme polarité et se repoussent par conséquent. Les efforts, et, par suite, la déviation de l’aiguille sont sensiblement proportionnels aux intensités du courant.
- L’appareil peut également être enroulé de fil fin et servir de voltmètre. Enfin, il peut être muni de deux enroulements, l’un de gros fil et l’autre de fil fin pour servir de wattmètre.
- Le rhéostat a liquide de Bailey. — On a
- Fig. 4
- déjà souvent employé ou proposé d’employer comme régulateur de courant, un rhéostat à liquide ; M. Bailey, électricien de la New Téléphoné C° en a combiné un nouveau modèle qui paraît assez pratique.
- C’est un rhéostat à eau , dans lequel les électrodes sont formées par des plaques de charbon que l’on peut plonger plus ou moins dans le liquide , au moyen d’un petit pignon et d’une cré-maillière. En outre, les charbons qui sont appoints peuvent être munis de petites éponges. De cette manière, on peut faire varier la résistance depuis 2 000 000 ohms , lorsque les extrémités des éponges seulement sont immergées, jus-
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- *37
- qu’à 20 ohms, quand les électrodes plongent complètement.
- Les deux électrodes sont reliées par des fils flexibles en aluminium à deux bornes placées sur le couvercle (fig. q); mais dans un nouveau modèle, l’inventeur emploie des fils rigides qui sont alors reliés à des bornes placées sur le support central isolé et mobile avec lui.
- Les charbons sont naturellement neutralisés soigneusement avant de les employer, de manière à ce qu’on n’âit qu’une force électromotrice constante due à la décomposition de l’eau seulement.
- Ce rhéostat a été construit spécialement pour les usages médicaux, mais il est évidemment susceptible d’autres applications.
- Nouveau moteur Diehu pour m; rrîiis.'s a coudre.
- FiC. s
- — La machine à coudre est certainement une des inventions remarquables de ce siècle, et une de celles dont les applications sont les plus nombreuses. Mais si son emploi permet un travail beaucoup plus rapide, l'entretien du mouvement de la pédale, s’il doit durer des heures, est encore un travail pénible, et il y a lieu de rendre de ce côté-là encore la machine automatique.
- Dans un certain nombre de grands ateliers, les machines à coudre sont souvent couplées avec des arbres de transmission. Ce procédé n’est naturellement pas applicable aux machines isolées, et c’est pour celles-là, les plus nombreuses peut-être, que l’emploi des moteurs électriques se recommande tout particulièrement.
- Les petits moteurs employés dans ce but, sont, en général, montés sur la table qui porte la machine à coudre et reliés par une courroie à l’axe de cette dernière.
- Pour éviter l'emploi d’une courroie ainsi que l’emploi d’une machine auxiliaire, M . Diehl a eu l’idée de combiner le moteur et la machine à coudre en un seul appareil.
- La figure 5 montre la manière simple et élégante dont il a réalisée, son idée.
- Fig. G
- Le moteur est complètement enfermé dans le volant de la machine et monté directement sur l’arbre moteur. Les figures 6 et 7 représentent les détails du moteur, l’armature et les inducteurs.
- L’électro-ainiant qui consiste en une seule pièce
- Fig. 7
- de fonte, est enroulé de fil relié aux deux balais-bornes représentés sur la figure 6. Cet électro est fixé d’une manière invariable au coussinet que traverse l’arbre.
- L’armature représentée en perspective sur la figure 7 est du type Gramme; elle est fixée à l’intérieur du volant. Les fils qui partent de la phériphérie sont reliés à un commutateur parti-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- culier, dont les segments sont disposés radiale-irient.
- Les fils de ligne allant aux balais du moteur passent dans le bâti creux en fonte, ils sont reliés à un commutateur au moyen duquel, on peut, à vôlonté, mettre la machine en marche ou l’arrêter. Le volant est, en outre, pourvu d’un manchon d’accouplement qui permet de le relier ou de le séparer de l’arbre.
- Ceci permet de faire tourner l’arbre seul quand on enroule les bobines de fil.
- La disjonction se fait en dévissant un écrou placé sur le derrière de la machine, on peut également enlever l’armature et examiner tout l’appareil.
- J. Wetzler
- VARIÉTÉS
- LE DÉVELOPPEMENT DE
- LA SCIENCE DE L’ÉLECTRICITÉ
- jusqu’à hauksbee (*)
- « Enpubliantmon histoire de l’électricité, j’avais eu l’intention d’étudier, avec tous les développements nécessaires, les premières recherches entreprises sur ce sujet, mais le peu de place dont je disposais ne me permit que de juger en peu de mots l’œuvre des premiers chercheurs. Les travaux de ces savants du xvne siècle renferment cependant quantité d’idées qui n’ont été développées et reliées logiquement que par les générations suivantes ; aussi les physiciens qui s’intéressent au développement historique de leur science accueilleront-ils, sans doute, avec intérêt une étude aussi complète que possible ».
- C’est ainsi que le Dr E. Hoppe commence les recherches historiques qui viennent de paraître, sous le titre indiqué plus haut dans le programme de l’École du Johanneum , de Hambourg (Gelehrtenschule des Johanneums). En lisant
- (') « Die Entwickelung der Lehre von der Elektricitaet bis auf Hauksbee, von D' Hoppe. » — Hamburg, 1887. Gelehrtenschule des Johanneums. — 4° 3 2 Seiten mit 5 Abbildungen.
- attentivement cette publication, on est, en effet, frappé du grand nombre d’idées contenues dans ces premiers écrits et le lecteur se demande comment il est possible qu’elles n’aient pas été, jusqu’à présent, jugées à leur vraie valeur ; et on est tout à fait de l’avis de Charles-François de Cisternay du Fay qui disait, en 173?, dans les Mémoires de l’Académie, (p. 25), au sujet des expériences d’Otto deGuérike: « On ne peut s’empêcher d’être surpris qu’elles aient demeuré si longtemps dans l’oubli, ou du moins qu’on ne se soit pas avisé de les répéter et de tâcher de les porter plus loin. »
- Mais n’en a-t-il pas été de même, dans les premiers temps de la télégraphie électrique?
- Le travail laborieux de M. le Dr Hoppe (1) mérite une étude approfondie, afin que les nombreux faits qu’il a découverts soient mis le plus possible au jour ; on verra ainsi, une fois de plus, l’importance qu’il y a à bien connaître le passé d’une science, avant de vouloir développer celle-ci par de nouvelles recherches.
- L’auteur a entrepris ses recherches à deux points de vue très distincts ; d’un côté, il montre la part qui revient à chaque physicien dans le développement des connaissances électriques, par des découvertes nouvelles, et de l’autre, il établit clairement jusqu’à quel point celles-ci ont pu être coordonnées entre elles et reliées aux phénomènes déjà constatés, pour fonder une explication scientifique de la nature de l’électricité et de son mode d'action.
- L’auteur classe dans l’ordre chronologique ce qui a été fait dans ces deux directions par chacun des savants de cette époque; nous considérerons ici l’œuvre de ces physiciens successivement à chaque point de vue, ce qui donnera peut-être une idée générale plus nette des développements de la science électrique.
- L’époque étudiée par M. le Dr Hoppe commence à Gilbert et se termine à Hauksbee. Il a passé, avec raison, sous silence la période qui va de Thalès à Gilbert ; les anciens ne connaissaient pas d’autres corps électriques que l’ambre et le lyncure, — ce dernier nous est inconnu —; leur
- (l) M. Hoppe a joint à sa publication le catalogue des écrits parus pendant la période qu’il a étudiée et il fait une analyse rapide de ceux dont il n’a pas parlé dans son travail.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i39
- connaissance des propriétés du premier constitue leur seule découverte en électricité.
- On peut en dire autant du moyen-âge entier, comme l’a fait remarquer Gilbert, dont l’opinion est citée tout au long par M. le D1' Hoppe, p. 2.
- Relativement à l’origine du mot électricité, l'auteur indique d’abord d’après Poggendorff [Geschichte der Physik, p. 32), que Kratzenstein fait dériver le mot « ÿjXsxTpov » de l’arabe « elek », tandis que Buttmann prétend qu’il vient de 0 eXxecv » d’ou a été formé « eXxxpov » et plus tard « Usxxpov ». Les Perses eux, désignaient l’ambre par le mot « Karuba » signifiant : « ce qui vole la paille ».
- Gilbert donne sur l’origine de ce mot les éclaircissements suivants :
- « Graeci vocant 1 ^Xsxrpov » (1) quia ad se paleas trahit, attritu calefactum, inde « apw.; » dicitur, et « ypuaocpàpov » ab aureo colore, Mauri vero Cd-rabem appelant, quia solebant in sacrificiis et deo-rum cultu ipsum libare. Garab enim significat offerre Arabice, ita Carabe, res oblata : Non ra-piens paleas, ut Scaliger ex Abohali citât, ex lin-gua Arabica, vel Persica. »
- D’après M. Hoppe, le mot électricité dérive bien de fulgens = -/]À£xTpco. Le terme électromagnétisme (naturellement pas dans son acception actuelle), se rencontre pour la première fois dans Kircher : Magnes sive de arte Magnetica, etc. Colonia Agrippina i634 (editio secunda 1643) ; le titre du chapitre III est HXexTpo-p.ayvTjTtfTp.ôff, id est De Magnetismo electri.
- I
- Le développement progressif de la science électrique par de nouvelles observations, est dû aux savants que nous allons citer :
- Gilbert a publié • ses recherches électriques dans un livre paru à Londres en 1600, et intitulé : De magnete, magneticisque corporibus et de magno magnete tellure. Il envisage l’expérience comme la source principale de nos connaissances.
- En effectuant ses essais avec une aiguille métallique légère longue de 3 à 4 doigts, et mobile sur un pivot, Gilbert trouve qu’une série de corps : quelques pierres précieuses, le verre, le soulre, la cire à cacheter, peuvent s’électriser par frotte-
- ment, et que quelques-uns exercent meme des effets d’attraction, quand ils n’ont pas été frottés immédiatement avant l’expérience ; il faut toutefois qu’ils aient subi une friction antérieure, car on ne remarque ce phénomène qu’en opérant avec des corps polis, l’ambre par exemple.
- Gilbert, par suite du peu de sensibilité de son appareil, n’a observé aucune attraction avec des échantillons d’autres pierres précieuses et de minéraux tels que l’émeraude, l’agate, le jaspe, le porphyre, le marbre, etc., et les corps comme l’ivoire, le bois, les métaux ('). Il constate que tous les corps sont attirés, même l’huile, bien que d’autres physiciens aient prétendu que l’ambre frotté n’avait aucune action sur elle.
- De plus, Gilbert remarque que l’électricité dont un corps est chargé est très vite enlevée par l’air humide et par la buée [halitus), qui recouvre ce corps lorsqu’on en approche une flamme; il constate que l’ambre électrisé conserve plus longtemps sa force attractive , lorsqu’il est exposé aux rayons du soleil que lorsqu’il se trouve à l’ombre, que la chaleur produite par le feu ou les rayons solaires ne développe pas d’électricité, qu’une flamme n’est pas attirée, mais empêche l’attraction de se produire.
- Gilbert recommande de frotter les corps avec un morceau de drap grossier ou avec la main bien sèche, et il envisage le fait, que le frottement est indispensable au développement d’électricité, comme la différence la plus importante entre l’Électricité et le Magnétisme. Il ajoute encore un certain nombre de différences dont plusieurs, il est vrai, sont inexactes.
- Les deux jésuites Nicolas Cabeus et Athanase Kircher se sont occupés plusieurs fois d’électricité dans leurs ouvrages, mais n’ont rien trouvé ou communiqué de nouveau.
- Par contre, Otto de Guéricke dépasse de beaucoup son époque, par la clarté de ses considérations et de ses développements (2). Il est le pre-
- (') Les gaz seuls paraissent ne pas s'électriser par frottement, voir : Luvini, C.-R. vol. io3, p. 496; La Lumière Electrique, 188(5, t. XXI, p. 53q.
- (2) Otto de Guéricke, Expérimenta nova (ut vocantur) Magdeburgica etc., ab ipso auctore perfectius édita. Am-stelodami 1(172. — Voir aussi : Elektrotechnische-Zeit-schri/t, 1882, p. 178.— Rappelons que les expériencessu r la machine pneumatique ont été d'abord publiées dans les lettres du père Sch,einer, sous le titre : Expérimenta Magdeburgica, sans la collaboration de Guéricke, mais
- (') Cette accentuation fausse se trouve dans le texte
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- 140
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 'te.
- mier qui signale la conductibilité de l’électricité, en observant que la force électrique s’exerce à l’extrémité d’un fil de plus d’une aune de longueur fixé à la sphère de soufre de sa machine, (celle-ci a été construite de i632 à 1638, si les archives de Helmstadt sont exactes sur ce point). Il remarque de plus qu’une sphère de soufre électrisée attire les corps légers, puis les repousse ensuite après contact, et que l’attraction ne peut s’exercer de nouveau qu’après que ceux-ci ont touché d’autres corps.
- Guéricke découvre ensuite la conductibilité des flammes, l’électrisation par contact et la déperdition par contact. Il observe le pouvoir des pointes en approchant une plume de la boule de soufre électrisée; dès qu’il y a contact, les barbes de la plume divergent et restent ainsi tant que dure la répulsion, la plume vole ensuite vers un corps voisin, puis le touche; ses barbes reviennent alors dans leur position normale et recommencent à diverger, lorsque la plume est retournée vers la boule et s’y est fixée quelque temps. Cette divergence cesse si l’on en approche un fil de lin, et Guéricke reconnaît là un phénomène d’influence.
- Il remarque enfin le crépitement qui accompagne la friction et voit les petites étincelles qu’il envisage comme la cause de ce bruit. Guéricke paraît, en outre, avoir fait d’autres expériences qu’il ne décrit pas, ne sachant probablement pas les expliquer convenablement, ni les exposer d’une manière systématique.
- Les découvertes de Guéricke dans le domaine de l’électricité, ont été refaites plus tard par Gray (communication de l’électricité par contact, 1729), du Fay (influence), Winkler et Franklin (pouvoir des pointes), Wall (crépitement), Aepinus (sphère d’action), et c’est à tort qu’on en rapporte l’honneur à ces physiciens dans tous les traités de physique ; à l’époque elles passèrent inaperçues, en grande partie parce que les expériences de la machine pneumatique captivaient l’attention de tout le monde.
- Le chambellan de Charles Ier, intendant général de la marine, Sir Kenelm Digby s’est aussi occupé des corps électrisés dans son livre sur Y Immortalité de l'âme (t. VI, tract. Vil, lib. II, p. 212-215) qui parut à Paris en 1644 (et à Franc-
- avcc son autorisation. Le premier exposé fait par Gué-ric'te lu'-mûme, date de 1672.
- fort en 1664, traduction latine) ; mais il ne mentionne aucun fait et se borne à expliquer plus ou moins exactement les choses connues. Il en est de même du jésuite Honoratus Fabri, savant un peu arrogant, qui, dans son traité : Physica seu Scientia rerum corporearum\ Lugduni Gallici, 1669-1671, se rapproche beaucoup des idées de Digby et paraît, par places, avoir copié l’écrivain anglais.
- Il n’en est pas de même de Newton qui ne s’est pourtant occupé qu’incidemment d’électricité; il a, entre autres, fait une expérience prouvant l’action de l’électricité à travers le verre, mais n’a pas réussi à expliquer convenablement ce phénomène. Son expérience n’est au fond qu’une modification du jeu d’enfants bien connu.
- Newton l’a décrite dans une lettre lue à la Société Royale le 9 décembre 1675, où il expliquait à l’aide de l’éther, la réfraction et la réflexion de la lumière, la transparence et l’opacité. M. le Dr Hoppe reproduit le fragment de cette lettre qui se rapporte à l’électricité ; en voici le passage principal :
- '< ...After I had done rubbing the glass, the
- papers would continue a pretty while in varions motions.... and upon sliding my finger on the upper side of the glass, through neither the glass, nor inclosed air below were moved thereby, yet would the papers, as they hung under the glass, receive some new motion, inclining this way or that way, accordingly as I moved my finger ».
- On ne peut dire d’une manière certaine que Newton ait remarqué la lumière électrique développée en frottant une sphère de verre, la phrase qui s’y rapporte se trouve, il est vrai, dans l’édition latine de son optique, parue en 1740, mais la première édition de 1706 n’en parle pas.
- U Académie del Cimento de Florence a répété soigneusement les expériences de Gilbert et a trouvé que l’attraction qui s’exerce entre des objets légers et un corps préalablement frotté est une action réciproque. On n’obtient aucun phénomène pareil lorsqu’on frotte de l’ambre, par exemple, sur du verre, du métal ou en général sur une surface unie ; le frottement doit se faire sur un corps rugueux, si l’on veut obtenir une électrisation. Les Florentins ont établi une distinction entre l’attraction électrique qui s’exerce à distance et l’adhésion qui ne se manifeste qu’a-
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- près le contact, et en répétant les essais tentés par Gilbert sur l'influence des flammes, ils ont obtenu des résultats plus précis que ce physicien.
- Robert Boyle (The Philosoph ; 2e éd. Londres 1738, vol. I, p. 5o6), n* *a réalisé que des expériences déjà connues. Il confirme, entre autres, les observations de Gilbert et n’admet pas que l'action de l'électricité puisse s’exercer à travers les corps, bien qu’il ait eu connaissance de l’expérience de Newton. Il remarque l’influence du temps et du vent et renouvelle les essais de Gué-ricke avec des plumes légères ; c’est par Morrey qu’il a eu connaissance des travaux de Guéricke, mais il ne cite pas le nom de ce dernier. Par contre, Boyle est le premier qui ait observé que des cheveux secs (*) s’électrisent par frottement et qui ait signalé que l’attraction électrique s’exerce dans le vide. C’est du reste bien à lui qu’on rapporte cette découverte dans les traités de physique.
- Les premières observations sur les effets de la foudre datent de cette époque et sont très intéressantes, mais elles n’ont été mentionnées nulle part jusqu’à présent; on peut certainement les mentionner à propos des phénomènes électriques, bien que l'analogie entre la foudre et l’électricité n’eût pas encore été comprise et qu’on n’eût pas reconnu que l’éclair n’est qu’une étincelle électrique (2).
- M. le Dr Hoppc cite comme première mention digne de foi d'un cas de mort causé par le choc de la foudre, le fait suivant tiré d'un rapport du iy Wallis qui parut dans les Philosophical Transactions (1698, p. 5); la foudre tomba sur une maison en y laissant des traces visibles de son passage et le choc en retour tua un homme se trouvant à une certaine distance, sans causer aucune lésion apparente.
- L’action magnétisante de la foudre était connue à la fin du XVII0 siècle. M. le Dr Hoppe a trouvé dans les Philosophical Transactions (1676, p. 647, 1684, p. 520), la relation de deux faits de ce genre. L’un, rapporté par le capitaine Haward,
- p) Boyle fit cette observation à l’aide des perruques de deux dames, mais il ne vit pas que le frottement était nécessaire à lelectrisation ; il a donc difficilement pu l’envisager comme cause de ce phénomène.
- (*) En 1697, le Dr Wallis considérait que l’éclair et la foudre provenaient de l’explosion d’un mélange de soufic et d’azote (.Philosophical Transactions, 1697, p. 683).
- se passa en 1676, sur un bateau américain, qui, naviguant à côté du navire d’Haward, reçut un violent coup de foudre à la hauteur des îles Bermudes; les pôles des aiguilles aimantées de toutes les boussoles furent renversés. Le récit de l’autre accident est plus détaillé : le capitaine Edouard Lad raconte que le 24 juillet 1681, à 3 heures de l’après-midi, son navire Albemarle, en route pour Boston, fut frappé par la foudre à too lieues françaises du cap Cod par 48 degrés de latitude; un des mats fut brisé et prit feu. Une observation d'étoiles faite la nuit suivante a montre que la boussole (!) de l'habitacle avait ses pôles renversés ; une autre boussole, se trouvant dans la cabine, avait subi le même sort et une troisième se trouvait complètement désaimantée. Ces modifications sont restées permanentes ; un des deux appareils a été conservé à Boston par le ministre Increase Ma-ther, et l’autre a été donné aux Etats-Généraux de Hollande par un marchand d’Amsterdam (2).
- Ce n’est que quelques années plus tard que le Dr Wall (PhiL Trans., 708, p. 69), a émis la première idée d’un rapport entre les orages et Vélectricité, dans une lettre adressée au Dr H. Sloane, secrétaire de la Société Royale. Il a remarqué que si l'on frotte vigoureusement un grand morceau d’ambre, on entend une série de craquements dont chacun est accompagné d’une faible lueur ; celle-ci se manifeste aussi lorsqu’on frotte légèrement l’ambre, mais on n’entend plus aucun bruit ; toutefois, si on en approche le doigt, il se produit une petite détonation et une étincelle et, ce qui étonne beaucoup Wall, on ressent une sensation analogue à celle d’un souffle d’air P). Ce physicien n’ayant pu provoquer ces phénomènes avec la petite poi-
- (!) Quoique le texte portées for the compassés in the bit-takle, il ne devait s’y trouver qu’une seule boussole.
- (2) Le Dr Hoppc ajoute ici : A pa-tir du moment où la nature électrique de la foudre fut reconnue, ccs observations servirent à relier l'électricité et le magnétisme ; elles ont été prises comme point de départ dans tous 1 's essais tentés à la fin du XVIIIe siècle, jusqu’à ce qu’Arago ait prouvé expérimentalement le rapport qui existe entre ces phénomènes.
- (a) With a push or puff îike Wind. — Il s’agit ici pour la première fois du vent électrique qui a joué plus tard un grand rôle dans les théories de Wilke et d’AnriNus, opposées à celles de Franklin, lequel ne considérait le vent électrique que comme causé par l’électricité positive.
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- gnée d’ambre de sa canne, suppose que le bruit et le dégagement de lumière augmentent l’intensité avec les dimenisons du morceau d’ambre, et ajoute : « and it seems, in some degree, to repre-sent thunder and lightning. »
- Wall a fait, en outre, quantité d’observations inexactes, notamment sur l’influence de l’heure et de la position du soleil, et ses idées sur une relation entre la lumière et l’électricité sont tout à fait erronées, ainsi que nous le verrons plus loin.
- Ce sont justement les phénomènes lumineux qui accompagnent les décharges électriques qui engagèrent Hauksbee à tenter quelques essais. La lumière développée par le phosphore était alors la question du jour, ainsi que les phénomènes observés en 1676 par Picard dans le vide barométrique (') et auxquels on avait donné le nom de phosphore de mercure (mercureal phosphor). Hauksbee commença donc ses essais avec la machine pneumatique, et s’engagea dans une bonne voie qui le mène au but qu’il se proposait d’atteindre.
- Déjà, dans son premier travail (Philosophical Transactions, 1705 n° 3o3,p. 2129), il établit que pour que le mercure devienne lumineux sous la machine pneumatique et dans le vide barométrique, il est nécessaire qu’il soit en mouvement et frotte les parois de verre du vase ; il faut, en outre, que l’air soit raréfié. Il remarqua que cette lumière présente very pale colour et qu’il est impossible d’y distinguer une direction, tandis que si le mercure frotte du verre à l’air libre, la lumière produite se compose d’une quantité de petites étincelles.
- Pour son second essai, il construisit un appareil spécial (Philosophical Transactions, iyo5, n° 304, p. 2165) dans lequel un axe tournait à l’intérieur d’un récipient et traversait une boîte à étoupes, (c’est la première fois qu’on a employé celle-ci). Il parvint ainsi à rendre lumineux plusieurs corps (ambre, silex, verre), en opérant dans de l’air plus ou moins dense, et il signala même des différences dans la nature et surtout la couleur de la lumière. Ce physicien trouve aussi occasion d’observer ce phénomène dans un vase rempli de vapeur d’eau ou d’autres liquides.
- En continuant ces expériences (Philosophical Transactions 1706, n° 3oy, p. 2277 ; n° 3o8,
- p. 2327), Hauksbee trouve que cette production de lumière varie avec les conditions dans lesquelles se produit le frottement ; dans un cas, (p. ex. avec les étincelles que l’on tire d’une sphère électrisée, en en approchant le doigt), la lumière se produit hors de la surface du corps; dans l’autre, c’est à l’intérieur d’un espace raréfié. Il étudie l’attraction électrique, produite par des tubes de verre, ainsi que l’influence de l’air humide . C’est du reste cette humidité qui l’empêche de distinguer si un tube de verre dans lequel on a fait le vide s’électrise plus facilement qu’un tube plein d’air (*). Il reconnaît, par contre, qu’un barreau de verre ne s’électrise pas plus qu’un tube.
- C’est pendant l’année suivante [Philosophical Transactions, 1707, n° 309, p. 2372), en cherchant si l’intérieur d’un tube de verre frotté présente une attraction, que Hauksbee faitla découverte importante que l’électricité ne se rencontre que sur la surface des corps ; c’est à tort que celle-ci a été rapportée à Gray.
- Pendant ces recherches, Hauksbee a trouvé, de la manière la plus simple, la différence entre les corps conducteurs et les isolants. Il fixe des brins de laine à une tige de bois traversant, de part en part, une boule de verre de 6 pouces de diamètre. Celle-ci se trouve uniformément électrisée par la rotation, et les brins de laine ne sont pas attirés; mais, dès qu’on approche le doigt d’un endroit de la boule, ils entrent tous en mouvement et s’éloignent du doigt. Si les brins de laine avaient été fixés sur la face extérieure de la boule de verre ; ils auraient également bougé à l’approche du doigt. Le verre qui a produit Yeffluve, ne parait pas s’opposer au mouvement de celle-ci et cependant le moindre morceau de mousseline empêche complètement son action. Hauksbee ne se rend pas compte de cette différence et prie la Société' Royale de s’occuper de cette question.
- Dans ce travail, Hauksbee se sert pour la pre-
- P) Hauksbee a bien prouvé qu’un tube lumineux, vide d’air, présente des phénomènes d’attraction, lorsqu’on le frotte, mais c’est I.udolff qui a établi expérimentalement ce fait, pour un baromètre (Mémoires de l’Académie de De-lin, 1745). Hauksbee ayant remarqué que ces tubes ne deviennent lumineux qu’après avoir été frottés, et sachant qu’ils présentaient alors des phénomènes d’attraction, aurait pu facilement en conclure que, puisqu’un tube barométrique devenait lumineux par le frottement du mercure, il devrait aussi attirer les corps légers.
- (*) Histoire de l’Académie, t. II, Paris ty33, p. 3o2.
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- mière fois du mot : influence, en lui donnant la signification usitée plus tard ; il dit en effet ceci : si l’on fait tourner dans le vide une boule de verre sans la frotter, et qu’on en approche une seconde boule se.trouvant aussi en mouvement et soumise à une forte friction, la première deviendra lumineuse par l’influence de la seconde.
- L’appareil qu’Hauksbee a fait construire pour mieux montrer ces phénomènes est très intéressant. M. le Dr Hoppe le reproduit d’après le Phi-losophical Transactions, 1707, n° 310, p. 2313, (2413); il consiste en un cylindre de verre dans lequel on peut faire le vide, et qui se trouve placé dans un second récipient de verre. L’axe du premier se trouve être le prolongement de celui du second et pivote sur son extrémité.
- En répétant les expériences sur l’attraction des corps légers, Haüksbee trouve encore plus nettement la différence entre les corps conducteurs e les isolants, mais ne la comprend cependant pas. Il place de petits morceaux de cuivre entre deux planchettes servant l’une de support, l’autre de couvercle; en approchant un tube de verre électrisé, on ne remarque aucun mouvement. Si on pose au contraire les fragments de métal sur la table en les couvrant d’une cloche de verre, ils se mettent en mouvement dès qu’on approche le tube ; ceci n’a plus lieu quand on dépose une goutte d’eau sur la cloche de verre.
- Dans le premier cas, le tube agit par influence sur le couvercle de bois et les deux électricités de signes contraires agissent à la fois sur les morceaux de cuivre.
- Dans le second cas, ceux-ci se trouvant sous un corps isolant, l’influence n’a pas lieu, et le tube attire les particules métalliques; la couche d’eau permet au phénomène’d’influence de se produire de nouveau.
- En 1708 et 1709, Haüksbee répète avec succès ses essais sur l’attraction et la production de lumière, en se servant aussi de cylindres de bois recouverts d’une couche d’un 1/2 pouce d’épaisseur de cire ou d’un autre isolant et avec des boules de verre semblables ; il ne trouve de différence que dans l’intensité des phénomènes.
- Haüksbee a publié toutes ses expériences en 1709 sous le titre : Physico-mechanical Experi-ments. On trouve encore dans son livre (p. 99), la découverte de ce que Wilke a appelé plus tard Yélectricité spontanée. Haüksbee a remarqué entr'autre que la poix qu’on fond dans une cap-
- sule, dégage de l’électricité sans aucun frottement lorsqu’elle est presque refroidie; plus tard Gray a signalé cette particularité des corps résineux et du Fay l’a observée avec le soufre.
- En 1711, (Philosophical Transactions, n° 33 1, p. 328,) Haüksbee chercha à montrer que les métaux peuvent aussi être électrisés en se servant d’une boule de verre recouverte d’une calotte hémisphérique de laiton, il obtient une légère attraction après avoir chauffé et soigneusement frotté la boule de son appareil, mais il ne remarque aucun phénomène lumineux.
- M. le Dr Hoppe termine, ici, la première période de l’histoire de l’électricité ; il commence la seconde par la relation des expériences de Gray en 1729, qui conduisirent aux brillantes découvertes de du Fay; le premier ouvrage de Gray publié en 1720, ne contient qu’une répétition des essais de Guéricke et de Boylc ; en fait de choses nouvelles, on n’y trouve guère que la preuve, que des fils de soie, des rubans de laine et du cuir s’électrisent par frottement. Gray a aussi remarqué qu’un conducteur se charge à l’approche d’un corps électrisé, mais il ne se rend pas bien compte du phénomène.
- E. Zetsche
- {A suivre)
- NÉCROLOGIE
- Le Comte H.-G. de Ruolz-Montchal
- Le premier du mois d’octobre est mort à Paris, à l’âge de quatre-vingt-un ans, le comte de Ruolz, un homme bien oublié aujourd’hui, quoique son nom soit prononcé à chaque instant parles nombreuses personnes qui utilisent sa principale découverte, le ruol\.
- La galvanoplastie n’a pas, du reste, occupé toute la vie du défunt, qui avait travaillé dans un grand nombre de directions ; en particulier une partie de sa carrière s’est faite en Russie dans la construction des chemins de fer, travail pour lequel il avait reçu la croix de commandeur de l’ordre de Sainte-Anne.
- M. de Ruolz était, en outre, officier de la Lé-gion-d'Honneur depuis 1857.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- RÉSUMÉ DES
- BREVETS D’INVENTION
- délivrés depuis le i99 janvier /S87
- 182141. — CASSALETTE et KUNARDT (12 mars 1887). Touche a contacts multiples du télégraphe morse pour EXPÉDIER UN TÉLÉGRAMME SIMULTANÉMENT > PLUSIEURS STATIONS.
- En généra!, quand vous envoyez un télégramme, ce
- n’est qu’a une seule personne ou à un groupe de personnes, dans un seul endroit que vous l'adressez. Pour cela vous savez ce que vous avez à faire et nous n’avons pas besoin de vous expliquer ce qui se passe,après que le morceau de papier, écrit par vous, a disparu derrière le guichet de l’employé. Vous le savez, du reste.
- Eh bien, si c’est là le cas le plus fréquent, il peut se présenter quelques cas particuliers, par exemple pour de grandes administrations1 : l’armée, la marine, etc., où, au
- contraire, on a besoin d’envoyer la même dépêche à plusieurs personnes, en des localités très différentes.
- Pour qu’on ne soit ] as obligé, alors, d’expédier autant de télégrammes qu’il y a de destinataires, MM. Cas-salette et Kunardt ont imaginé une clef à contacts multiples, dont nous allons vous faire la description pour le cas de trois dépêches simultanées.
- Lavfigurc 1 montre une coupe longitudinale de la clef. Celle-ci, faite en matière isolante, présente sur sa surface supérieure, trois languettes métalliques si noyées côte à côte dans la clef.
- C’est sur ces languettes que la communication du cou-
- rant est faite à la clef par l'intermédiaire des trois lames-ressorts 1, 2, 3, sc projetant dans la figure les unes sur les autres, et vissées sur un bloc A. La clef pivote en x autour de son axe monté sur pointes ; b\ b$ sont les contacts de repos, maintenus contre les languettes ta 1/2 w3 par un petit ressort à boudin fixé sur B.
- Les contacts télégraphiques de la clef sont à Pautre extrémité d\ di £#3, portant sur les Iamettes tx U et si alors, on examine (fig. 2) comment les connexions sont faites, des piles et des postes de réceptions, avec la clef, on verra de suite qu’à chaque fois que le bouton C s’abaissera sous la pression de la main, le courant au même moment sera fermé pendant le même temps sur les appareils des trois bureaux de réception.
- De la sorte on enverra une dépêche et il y en aura trois exemplaires de reçus au même instant.
- 182238. — MAXWELL (17 mars 1887). — Perfectionnement DANS LA FABRICATION DES FILAMENTS DE LAMPES A INCANDESCENCE.
- M. Maxwell, obligé sans doute par un nom illustre, de s’occuper de choses électriques, et de ne pas se borner à suivre les errements de ses devanciers, a imaginé un procédé particulier de fabrication des filaments des lampes à incandescence.
- Dans la fabrication courante, lorsque le filament employé, quel qu’il soit, a été carbonisé, on a l’habitude, pour boucher les pores du charbon, de plonger celui-ci dans un gaz ou liquide hydrocarbure et de le traiter électriquement. M. Maxwell a remarqué que dans cette opération le dépôt de charbon est trop rapide, que par suite, les impuretés contenues dans le filament restent emprisonnées sous la couche de carbone provenant de la décomposition du carbure, et que c’est pour cela qu'il est nécessaire après coup de traiter le fil de charbon par des acides ou des alcools pour le purifier.
- Dans son procédé, cette dernière opération est superflue, car H peut modérer son dépôt charbonneux.il fait d’abord passer un courant électrique dans le filament, alors que celui-ci est enfermé dans une atmosphère de gaz neutre : azote ou hydrogène. Quand, après un certain temps, il suppose les impuretés du charbon disparues, il fait peu à peu entrer dans l’atmosphère où il se trouve, plus ou moins de carbure d’hydrogène, et comme il dispose c’un tirage variable dans le vase clos où l’opération se fait, il règle ainsi le dépôt de charbon, de manière à obtenir un filament homogène également recouvert.
- 182233. —CAMILLE DREYFUS et MAURICE GILLET (16 mars 1887). — Système d’éclairage et de traction
- ÉLECTRIQUES PAR ACCUMULATEURS TRANSPORTABLES A L’USAGE DES OMNIBUS, TRAMWAYS, WAGONS, VOITURES DE MAITRES, etC.
- Avez-vous deviné? système de traction? d’éclairage?
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- oui, n’est-ce pas; tout cela veut dire accumulateur, toujours accumulateur, rien que ça. Pour y arriver, c’est assez simple.
- Le brevet expose tout d'abord les caractères principaux d’une installation électrique d’éclairage ou de traction par accumulateurs. On commence par monter la lampe ou le moteur dans la voiture, on charge à l’usine au moyen d’une dynamo et d’une machine à vapeur, les accumulateurs transportables, puis finalement, on installe ces derniers dans le véhicule qu’on doit faire marcher ou éclairer. Or, on possède déjà tous les engins nécessaires. On trouve partout, d’excellentes machines à vapeur, de parfaites dynamos, de très bons moteurs, de non moins bonnes lampcs;’mais, en revanche, on n’a'que de mauvais accumulateurs.
- Tout le problème revient donc à trouver un bon accumulateur, ayant les qualités connues : légèreté, grande capacité, solidité, grand rendement, etc., etc.
- Nous ne perdrons pas notre temps à vous décrire l’accumulateur que MM. Dreyfus et Gillet nous appor-
- tent aujourd’hui, ce parfait accumulateur, vous en avez déjà quelque peu entendu parler. La coupe ci-contre vous en dira assez sur ce sujet : a sont des lames de 1 m. m. dépaisseur, gondolées comme vous le voyez et qui constituent les lames de support de la matière active, emprisonnée dans les alvéoles en losange b.
- Tout le système d’éclairage et de traction dont parle le titre, sc résume donc en ce croquis, et il est, en effet, clair comme le jour, qu’avec un pareil accumulateur on peut faire de la traction ou de l’éclairage à volonté, car MM. Dreyfus et Gillet, ont eu la gentillesse de ne pas inventer un accumulateur, spécial pour chacune des deux applications.
- 182297. — P1COU (19 mars 1887). — Galvanomètre,
- DIT GALVANOMÈTRE A MERCURE
- Le galvanomètre Picou, porte le surnom que nous venons de dire, tout simplement parce qu’il renferme du mercure et ne rappelle en rien les appareils homonymes dûs à M. Lippmann.
- Le principe de ce mesureur de courant, qui est d’ailleurs assez ingénieux, est représenté dans la figure ci-contre.
- Supposons un vase A en verre, contenant du mercure,
- T
- et un aimant B flottant dans ce mercure et maintenu verticalement par une massette de platine C. Si, au au moyen d’une vis PP', en contact avec l’aimant, c4. une garniture du vase D en métal, on fait passer un courant à travers l’aimant et le mercure, il y aura entre ces deux parties, une action et une réaction qui feront tourner en sens inverse l’aimant et le mercure. Mais à cause de sa masse très grande, celui-ci se déplacera très lentement, et l’on peut en somme dire que l’aimant seul tournera.
- Partant de cette expérience très simple, M. Picou s’est borné à enlever le lest C et à le remplacer par un fil métallique, maintenant l’aimant au fond du vase, pour avoir son galvanomètre prêt à fonctionner.
- En effet, avec ce dispositif, pendant la rotation de l’ai-
- mant, la torsion du fil constituera une force antagoniste à l’action du courant, et la mesure des angles donnera celle du courant employé.
- 182208. — WITTEMBERG (t5 mars 1887). — Perfectionnements DANS LES APPAREILS ENREGISTREURS POUR TÉLÉPHONES
- M, Wittemberg, comprenant l’exploitation de la télé phonie autrement qu’on ne l’a fait jusqu’ici, c’est-à-dire cherchant le moyen de livrer au public le téléphone comme on lui donne l’eau et le gaz, a imaginé un appareil enregistrant automatiquement le nombre de fois qu’on fait usage d’un poste.
- La coupe verticale ci-jointe montre cc qu’est ce compteur qui, en pratique, doit être fixé sur la même planchette que le téléphone.
- 11 se compose d’un disque A, portant sur sa périphérie une série de numéros dans l’ordre régulier, qui peuvent tous, successivement, venir se placer devant l’ouverture c pratiquée dans la boîte B. A cet effet, le disque est monté sur l’arbre b mobile dans des coussinets.
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- Le disque, ainsi que la roue à rochet d, qui lui est solidaire, peut successivement tourner d'un angle égal à celui qu'occupe une dent, par suite du mouvement de la tige e fixée à la boîte par les goupilles/*, lui permettant de coulisser.
- Cette tige, qui porte, comme on le voit, le cliquet h actionnant la roue d, est terminée à sa partie supérieure par une plaque i servant d’armature à l’électro-aimant D, placé dans le circuit électrique reliant les deux postes, et porte à l’autre extrémité deux saillies //, qui s’adaptent dans les rebords m m de la plaque H. Enfin un levier commutateur S, identique à tous les leviers des téléphones, repose sur une encoche de la plaque H,
- WZZZZZZZZZZZZZl
- de telle sorte que celle-ci coulisse de bas en haut et de haut en bas. chaque fois qu’on décroche le récepteur et qu’on le raccroche au levier.
- Tel est l’appareil Wittemberg. Il jouit de la propriété d’être simultanément actionné par les deux postes. En effet, supposant les choses en état, si un abonné veut communiquer avec un de ceux auquel il est relié, il appellera d’abord, puis décrochera son récepteur, pour mettre son téléphone dans le circuit.
- Dans ce mouvement, la plaque H s’élevant comme nous l’avons dit, dégagera les rebords m des saillies / et rendra libre la tige e. De même, au poste de réception, si l’appelé veut engager la conversation, il mettra le fil téléphonique de son correspondant en communication avec le circuit d’appel et, envoyant par suite un fort courant dans l’électro-aimant D, celui-ci attirera son armature, soulèvera la tige e et fera avancer le cliquet d’une dent sur la roue, en même temps que les saillies / arriveront au contact des rebord m.
- Chacun dira alors ce qu’il aura à dire et la conversa tion finie, lorsque le récepteur sera remis sur le levier S par son propre poids ii abaissera la plaque H et la tige e dont le cliquet fera tourner d’une dent la roue et le disque annonciateur.
- Chaque communication sera donc ainsi enregistrée, à la station seule qui aura appelé, et si jamais on essaie l’exploitation au compteur du téléphone, l’invention de M. Wittemberg pourra peut-être être appliquée.
- 182223.— DIGEON (16 mars 1887).—- .Système avertisseur UNIVERSEL.
- Universel ! Le système l’est, en eflet, en ce sens qu’il est basé sur l’emploi du téléphone et qu’avec des appareils fonctionnant bien, on peut universellement transmettre les conversations les plus variées.
- Quoique ce brevet comporte un mémoire très volumineux, l’invention peut cependant se résumer en peu de mots.
- Supposons, en effet, n points répartis comme vous le voudrez, réunis entr’eux par un circuit métallique et avec trois ou plusieurs autres points principaux ; le problème est que chacun des n points puisse communiquer simultanément avec ces trois derniers.
- Pour atteindre ce but, le dispositif n’est pas compli-que.
- Tous les postes sont munis de téléphonés semblables, montés en tension sur un circuit continuellement traversé par un courant et, comme les trois postes principaux sont seuls munis de sonnettes polarisées, il s’en suit que, si dans l’un des n points, on vient à rompre le circuit, les trois sonnettes se mettent à tinter ensemble. A ce signal, naturellement, les postes appelés se mettent au téléphone : Allô, Allô, et le même ordre sera entendu en même temps par les trois oreilles en tension.
- Vous voyez que c’est assez universel. Appliquez ceci maintenant à une grande usine, à une administiation, à un ministère, à n’impone quoi : vous ferez le plus grand plaisir à M. Digeon.
- 182391. — TORTORA (23 mars 1887). — Système
- d’isolement pour l’électricité dynamique.
- Aujourd’hui qu’on isole tout en électricité avec la gutta-percha, le caoutchouc, la fibre, etc., on a trop oublié qu’au début les premiers électriciens se sont servis seulement de verre et qu’ils s’en sont bien trouvés.
- Le verre ne s’emploie plus guère maintenant que pour les appareils statiques; pourquoi ? C’est, cependant, un très bon isolant, comme l’air, quand il est sec ; eh bien ! pourquoi n’en pas faire usage pour les câbles sous-ma-rins et souterrains ? Il n’y a pas de raisons. — C’est, du
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- moins, ce que s’est dit M. Tortora et, après s’être tenu à lui-même le dialogue que nous venons de rapporter, il imagina pour les câbles souterrains les boîtes en deux
- Fig. 1 et
- morceaux de verre, b et a, s’encastrant les unes dans les autres, comme on le voit dans la figure i.
- Ces boîtes ainsi formées renferment le conducteur et
- Fig. 3
- de l’air desséctié par de la potasse et de l’acide sulfurique.
- Ce point résolu, restaient les câbles sous-marins. Là, les boîtes n’étaient plus possibles $ alors l’inventeur conçut une sorte de tube, qu’on voit en coupe dans la figure 3, et
- dans lequel a est le conducteur, c l’air sec ci b la paroi de verre.
- C’est très bien, allcz-vous-dire ; mais, si dans la construction de ce tube, il y a trop d’air et pas assez de verre, le tout, mis à l’eau, flottera à la surface et, sans parler des autres inconvénients, la dénomination de câbles sous-marins ne répondra plus à rien.
- Cette fois, l’objection est très juste; mais M. Tortora, qui l’a prévue, en a tiré fort habilement parti.
- En construisant un tube avec du verre et de l’air, si l’on s’y prend habilement, on peut donner au tout la densité que l’on voudra. 11 sera donc possible alors de faire un câble AB qui, au lieu d’ê'rc placé au fond de la mer, pourrait flotter entre deux eaux, amarré à une pierre P par l’agraffe c et les cordages dt pendant qu'une bouée t le maintiendrait dans l’autre sens.
- Avec cette disposition, représentée ffig. 3), on aurait réuni tous les avantages : isolation parfaite (s’il n’y a pas de fissures, naturellement), facilité de pose et d’entretien, etc. etc., à moins que quelque cétacé facétieux ne se mette de la partie et ne vienne se jeter dans les jambes... non! dans le câble de M. Tortora.
- Nous signalons particulièrement cette invention à notre collaborateur, M. Wunschendorff.
- (^4 suivre) P. Clemenceau
- CORRESPONDANCE
- Paris le 10 Octobre 1837,
- Monsieur le Directeur,
- A propos de mon article «Parlementarisme et électricité» M. le Goaziou a cru devoir annoncer à vos lecteurs l’exis-’ence de son scrutateur électrique, et eu même temps, menacer de poursuivre ses plagiaires.
- Bien que mon système soit debout depuis plus de trois ans, ce que pourraient certifier quelques-uns de mes amis, j’ai voulu savoir jusqu’à quel point j’avais pu en 1S84 copier un brevet du 36 novembre 1886.
- A cet effet, je viens de prendre connaissance du projet que M. le Goaziou a cru nécessaire de faire breveter, et j’y trouve :
- i° Un compteur ordinaire, déjà appliqué par tous les inventeurs d’appareils à voter ;
- 20 Un collecteur électrique. Cesappareils appliqués à la télégraphie par MM. Meyer, Baudot, Delany, Cassagnes etc., l’ont été aux appareils à voter par M. Debaycux /Voir les Application de VElectricité de M. Du Moncel, tome V. page 3i8. — L’appareil de M. Debayeux, construit par M. Postcl Vinay, a d’ailleurs été mis sous les yeux du public à l'exposition ouvrière de i885).
- 3° Un enregistreur électro-chimi que déjà appliqué dans
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE :
- l'appareil à voter de MM. Cle'rac et Guichenot (Voir les Annales télégraphiques de janvier, février 1875, page 59).
- Dans une addition au brevet, M. le Goaziou abandonne l’enregistreur électro-chimique de MM. Clérac et Guichenot et le remplace par un mode d’impression (molette capillaire du télégraphe Wheatstone) avec une progression mécanique du papier, encore appliquée dans l’appareil de M. Dcbayeux, cité plus haut.
- Quant au transmetteur du vote, qui constitue la partie originale de tout système à voter et qui doit remplir les nombreuses conditions que j’ai exposées dans mon article, c’est, tout simplement, chez M. Le Goaziou un commutateur à manette.
- Après ces constatations, Monsieur le Directeur, vos lecteurs réduiront d’eux-mêmes à leur juste valeur les insinuations de M. le Goaziou.
- Je vous prie d’agréer, etc.
- J. Anizan
- i3y, Rue de Grenelle (r)
- I brevet pour une invention déjà brevetée dans un autre pays à la déchéance du brevet, étranger, qui aura la plus courte durée, sans que, dans aucun cas, le dit brevet puisse rester en vigueur plus de 17 ans.
- Les mots « la plus courte durée » ont jusqu’ici donné lieu à plusieurs interprétations, et l’on se demandait s’il fallait entendre, par là, le nombre d'années indiqué sur le titre comme maximum de la durée légale du brevet étranger, ou bien seulement la durée effective de ce dernier, auquel cas’ la déchéance du brevet étranger pour une cause quelconque, comme par exemple, le non payement d’une taxe annuelle, eut atteint également le brevet américain pris à une date postérieure.
- M. le juge Wallace, de New-York, vient de résoudre la question par un jugement récent, dans lequel il déclare qu’il faut entendre par durée, le nombre d’années indiqué sur le titre comme maximum de la protection accordée et que la déchéance par toute autre cause du brevet étranger serait sans influence sur le brevet américain.
- FAITS DIVERS
- Il s'agissait, dans le procès en question, de la contrefaçon d’un brevet, dont le défendeur niait la validité, parce que le brevet anglais antérieur au brevet américain était tombé dans le domaine public, par suite de non payement de la troisième annuité.
- Une Exposition internationale aura lieu aux Champs-Elysées, du 25 novembre au 3t décembre prochain, comprenant tous les systèmes et toutes les inventions propres . à prévenir l’incendie, à en empêcher le développement, à en combattre les dangers. :
- L’Exposition sera divisée en trois sections subdivisées en groupes, dont la première comprend : les appareils et systèmes d’éclairage électrique, etc. Les demandes 1 d’admissions doivent être adressées au secrétaire du comité, 2, rue de Villejust et accompagnées d’une somme de 100 francs.
- Le juge Wallace n’a pas admis cette défense, ainsi que nous venons de le dire, et l’on peut considérer la question comme tranchée dans le sens indiqué, au moins jusqu’à une nouvelle décision d’un tribunal supérieur.
- Le « Scicntific American », annonce que M. Edison s’occupe en ce moment de la construction de cinq nouveaux laboratoires à Llcwellyn Park, en New Jersey. Les travaux de construction ont été commencés le 5 juillet dernier, et seront terminés vers le 1" novembre prochain. La dépense totale est estimée à 900,000 francs.
- Les essais partiels de traction électrique qui viennent d’avoir lieu sur le tramway électrique de Vevey à Chillon, ont donné paraît-il, de bons résultats.
- Le dernier paragraphe de l’article 4887 de la loi américaine sur les brevets, fixe la limite de la durée d’un
- On annonce de l’Amérique, que le syndicat pour la construction et l’exploitation de lignes de chemins de fer, de télégraphes et de téléphones, en Chine, a été définitivement formé au capital de ia5 millions de francs. Les concessions nécessaires ont été accordées par le gouver-ment chinois, qui a souscrit une partie du capital ; les travaux commenceront sous peu.
- (*) Nous publions cette réponse de M. Anizan, comme nous avons publié la lettre de M. Le Goaziou, quoique ces réclamations puissent paraitre assez singulières, se produisant avant toute publication d’une description de l’un ou b’autre système.
- Nos lecteurs pourront, du reste, prendre une connaissance complète du système de M. Le Goaziou, que nous décrirons prochainement. N. D. L. R.
- Éclairage Électrique
- On annonce du Havre, que, M. le duc de Feltre, vient de faire construire, près des phares de la Hève, un moteur à vent, semblable à ceux que l’on voit dans toutes les Expositions, mais de dimensions colossales.
- La charpente de l'appareil est des plus robustes et re-, Pose sur un soubassement en maçonnerie, auquel elle est | reliee par de solides tirants en fer. Ce moteur à vent est
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- destiné à expérimenter un système d'éclairage électrique breveté, dans le but d'utiliser le vent comme force motrice pour actionner une dynamo employée à charger des accumulateurs.
- L'électricité produite et emmagasinée pourrait alimenter à volonté, des foyers de lumière et aurait l’avantage de ne rien coûter, une fois les frais d’installation payés. M. de l’Angle-Beaumanoir, ingénieur civil, a été autorisé par le Ministère des travaux publics, à faire, à scs frais et sous le contrôle des ingénieurs, un essai de ce système d’éclairage électrique aux phares de la Hève.
- Le moteur à vent, dont les ailes ont 12 mètres de diamètre, a été construit en Amérique.
- Le Conseil municipal de Berlin est saisi d’une proposition pour l’éclairage électrique de la promenade « Unter den Linden » avec 104 foyers à arc; mais aucune décision n’a été prise encore.
- La Société Edison de Milan a, dernièrement, soumis au conseil municipal de cette ville un projet de traité, pour l'éclairage électrique de tou'es les rues et places publiques.
- Par un traité avec la ville, la Société du gaz a toutefois droit à la préférence, si le conseil se décide à adopter la lumière électrique ; le traité lui sera donc soumis d’abord; mais elle aura à se prononcer dans un délai assez court, de sorte que l’installation pourra être, faite avant la fin de l’année.
- Les tarifs d’abonnement à la station centrale d’éciairagc électrique de Milan varient suivant que le consommateur accepte ou non de payer une taxe anruellc fixe. Dans le premier cas, ils sont établis de la manière suivante :
- 'J ’axe supplémentai»
- Taxe fixe par heure
- par an d’éclairage
- Pour 1 ampère 45 fr. 5,5 cent.
- Pour une lampe de 10 bougies 22. 5o 2,66
- Pour une lampe de 16 bougies 35 4 » »
- Les lampes de 10 et 16 bougies absorbent respectivement o,5 et 0,75 ampère.
- Le Ministre des communications, en Russie, vient de nommer une commission spéciale, chargée de choisir le meilleur système d’éclairage électrique pour les trains de chemins de fer, l’emploi de la lumière électrique dans les trains de voyageurs ayant été rendu obligatoire pour les principales Compagnies de chemins de rcr en Russie, par une décision récente.
- Les expériences seront faites sur le chemin de fer Ni-colaefï et ne dureront qu’un mois. La Compagnie des che-
- mins de fer du sud de la Russie, a déjà introduit la lumière électrique sur tous les trains express, entre Odessa et Kicff, tandis que cet éclairage fonctionne déjà depuis quelque temps sur tous les trains impériaux.
- Le nouveau navire le « Trafalgar » de la marine anglaise, sera éclairé entièrement avec 460 lampes à incandescence et 4 foyers à projection. Le courant sera fourni par 3 dynamos, puissantes de 400 ampères chacune.
- On annonce que la Compagnie du chemin de fer « Canada Atlantic » va prochainement introduire l’éclairage électrique à incandescence sur les trains de voyageurs.
- Les commissaires de l’éclairage public, à New-York, ont traité à la date du i*r septembre dernier, avec les Compagnies suivantes, pour l’éclairage électrique des rues : 1’ « East River Electric Light C° », fournira 244 foyers à 1 franc et 197 lampes à 1 fr. 95; 1’ « United States Illuminating C° », i5 foyers à r fr. 20 et 38 lampes à 2 francs; la « Brush Illuminating Ca », 91 lampes à 1 fr. 25 et 23 lampes à 2 francs; la « Compagnie Mount Morris », 7 lampes à 3 francs, 12 lampes à 2 fr. 5o et 116 lampes à 1 fr. 20; b « American Electric Manufacturing C* », 93 lampes à 1 fr. Go et 26 lampes à 2 francs, soit un total de 802 foyers.
- L’ « Elcctrician » de New-York, a établi le calcul suivant qui, certainement, semble promettre un avenir brillant aux entreprises d’éclairage électrique aux Etats-Unis.
- L’expérience a démontré, dit notre confrère, qu’au bout d’un certain temps la capacité d’une station centrale dans les villes doit être, en moyenne, d’une lampe de 16 bougies par habitant.
- En 1880, les Etats-Unis avaient 5o millions d’habitants, dont 26 0/0 ou i3 millions répartis sur 58o villes, ayant chacune 4,000 habitants au moins.
- Dans cinq ans d’ici la population sera de près de 70 millions, dont 18 dans des villes de 4,000 âmes au moins* Chaque individu représentera une lampe à incandescence avec l’énergie nécessaire pour l’alimenter. Même après avoir déduit le nombre des lampes déjà installées, il faudra donc placer plus de 16,000 lampes et 1,000 chevaux d’énergie par jour, pendant les cinq années à venir pour satisfaire aux demandes que tout fait prévoir, et cela sans tenir compte des lampes cassées et usées.
- Les célèbres mines de Comsiock, en Californie, vont être éclairées à l’électricité avec 100 foyers à arc et i5oo lampes à incandescence.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Télégraphie et Téléphonie
- Le journal « E! Dia » de Madrid, annonce qu’un fonctionnaire des télégraphes espagnols, M. Santano, a inventé un nouveau système Duplex,qui a été définitivement installé sur la ligne télégraphique, entre Madrid et Va-lencia. D’après les journaux espagnols, le système Morse peut être converti en système Duplex-Santano, sans aucune dépense.
- De nouvelles expériences auront lieu prochainement sur les lignes de cuivre, entre Madrid et la frontière française.
- La première année fiscale, depuis l'introduction du tarif télégraphique réduit, en Angleterre, a pris fin, le 3i mars 1887, et, d’après le rapport qui vient d’être publié par la direction générale des postes et télégraphes, le nombre des dépêches expédiées, a été de 40,137,175 en 1886-87, contre 30,087,869 en 1885-86, et les recettes se sont élevées respectivement à 33,871,975 francs et à 3i,940,i3o francs, c’est-à-dire, qu’il y a eu une augmentation de 33 0/0 dans le nombre des dépêches, et de 6 0/0 dans les recettes.
- Les dépêches locales, à Londres, ont augmenté de 5o 0/0 et s’élèvent à 3,800,000; mais les dépenses de ce service dépassent de beaucoup les recettes, laissant un déficit d’environ 11,746,000 francs.
- Le steamer télégraphique, le « Scotia », est parti de Greenwich, le 19 septembre dernier, avec i5oo milles nautiques de câble qui serviront à dédoubler le câble de Gibraltar à Malte, et à faire une prolongation de Malte jusqu’à Zante. L’ « Eastern Telegraph G° », aura ainsi une nouvelle ligne entre l’Angleterre et Malte.
- Le plus long circuit télégraphique terrestre, fonctionnant régulièrement, appartient à la Compagnie Western-Union, entre New-York et Galveston dans le Texas, une distance de 2,000 milles.
- La section entre Chorillos et Mollendo, du câble de la « West Coast of America Telegraph C° », vient d’être réparée. D’après le journal télégraphique de Berne, cette section a déjà été interrompue dix fois depuis l’année ib83. __ __ ^
- L’ a Electrical Rcvlew » de New-York raconte que, pour empêcher les Indiens de détruire les premières lignes télégraphiques au Chili, le général Pinto eût recours à la ruse suivante :
- Il convoqua une quarantaine de prisonniers indiens qui sc trouvaient dans le camp et leur montrant le fil,
- il leur défendit de le toucher, en oisant qu’ils ne pourraient plus s’en aller une fois qu’ils auraient mis la main dessus. Les Indiens ne voulant pas le croire, le général leur fit saisir les fils successivement, aux deux extrémités d’une forte pile, après quoi, il leur commanda de lâcher les fils ; naturellement les Indiens ne pouvaient pas lâcher prise.
- On arrêta alors la pile et, peu de temps après, le général fit libérer tous les prisonniers, en leur recommandant de garder le secret le plus absolu, vis-à-vis de leurs compatriotes, au sujet des fils télégraphiques. La ruse réussit admirablement, car l’expérience fut racontée à chaque individu de la tribu et personne n’osa depuis toucher aux fils.
- Sous prétexte que la seule ligne téléphonique existant actuellement entre Berlin et Hambourg ne suffit pas au grand nombre de communications demandées, l’administration allemande des télégraphes vient de réduire la durée des communications de 5 à 3 minutes, tout en maintenant le tarif primitivement fixé.
- Il a en outre été créé une nouvelle catégoiie de communications dites urgentes qui, moyennant le paiement d’une taxe trois fois plus forte, passeront avant toutes les autres correspondances.
- Dans sa dernière séance, le conseil général du Rhône a émii un vœu pour l’établissement d’un réseau téléphonique reliant Lyon à Marseille, à Saint-Etienne et à Paris.
- La correspondance téléphonique a été ouverte le i5 septembre entre le réseau de Malines et ceux de Bruxelles et Anvers. Les taxes sont indistinctement applicables aux communications échangées au moyen des appareils des abonnés des réseaux locaux, et à celles des personnes demandant à correspondre dans les bureaux publics.
- Ces taxes sont pour la période de jour : de 7 heures du matin à 9 heures du soir; 1 franc pour 5 minutes de conversation ou moins; 1 fr. 5o pour un£ conversation de plus de 5 minutes, jusqu’à 10 minutes. Aucune surtaxe ne peut être réclamée aux personnes non abonnées.
- On annonce que les Compagnies de téléphones, à New-York, ont l’intention d’introduire l’emploi de circuits métalliques pour toutes leurs lignes.
- Le Gérant : Dr G.-C. Soulages.
- Imprimerie de La Lumière Electrique, 3i, boulevard des Italiens Paris. — L. Barbier.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- 9* ANNÉE (TOME XXVI)
- SAMEDI 22 OCTOBRE 1887
- SOMMAIRE. — De l’emploi e de la graduation de l’élcctromètre à quadrants pour la mesure des différences moyennes de potentiels périodiquement variables; P. - H. Ledebocr et G. Maneuvrier. — Détails de construction des machines dynamos; G. Richard. — La télégraphie sous-marine; E. Wunschcndorff. — Le coulombmètre Borel et Paccaud ; A. Palaz. — Application de l'électricité au scrutin des assemblées délibérantes; P. Le Goaziou. — Revue des travaux récents en électricité: Horloge de contrôle de M. K. Fuchs. — Galvanomètre Uppenborn. — Quelques consentes des bobines des appareils télégraphiques et té’éphoniqucs. — Correspondances spéciales de l’étranger : Allemagne ; Dr H. Michaëlis.— Angleterre; J. Munro.— Autriche ; J. Kareis.— Etats-Unis; J. Wetzler. — Nécrologie : M. Kirchhoft. — Brevets d’invention ; P. Clemenceau. — Faits divers.
- DE l’emploi ET DF. LA GRADUATION
- DE
- l’électromètre: a quadrants
- POUR LA MI SURE DES
- DIFFÉRENCES MOYENNES DE POTENTIELS PÉRIODIQUEMENT VARIABLES
- Lorsqu’on veut mesurer la diflérence de potentiel moyenne aux extrémités d’un conducteur A B parcouru par des courants alternatifs, il est avantageux d’employer un électromètre à quadrants par la méthode dite homostatique. M. Joubert en a fait un usage très heureux et en a réglé, pour ainsi dire, le dispositif dans ses recherches sur les machines à courants alternatifs ('). Elle consiste, comme on sait, à amener au même potentiel (2)
- (*) Joubert, Eludes sur les machines mag^éio-élcctri-ques, ( Annales de l'Ecole Normale Supérieure, 1881 ), Librairie Gauthier-Villars.
- (2) L’aiguille et la paire de quadrants se trouvent ainsi au même état statique : c’est ce que signifie le mot homostatique.
- l’aiguille et l'une des paires de quadrants, en les réunissant l’un à l’autre et les faisant communiquer au même point A ( de potentiel V, ), tandis que le point B (de potentiel V2) est mis en communication avec l’autre paire de quadrants. Il est facile de démontrer que, grâce à ce dispositif, la déviation S de l'aiguille est, à chaque instant, proportionnelle au carré de la différence de potentiels et, par suite, qu'elle ne change pas de sens (*) lorsque les potentiels en A et en B sont renversés périodiquement.
- Considérons, en effet, la ormule générale de l’électromètre à quadrants
- S = k (Vt - Va) (v - Vl t V2) (I)
- où k est une constante, caractéristique de l'instrument, V, et V2 les potentiels des deux paires de secteurs et V le potentiel de l’aiguille ( fig. 1 ). Cette formule correspond à la méthode la plus générale d'emploi de l'électromètre, méthode dite hétéro-statique, parce que l’aiguille se trouve à un autre
- (') L’aiguille est déviée du côté de la paire de quadrants avec laquelle elle ne communique pas.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- état statique (*) que les paires, de quadrants. Si l’on y fait V —V, (conformément à la méthode hémostatique ), elle se réduit à la forme
- 8 = /c(Vi—v*y* (2)
- La formule se simplifie encore , si l’on a soin de mettre à la terre le fil de jonction du point de potentiel V2 et de sa paire de quadrants : elle prend la forme
- 8 = fc V* 2 (2 bis)
- V étant le potentiel du point non relié au sol (a). Il suffira de connaître la constante k pour déduire de ces formules, soit la différence de potentiel (V< —V2) de deux points d’un même conducteur, soit le potentiel relatif V d’un point
- Fig. X
- quelconque. Et l’on déterminera la constante en faisant une graduation préalable de l'instrument avec des forces électromotrices constantes et connues, telles que celles d’une pile de Volta ouverte ou d’une pile de Daniell.
- Ayant été amenés, dans le cours de nos expériences sur les courants alternatifs, à employer la méthode homostatique avec un électromèîre très sensible, nous fûmes arrêtés tout d’abord, dès la graduation de l’instrument, par une anomalie imprévue. Nous nous servions de l’électromètre de M. Curie, instrument qui a été décrit en détail dans l’un des numéros de ce journal (3).
- \*) C’est là le sens du mot hétérostatique,
- (2) II est évident que la constante k des formules 2 et
- 2 bisxn’ont pas les mômes valeurs que la constante k de la formule (1). Il est facile d'ailleurs de les déduire les unes des autres.
- (3) P.-H. Ledeboer. Sur l’éleciromèire apériodique de M. Curie. (Voir La Lumière Electrique^du g octobre i88fi, page 58;
- Nous rappellerons seulement que c'est un électromètre rendu apériodique par l’emploi de quadrants en acier fortement aimanté, et, en même temps, très sensible par le choix d’un fil de suspension en platine extrêmement fin (diamètre = i/5o m.m. ) et d’une aiguille légère en aluminium extrêmement mince (épaisseur = 1/40m.m )
- Nous avions, d'une part, mis a la terre l’une des paires de secteurs ainsi que l’un des pôles d’une pile de Daniell et, d’autre part, relié la deuxième paire de secteurs, ainsi que l’aiguille, avec l’autre pôle isolé. Or, suivant que ce dernier était le pôle positif ou le pôle négatif de la pile, nous avons constaté que la déviation S, obtenue à l’électromètre, était notablement différente.
- Ainsi, en nous servant d’une pile de 6 éléments, nous avions (sur une échelle transparente placée à 1 mètre de distance)
- 8 — 81 m.m. lorsque le pôle zinc était relié à l’aiguille ;
- 8'= 109 m. m. lorsque le pôle cuivre était relié à l’aiguille.
- La différence des deux déviations 8-8' était égale à 28 m.m. : c’est à peu près les 3o/ioo de la déviation moyenne . Cette différence était
- encore plus accusée lorsque la pile était moins forte. Avec 3 éléments seulement, on avait
- 0— 16 m.m. lorsque le pôle négatif était rélié à l’aiguille ;
- S' == 31 m.m. lorsque le pôle positif était relié à l’aiguille ;
- c'est-à-dire que 8-8' était les 60/100 de la déviation moyenne. Au contraire, lorsque la pile était plus forte, la divergence s’atténuait : avec 20 éléments, elle se réduisait à 5/100 de la déviation moyenne.
- D’où provient cette anomalie, qui semblait, à première vue, devoir être un empêchement rédhibitoire à l’emploi de la méthode homostatique? Nous nous sommes assurés d’abord qu’elle ne résultait pas d’un vice de construction de l’instrument, et pour cela, nous l’avons démonté, puis remonté pièce à pièce, sous les yeux même et avec
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- l’aide de M. Curie. Du reste, un défaut de symétrie dans l’orientation de l’aiguille n’aurait pu provoquer rien de semblable, puisque la déviation 8, étant proportionnelle au carré de (V^ — V2), est nécessairement indépendante d’une cause pareille. Nous avons cherché alors, sur une remarque de M. Curie, si la divergence des deux déviations ne serait pas due à une différence de potentiels paiasite, préexistant entre l’aluminium de l’aiguille et l’acier des secteurs.
- Admettons l’influence de cette force électromo-motricede contact (entre les deux métaux hétérogènes), et voyons comment elle interviendrait dans les formules qui définissent la méthode homo-statique.
- Soit v cette différence de potentiels constante entre l’aluminium de l’aiguille et l’acier des quadrants. On en tiendra compte en faisant V = V2 -f- v dans la formule générale (au lieu de V = V2) pour passer au cas particulier de la méthode homostatique. La formule prend alors la forme
- 8 =. k (Vi — Va) (Vi — V2 — 2 v)
- et, si l’on y fait V, — O (en mettant à la terre la paire de quadrants au potentiel V,), la formule se réduit à
- l’aide des formules 3 et 3 bis, il vient
- 2
- Si nous posons
- 2
- nous aurons
- N = 4 $ (5)
- d’où nous déduirons l’équation N V
- •--- — v = constante (6)
- 4
- Sous cette dernière forme, notre hypothèse était bien facile à vérifier; de plus, cette vérifica-
- Fig. 2
- B = kV(V + 2 v)
- (3)
- V représente ici le potentiel de celui des pôles de la pile de charge qui est isolé. Si donc, on change de pôle, V devra être changé en (—V) dans la formule, qui deviendra alors
- S' = k V(V — 2 v)
- (3 bis)
- Les formules 3 et 3 bis montrent déjà que la déviation de l’aiguille ne sera pas la même, suivant qu’on la chargera avec le pôle positif ou le pôle négatif de la pile de quadration.
- Cherchons, en outre, à évaluer l’effet de cette dissymétrie. Cet effet sera évidemment mesuré par le rapport de la différence 8— 8' des déviations, 3 —1— 8*
- à la déviation moyenne---------, c’est-à-dire par la
- fonction 2
- S—-8' (3 + 8')'
- En formant cette fonction, à
- tion devait nous amener à la détermination delà force électromotrice de contact parasite. Pour cela, nous avons exécuté plusieurs séries de mesures alternées, avec une pile de Daniell dont nous faisions communiquer alternativement le pôle positif, puis le pôle négatif avec l’aiguille, l’autre pôle étant mis à la terre chaque fois. Nous avons fait varier la force électromotrice de la pile, en diminuant le nombre des éléments à partir de huit, et nous déterminions V directement, dans chaque couple de mesures, par la méthode de Poggendorf; nous nous servions d’un élément Latimer Clark, comme étalon de force électromotrice, et d’un électromètre Lippmann comme instrument de mesure.
- Le dispositif que nous employions pour la détermination de Y est représenté par la figure 2. En E était la pile de charge, d’un nombre d’éléments variable; elle envoyait un courant d’intensité i dans un circuit extérieur formé principalement de 2 boîtes de résistance R et R' parfaitement étalonnées en ohms légaux, dont l’une R était de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ioooo«, et l’autre R' variait de 2000<*> à 4000 En E' était le Latimer Clark, en L lelectromètre Lippmann : ils étaient reliés entr’eux et avec les deux extrémités de la résistance R'. L'équilibre était établi à l’aide de l’clectromètre, et par conséquent en circuit ouvert, entre la force électromotrice du Latimer Clark et la différence de potentiels aux extrémités de la résistance R'. On avait alors, d’après la loi d’Ohm
- V E
- 1"PfK+R'"R'
- d’où
- p qui représente la résistance intérieure de la pile, était au plus^ égale à huit fois la résistance d'un élément Daniell, (environ 1,4) ; dans nos expériences, on avait donc au maximum R = 1 i «*>,2. Comme R -f- R' était toujours supérieur a 10000 on voit que les erreurs de détermination commises sur la valeur de R étaient complètement négligeables. Nous avons pris pour E la valeur 1,44.
- Les résultats numériques de nos expériences de vérification sont contenus dans le tableau suivant.
- Tableau d'expériences
- Nombre d’élé- ments Daniells n R as lOOOOohms w = Force électromotrice V Déviations de Pôle positif à l'aiguille g l'élcctromètre Pôle négatif à l’aiguille g' N 8 — fi' 0 _ N V ~ 4 V v'S' “v"
- 1 /£ tÔ -f" 6* )
- olims volts voit»
- 8 2075 8,39 178 140 38/i5g o,5o i,*9 1,41 i ,5o
- 7 2475 7>27 1 8 106 32/.,22 0,48 1,62 D42 1 ,52
- a 2930 6,36 109 81 28/g5 O? 47 1,64 1,38 i,5i
- 5 3735 5,3o 79 55 24/67 0 ? 47 1,68 1 » 4° 1,54
- 4 — 4,24 5o 32 18/46 °>47 1,89 i,33 1 ,5i
- 3 — 3,i8 3o 16 M/23 0,48 1,72 1,26 1 ? 49
- 2 2,12 i5 5,5 9,5/10 o,49 i,83 I,II 1 j47
- On voit, d’après le tableau ci-dessus, que la valeur de v oscille entre o,5o et 0,47, quel que soie le nom bre des éléments de la pile de charge : la valeur moyenne de v est donc 0,485 et les écarts sont de l’ordre de grandeur des erreurs des expériences. On peut donc considérer le nomorc v comme une constante et, par suite, notre hypothèse comme justifiée.
- Une nouvelle vérification résulte de cette valeur numérique de v. En effet, si l’on se reporte aux expériences de Hankel sur les forces électromotrices de contact des différents métaux, on voit que la différence de potentiel entre Y aluminium poli et le fer poli est comprise entre
- 220—110=110 pour les métaux ayant été travaillés récemment,
- 140 — 93=47 pour ces memes métaux, au bout 4e plusieurs mois (').
- p) Voir Mascart , Traité d'électricité statique, t. II, p. 361.
- Et, comme d’autre part, le nombre 100 des tableaux de Hankel, correspond à la différence de potentiels entre le cuivre et le zinc, laquelle est égale, en valeur absolue (b, à 0,750, on en déduit que les limites assignées par Hankel à la force électromotrice de contact de l’aluminium et du fer poli sont :
- 0,82 volt pour les métaux récemment travaillés ; o,35 volt pour les métaux travaillés depuis plusieurs mois,
- et l’on voit que le nombre v, déduitde nos expériences est compris entre ces limites [-)
- (M Everett. Constantes phys'ques. (Traduction de M. Raynaud), p. 172.
- (2> Nous nous réservons de pousser plus loin l’approximation dans ces expériences , et d’en déduire la mesure de la force électromotrice de contact non seulement pour l’aluminium et l’acier, mais pour différents autres métaux. Du reste, les nombres fournis par Hankel ne représentent eux-méines qu’une première approximation ; car, Hankel
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- Nous pouvons donc considérer comme démon tré, que la différence de potentiels qui préexiste normalement entre l’aiguille d'aluminium et les secteurs d’acier poli de l’électromètre est la cause principale, sinon la cause unique, de la dissymétrie observée dans nos expériences de graduation alternées 0 Et comme l’effet de cette dissymétrie
- prend pour les différences cuivre, %inc, le même nombre .que pour la différence cuivre zinc amalgamé, tandis que, d’après Everett, on a
- 0,75 volt pour le contact cuivre-^inc
- o,8g volt pour le contact cuivre-zinc amalgamé
- (') Depuis que nous avons communiqué à Y Académie des Sciences les résultals de ces recherches (séance du 3 octobre), nous avons appris (le 10 octobre) que M. Joubert s’était aperçu avant nous de ce phénomène, et qu’il l’avait signalé en particulier dans le 2" volume des Leçons sur VÉlectricité et de Magnétisme qu’il a publiée récemment en collaboration avec M. Mascart. Nous nous faisons un devoir de citer in extenso le passage qui contient cette indication
- « Il faut remarquer ici que si l’on met alternativement « les deux quadrants en communication avec deux points « présentant une différence constante de potentiel, la dé-« viation ne restera constante que si le métal des quart drants est le même que celui de l’aiguille, la force élec-« tromotrice de contact ne changeant pas de signe en « même temps que la différence de potentiel des qua-« drants. » (Leçons sur VElectricité, par E. Mascart et J. Joubert, t. 11, p. 209).
- Nous regrettons vivement de ne pas avoir connu ce passage, à l’époque où nous avons fait nos recherches. Gela nous eut épargné un grand embarras, et évité beaucoup de tâtonnements et de temps perdu, car l’autorité scientifique de M. Joubert eut transformé notre hypothèse en certitude morale. Mais nous n’en eussions pas moins continué et publié nos recherches, qui ont eu pour résultats :
- est mesuré par le coefficient N, on voit par l’équation (5) qu’il doit varier en raison inverse, (toutes choses égales d’ailleurs) de la force électromotrice de la pile de charge, ainsi que nous l’avions remarqué dans nos premières expériences.
- Une fois cette anomalie signalée et expliquée, il était d’ailleurs facile de s’en préserver dans la graduation de l’instrument. En effet, si l’on fait deux mesures alternées, en mettant tour à tour le pôle positif et le pôle négatif de la pile de charge en communication avec l’aiguille, on a deux déviations 8 et 8' fournies par les formules
- 5 = /cV(V+2v) s* = k V (V — 2 v)
- En formant la moyenne
- 8-f- 8'
- 2
- ; il vient préci*
- sèment
- 5 -f */ 2
- fc V*
- C'est donc la moyenne des deux déviations successives, qu’il faut prendre pour graduer l’instrument, en vue de la méthode homostatique.
- Et on pourra alors l’employer sans erreur pour mesurer des différences de potentiels périodiquement variables, comme celles des machines à courants alternatifs. En effet, si la force électromotrice variable satisfait à la relation sinusoïdale
- E = Etf sin 2 TT 7^
- on aurait, pour tenir compte de la différence de potentiels parasite V, à appliquer la formule
- i° de vérifier expérimentalement, par des mesures directes, l’assertion ci-dessus énoncée,
- 8=:/cEH2/cEü
- 20 de préciser l’ordre de grandeur de cette dissymétrie, pour le cas particulier où nous nous étions placés , en nous servant de l’électromètre Curie,
- 3" d’indiquer la marche à suivre pour se mettre à l’abri de cette cause d’erreur, quand on veut graduer l’élec-tromètre en vue de la méthode homostatique,
- 4° de faire remarquer qu’elle n’interviert nullement, lorsqu’on applique la méthode homostatique à la mesure de différence de potentiels périodiquement variables (cas des machines à courants alternatifs).
- c’est-à-dire
- sin
- 2 71 d t -f- 2 k v E (
- X
- sin
- 2
- t
- et comme l’intégrale définie qui sert de coefficient à v, dans cette dernière formule, est nulle, on voit que v n’interviendra pas pour modifier la déviation S.
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- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- U en serait de même si la force électromotrice variable ne suivait pas la loi simple définie par la relation sinusoïdale. En effet, on pourrait toujours développer E par la série de Fourier. On aurait
- E = Ei sin 2 ic ~ + E'j cos 2 it — + E2 sin 4 tc ^
- t t t
- + E'2 cos + E„ sin 2 n it ^ + E'„ cos 2 nj rp
- Il faudrait porter cette valeur de E dans la formule de 8, et l’on verrait que toutes les intégrales définies qui servent de coefficients à v, sont milles, et que, par suite, tous les termes en V disparaissent dans l’intégration.
- On voit donc, en résumé , que l’on peut en toute rigueur, employer la méthode homostatique, même avec un électromètre sensible, pour la mesure des différences de potentiels des courants alternatifs, à la condition, toutefois, de graduer l’électromètre par la méthode des déviations alternées.
- P.-H. Ledeboer G. Maneuvrier
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION DES
- MACHINES DYNAMOS
- SEIZIÈME ARTICLE (l)
- LES ARMATUH ES
- L’enroulement adopté par M. J. Sivinburne a pour objet de diminuer le magnétisme que les fils de l’armature développe dans son anneau en fer dans un sens opposé à celui du champ magnétique des inducteurs., A cet effet, au lieu de relier consécutivement en série les différentes bobines
- d’un anneau Grammepar exemple, M. Swinburne les réunit par couples de bobines opposées, telles par exemple que, 1 avec 1', 2 avec 2' (fig, 1), disposées de manière que celles qui quittent le champ des inducteurs soient parcourues par un courant de sens contraire à celui des bobines conjuguées qui y pénètrent, ainsi que l’indiquent les flèches de la figure. Comme on le voit d’après cette figure, les courants changent de sens d’une bobine à l’autre dans la partie de l’anneau en dehors du champ des inducteurs. Les segments du commutateur tombent entre les bobines 1' et 2, et 2' et 3, etc., en nombre moitié de celui des bobines.
- Les figures 2 et 3, sur l’une desquelles on a
- Fig. 4 et 5. — Armature de Swinburne
- distingué le sens des courants par des cercles blancs et noirs, indiquent comment on peut appliquer cet enroulement aux dynamos à tambour, en le disposant de manière qu’il ne gêne en rien la ventilation de l’armature à travers les ailettes c de son tambour, chacun des enroulements, de 1 à 1', de 2 à 2'... soust-end un tiers de la circonrérence sui les bases du tambour. Les enroulements aboutissent, aux extrémités du tambour, à des plaques de cuivre k (fig. 4 et 5) isolées les unes des autres par des feuilles de papier paraffinées et reliées en h h aux lames g-, qui aboutissent aux segments du commutateur.
- C) Voir La Lumière Electrique, 8 et i5 novembre 1884, avril, mai, août 1885, 9 janvier, 27 février, 24 avril, 7 août 1886.
- L’armature dé la dynamo Garrett est constituée par un ensemble de barres a d (fig. 6 et 7) isolées entre elles ainsi que du noyau de fer doux E, et
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- presque complètement entourées par les pôles N et S de l’inducteur. Les anneaux de bronze e et g sont reliés aux barreaux a seulement, et les anneaux h et / aux barres d. Ces anneaux portent les collecteurs; et celui de g est relié à celui
- de/, tandis que les collecteurs de e et *de h aboutissent aux pôles de la dynamo.
- Le corps des nouvelles armatures de M. J. Morday est formé d'une spirale a (fig. 8 et 9),
- Armature de Swinburne
- semblable à celle de ses armatures décrites à la page 208 de notre numéro du 8 novembre 1884, cerclée d’une couronne d’anneaux b, en disques minces isolés et crénelés de façon à maintenir les enroulements. On arrive ainsi à presque annuler
- les courants de Foucault dans la partie de l’armature en spirale a, tout en concentrant à sa périphérie une masse de fer considérable, sans nuire à sa ventilation.
- Dans ses dynamos à tambour, M, Morday dis-
- Kig. 8 et 7. — Dynamo Garrett
- pose comme l’indique la figure 10, ses inducteurs de manière à les exciter au moyen d’un seul enroulement W, et à réduire ainsi la longueur de leurs fils presque entièrement utilisée dans tout son développement.
- L’armature de C. Frickerest constituée (fig. 11, 12 et 13) par une série de lames de cuivre C,
- emprisonnant l’anneau A, et fermées par des barres F reliant chacune l’une des extrémités de la n"iim0 lame à l’extrémité opposée de la n et au commutateur. Le tout est solidement assemblé sur un tambour B, en trois segments rattachés par les vis E et les rainures-cales D aux bras du moyeu S,évidé de manière à assurer la ventilation de l'armature.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’enroulement de l’armature de MM. Curtis Crocker et Wheeler est monté (fig. 16 et 17) d’une façon continue autour d'un anneau formé soit de disques isolés, soit de demi-bagues K, mortaisées alternativement l’une dans l’autre, puis assemblées par les boulons k j1). Le commutateur
- est formé d’une série de segments M (fig. 14 et 17), dont les projections m emboîtent et soudent des parties de l’enroulement dénudées pour en assurer le, contact; ces segments sont fixés par des vis au tambour en bois J (fig. 16), qui occupe le centre de l’armature et cale l’anneau
- sur son axe. Ainsi qu’on le voit sur la figure 17, l’enroulement est constitué non par un fil, mais par une bande trapézoïdale dont les extrémités reliées au commutateur font saillie dans les pièces m, auxquelles on les soude.
- On peut aussi, comme l’indique la figure 18,
- Voir La Lumière Électrique , 2 mai i885, p. 220, fig. 126. ( Marcel Deprez
- constituer l’armature par un fil enroulé en doubles sections continues et croisées, les fils extérieurs remplissant les vides laissés entre les fils de l’enroulement intérieur.
- L’enroulement représenté par la figure 17, s’opère mécaniquement au moyen de la machine représentée par les figures 19 et 20. La bande continue W, entraînée par le mandrin P, s’y enroule sous la pression du balancier Q, à guide porté par le chariot R, qui se déplace le long du man-
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- drin a mesure que le fil s’y enroule. De temps en temps, on pousse le disque S, mobile le long du mandrin, de façon qu'il vienne insérer sous la
- bande W son doigt s, qui la fait saillir, comme en /, aux points de soudure avec le commutateur en m (lig. 17).
- Les figures 14 et 1 5 qui représentent l'ensemble d un électromoteur Curtis , montrent comment les balais F, protégés ainsi que le commutateur M par le couvercle G , sont fixés dans les guides E par des vis H, pourvues de rondelles isolantes G, qui servent de bornes aux pôles de l’armature.
- Les transmissions (*)
- M. Crompton adopte pour actionner directe-
- (0 Voir La Lumière Électrique des i5 juillet 1884 et 9 juillet 1887, transmissions de Jenkin et d’Ayrton et Perry.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ment ses dynamos au moyen des machines à vapeur rapides, comme celles de Willans, par exemple (*), la disposition représentée par la figure 21 dans laquelle la dynamo, accrochée au bâti de la machine h vapeur par deux attaches / et y, est commandée par le prolongement même de son arbre c, séparé de l’armature et guidé par la garniture f. Un seul bâti suffit ainsi pour les deux appareils, machine motrice et dynamo, mais il faut, de toute nécessité, que l’arbre soit
- Fig. 21. — Crompton, eommandejdirecte
- renforcé et parfaitement guidé pour ne pas fléchir sous le poids de l’armature en porte-à-faux et qui participe aux vibrations inévitables de la machine à vapeur (2).
- La transmission de MM. Brown et Alley se distingue, mais sans une grande originalité (3), par l’interposition entre la poulie motrice m et celle de la dynamo d (fig. 22 et 23) d’un galet g mobile au moyen d’une vis v, et qui agit ainsi
- (*) Voir La Lumière Electrique, 20 mars 1886, p. 53g.
- (2) La Lumière Electrique, vol. XXV, p. i3o, machine Siemens.
- (3) Voir La Lumière Electrique g novemom 1881, p. 202. Transmission portative de Killingwokth Hbdc.es,>
- à la fois comme tendeur et comme auxiliaire de la courroie. Il est à crainde que ce galet ne s’échauffe en raison de ses glissements inévitables par le jeu de la courroie. La poulie d est, comme on le voit parla figure 23, reliée à l’arbre
- Fig. 22. — Brown et Alley; commande par galet intermédiaire
- de la dynamo d' par des boulons b, garnis de fourrures en caoutchouc/, qui donnent à la transmission une certaine douceur. La poulie même, d,
- Fig, 22. — Brown et Alley, détail de la po\ilie d (fig. 22)
- est portée, folle sur son arbre, par une gaine d’é-bonite e.
- LA RÉGULARISATION
- Les figures 24 et 25 représentent la disposition I générale du régulateur de M. Brush, intercale
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- dans le circuit B, dont il faut maintenir l’intensité constante malgré les variations de sa résistance ou de la vitesse de la génératrice L.
- L’électro-aimant B' du régulateur est intercalé directement, par les bornes Aa A3, dans le circuit principal B.
- En marche normale, la totalité du courant tra-
- I M V
- I \ \ \ \ \
- n \ \\\
- ' M \ \
- i un
- Fig. 24 et 85. — Régulateur Brush, ensemblo du circuit
- verse cet électro-aimant, mais, dès que son intensité augmente au point que l’électro attire ses armatures C (fig. 26) au contact du cylindre de charbon conducteur F (fig. 27), la dynamo est mise en court-circuit par le trajet K J3 J' J K' M, à travers le cylindre F et les résistances I, d’autant plus que Télectro B' attire un plus grand nombre d’armatures, en diminuant d’autant la somme des résistances I de la dérivation.
- Ces armatures C (fig. 27) disposées comme les
- touches d’un clavier et mobiles autour d’axes d2, embrassent les extrémités E' de tiges de charbon, E (fig. 28), poussées contre le cylindre F par un
- M-îi
- Fig, 86. — Régulateur Brush. élévation
- ressort e et maintenues par le frottement du frein e* à ressort e-. Pour ajuster ces tiges, on
- Fig, 28, — Régulateur Rrush, détail d’uno touche
- commence par faire basculer leur battant Dautour de D\ enpoussant G vers la gauche, de manière que son bord supe'rieur G' vienne, en repoussant le ressort e-, desserrer le frein e,, ce qui permet aux ressorts e d'appuyer toutes les tiges sur le
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- tambour F. Cela fait, on repousse le battant en sens contraire, de façon que le frein eK abaisse les tiges E' dans les fourches des armatures C de la longueur, la meme pour toutes, dont elles resteront écartées des cylindres F quand on aura ramené le battant D à sa position moyenne, dessinée en traits pleins sur la figure 27.
- Les armatures C sont écartées du pôle de l’élec-tro B', suffisamment pour qu’elles en subissent
- Fig. 27. — Régulateur Brush, détail du clavier
- l’action aussi uniformément que possible. Enfin, on peut encore faire varier la distance du cylindre F aux tiges E', ou la course de contact des armatures, en déplaçant le cylindre F parallèlement à lui* même au moyen des vis H, conjuguées par la chaîne H\ L’introduction ou la suppression des résistances I dans la dérivation régulatrice ne s’opère néanmoins que graduellement, parce que les armatures, d#une sensibilité forcément variable, ne sont attirées ou relâchées que l’une après l'autre; mais l'ensemble de l’appareil agit avec d’autant plus de puissance et de pression que les armatures sont moins différenticesl’une de l’au-
- tre. On peut ainsi, en graduant convenablement chacune des résistances I, montées en quantité sur J, obtenir une intensité sensiblement constante malgré des variations brusques très considérables delà résistance du circuit principal B.
- On peut, comme l’indique la figure 29, remplacer la série des armatures C par une seule armature P2, plus ou moinsattirée, malgré le ressort R3, par le solénoïde P, intercalé dans le circuit principal. Les contacts E' une fois ajustés, comme précédemment, par le jeu des battants D, sont
- Fig. 29. — Régulateur Brush, modification
- écartés en bloc du cylindre F par l’appui de la pédale R sur les lames q qui les supportent.
- Dans les deux dispositifs, des poids variables e4, (fig. 28), enfilés sur les tiges des ressorts c2, permettent de régler, à volonté, la sensibilité de chacun des contacts E'.
- L’appareil de MM. Holmes et Vaudrey a pour objet d’éviter les interversions ou retours de courants dans les dynamos chargeant les accumulateurs. Lorsqu’on met la dynamo en train, son courant ne passe d’abord que par le circuit dérivé et les enroulements indiqués en traits fins sur la figure 3o, et non par le circuit principal indiqué en gros traits ei interrompu entre le mercure D et le contact C de la barre A. Dès que la dynamo
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- atteint sa vitesse de régime, la répulsion exercée par les pôles des électros H et I sur ceux du même nom développés dans la barre A par le courant dérivé la iorcent à venir, en pivotant autour de l’axe B malgré le poids E, fermer en Ci) le circuit principal dont l’action, qui s'ajoute alors à celle du circuit dérivé, achève de la maintenir dans cette position de fermeture. Si la force électromotrice de la dynamo devient, pour
- Fig. £0. — Holmes et Vaudrey, interrupteur.
- une raison quelconque, inférieure à celle des accumulateurs, le courant de retour dans le circuit principal, de sens contraire au courant dérivé, affaiblit les pôles des électros H I, et permet au contrepoids E de rompre immédiatement le circuit principal en CD, en faisant basculer la
- Fig. SI. — Interrupteur Kent
- barre A dans la position indiquée sur la figure.
- Cet appareil peut également servir au réglage d’un groupe de dynamos accouplées en quantité.
- L’interrupteur JeKent représentépar la figure 3 1 agit d’une manière analogue sous l’action combinée de l’électro B, à fil, fin en dérivation sur les bornes de la dynamo, et de l’électro A, à gros fils, en série dans le circuit principal. La résultante de ces actions détermine la fermeture ou l’ouverture du circuit principal par les contacts a mercure c, suivant qu’elle remporte ou non sur le contrepoids de réglage W.
- Le régulateur de Fleeming agit, comme l'indiquent les figures 32, 33 et 3q, en diminuant le champ des inducteurs par l'insertion, entre les balais b b, au moyen du commutateur R, d'un nombre d’enroulements c3.., sectionnés et de sens
- tir
- Fig. Sâ, SS et §4. — Régulateur Fioomiag, détail du régulateur, ensemble du circuit, interrupteur à relui
- contraire à l'enroulement principal S, d'autant plus grand que la vitesse de la dynamo dépasse davantage sa valeur normale, pour laquelle les inducteurs ne sont excités que par l'enroulement S (*).
- (lj La Lumière Électrique, 4 et 1 1 avril iS85, p. 17 er 65 ; solutions analogues cTEdison et Deprez
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Lorsque la dynamo est employée à charger des accumulateurs, on ajoute au régulateur un relai I (fig. 34) activé par une partie des accumula* leurs B, et qui interrompt leur circuit en T, dès que le régulateur R ferme en K (fig. 32) la dérivation RC.
- Gustave Richard
- la
- TÉLÉGRAPHIE SOUS-MARINE (*>
- TROISIÈME PARTIE
- IMMERSION ET REPARATION
- DES CABLES SOUS-MARINS H. — Bouées
- Les formes et dimensions des bouées sont ex-
- Pig. SOI
- tremcment variées. Dans les petits fonds, et lorsque la bouée ne doit soutenir qu'un simple filin de chanvre ou d’aloës, on se sert de bouées de forme ovoïde de 60 à 80 centimètres de hauteur composées (fig.201) de plaquesdeliège assemblées et traversées par une tige portant un anneau en 1er à chaque extrémité. On fait également usage, dans ces conditions, de bouées en tôle très mince, formées de deux cônes assemblés par leurs bases et garnis d’un anneau en fer à chaque sommet (fig. 202).
- Les grandes bouées destinées â supporter des cordages mi-partie métalliques sont construites généralement en tôle d’acier d'environ 4 millimètres d’épaisseur, et galvanisée sur ses deux faces. L'une des formes le plus ordinairement
- (i) Tous droits de reproduction et de traduction réservés — Voir La Lumière Électrique depuis le 1 juilict 1887.
- employée est celle d’une sorte de poire (fig. 2o3) terminée haut et bas, par deux bases plates de
- Fig 202
- rayons très inégaux. La petite base est percée d'un trou d’homme recouvert d'un couvercle
- Fig. 203
- maintenu à l’aide de boulons : ce trou permet à un homme de pénétrer à l’intérieur de la
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- JOURNAL UNIVERSEL B*ÉLECTRICITÉ
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- bouée, soit pour y faire des réparations, soit pour vider Peau qu’elle peut contenir. Trois fers cornières circulaires, appliqués, l’un suivant l’équateur, les deux autres aux intersections des parois latérales avec les deux bases, forment la charpente intérieure de la bouée : cette
- perpendiculaire à celui du crochet. Les deux extrémités du crochet sont solidement rivées sur la bouée dont les tôles sont garnies intérieurement, en ces points, de plaques de renfort. La pièce mobile comprend une tige recourbée b dont l'extrémité libre peut s’appliquer le long de la partie
- t>
- Cl n
- Fig. 208
- charpente est consolidée par six pièces de tôle disposées verticalement en forme de coin aux jonctions des tôles extérieures avec les fers cornières, ù des intervalles angulaires de 6oA. Une cloison en tôle, percée en son centre d'un trou d'homme,, muni également d’un couvercle, est placée dans le plan de l'équateur et divise la bouée en deux compartiments parfaitement étanches.
- Extérieurement, la bouée est garnie, suivant son équateur, d'une défense en bois, de i5 à 20 centimètres de hauteur, sur io centimètres d'épaisseur, destinée à amortir les chocs de la bouée contre le navire, les embarcations et autres corps durs qui peuvent accidentellement venir en contact avec elle. Dans les plans de deux méridiens rectangulaires, se trouvent quatre bouts de chaîne qui s’étendent de la petite base à l’équa-
- Fig. 205
- à peu près rectiligne du crochet, et dont l’autre extrémité c, entièrement repliée sur elle-même, embrasse la partie la plus évasée du crochet a qui lui sert d’axe de rotation. Une bague d, à section allongée, peut saisir simultanément le crochet et la tige, et les rendre parfaitement solidaires, empêchant ainsi tout mouvement particulier de cette dernière. Si donc on a engagé préalablement la tige b dans l’anneau d’une chaîne, celle-ci se trouvera liée à la bouée. Pour empêcher la bague de glisser le long du crochet, sous l’influence des chocs répétés que l’agitation de la mer peut lui communiquer ou de toute autre cause, et éviter ainsi de libérer la tige mobile et par suite la chaîne, on chasse, à coups de marteau, entte le haut de la bague et le crochet, une petite plaque en tôle, entaillée à ses deux extrémités de manière à pouvoir s’encastrer solide-
- Fig. 207
- teur et dont les extrémités sont engagées dans des pitons rivés sur la bouée : ces chaînes comprennent un ou deux gros anneaux, lesquels sont traversés par autant de cordages métalliques contournant la bouée.
- Sur les flancs de la bouée, dans un même plan diamétral, sont disposés deux verroux composés chacun d'un crochet fixe a, en forme d'e (fig. 204) et d’une pièce bc, mobile dans un plan
- ment entre les deux pièces qu’elle doii maintenir écartées l’une de l’autre (fig. 2o5). On consolide le tout à l’aide de bitord.
- Au centre de la grande base (fig. 206), à l’intérieur d’une petite cavité (fig. 207), se trouve un fort anneau, mobile autour d’un axe horizontal solidement fixé à la bouée. Quelquefois, cet anneau est remplacé par un conduit en tôle qui traverse la bouée (fig. 208) et débouche, d’un côté
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- au centre de !a grande base, de l’autre côté, sous l’un des deuxverroux placés sur les flancs; le conduit a une forme telle que la chaîne à laquelle il livre passage, ne puisse, en aucun de ses points, porter sur une arête vive.
- La chaîne servant à garnir les bouées se com-
- D
- Fig 208
- pose de deux parties AC et AD (fig. 209) ayant, la première 12 brasses de longueur environ, la seconde 20, et se réunissant à une partie commune AB qui peut n’avoir que 4 ou 5 brasses. Le brin AC passe dans l’anneau placé sous la grande base (fig. 2o6j ou dans le conduit qui débouche
- et aboutit à l’un des verroux (fig, 208) : comme il est le plus court, il transmet seul à la bouée le poids des cordages qui font suite à la chaîne ; la traction s’exerce .ainsi directement sur l'axe de la bouée. Le brin AED qui est le plus long, reste mou : l’anneau E est engagé dans le second verrou et le bout D de la chaîne est simplement attaché, à l'aide de bitord, dans le haut de la bouée. Ce second brin est utile pour le relevage
- de la bouée et sert, en cas de besoin, de chaîne de sûreté à la première.
- Au-dessus de la petite base (fig. 2o3), est placé un trépied terminé par un anneau de 5 à 6 centimètres de diamètre et dont l’axe coïncide avec celui de la bouée. Un fourreau en tôle de meme diamètre, est placé sous la petite base en formant, pour ainsi dire, a l’intérieur de la bouée, le prolongement de l’anneau du trépied. On engage, dans ces deux pièces, un ,mât garni d'un pavillon qui sert à
- il
- Fig. 210
- signaler la bouée au loin. Les pavillons ne flottant pas dans les temps calmes, ou pouvant s'enrouler autour du mât et rendre ainsi la bouée souvent peu visible, on les remplace parfois par des globes d’assez grand diamètre appelés viseurs (fig. 210) et formes de bandes d’acier entrecroisées suivant les directions des méridiens et des parallèles.
- Lorsque l’on veut draguer pendant la nuit, en vue d’une bouée de marque, on dispose sur son mât de pavillon (fig. 2 1 1) deux barres horizontales entre lesquelles on attache des fanaux ou des lampes suspendues à la Cardan et pouvant brûler pendant dix heures consécutives. Pour éviter les pertes de
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- temps et les dangers qu’entraîne le remplacement des fanaux, on a essayé d’éclairer ces bouées à l’aide de gaz d’éclairage comprimé à dix atmosphères, auquel la bouée elle-même servait de récipient. On a obtenu ainsi une flamme brillante, brûlant pendant vingt-deux jours, nuit et jour, sans aucune interruption, même durant de mau-
- Fig. 211
- vais temps. Quelques difficultés'qui ne sont pas entièrement surmontées, ont surgi cependant dans l’installation du robinet qui doit maintenir constant le débit du gaz. Comme on ne peut, d'un autre côté, renouveler la provision de gaz en cours de campagne, on a été amené à songer à la lumière électrique. On a employé, à cet effet, une bobine de Rhumkorfl, un tube à vide et une pile composée de larges plaques de zinc et de charbon,
- immergées dans la mer, sous la bouée ou à ses côtés.
- Le courant voltaïque traverse le circuit primaire de la bobine d’induction, et la décharge secondaire illumine le tube à vide. Les résultats des essais tentés dans cette voie n’ont toutefois pas été très satisfaisants et l’application de l'électricité à l’éclairage des bouées en mer est un problème encore à résoudre. Il est d'ailleurs facile de se rendre compte des avantages de toute nature qu’une solution satisfaisante et économique de la question procurerait aux navires. Toutes les opérations de dragages se continueraient la nuit
- comme le jour, en vue d’une bouée de marque bien éclairée ; les bouées se découvriraient la nuit plus facilement que le jour ; en cas de mauvais temps enfin, le navire dans bien des cas pourrait rester à la cape en vue de la bouée, et se retrouverait sur le lieu de ses opérations, prêt à reprendre les travaux, à la première embellie.
- Lorsqu'on immerge une bouée pendant la nuit, on la munit à sa partie supérieure d’une fusée de Holmes au phosphure de calcium, qui brûle pendant une ou deux heures , même au contact de l’eau. Si les fanaux viennent à s’éteindre durant l’opération de la mise à l’eau, la fusée continue à rester visible et permet ainsi au navire de s’écarter de la bouée.
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- Une bouée du type que nous venons de décrire
- et dont les dimensions seraient
- Hauteur entre les deux bases... 2,29 mètres
- Diamètre de la petite base... 0,60 —
- Diamètre de la grande base... 1,867 —
- Diamètre de l’équateur....... 2,019 —
- Distance de l’équateur à la grande base.................. 0,60 —
- Fig. SIS
- sur le même type de très grandes bouées pouvant porter jusqu’à 7 tonnes de poids utile.
- On donne quelquefois aux bouées une forme beaucoup plus aplatie (fig. 210, 212 et 21 3) et on les perce, suivant leur axe, d’un fourreau cylindrique en tôle, avec bords arrondis aux deux extrémités. La chaîne qui soutient le poids du filin passe dans ce fourreau et est rattachée à
- e
- Fig. 214
- un verrou (fig. 213) d’une forme particulière placé sur la base supérieure.
- Ce verrou (fig. 214) se compose d’une forte tige en fer a mobile autour d’un axe horizontal b ; un crochet c, fixé à une bague d qui peut tourner autour d’un guide vertical e et glisser le long de ce guide, maintient la tige à l’arrêt, lorsque la partie recourbée du crochet est engagée dans la tige a amenée dans la position verticale. Un bras f fixé à la bague d, à angle droit du crochet, glisse sur une pièce g en fer plat, horizontale, terminée par des degrés d’escalier (fig. 215). Lorsque le crochet est à l’arrêt, le bras /"repose sur un degré
- Fig. 2 15
- pèserait environ 1092 kilogrammes. Immergée sur une hauteur de 0,94 mètre, elle déplacerait un volume de 2782 litres ; sa poussée dans l’eau de mer dont la densité est 1,027 seràit donc de 2857 kilogrammes et' sa force ascensionnelle de 17^5 kilogrammes. En la supposant chargée de 265 kilogrammes de chaînes, elle pourrait porter i5oo kilogrammes de poids utile. Pour une hauteur d’immersion de 1,015 mètre, le poids utile s’élèverait à 1750 kilogrammes. On a construit
- de l’un des escaliers et il suffit de l’y attacher par quelques brins de fil à ligatures pour rendre tout le système parfaitement rigide. L’anneau qui termine la chaîne d’amarre de la bouée est engagé préalablement dans la tige a.
- La charpente soutenant le mat de pavillon (fig. 213) est formée de quatre montants en fer beaucoup plus élevés qui se terminent à un cercle horizontal; celui-ci supporte la bague dans laquelle passe le mât. Quatre bouts de chaînes
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- comprenant chacun deux gros anneaux suivent les quatre montants et servent aux manœuvres
- Fig. SIS
- de la bouée. On fixe, à l’aide d’une manivelle, à l’un de ces anneaux, l’extr.émité du second brin de la chaîne d’amarrage de la bouée.
- Ces bouées ont l’avantage d’être notablement plus légères et conséquemment de pouvoir porter un poids utile plus considérable. Mais elles sont sujettes à être submergées plus facilement, si on les charge accidentellement d’un poids un peu trop considérable, ou si l’eau vient à pénétrer dans leur intérieur en quantité un peu notable.
- Elles ont en outre l’inconvénient d’être peu visibles à distance.
- Pour les bouées de dimensions moyennes , on emploie généralement la forme ovoïde (fig. 216). La bouée porte latéralement deux simples anneaux auxquels on attache la double chaîne d’amarrage. A sa partie inférieure se trouve un fort piton avec un anneau mobile, à travers lequel on fait passer le brin le plus court de la chaîne afin que la traction s’exerce suivant le grand axe de la bouée et le maintienne dans la position verticale. Un petit viseur surmonte la bouée à son extrémité supérieure.
- a. — Immersion d'une bouée
- La bouée, dégagée de toutes ses cales, est saisie par l’un des cordages en fils de fer qui l’entourent, à l’aide d’une sorte de verrou analogue à ceux qui sont fixés sur les flancs des bouées. Le cordage est engagé dans la partie mobile du verrou dont l’autre partie forme un anneau complet que l’on suspend à une chaîne en fer avec laquelle on hisse, la bouée. Une cordelette est attachée à la bague qui, en serrant l’une contre l’autre les deux pièces du verrou, les maintient en place et retient, par suite, le cordage.
- On emploie aussi, pour le même usage, une
- sorte d’anneau coupé en deux moitiés, dont l’une peut tourner autour de l’autre, au moyen d’une charnière A (fig. 217) ; la première moitié se termine à son extrémité libre par une partie
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- aplatie B ; la seconde se prolonge par une tige G dans l’épaisseur de laquelle est pratiquée une fente en regard de B. En faisant tourner les deux moitiés de l’anneau autour de la charnière, la partie B s’engage sur la fente; on recouvre le tout d’une bague D que l’on fait glisser le long de la tige C, de manière à assurer la fixité relative de tout le système. Une goupille E qui traverse la tige C un peu au-dessus de la bague, empêche, en outre, tout glissement accidentel de celle-ci, lorsque l’anneau doit rester fermé. On soulève la
- Fig. 918
- bague D à distance, à l'aide d’une cordelette: les deux moitiés de l’anneau s’ouvrent et permettent à la chaîne, entraînée par son poids, de s’en échapper.
- La bouée garnie de sa double chaîne et de son mât de pavillon, avec les lanternes et la fusée de Holmes, le cas échéant, est hissée à l’aide d’un treuil, par dessus les bastingages; on attache l’extrémité intérieure de la chaîne au bout d’une corde que l’on a portée de la roue de relèvement, à la bouée, en passant en dehors de tout le gréement du navire. On hâle la corde sur le gaillard d’avant, jusqu’à ce que le bout de la chaîne
- paraisse sur la plate-forme. On l’y amarre à l’un des anneaux fixés sur les poutres en fer.
- Pendant que ces opérations s’effectuent, on immerge le champignon, la chaîne en fer et la longueur du filin mixte ou en chanvre jugée nécessaire, d’après un sondage fait au point même où se trouve le navire. Lorsque le dernier maillon de jonction du filin arrive sur la plate-forme, on le bosse et on le relie, d’une part, à la chaîne de la bouée et d’autre part à une corde en chanvre que l’on enroule sur le tambour de la machine de relèvement, et on amène en même temps la bouée jusqu’au ras de l’eau. On dévire à la machine très doucement, jusqu'à ce que le point de jonction de la chaîne, du filin de bouée et du cordage en chanvre, ait dépassé la roue de
- P
- CL
- K
- Fig. 219
- relèvement; si le filin de bouée ne se présentait pas de l’avant du navire, celui-ci devrait immédiatement marcher doucement en arrière. On accélère ensuite la marche de la machine et on tire sur la ficelle qui retient la bague du verrou de suspension de la bouée: celle-ci devenue libre tombe à l’eau et file rapidement le long du bord pour se placer verticalement au-dessus du filin (fig. 218). Le navire fait machine en arrière pour se dégager de la bouée et on coupe à la hache la corde en chanvre.
- Lorsque la bouée est destinée à soutenir un câble tendu supporté par un grappin, à une certaine hauteur dans l’eau, il convient d’éviter, au moment où la tension du filin se transmet du navire à la bouée, une secousse qui pourrait faire décapeler le câble du grappin. Dans ce cas, on continue à dévirer la corde en chanvre jusqu’à ce que le navire se trouvant suffisamment écarté de
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- la bouée, celle-ci soit bien d’aplomb et bien enfoncée dans l’eau et que le cordage en chanvre soit devenu complètement mou. On est certain alors que toute la tension du filin est supportée par la bouée et on peut couper le cordage en chanvre sans aucun danger.
- b. — Relèvement d'une bouée
- Pendant que le navire s’approche de la bouée, on prépare l’armement d’un canot dont tous les hommes, en cas de mauvais temps doivent être munis de ceintures de sauvetage, et ori love sur le gaillard d’avant, une certaine longueur de filin de chanvre et d’acier, en retournant ensuite la glaîne, pour que le bout en soit libre : le filin qui fait suite à la glaîne est enroulé sur le tambour de la machine de relèvement. Le navire arrivesousle vent de la bouée et s’en approche aussi près que possible ; dès qu’il a stoppé et perdu son erre, le canot est mis à la mer et se porte près de la plate-forme d'avant, d’où on lui jette l’extrémité d'un petit cordage, qui passe sur la roue de relèvement, et dont l'autre extrémité est liée au dernier maillon de la glaîne de filin. On haie le cordage à bord du canot, jusqu’à ce que le maillon du filin y soit parvenu. L’embarcation se dirige alors vers la bouée et le navire déroule au fur et à mesure le filin: arrivé à la bouée, un homme saute sur la défense en bois et introduit dans un anneau une corde dont il rejette, ensuite, le bout au canot; celui-ci reste amarré ainsi à la bouée, sans être exposé à se trouver brisé contre elle par le choc
- des vagues. L’homme retire successivement les fanaux et le mat de pavillon, coupe le bitord qui retenait sur la petite base en n (fig. 219) l’extrémité du plus long brin de la chaîne et attache, à l’aide d’une manille, l’anneau qui la termine au maillon du filin.
- Il enlève ensuite les plaques de garde qui maintiennent en place les bagues des deux verrous de la bouée, rentre dans l’embarcation, fait embarquer par le navire le mou du filin, et à l’aide d’un coup de marteau, donné sur la bague du verrou m, en fait sauter la partie mobile et dégage le plus long brin de la chaîne d’amarrage.
- Lorsque la tension du filin que la machine de relèvement continue àhâleràbord, et la hauteur de la partie immergée de la bouée lui montrent que celle-ci ne sup-porteplusle poids du cordage qui la relie au champignon, il repousse au marteau la bague du second verrou p ; le crochet mobile de ce verrou tombe et laisse échapper le brin le plus court de la chaîne d'amarrage. La bouée entièrement dégagée, est remorquée par le canot jusqu’au navire où elle est saisie par un cordage en fil de fer à l’aide de l’un des systèmes de crochets que nous avons décrits, et hissée ensuite à bord.
- Pendant ce temps, la machine de relèvement amène sur la plate-forme Panneaux: dès qu’il a dépassé la roue d’avant, on stoppe un instant pour dégager le bout libre ap de la chaîne et on le retire à la main. On procède de même un peu plus loin, lorsque se présente Panneau e auquel est relié le cordage en chanvre, qui a servi à régler l’immersion de la bouée. On amène, en
- Fig. 220
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- outre, à l’avant du navire, le bout d’un cordage que l’on relie directement avec celui qui vient de la mer et qu’on a soin de bosser préalablement. On dégage partout la chaîne, on enroule le nouveau filin sur le tambour de la machine de relèvement et, dès que les bosses sont largues, on peut reprendre l’opération du relevage.
- I. — Sondages
- Le procédé universellement employé pour mesurer la profondeur de la mer, consiste à y laisser tomber un plomb, de forme tronc-conique, très allongé , attaché à une cordelette en chanvre préalablement divisée en brasses. Un homme laisse filer la ligne entre ses doigts et a la sensation très nette de l’instant où le plomb touche le fond : il n’a plus qu’à reconnaître la division de la ligne correspondant au niveau de l’eau. En mettant du suif dans une excavation pratiquée sous la base du plomb, une petite quantité de sable, du gra-vier ou de la vase sur laquelle repose le plomb, s’y attache et remonte avec lui en indiquant ainsi la nature du sol.
- La surface rugueuse des cordes formant obstacle à leur glissement dans l’eau, on est conduit, lorsque les fonds s’abaissent, à augmenter le poids du plomb et, par suite, la force de la ligne de sonde. Jusqu’à deux ou trois cents brasses de profondeur , on peut obtenir ainsi des sondages suffisamment exacts. Au delà de cette limite, les cordes qu’il devient nécessaire d’employer présentent une surface considérable et peuvent se trouver entraînées par les courants sous-marins, en dehors de la direction verticale passant par le navire : la déviation étant d’autant plus grande que ia durée de la chute du plomb est plus longue, les résultats obtenus ainsi, au bout de deux heures , dans des fonds de mille brasses et au-dessus, peuvent être absolument erronés. D’un autre côté, le poids de la corde immergée venant s’ajouter à celui du plomb, un homme seul ne peut plus, dans les grandes profondeurs, en soulever l’ensemble et par suite s’assurer si le plomb a ou non touché le fond. Le poids de la partie déjà immergée de la ligne suffisant seul, à un certain moment, à en déterminer le déroulement, on'voit que celui-ci peut continuer ensuite, lors même que le plomb a déjà atteint le fond. La corde se love alors d’elle-même au fond de la mer et pour ainsi dire indéfiniment; la longueur de
- la ligne, lorsque le déroulement en est arrêté, n’a donc plus aucun rapport avec la profondeur que l’on veut mesurer. Le temps nécessaire à la double opération de l’immersion et du relevage d’une corde en chanvre peut atteindre ainsi cinq ou six heures, durant lesquelles il est difficile de maintenir en place le navire lui-même , d’où une nouvelle cause d’erreur qui vient s’ajouter aux autres. Si l’on tient compte, en outre, des dépenses considérables que nécessite une série de sondages exécutés dans ces conditions, oïl Voit qu’un appareil donnant avec exactitude et rapidité la profondeur de la mer, quelle qu’elle soit, en un point quelconque, était devenu indispensable pour les opérations de télégraphie sous-marine. C’est à Sir William Thomson que revient l'honneur d'avoir imaginé, en 1872, l’appareil que nous allons décrire et qui a rendu, depuis, de nombreux et importants services, non-seulement à l’industrie des câbles sous-marins, mais à la science elle-même , en augmentant et rectifiant les connaissances si imparfaites que l’on avait jusqu’alors sur le véritable profil du fond des mers.
- a. — Machine à sonder de Sir W. Thomson
- Sir W. Thomson employa , comme ligne de sonde, du fil d’acier pour pianos, de qualité extrasupérieure, de 0,7 millimètre de diamètre, pesant 6 kilogrammes 56o par mille et ne se rompant que sous un effort de 115 à 120 kilogrammes. Ce fil, dont la surface est très lisse et la section très faible, n’est pas sujet aux inconvénients que nous avons signalés pour les cordes en chanvre ; mais il a une grande tendance à former des boucles qui, à la moindre traction , donnent des coques, lesquelles déterminent la rupture du fil. Pour les éviter, il faut que la partie du fil déroulée soit toujours tendue et par conséquent qu’aucune portion n’en puisse venir toucher le fond de la mer: on arrive à ce résultat en reliant le bout du fil, par l’intermédiaire d’un anneau en fer de cinq à six centimètres de diamètre, à quatre ou cinq brasses d’une chaînette en fer ou d’une cordelette en chanvre, dont l’extrémité libre est elle-même attachée au plomb de sonde. Le déroulement s’arrêtant automatiquement et presque instantanément, dès que le plomb a touché le fond, cette longueur de cordelette est suffisante pour laisser le fil de piano suspendu dans l’eau.
- L’appareil proprement dit se compose (fîg. 220)
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- d’un tambour A en fer galvanisé très mince, d’une brasse environ de tour, construit assez légèrement pour qu’il puisse, malgré son inertie, s’arrêter une seconde environ après que le plomb est arrivé au fond : le fil de piano est enroulé sur ce tambour qui est mobile autour d’un axe horizontal B supporté par un. bâtis, que l’on peut faire glisser sur deux patins en fer K. Le frein destiné à régler la vitesse de la chute du plomb est formé d’une simple corde en chanvre G, qui est enroulée sur une grande poulie D faisant corps avec le tambour et passe sur deux poulies de renvoi E et F : l’une des extrémités G de la corde est attachée au bâtis; l’autre extrémité V soutient des poids que l’on peut faire varier à volonté.
- Les patins K font partie d’un second bâtis à l’intérieur duquel se trouve un axe J, parallèle à celui du tambour et portant trois poulies : la première L est reliée par une corde sans fin à une poulie placée sur l’axe B derrière le tambour ; la deuxième M est mise de la même manière en communication avec un treuil à vapeur ; la troisième N, placée directement sous le tambour, est creusée d’une gorge assez profonde. En avant du bâtis inférieur et dans le plan de la poulie N, se trouve une poulie P, à gorge, pouvant tourner autour d’un axe "horizontal Q ; la chape S de cette poulie est inclinée et se termine par une tige horizontale T, perpendiculaire à Q, et formant un axe autour duquel tout le système est mobile. La tige T prolongée porte un contrepoids destiné à faire équilibre au poids de la poulie P. Sur la chape S se trouvent deux petites plaques légèrement évasées, qui affleurent les bords de la poulie P et sont destinées à recueillir le fil, dans le cas où il s’échapperait accidentellement de la gorge de cette poulie.
- Pour faire un sondage avec celte machine, on stoppe le navire et on fait glisser le bâtis supérieur sur les deux patins, de manière à amener le lambour au-dessus de la poulie P ; on le maintient dans cette position à l’aide de chevilles qui traversent les patins. Le bâtis inferieur étant ordinairement placé à l’extrême arrière du navire, le tambour surplombe ainsi directement la mer. Un homme saisit le plomb par l’anneau qui termine le fil de piano et, dès que le navire a perdu son erre, abandonne le poids qui tombe à la mer en entraînant avec lui la ligne.
- On suit sur un compteur en communication avec l’axe B le déroulement du fil ; à chaque cen-
- taine de brasses immergée, on place en V une petite rondelle en plomb, dont le poids est calculé de manière à faire exactement équilibre sur le tambour, par l’augmentation de frottement de la corde du frein, au poids de 100 brasses de fil de piano. Il en résulte que la force qui détermine le déroulement du fil reste sensiblement constante à partir du moment où le plomb quitte le navire. Si le poids du plomb de sonde , de la cordelette de chanvre et de l’anneau de fer est de 18 kilogrammes, par exemple, et si la retenue exercée par le poids V, sans les rondelles additionnelles, est de 6 kilogrammes, la force d’entraînement du système mobile sera constamment de 12 kilogrammes.Dès que le plomb touchera le fond, cette force sera remplacée par la retenue du frein agissant en sens inverse avec une force de 6 kilogrammes; le déroulement sera donc arrêté presque instantanément, et on verra le tambour faire au plus encore un tour ou deux, à ce moment.
- Le compteur donne en brasses la longueur de fil déroulé. Si celui-ci est sensiblement vertical, cette longueur représente exactement la profondeur de l’eau. Si le navire est drossé par le vent ou des courants, le fil fait avec la verticale un angle que l’on mesure approximativement; on en déduit facilement la hauteur cherchée.
- Pour relever la ligne, on ramène le tambour en arrière, on fait passer le fil sur la poulie P et sur la poulie N dont elle embrasse presque toute la circonférence; on retire la corde G du frein, et on embraie, sur le treuii à vapeur, la courroie qui s’enroule sur la poulie M.
- Les rayons des poulies L et R étant calculés de telle sorte que les vitesses à la circonférence sur la poulie N et le tambour soient les mêmes, le fil s’enroule de lui-même sur le tambour : il suffit de le guider à la main, pour que la bobine de fil soit bien régulière. Lorsqu’on n’a plus que 25 ou 3o brasses de fil à relever, on arrête le treuil à vapeur et on termine l'opération à la main, à l’aide de deux manivelles dont est muni l’arbre J. La poulie P étant mobile autour de deux axes rectangulaires, se place toujours dans le plan déterminé par les deux brins de fil, celui venant de la mer et celui compris entre les deux poulies P et N ; le fil reste donc toujours au fond de la gorge de la poulie, sans risquer de se couper sur les bords et avec peu de tendance à s’en échapper.
- Lorsqu’il devient necessaire d’arrêter le fil pendant la descente ou la montée du poids, on le
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- bosse à l’aide d’une cordelette fixée par son milieu à la partie antérieure du bâtis de l’appareil ; les deux brins entrecroisés sont tournés plusieurs fois autour du fil de piano et fortement serrés, de manière à produire la retenue désirée.
- Quelquefois l’extrémité G (fig.221) de la cordc C
- du frein, au lieu d'être attachée à un point fixe, est reliée à un poids E, mobile autour d’un axe I et dont la course est limitée par un arrêt. On fait varier ce poids ainsi que le poids V d’après la vitesse de descente que l’on veut donner au plomb,
- et on obtient avec cette disposition un réglage plus facile et un mouvement du tambour plus doux.
- A bord de la Dacia> les rondelles de plomb que l’on doit ajouter au poids V (fig. 222) par chaque centaine de brasses de fil déroulé, ont été remplacées par un système automoteur très ingénieux, qui dispense de toute manœuvre pendant la descente du plomb. L’axe B du tambour est prolongé
- et porte une vis sans fin W, engrenant avec une roue dentée qui est montée sur un axe Y fileié sur toute sa longueur et terminé par un contrepoids V; ce contrepoids est relié à l’extrémité V de la corde du frein.
- Le long de l’axe Y peut se mouvoir un poids Z, fileté intérieurement et maintenu par des guides. Lorsque le fil de piano se déroule, le poids Z se déplace vers l’extrémité V de l’axe Y, augmentant ainsi la charge qui pèse sur la corde C : la longueur du pas de vis et les poids V et Z sont calculés de telle sorte que le mouvement du plomb soit uniforme. En observant d’ailleurs, à une montre à secondes le temps employé par le poids pour parcourir des intervalles de cent brasses et ajoutant au poids V ou en retirant quelques petites rondelles de plomb, on obtient rapidement et facilement, dans chaque cas particulier, une vitesse uniforme. Lorsqu’on remonte le plomb de sonde, on enlève lacorde G, mais on laisse l’axe B embrayé avec la roue d’angle de l’axe Y ; le poids Z revient ainsi naturellement à l’extrémité
- a_________c_________b_____
- _ - // ~T* a/ “
- tf’ig. 223
- W de cet axe, lorsque tout le fil de piano est enroulé de nouveau sur le tambour.
- Pour éviter la rouille du fil de piano, l’homme qui le guide pendant l’enroulement sur le tambour, le laisse filer à travers une poignée d’étoupe qu’il tient à la main. Lorsque l’opération est terminée, on retire le tambour et on le plonge dans une caisse contenant une solution de soude caustique ou de chaux : il est bon de s’assurer, à l’aide d’un papier réactif, de l’alcalinité de la dissolution, afin que l’on soit certain de neutraliser l’acide carbonique dissous dans l'eau, seule cause de l’oxydation du fer sous l’eau. La soude ayant l’inconvénient de ronger les soudures, on préfère quelquefois la remplacer par de l’huile.
- Lorsque l’on effectue une série de sondages,on doit retirer de temps en temps le tambour et le porter dans le bain de soude ou d’huile et le remplacer par un tambour de rechange, afin de prévenir l’oxydation du fil par un usage trop prolongé.
- Pour épisser l’une sur l’autre deux pièces de fil de piano, on en chauffe très légèrement les bouts que l’on enduit d’un peu de glu marine ramollie
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- par la chaleur. On en réunit les deux extrémités a b, a' b* (fig. 223) sur une longueur d’un mètre environ : tenant les deux fils par leur milieu c c\ on enroule la partie cb autour du til d a! en donnant à l’hélice un pas de 25 millimètres environ, et la partie d bf autour du fil c a \ les extrémités de ces torsades sont recouvertes sur une longueur de i o centimètres, de fil de caret bien serré autour des deux fils de piano. Quelquefois, on enroule sur les fils d’acier, réunis comme nous venons de l’indiquer, de petits fils de cuivre fin, sur une longueur de 2 centimètres environ, séparés par des intervalles vides de même longueur et on soude à l’étain toutes les torsades de cuivre.
- WüNSCHENDORFF
- (A suivre)
- LE COULOMBMÈTRE
- EOREL ET PACGAUD
- Le nombre des appareils destinés à la mesure et à la totalisation de l’énergie électrique, dépensée dans les diverses parties d’une installation d’éclairage électrique, par exemple, est relativement assez considérable. Nous ne voulons pas énumérer rapidement les principaux modèles employés jusqu’ici ; nous voulons seulement nous borner à décrire un nouvel instrument que la simplicité de sa construction alliée à l’exactitude de ses indications recommandent tout particulièrement. Nous avons pu assister à des essais du coulombmètre de MM. Borel et Paccaud; cet appareil nous a paru répondre avec assez d’exactitude aux conditions qu'on doit réclamer de tout bon compteur d'électricité. L’expérience n’est cependant pas poursuivie depuis assez longtemps, peut-être, pour qu’on puisse en tirer des conclusions définitives.
- Le compteur d’électricité de MM. Borel et Paccaud est basé, comme nombre d’autres, sur l’utilisaiion de l’action continue exercée par un électro-aimant, excité par le courant à mesurer, sur une partie mobile du même courant.
- La rotation de ce circuit mobile sous l’influence du courant inconnu donne immédiatement la mesure de son intensité ; la totalisation, au moyen
- d'un compteur quelconque , des rotations effectuées, permet d’obtenir directement la quantité d'électricité dépensée pendant un temps donné, ou l’énergie électrique absorbée pendant le même laps de temps ; dans le premier cas, on a affaire a un coulombmètre, dans le second, h un wattmè-ived Le premier appareil est naturellement désigné dans les installations de lumière électrique où la force électromotrice du courant est en général constante ; c’est aussi celui que nous décri-
- rons, d’après l’un des modèles actuellement en service.
- L’électro-aimant dont on a beaucoup varié la forme, au cours des expériences, a maintenant l’aspect général que donne la figure 1 qui représente une coupe de la partie électromagnétique de l'appareil. Les noyaux G et C' de l’électro-aimant portent une armature inférieure en fer doux A qui sert en même temps de base à l’instrument ; l’armature supérieure D est percée en son milieu d’une ouverture circulaire plus grande que le diamètre de la colonne cylindrique verticale B, en fer doux, qui est fixée au milieu de la plaque A. Le
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- champ magnétique compris entre l'armature D et le cylindre B est assez homogène et son intensité, pour des aimantations éloignées du point de saturation du fer,est sensiblement proportionnelle à l'intensité du courant excitateur.
- La partie mobile de l'appareil se compose essentiellement d’un axe vertical F terminé par des pivots très fins et tournant sur des pierres polies ; cet axe porte un certain nombre de bras métalliques tels que H. L’axe F repose sur l'extrémité de la tige B et les bras H plongent daus un bain de mercure contenu dans une auge circulaire isolée G, fixée à la colonne B.
- Lorsque l’appareil fonctionne, le courant électrique, après avoir parcouru le fil de l’électro-aimant, est conduit par la tige B à l’axe F, et de là passe par les bras H et le mercure de l’auge, à la seconde borne de l’instrument.
- Pour que le contact de l'axe F avec la tige B soit toujours assuré, le sommet de cette tige est creusé d’une cavité remplie de mercure.
- Le couple moteur qui agit sur l’équipage mobile H est évidemment proportionnel à l’intensité du champ et à celle du courant lui-même ; or, l’intensité du champ magnétique étant, pour une aimantation éloignée du point de saturation, proportionnelle à l’intensité du courant, on voit que le couple moteur est sensiblement proportionnel au carré de l’intensité du courant. D’un autre côté, l’équipage mobile est soumis à la résistance du mercure qui tend à ralentir son mouvement de rotation; mais cette résistance croît, d’après les idées généralement admises, comme le carré de la vitesse, en sorte que la vitesse de rotation de la partie mobile du circuit sera, en somme, proportionnelle à l'intensité du courant (*).
- Malheureusement, le phénomène n’est pas aussi simple dans la réalité; car il résulte des nombreux essais préliminaires que la résistance opposée parle mercure à la rotation de l'équipage est plus faible que ne l’indique la loi du carré de la vitesse ; cette loi ne devient sensiblement exacte que pour des vitesses de rotation, supérieures a celles qui sont utilisables dans un compteur de cette nature. Cette circonstance a forcé les constructeurs à ajouter à leur appareil un régulateur automatique dont l’effet est d'augmenter la résistance au mou-
- (*} Nous ferons remarquer que Weston a de'jà construit un. compteur basé absolument sur le même principe, {La Lumière Électrique, v. XX, p. i ;3.
- vement de rotation en faisant plonger les bras mobiles de H, de plus en plus profondément dans le mercure, à mesure que l’intensité du courant augmente.
- Le dispositif qui a permis d’arriver à .ce résultat est le suivant. L’axe mobile F, au lieu de reposer directement sur le cylindre B, est placé sur un petit cylindre creux I en fer doux, dont la base est à une faible distance de l’extrémité supérieure de la colonne B; celle-ci porte .un dis-
- a
- Fig.S et 3
- B R ©J
- A
- que de laiton destiné à éviter le contact direct des pièces I et B. Ce cylindre I est soutenu par une tige en laiton L, qui traverse la pièce B et qui vient s’appuyer sur un ressort R logé dans une cavité pratiquée dans la partie inférieure de B (fig. 2 et 3).
- Le fonctionnement de ce régulateur est aussi simple que régulier. Lorsque l’intensité du courant augmente, le petit cylindre I est de plus en plus fortement attiré par la pièce B ; les bras H de l’équipage mobile plongent alors plus profondément dans le mercure «, dont la résistance diminue immédiatement la vitesse de rotation.
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- OURNAL UNIVERSEL U ÉLECTRICITÉ
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- Il est facile d’arriver au réglage parfait de l’appareil pour lequel la vitesse est proportionnelle à l'intensité du courant, en faisant varier la force du ressort ou la distance entre les pièces B et I.
- Pour que l’appareil soit complet, il ne reste plus qu’à adapter un compteur de tours qui enregistre le nombre de révolutions effectuées parl’arbre F. Cet arbre porte dans ce but, à sa partie supérieure, une vis sans fin qui met en mouvement, par l’intermédiaire de rouages appropriés, une série d’aiguilles tournant devant des cadrans divisés ; afin de faciliter la lecture, la disposition des engrenages est telle que toutes les aiguilles se meuvent dans le même sens, identique à celui des aiguilles d’une montre. Les unités inscrites sur
- Fig. 4
- les cadrans peuvent être choisies arbitrairement ; on peut adopter l’ampère-heure, le lampe-heure, etc., suivant les préférences particulières de chacun. La figure 4 donné une perspective de l’appareil, tel qu’il a été construit et employé tout récemment. ..
- L’emploi du compteur Borel-Paccaud est subordonné à certaines conditions d’installation/que nous allons rapidement énumérer.
- La vitesse de rotation de l’équipage mobile, pour la plus faible quantité d'électricité qu’un appareil est appelé à enregistrer, ne peut guère être réduite à moins d’un tour par seconde; la vitesse maxima du même équipage ne peut guère non plus être supérieure à 6 tours par seconde, afin d’éviter la projection de gouttelettes de mercure. L’instrument ns peut donc être utilisé en service régulier que pour des variations d’intensité de 1 à 6. Dans ces limites, l’exactitude des in-
- dications du coulombmètre Borel-Paccaud est du même ordre que celle d’un bon ampèremètre pra-tiqueo
- Des variations d’intensité de 1 à 6 seulement, sont évidemment très rares dans les installations pratiques d’éclairage électrique, et l’emploi de l’instrument que nous venons de décrire serait forcément restreint, si les limites de ses applications étaient aussi étroites. On peut, fort heureusement, satisfaire avec facilité à toutes les exigences à l'aide d’une disposition très simple, eten utilisant la combinaison de deux ou plusieurs appareils.
- Le diagramme de la figure 5 fait comprendre immédiatement la disposition à laquelle se sont arrêtés les inventeurs. Le courant arrivé en A, traverse le solénoide à gros fil S, puis passe au travers du compteur 1 pour se rendre ensuite aux
- Fig. S
- lampes du côté B. Le compteur 1 ne devant et ne pouvant fonctionner qu’avec un courant destiné à alimenter de 1 à 6 lampes seulement, il suffit de placer à l’extrémité du levier L portant plusieurs contacts M, N, une tige de fer doux plongeant dans le solénoide. Lorsque l’intensité du 1 courant a dépassé la limite de 6 lampes, le buttoir M vient fermer le circuit du compteur n° 2 ; si la résistance de ce compteur est égale à 1/6 de celle du premier, les 6/7 du courant passent dans le ! compteur n° 2 et s’y enregistrent, tandis que le reste (1/7) continue à actionner le compteur n° 1. Le compteur n° 2 peut ainsi marquer et totaliser le courant de 6 à 36 lampes ; la combinaison des deux compteurs permet donc de satisfaire à une installation de 42 lampes.
- Si l’installation est plus considérable, il suffit d’établir un second contact N, qui ferme le circuit d’un troisième compteur, au moment où la
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- marche des lampes du circuit devient supérieure à 42. La résistance de ce troisième compteur étant choisie de manière que le courant de 4 3 lampes soit partagé, une lampe dans le compteur 1, 6 lampes dans le compteui 2 et enfin 36 dans le troisième, les trois rompteurs suffisent alors pour 6 -f“ 36 -J- 216 = 258 lampes. Un quatrième compteur permet de contrôler 6 -}- 36 -f- 216 -f- 1296 = i554 lampes. Chaque compteur occupant un volume très petit, l'ensemble des quatre compteurs, par exemple, peut être mis sous une forme très compacte et renfermé dans un espace très restreint.
- La combinaison des compteurs, telle qu’elle est exposée plus haut, est un peu compliquée, il est vrai; mais cette installation est, par contre, d’une élasticité très grande, puisque le même compteur permet, par exemple, de contrôler avec la même facilité la dépense de 1 lampe ou celle de 1554. Il est évident d’ailleurs que, dans la majeure partie des cas de l’éclairage public, le nombre de 42 lampes est une limite qui serait rarement dépassée, et c’est surtout en vue de ces installations que le compteur Borel-Paccaud a été combiné.
- Un usage industriel prolongé indiquera, sans doute, plusieurs modifications dans les détails. Quoiqu’il en soit, les compteurs que nous avons décrits, peuvent être employés déjà maintenant avec succès, dans les installations d’éclairage.
- Disons encore quelques mots relatifs à l'étalonnage des appareils.
- Cet étalonnage a lieu à l’aide d’un ampèremètre industriel et pour des vitesses différentes; une lois achevé, il n'a plus besoin d’être vérifié fréquemment, aucun aimant permanent n’entrant dans la construction du compteur. Les altérations de la surface du mercure qui entraîneraient après elle une modification de la résistance due au frottement sont lentes, si l’on a soin de recouvrir l’instrument d’une cloche en verre et d’y placer une substance hygroscopique ; ces altérations sont d'ailleurs trop peu sensibles pour pouvoir exercer une influence bien appréciable. Un filtrage du mercure à des périodes assez espacées ramène l'appareil dans ses conditions initiales.
- Tel qu’il est, avec ses avantages et ses inconvénients, le coulombmètre Borel-Paccaud peut rendre des services à l’industrie électrique et, en attendant le compteur parfait qui sera peut-être encore longtemps à venir, il pourra, dans bien des cas, en abréger l’attente.
- Ajoutons pour terminer, que ce compteur ne s’applique qu’aux courants continus; MM. Borel et Paccaud étudient actuellement un compteur à courants alternatifs sur lequel nous reviendrons.
- A. Palaz
- APPLICATION DE L’ÉLECTRICITÉ
- AU SCRUTIN DES ASSEMBLÉES DÉLIBÉRANTES
- Dans un temps où l’électricité accomplit des merveilles telles que la transmission de la parole à longue distance, la télégraphie multiple en caractères d’imprimerie, le transport de la force motrice et l’éclairage des rues et des habitations, il il peut paraître étrange qu’un problème relativement facile, l’application de l’électricité au scrutin des parlements, n’ait pas encore été résolu. Nous avons taché de combler cette lacune, et nous apportons à cet intéressant problème, une solution à la fois simple et pratique, qui permet de totaliser et d’enregistrer un millier de votes avec seulement troir électro-aimants pour les compteurs et autant pour les enregistreurs.
- La figure ci-contre donne un plan général du scrutateur électrique, à l’aide duquel il est facile de comprendre le fonctionnement du système. Chaque votant a dans son pupitre un commutateur à trois directions qui lui donne la faculté d’exprimer son suffrage sous les quatre formes suivantes: oui, non, bulletin blanc et abstention ; cette dernière expression du vote est obtenue par l’isolement du commutateur. En réalité, ccs quatre suffrages s’émettent par un commutateur à deux directions seulement, comme nous le dirons plus loin, et c’est pour faciliter l’exposition du système, que nous a joutons, pour le bulletin blanc, un fil supplémentaire, qui est supprimé dans la pratique.
- La figure ne montre que deux pupitres de votants, lesquels sont numérotés 53 et 54, par exemple ;. l’installation est identique pour tous les autres pupitres. Les flèches verticales indiquent les fils de terre ou de retour à la pile.
- La pile P est commune à tous les commutateurs, et les fils de dérivation p C R, p' O R' partant de la conduite principale O O', aboutissant à la borne centrale des commutateurs ou
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- transmetteurs CR, C' R'. Trois fils se rendent de leurs bornes extérieures, marquées 53 — , 53 b, 53 + , 54 —, 54 by 54 + , à de petits secteurs métalliques semblablement numérotés, disposés en trois séries concentriques, sur un grand plateau circulaire D D', 0’
- en ébonite. Tous les transmetteurs des votants sont ainsi reliés, par trois fils à trois secteurs du plateau D D', placés suivant un rayon ; il devient alors facile d'y recueillir le courant envoyé par chaque transmetteur dans l’un de ses trois secteurs, et de mettre successivement chaque disque d'une même série concentrique en relation avec un compteur et un enregistreur. C’est le résultat obtenu par un collecteur de votes CV, qui accomplit un seul tour du plateau par scrutin ; il est constitué par trois bras isolés l’un de l’autre et montés sur un meme axe, au centre du plateau D D'.
- Trois petits cercles concentriques figurent trois Dagues métalliques, isolées l’une de l’autre, sur lesquelles sont fixés les bras. Des frotteurs métalliques fff ' appuient constamment sur les bagues, qu’ils font communiquer avec trois fils extérieurs /ï, f*jy fk. Les bras sont munis à leur extrémité libre de balais b bf bffj qui, dans une rotation de l’axe, frottent successivement sur les secteurs de la série concentrique qui leur correspond.
- En dehors de l’opération même du dépouillement du scrutin, le collecteur de votes ne touche aucun secteur, ce qui laisse la pile isolée au repos ; il est mis en marche par le déclanchement d’un mouvement d'horlogerie à poids moteur.
- Les frotteurs f f f sont reliés par les fils //, f ji chacun à un électro-aimant déclanchant
- 1 échappement du mouvement d’horlogerie de grands compteurs F, F', F”, dans lesquels apparaissent de gros chiffres lisibles de tous les points de la salle des séances. Le compteur F" totalise
- les « non », le compteur F', les a bulletins blancs», et le compteur F, les « oui ». Il est inutile de donner de plus amples détails sur la marche des compteurs connue de tout le monde.
- 0
- Voilà quel est le fonctionnement général du scrutateur électrique pour le vote secret ; il reste à obtenir l’enregistrement des votes pour le scrutin public. L’enregistreur adopté est d’une simplicité pour ainsi dire rudimentaire, tout en donnant, sur une bande de papier, une trace écrite
- ; Pupitre N°5k
- Pupitre N° 53
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- du suffrage de chaque votant, en face de son nom et de son numéro d’ordre, sans aucune des complications mécaniques et électriques desappareils imprimeurs à roues des types. Les principes sur lesquels repose son fonctionnement sont la solidarité établie entre la rotation de l’axe du collecteur de votes et l’entraînement d’une bande de papier, et la manifestation des effets électriques résultant de la rotation du collecteur, simultanément dans les compteurs et sur la bande de l'enregistreur.
- La bande de papier, assez large, porte, imprimés à l’avance, les noms et numéros des membres votants ; elle passe au-dessus de trois styles ou molettes mobiles tournant dans l’encre et qui sont solidaires de trois électro-aimants placés en dérivationsur les circuits des compteurs F, F', F''. Si le rapport des engrenages du déroulement de la bande est tel qu’une longueur de bande d’un centimètre, par exemple, passe au-dessus des molettes, pendant que le collecteur de votes frotte sur un secteur du plateau D D', il en résultera qu’un trait à l’encre sera marque- sur la bande de papier chaque fois que le courant sera recueilli. Ce trait ineffaçable, suivant sa position à droite ou à gauche du nom du votant, indiquera son suffrage d’une façon précise. La bande de papier étant inextensible de sa nature, il y aura toujours concordance parfaite entre l’inscription du vote et la marche des compteurs, si le déroulement de de la bande, solidaire de la rotation du collecteur de votes, commence toujours à partir d’un point de repère, indiqué, par exemple, par la présence de tel numéro de la bande devant un index fixe.
- Pour obtenir l’enregistrement des votes du scrutin public, il suffira donc de mettre sur leurs contacts i i' i9 les trois lames de l’interrupteur I I' ; chaque courant qui actionnera un compteur, fera en même temps fonctionner, dans l’enregistreur, l’électro-aimant correspondant E E' ou E" actionnant l’un des styles S S' S". Après l’enregistrement, la bande est détachée du rouleau pour qu’on fasse l’attribution des divers votes, et le scrutateur est prêt au dépouillement d’un nouveau vote.
- Les principaux avantages qui résultent de cette disposition de l’enregistreur, sont que le premier venu pourra faire marcher le scrutateur électrique, et que les changements à faire aux noms des votants par suite de démission ou de décès, sont des plus faciles à faire sur les composteurs d’impres-
- sion des bandes, tandis qu’ils seraient très difficiles à exécuter sur une roue des types.
- Pour faciliter l’exposition du système, nous avons admis jusqu’ici que le commutateur de chaque pupitre était à trois directions, et qu'il était relié, par trois fils, à la rosace du collecteur des votes. Il est facile de supprimer l’un de ces trois fils et l'une des bornes du commutateur, tout en conservant l’avantage d’exprimer les votes oui, non, bulletin blanc et abstention.
- Un dispositif très simple permet d’obtenir ce résultat : il suffit de faire fonctionner le compteur F' et l’électro-aimant E' des bulletins blancs, non plus directement, mais sous la dépendance de l’action simultanée des électro-aimants extrêmes EE'\
- La borne du bulletin blanc de chaque commutateur est alors supprimée, ainsi que la série correspondante de ses secteurs, son balai b1 et son frotteur f. Les bornes oui et non de chaque transmetteur sont rapprochées l’une de l’autre, de manière, en substance, que la lame à manette puisse être mise, pour l’émission d’un bulletin blanc, à la fois sur les deux bornes, ce qui dirigera le courant simultanément dans les deux compteurs F et F'' et dans les électro-aimants E et E7. Les buttoirs de contact des électro-aimants extrêmes E E7 sont montés sur des colonnes isolées et réunies métalliquement l’un h l’autre.
- Un petit ressort-lame isolé est fixé sur chacun des leviers-styles S" et S des électro-aimants extrêmes E E7 ; le ressort-lame du levier S", par exemple, est relié, en dérivation, au fil d’entrée du courant dans Télectro-aimant E7, et le ressort-lame du levier S est relié à un circuit dans lequel sont intercalés l’électro-aimant E' et le compteur FL
- Quand les leviers-styles extrêmes viennent toucher leur buttoir de contact, leur petit ressortie touche aussi. De cette façon, une nouvelle dérivation est ouverie au courant de la pile P, chaque fois seulement que les deux électro-aimants extrêmes E E" sont actionnés simultanément. lien résulte :
- i° Que les bulletins blancs sont représentés sur la bande de l’enregistreur, par trois traits sur la même ligne horizontale ;
- 2° Que les trois compteurs F, F', F" avancent chacun d’une unité par bulletin blanc ;
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- 3° Que l’électro-aimant E' et le compteur F' ne fonctionnent pas, quand un seul des électro-aimants extrêmes K ou E" agit isolément pour enregistrer un vote oui ou non.
- Le total des bulletins blancs devra donc être déduit des totaux oui et nony pour avoir le résultat du scrutin : pour le vote public, ce total est «facile à relever sur la bande de l’enregistreur, et, d’autre part, il est donné par le compteur F' ; pour le scrutin secret, le compteur F' seul le donne.
- Avec cette nouvelle disposition, il est bien entendu que l’interrupteur I V est supprimé, et pour le scrutin secret l’on se contente d’empêcher, par un débrayage, l'entraînement delà bande de l’enregistreur, dont les leviers-styles S, S', S" oscillent sans marquer les votes.
- Grâce à cet artifice, le nombre des fils de communication nécessaires pour la marche du scrutateur est réduit d’un tiers, ce qui a beaucoup d'importance si les membres votants sont nombreux.
- La marche du compteur F' et du style S' est absolument sûre, car l’étincelle de rupture du circuit ne peut jamais éclater entre leurs buttoirs de contact et l’interrupteur constitué par les leviers S S" ; elle éclate entre les secteurs delà rosace et les balais b b", et comme les secteurs sont constamment frottés, elle n’a plus les inconvénients habituels dans les interrupteurs des relais.
- L'ensemble des dispositions que nous venons de décrire rapidement, résout complètement, et d’une façon pratique, le problème de l’application de l’électricité au scrutin des assemblées délibérantes. Le volume réduit de ce scrutateur électrique permet de le placer dans la salle même des séances, où il fonctionne sous les yeux des votants, avec toutes les garanties de sincérité et de rapidité désirables.
- Le genre de transmetteur adopté est des plus sûrs, et il a l’avantage de n’exiger de la part de choque votant, qu’une manœuvre très simple et de sens bien clair: il suffit, en effet, de porter la manette à droite pour émettre un vote « oui, » à gauche, pour un vote « non, » au milieu pour le bulletin blanc, et en dehors des contacts pour l’abstention ou l’absence.
- De petits disques en os, marqués des mots oui, non, bulletin blanc, ou absence ou abstention, sont placés sur le parcours de la manette, et indi-
- quant la position a donnera celle-ci selon le vote à émettre. Ce simple commutateur à deux bornes, sans aucune serrure ni verrou de sûreté, et place h découvert dans chaque pupitre, rend vaine toute tentative de fraude en la faisant tourner contre son auteur. En effet, le malheureux votant que la passion politique pousserait à réunir subrepticement les deux bornes de son commutateur pour exprimer un double vote au scrutin secret, aurait émis simplement un bulletin blanc.
- De plus, si l’on considère que le transmetteur est à signaux permanents, on reconnaîtra que ce système remplit entièrement ce désidératum exprimé par M. Sadi Carnot (*), qu’il faut « qu’on parvienne à trouver des dispositions qui laissent le député entièrement maître de son vote pendant un temps suffisant, et libre de le modifier à son gré jusqu’à la clôture du scrutin. »
- Par l’adoption de ce système, il n’y aurait donc rien de changé aux habitudes des parlementaires, qui ont toutes facilités pour le vote, même sans que leur présence à leur siège soit nécessaire, si avant de quitter leur pupitre, ils ont pris soin de mettre leur transmetteur sur le contact correspondant à leur vote.
- Il n’y aurait rien de changé, si ce n’est qu’un génie ailé, l'électricité, au moment où tous les votants auraient déposé h leurs places respectives leurs bulletins de vote définitif, les recueillerait instantanément, les totaliserait suivant leur nature, et les enregistrerait par catégories sur une feuille.
- Disons aussi que la personnalité du vote est parfaitement assurée par suite de la position des transmetteurs dans des pupitres fermant à clef, et qu’il est matériellement impossible d’émettre deux ou plusieurs votes dans un même tour de scrutin.
- En résumé, le résultat atteint par ce scrutateur électrique, est d’opérer, en une minute environ, la totalisation et l’enregistrement d’un nombreux scrutin. Devant ce progrès assez sensible qui donne un gain de temps si considérable, il est permis d’espérer que la méthode actuelle trop primitive et trop lente des urnes et des bulletins, avec
- (*) « Rapport fait au bureau de la Chambre des Députés au nom de la sous-commission chargée d’étudier une modification au système de votation, par M. Sadi Carnot, député. » — Paris 1884, imprimerie de la Chambre des Députés.
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- leur dépouillement et leurs pointages interminables, ne tardera pas à disparaître, à moins qu’il ne se trouve par le monde plus de partisans des anciennes diligences que des express modernes.
- P. Le Goaziou
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Horloge de contrôle de M K. Fuclis (')
- Les appareils de contrôle ordinaires fixent le moment auquel un signal a été donné, à l’aide
- wt m,
- Fig 1
- d’un trait marqué sur la bande de papier de l’appareil ; cette bande de papier se meut avec une vitesse constante, et cette vitesse est d’autant plus grande que l'exactitude de l’enregistrement doit être plus grande ; il en résulte que pour plusieurs genres de signaux où cette dernière condition
- p) Elektrateclinisçhe Zeitschrift, n" 7, 1887.
- doit être remplie, la dépense de papier est très considérable.
- Il peut même être utile que le signal imprimé indique directement l’heure à laquelle il a été donné, ce qui permet de supprimer le mouvement continu de la bande de papier.
- L’appareil suivant, imaginé par M. Fuchs rem-
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- I 4' |
- Fig. r.
- plit parfaitement ces conditions, et permet même de noter le moment du signal à une minute près. Sur un axe o (fig. 1), sont montées deux roues, dont l’une S, est visible sur la figure, l’autre S2 ne l’étant pas. La roue S, fait un tour par jour, la roue S2 un par heure, à l’aide d’un mouvement d’horlogerie particulier. S, est divisé en 24, S2en 60 parties égales qui sont pourvues de numéros formés par des caractères d’imprimerie faisant saillie sur le pourtours des roues ; les deux joues et w2 portent deux marques saillantes m, et m.2 ; deux bras T et P, des deux côtés de w sont mobiles autour des axes t et p, et portent deux appendices t et n ; ils peuvent être ainsi, sous l’influence de la roue R qui est munie de tiges 8, projetés contre les marques wt.
- Le premier bras porte un encreur b qui enduit de couleur la marque m ; le second conduit la bande de papier qui passe sur le coussinet k, qui facilite l’impression du signal.
- La roue R, généralement enclanchée, est commandée par un mouvement d’horlogerie très-puissant,
- Cette roue est déclanchée sous l’influence du courant électrique ; la pointe 8, projette alors le bras de l’encreur b contre la marque wt, la laisse retomber; aussitôt après, la pointe S4 fait mouvoir à son tour le bras P et presse le papier contre la marque wt et les types des deux roues S, et S2 : on a alors une inscription qui a l’aspect reproduit figure 2 :
- Cette inscription indique, par exemple, que le
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- signal a été donné à 3 heures, 17 minutes, 20 secondes environ. On peut, en iaisant mouvoir la roue des minutes quatre fois plus vite, par exemple, obtenir des intervalles quatre fois plus grands pour les inscriptions des fractions de minutes. A. P.
- Galvanomètre Uppenborn
- On a souvent utilisé, dans la construction des galvanomètres, là répulsion de deux pièces de fer doux, aimantées de la même manière par un solénoïde, à l'intérieur duquel elles sont placées et où elles se meuvent : galvanomètres Hummel, Edelmann, Imbof, etc.
- M. Uppenborn, l’électricien bien connu de Munich, a repris cette forme de galvanomètre et a breveté un nouveau dispositif, dans lequel les masses de fer doux sont cylindriques et conaxiales; leur rotation a alors lieu dans le solénoïde, de
- Fi a. t et S
- manière à assurer le passage du nombre maximum de lignes de force, et cette rotation est réglée par l’action d’une force antagoniste, en général la pesanteur.
- La figure 1 représente Tuile des formes de l’appareil; les parties b, b sont fixes, tandis que c, c font partie d’un cylindre monté sur pointes et auquel est fixé l’aiguille.
- Pour que la rotation ait lieu, il faut qu’il y ait une légère dyssimétrie originelle et le mouvement a lieu de manière à augmenter cette dyssimétrie.
- Un galvanomètre de ce genre peut, évidemment, servir à la mesure des courants alternatifs en employant des pièces de fer doux assez minces.
- Dans une autre forme (fig. 2), les cylindres de fer doux sont, en outre, munis de joues latérales ; enfin, on peut augmenter l’action, en ajoutant encore une armature également formée d’une partie de cylindre, mais placée à l’extérieur, et diamétralement opposée aux autres. E. M.
- Quelques constantes des bobines des appareils télégraphiques et téléphoniques
- Nos lecteurs qui ont suivi nos Revues et en général les publications périodiques avec attention, ont dû remarquer l’importance toujours plus grande que prend dans toutes les parties de l’électricité, en particulier dans l’étude d’un grand nombre d’appareils, le facteurde la self-induction.
- Il n’y a pas très longtemps, que celle-ci a cessé d’être une abstraction mathématique introduite dans quelques calculs théoriques, et ce n’est que lentement que les ingénieurs électriciens se sont habitués à la faire intervenir dans les calculs journaliers.
- La première condition pour qu’il en puisse être ainsi, c’est d’avoir à sa disposition un certain nombre de données numériques exactes à ce sujet ; cela est surtout necessaire pour les petits électroaimants des appareils télégraphiques, pour les-
- i
- quels on ne peut pas calculer les valeurs des constantes d’induction, comme on peut le faire pour les circuits magnétiques presque fermées, par une méthode semblable à celle qui est aujourd’hui connue pour la prédétermination de la caractéristique des machines dynamos.
- Nous pensons donc devoir reproduire ici un certain nombre de coefficients d’induction des bobines de quelques appareils télégraphiques et téléphoniques, qui ont été déterminés par MM. Vaschyet de la Touanne (*).
- Pour montrer l’importance de la self-induction, ceux-ci ont donné les courbes d’établissement du courant d’un circuit comprenant un certain nombre d’éléments de pile, une self-induction et une résistance constante, dans les deux cas, où les piles sont groupées en série , ou bien suivant la combinaison qui assure, avec courant constant, le maximum de celui-ci, soit lorsque la résistance de la batterie est égale à celle du circuit extérieur.
- f1) Voir Annales Télégraphiques, navembre - décembre 1886.
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- La figure montre bien l’avantage qu’il y aurait pour une émission courte, à employer le premier groupage, lors même que le courant final est plus faible.
- Une même remarque peut se faire également au sujet de la question de savoir s’il convient de relier en série ou en quantité les bobines d’un relais, et l’expérience a conduit à cette dernière solution, bien que pour le courant final l’effet soit également plus considérable dans le premier cas.
- Nous choisissons parmi les nombreuses déterminations qu’ont faites MM. Yaschy et de la Touanne, celles qui nous ont paru les plus intéressantes pour le praticien. Quant aux méthodes employées pour la mesure des coefficients d’induction, nous ne nous y attarderons pas ; on en connaît assez actuellement pour n’être pas embarrassé ; celles adoptées par les auteurs sont basées sur l’emploi du pont de Wheatstone ou du galvanomètre différentiel, avec introduction de capacités variables. On obtient les constantes d’induction sous la forme du produit d’une capacité par le carré d’une résistance ; celles-ci étant exprimées en farads et en ohms les résultats calculés le sont en fonction de l’unité pratique qui vaut ioa centimètres.
- Dans le tableau suivant, r désigne la résistance L le coefficient de self-induction et M celui d’induction mutuelle.
- I, — Appareils télégraphiques
- r L
- Electro-aimant d’appareil Morse, pa- ohms
- lette sur le buttoir de repos.......... 5oo 6,27
- Bobine c’appareil Morse avec noyau. 25o 1,94
- Electro-aimant d’appareil Morse, sans
- armature> avec culasse................. 5oo 75
- Electro-aimant d’appareil Morse armature au contact.;.;................. i3,7
- Electro-aimant d’appareil Morse,
- Bobine 1, sans noyau;............ 242 o,233
- — 2; — ............. 242 0,265
- Les deux bobines en dérivation...... 121 0,127
- Récepteur Wheatstone : Circuit complet L-T............................ j,i 26 15,77
- Circuit L-T r,................... 563 3,6
- Circuit Tr-T,.......................... 563 3,6
- Electto-aimant d’appareil Hughes palette au contact.................... 1,245 11,72
- (t) .Comparez Rasmusben et Dorn; La Lumière Electrique, v. XXIII, . 57g.
- Galvanomètre à miroir pour câbles. 4,443 3,8
- Relais Baudot simpR, armature en
- place................................ ig3 0,349
- IL — Appareils téléphoniques
- Annonciateur Sieur ...................... 17g o,gi5
- Annonciateur Sieur, devant avoir au
- repos l’armature au contact....... 494 2,5
- Bobine d’induction pour poste central M = 0,14 : Induit................... 200 i,io5
- inducteur........................ inappréciable
- Bobine d’induction de microphone
- d’Arsonva! M = o,o5 : Induit..... j5o 0,43
- Inducteur........................... i,5 0,0067
- Téléphone d’Arsonval.................... 219 0,15
- — Ochowicz..................... 87 0,026
- — Ader modèle ordinaire ... • 5o 0,21
- — Siemens..................... 227 0,17
- La connaissance de ces chiffres ou du moins de
- leur ordre de grandeur est absolument indispensable dans toute étude théorique sur les transmissions te'léphoniques à grandes distances , par exemple, si l’on veut sortir de la pure abstraction et assigner à chaque phénomène son rôle aussi bien quantitativement que qualitativement.
- E.; M.
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L’ÉTRANGER
- Allemagne
- Statistique des coups de foudre en Allemagne. — M. G. Hellmann vient de publier quelques données statistiques relatives au nombre de coups de foudre en Allemagne, parmi lesquelles je relève les faits suivants.
- On sait que le nombre des coups de foudre va en croissant d’année en année ; néanmoins, il y a quelques parties de l’Allemagne? le Schleswig-Holstein, le grand Duché de Bade, le grand Duché de Hesse-Darmstadt, où ils ont notablement diminué.
- 11 paraîtrait que la foudre tombe beaucoup plus souvent sur les toits en chaume que sur les toits couverts en tuile ou en ardoise, la proportion étant de 7 à 1.
- La foudre tombe sur les églises 39 fois, et sur les moulins à vent 5 2 fois plus fréquemment que sur les bâtiments ordinaires. Plus les maisons sont réunies en groupes, et moindre est la chance d’un coup de foudre pour chacune d’elles. En
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- .85
- Prusse, la probabilité est cinq fois plus grande à la campagne que dans les villes.
- De tous les incendies qui ont lieu à Berlin, par exemple, il n’y en a que 0,2 à o,3 0/0 qui sont causés par la foudre.
- Les causes des variations du nombre des coups de foudre qui frappent les batiments et les personnes, doivent être rapportées exclusivement à des phénomènes terrestres, et non aux phénomènes cosmiques. Le rapport, qu’on a cru trouver entre le nombre de coups de foudre et les taches du soleil, ne se confirme pas.
- Le nombre moyen de personnes tuées par la foudre en Allemagne pendant les i5 années comprises de 1869 à 1883 est, pour un million d'âmes :
- En Prusse................de 4.4
- Au grand Duché de Bade de 3.8
- En France................de 3.1
- En Suède.................de 3.0
- La nature géologique du terrain, et son régime hydrographique en particulier, exerce une influence considérable sur le nombre des coups de foudre. Si l’on désigne par 1 le nombre de coups de foudre sur un sol calcaire, il y en aura 2 pour un sol marneux, 7 pour un sol argileux, 9 pour un sol sablonneux, et 22 pour une terre grasse. C’est à cette circonstance que l’Allemagne du Sud et l’Autriche doivent leur immunité relative quant aux coups de foudre, par rapport aux plaines de l’Allemagne du nord.
- Parmi les arbres, les chênes sont le plus souvent frappés par la foudre, les hêtres le plus rarement. Si l’on désigne par 1 le nombre de coups de foudre tombant sur des hêtres, il y en aura t5 sur des sapins, 54 sur des chênes, et 40 sur les autres arbres. La foudre frappe de préférence des arbres malades, des arbres solitaires, ceux qui se trouvent au bord d’une plantation, et surtout les arbres d’une hauteur comprise entre 16 et 20 mètres. Elle tombe plus souvent sur le tronc des arbres que sur leur cime, (la proportion étant presque de 3 à 1); elle va directement à la terre dans la plupart des cas, et ne saute sur un second arbre que très rarement (3 0/0). En descendant le tronc, la foudre suit généralement les fibres longitudinales, mais il y a des cas où elle suit une trajectoire compliquée, faisant même quelques fois deux tours complets autour du tronc.
- L\ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE A BERLIN. --- Dgns Une
- des dernières séances des autorités municipales de Berlin, on a accordé la concession de l’éclairage électrique du boulevard « Unter den Linden » et sa continuation à travers la place de l’Opéra, la nouvelle rue Kaiser Wilhelm.
- Le Unter-den-Linden est la rue la plus importante de Berlin et celle qui est la plus fréquentée par les étrangers ; c’est là que se trouvent le palais de l’Empereur, celui du Prince Impérial, les hôtels des Ambassades de France et de Russie, l’Université, l’Opéra, etc; un grand nombre d’hôtels, de cafés et de magasins de toutes sortes.
- On voit que l'éclairage convenable de ce boulevard estuneaffaire de la plus grande importance, et l’on conçoit l’intérêt avec lequel les Berlinois ont suivi le cours des délibérations, et la satisfaction avec laquelle on a partout accueilli la décision définitive.
- La distance à éclairer est de 1800 mètres à peu près, commençant au Brandenburger Thor et se terminant à la Spandauer Strasse. Il y aura 108. foyers à arc de 12 ampères et à peu près 2000 bougies, dont 16 serviront à l’éclairage de la promenade au centre du boulevard, et seront suspendus à 66 mètres de distance l’un de l’auire par un câble tendu entre deux poteaux d’une hauteur de 8 mètres et demi. Huit foyers seront placés sur le pont Kaiser Wilhelm, qui fait suite à la rue, et 84 lampes seront distribuées le long des deux trottoirs, à 40 mètres de distance l’une de l’autre. On se propose d’éteindre toujours à minuit toutes les lampes au centre du boulevard, et la moitié des autres.
- Si l’on compare l’éclairage projeté avec celui actuellement installé dans la Leipziger Strasse, on constate un grand progrès au point de vue de l’intensité de l’éclairement ; les lampes de la Leipziger Strasse ne prennent qu’un courant de 1 1 ampères (ce qui fait une différence de 10 0/0 à peu près) ; les poteaux de la Leipziger Strasse sont placés à y5 mètres de distance l’un de l’autre,, tandis que, dans le nouveau projet, la distance est de 40 mètres; enfin, dans la Leipziger Strasse, les foyers sont placés à 5 mètres et demi au-dessus du sol, et nous avons dit que dans le nouveau projet, cette hauteur sera de 8 mètres et demi, ce qui donnera un éclairage de sol plus uniforme.
- Quelques ingénieurs du gaz avaient objecté au projet que, vu la grande intensité lumineuse des foyers électriques, et la grande distance qui les
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sépare, l’éclairage du sol serait extrêmement inégal ; mais le professeur Hagen, dans son rapport, combat cette objection.
- ' Une des qualités qui rendent les foyers électriques propres à l'éclairage des rues, des places publiques, et des grandes salles, vient de ce qu’ils n’émettent pas une lumière uniforme dans toutes les directions, mais que la plus grande partie de la lumière est projetée sous un angle d’à peu près 60 degrés par rapport à la verticale, et que, par suite, les objets éloignés de la source lumineuse reçoivent relativement plus de lumière que ceux qui en sont plus rapprochés. Dans cette direction, la quantité de lumière émise est à peu près 5 fois plus forte que celle, des rayons horizontaux, vu que des rayons émis sous une inclinaison de 20 ou 25 degrés contre la verticale. En étudiant un éclairage par lampes à arc, on ne doit nullement calculer que l’intensité de l’éclairement du sol diminue comme le carré de la distance à la source lumineuse ; en réalité cette diminution est bien moins rapide.
- Avec un éclairage au gaz, par contre, les becs émettent, en chaque direction, la même quantité de lumière, l’intensité lumineuse diminue comme le carré de la distance, et, par suite, des foyers à gaz intensifs donneront toujours un éclairage beaucoup plus inégal que celui obtenu par des lampes à arc, pourvu toujours que celles-ci soient placées à une hauteur convenable.
- La station qui fournira le courant pour l’installation projetée est la station de la Friedrich Strasse, tout près de Unter den Linden.
- D’après le calcul des entrepreneurs, la société Staedtische Elektri^itaetswerke,. qui, du reste, vient de changer son nom en celui de Berliner Elektri\itaetsn>erke, l’installation sera complète dans le courant de l’été 1888.
- Réunion des naturalistes f.tmédecinsallemands.
- —• A l’occasion de la dernière réunion des naturalistes et médecins allemands, qui vient d’avoir lieu à Wiesbade, M. le professeur Pfaundler d’Inspruck a montré à la section de physique un nouvel appareil d’induction de sa construction, qui sert à démontrer les expériences fondamentales de l’induction magnéto-électrique dans les conditions les plus simples.
- Les appareils en usage jusqu’à présent ne permettent, pour la plupart, que des expériences d’induction dans le cas de circuits fermés ou de
- spirales, et cependant, il est important de pouvoir démontrer les effets d’induction auxquels est soumis un conducteur linéaire limité, lors d’un changement quelconque dans le champ magnétique.
- Pour faire cette expérience, M. Pfaundler fixe horizontalement, sur un support, un aimant d’acier assez fort. Sur les extrémités de l’aimant sont posées des pièces en bois, dont la surface représente des surfaces équipotentielles de l’aimant.
- A l’extrémité, la surface de niveau a presque la forme d’une petite sphère d’où partent 2 5 fils de cuivre, dont la forme correspond à celle des lignes de force du pôle magnétique. Deux de ces tiges de cuivre sont toujours reliées, par des vis de pression, avec les fils d’un galvanomètre à miroir sensible.
- Si l’on fait glisser la long des lignes de force un tilde cuivre rectiligne, lorsqu’il y a courant, il est indiqué par le galvanomètre.
- Mais on constate que, pour tous les mouvements du conducteur dans le cours desquels il ne coupe aucune ligne de force, aucun courant n’est engendré.
- A l’autre extrémité, la surface de niveau est une sphère d’une vingtaine de centimètres, dont la surface est divisée par des méridiens et des parallèles, en trente surfaces telles que le même nombre de lignes de force passe à travers chacune. Quelques lames de cuivre fixées dans la direction des méridiens et des parallèles forment une voie, sur laquelle repose un conducteur de cuivre qu’on peut déplacer.
- Le courant ainsi engendré est transmis par la voie au galvanomètre. Cette expérience peut aussi être faite quantitativement, c’est-a-dire qu’on peut dimontrer que la force électromotrice est proportionnelle au nombre de lignes de force coupées dans le même sens.
- M. Pfaundler a montré, aussi, une petite machine dynamo-électrique du système Pacinotti-Gramme, qui est construite dans le but spécial d’indiquer ses propres lignes de force à l’aide de limaille de fer.
- A l’aide de cet appareil on peut montrer i° l’état du champ magnétique après l’éloignement de l’armature 20, comment ce champ est modifié par l’armature au repos, et 3°, comment il est modifié par l’armature au mouvement.
- Les lignes de force qu’on obtient peuvent être fixées à l’aide d’une solution de laque ;M. Pfaun-
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- dler a montré à la section de Physique des fantômes ainsi obtenus.
- H. Michaelis
- Angleterre
- Sur un nouveau contact électrique.— M. E. W. Serrell, de New-York, a communiqué à la British Association, un mémoire sur un procédé destiné à assurer un bon contact électrique, dans tous les cas où les contacts solides ou à mercure ne fonctionneraient pas. Le procédé consiste à employer un solénoïde ou un petit électro-aimant placé près du contact et traversé par la totalité ou par une partie du courant, quand le circuit est fermé. Lorsque le contact est établi, même très imparfaitement, l’aimant ou la bobine sont excités et agissent sur une armature dont le jeu rend le contact plus intime et fait frotter les deux surfaces l’une contre l’autre.
- Le procédé peut s’appliquer à un grand nombre d’appareils, et M. Serrell l'a déjà employé avec succès dans des dévideuses automatiques, pour la soie en cocon ; il a ainsi obtenu des contacts parfaits pendant très longtemps et dans des conditions qui, autrement, auraient donné lieu à des difficultés très grandes.
- Une machine rotative hydraulique. — A la réunion de la British Association, M. A. Rigg a communiqué un mémoire et exposé un modèle d’une machine rotative, qui peut présenter un certain intérêt au point de vue de la commande des dynamos. Dans ce type de machines, les cylindres tournent autour d’un axe, et les pistons autour d'un autre ; la distance entre les deux axes représente la course. En modifiant la distance entre les axes, on modifie aussi laJongueur de la course, de même que la puissance en chevaux.
- Comme il est facile de régler les centres, même pendant la marche du moteur, on a un moyen commode pour proportionner la dépense d’eau au travail à effectuer, ce qui présente un avantage dans le cas d’un travail variable, comme par exemple, la commande d’une dynamo. Un moteur de ce genre a été essayé pour une installation de 100 lampes. La distance entre les deux axes peut, de plus, être modifiée par un moteur hydraulique indépendant, communiquant avec le régulateur.
- Commutateurs et supports de lampes en porcelaine. —* MM. Dorman et Smith, (24 Brozenose Street), à Manchester, ont introduit l’emploi de la porcelaine pour la fabrication des accessoires de l’éclairage électrique domestique, tels que les commutateurs et les supports des lampes. La fi-
- Fig. 1
- gure i représente leur commutateur muni d’une pièce fusible; comme il n’entre que du métal et de la porcelaine dans la fabrication de ces appareils, ils sont pratiquement incombustibles et inaltérables par l’humidité. Le bras de contact
- est maintenu à droite ou à gauche au moyen d’un ressort disposé de manière à le déplacer rapidement dès que le circuit est interrompu, de façon à éviter la formation d’un arc. Toutes les communications sont faites à la surface extérieure, et chaque commutateur est pourvu d’une pièce fusible de sûreté ; le tout est recouvert d’un couvercle également en porcelaine,
- La figure 2 représente le support de lampe éga-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- lement en métal et en porcelaine; les communications s’établissent automatiquement, dès que le support a été vissé en position.
- U N NOUVEAU PROCÉDÉ DE PRÉPARATION DES ALLIAGES!
- au moyen de l’électrolyse. — M. H. Warren a donné une méthode qui permet d’obtenir des alliages métalliques, au moyen de l'électrolyse ; un; des métaux est à l’état de fusion, et sert de cathode ; il est en contact avec la substance qui renferme le métal qui y doit être allié.
- L’appareil employé se compose d’un creuset conique profond, au fond duquel est fixée une électrode en graphite qui pénètre de quelques centimètres à l’intérieur. Le restant de la tige est préservé de l’oxydation par un tube en fer couvert de borax. La partie extérieure de cette tige est pourvue d’une borne et reliée au pôle négatif d’une pile. Ce creuset est chauffé dans un petit fourneau jusqu’à ce que le métal soit amené au point de fusion.
- Par exemple, pour la préparation du bronze silicieux, on place dans le creuset une certaine quantité de cuivre métallique avec une certaine quantité de silico-fluorure de potassium qui forme, une fois fondu, une couche d’environ 5 centimètres. Un gros fil de platine, relié au pôle positif de la pile est fixé de manière à plonger légèrement dans la masse fondue de silico-fluorure, ; mais non dans le cuivre fondu, ce qui metirait les tout en court-circuit. L’action qui en résulte est instantanée. Il se produit, au contact du fil de platine, de lourdes vapeurs blanches d’acide hy-dro-fluorique, le fluorure est décomposé et le silicium à l’état naissant s’unit avec le cuivre pour former unalliage.cassant, qui peut être transformé en bronze silicieux par la méthode ordinaire.
- Il est facile d’obtenir du bronze phosphoreux de la même manière ; quand on remplace le cuivre par du fer, on peut ainsi obtenir du fer siii-cieux.
- On peut aussi décomposer la cryolithe en contact avec du zinc, et par des procédés convenables on peut volatiliser, le zinc et obtenir de l’aluminium pur. Jusqu’ici M. Warren n’a pas pu obtenir des alliages satisfaisants de magnésium et des terres alcalines: barium, strontium et calcium.
- • L’aimantation de l’acier manganifère. — La Lumière Electrique a déjà donné des renseignements complets sur les travaux de MM. Barrett
- et Hopkinson sur ce sujet ; le professeur J. A. Ewing et M. W. Low ont récemment fait un grand nombre d’essais relatifs à l’aimantation d’échantillons de l’acier manganifère de MM. Hadfield de Sheffield. Nous rappelons que cet acier contient 12 o/o de manganèse et o,8 o/o de carbone.
- MM. Ewing et Low ont appliqué à ce métal la méthode d’aimantation intense que j’ai décrite dans une de mes dernières lettres.
- Un morceau de ce métal a été aimanté entre les pôles d’un électro-aimant puissant excité par un courant de 40 ampères. L’induction magnétique (Bï, à l’intérieur de la partie rétrécie, s’élevait à 7,700 unités C. G. S., tandis que dans l’air, le champ n’était que de 5,700 unités C. G. S.
- La valeur du rapport entre l’induction et le champ était presque constante, quand le champ variait d’environ 1000 à 5 200. Les valeurs de ce rapport, calculées d’après les observations, diffèrent un peu, mais ne semblent pas subir une variation continue. La valeur moyenne du rapport est de i,45; c’est donc ce chiffre qu’il faut admettre pour la perméabilité
- Dans cette expérience, les parties coniques que retient la partie centrale reliée à l’électro était en acier manganifère. Si on emploie du fer doux, et que la partie rétrécie et très courte, soit seule en acier manganifère, on obtiendra, pour l’induction, jusqu’à i5ooo unités C. G. S.
- La moyenne du rapport entre le champ et l’induction était alors de 1,46 ; dans ce cas, l’intensité d’aimantation était comprise entre 3oo et 400 unités C. G. S.
- Ces expériences prouvent que, même sous l’influence de forces magnétiques s’élevant à 10.000 unités G. G. S., la perméabilité reste à peu près constante.
- MM. Ewing et Low pensent qu’il y aurait intérêt à employer ce métal pour les plaques de fondation, supports, etc., des machines dynamos ; le résultat serait un peu moins favorable qu’avec le bronze, mais beaucoup meilleur qu’avec la fonte.
- La valeur de l’un»té de résistance de l'association britannique. — A la dernière réunion de l’Association britannique, le professeur H. A. Rowland a donné la valeur définitive de l’unité de résistance électrique de l’Association, telle qu’elle a été déterminée par la commission amé-
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- ricaine. La valeur donnée en 1876 était : 1 unité B. A. = 0,9878 ohm.
- Dans la dernière détermination, on s’est servi des méthodes de Kirchhoff et de celle de Lorenz.
- La première a donné une valeur de 0,98646 ± 40 et la seconde 0,9864 ±18; son erreur probable est donc de moins de la moitié de celle de la première méthode.
- Le professeur Rowland a également déterminé la résistance d’une colonne de mercure de 1 m.m.2 de section et de 100 centimètres de longueur, et a trouvé 0.95349 unités B. A. (').
- L’électricité atmosphérique. — A la même réunion, le professeur L. Weber de Breslau a communiqué un mémoire sur quelques observations de l'électricité atmosphérique, qui prouvent que l’augmentation de potentiel semble être une fonction linéaire de la hauteur; mais la présence des poussières dans l’air, troublerait cette relation simple.
- La terre représente une surface équipotentielle et les autres surfaces équipotentielles sont parallèles, mais se rapprochent au-dessns des montagnes.
- Le professeur Schuster a fait remarquer que des courants de convection dans l’air, tendraient à réduire le potentiel de la terre, ou bien à égaliser le potentiel à l’intérieur de la terre même. Le professeur Everetta également fait remarquer que l’évaporation et l’entraînement de l’électricité par les gouttes de pluie, donneraient lieu à des inégalités.
- D’après le professeur Rowland, la terre serait naturellement électrisée d’une façon uniforme, s’il n’y avait pas des courants d’air dans la partie supérieure de l'atmosphère qui accumulent l’électricité atmosphérique aux pôles, où elle produit les aurores boréales. A l’équateur il reste donc un espace moins électrisé, et où l’électricité tend à revenir, c’est ce qui donne lieu aux orages qui y sont plus fréquents qu’ailleurs.
- Il suppose donc qu’il y a une circulation continue d’électricité,
- M. R. Abercromby a proposé uu plan pour l’observation systématique des orages dans la Grande Bretagne.
- {') D’après ccs chiffres (2'"* méthode) on trouverait pour l’ohm 106,3 c. ni. de mercure. N. D. L. R.
- Sir W. Thomson a appuyé le plan de M. Abercromby pour l’établissement d’observatoires, en remarquant que c’était une des branches de la météorologie les moins connues.
- Cette question nous ramène à celle des dégâts, causés par la foudre; tous les ans, les dégâts matériels sont considérables ainsi que le nombre des accidents de personnes.
- Si je ne me trompe, le nombre annuel des accidents mortels serait de 200 à 3oo.
- Je ne connais pas le chiffre exact, pour le Royaume-Uni, car on n’a pas recueilli les statistiques avec le même soin. Mais tous les étés, les mêmes accidents se reproduisent, et, malgré les comités qui ont étudié la question de la protection contre la foudre, il y a toujours beaucoup d’ignorance en ce qui concerne la pose des paratonnerres et leur entretien.
- Le professeur Tyndall et d’autres ont dernièrement appelé l’attention de la presse sur cette négligence et la nécessité d’essayer périodiquement les paratonnerres a été amplement démontrée. Il faudrait non-seulement les construire, mais encore les placer suivant les données scientifiques, et il faut les faire essayer par des électriciens sérieux.
- Si le gouvernement 11’entreprend pas la surveillance des paratonnerres, comme il a celle des bâtiments, cette- surveillance pourrait être faite, dans l’intérêt du public, par un syndicat composé de savants connus et compétents. Les savants attachés au syndicat, ou qui en feraient partie, devraient déterminer les conditions de protection et élaborer un règlement qui serait suivi par leurs agents. Ces derniers devraient aussi, de temps en temps, essayer les paratonnerres et donner des certificats constatant leur bon état.
- De cette manière, le public prendrait confiance dans la protection offerte aux bâtiments, car un paratonnerre défectueux est souvent plus dangereux que l’absence de toute protection.
- J. Munro
- Autriche
- L’institut de physique de l’Université de Prague est placé sous la direction d’un physicien éminent, M. le professeur E- Mach, dont les travaux importants touchent à presque tous les problèmes de la physique.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Dans ces derniers temps, une série de recherches ont été' faites dans cet institut, dont les résultats ont été mentionnés en partie dans La Lumière Electrique. Je vous dirai aujourd’hui quelques mots d’un électromètre à anneau de garde à lecture directe construit par un des élèves de M. Mach, M. G. Jauman, et qui est susceptible de rendre de grands services.
- L’électromètre dont nous allons donner la description, a été fait en vue de rendre ses indications indépendantes de l’observateur, ce qui n’est pas le cas de celui de S. W. Thomson ('). Cet essai a été (ait en vue d’expériences actuellement en voie d’exécution.
- Le disque qui remplit très exactement l’ouverture centrale de l'anneau de garde, et qui a un
- Fig. 1
- diamètre d’environ 8 centimètres, est pourvu d’une suspension trifilaire d’un rayon d’environ 1 centimètre formé par trois fils très longs. Ce disque porte en outre un barreau aimanté, dont la force directrice est presque égale à celle de la suspension, au moyen de laquelle l’aimant est placé normalement au méridien. Quoique le poids du disque soit assez élevé (100 grammes), ce dispositif est très sensible aux variations du poids causées par l’action des attractions électriques. Une force d’attraction d’un gramme correspond, dans ce cas, à une déviation de 0,075 en mesure d’arc. Les déviations sont rendues apériodiques par un amortisseur en cuivre, et les lectures se font au moyen d’une lunette et d’un miroir.
- Soit N S (fig. 1), le méridien, O le pied de la verticale, ns l’axe de l’aimant, nof l’angle dont ont tourné les points inférieurs de la suspension par rapport aux points supérieurs fixes, et enfin a.
- p) Voir Maxwell, El. and Magn. 1873, p. 271 (2 14J.
- la déviation produite par suite de l’attraction e'iectrique f. Nous avons alors
- [ F + f + cos (0 + «) = C cos a
- formuie dans laquelle F est le poids de la plaque mobile et de l'aimant augmenté de la moitié du poids des fils de suspension ; T une constante introduite par le moment de torsion des fils ('), et enfin C une constante qui dépend de la force directrice de l’aimant.
- On peut, au moyen de cette formule, en tirer ,/en fonction de a.
- L’auteur développe du reste cette formule, en y faisant intervenir l’angle que peut faire l’axe de la lunette avec la perpendiculaire du méridien, ainsi que celui que l’aimant peut également faire, pour
- Fig. 2
- une charge nulle, avec cette direction ; nous n’entrerons pas dans ces développements.
- Pour tarer l’appareil, on dispose un petit poids k de i,5 gr. que l’on peut, ou non, faire reposer sur le disque mobile pendant les mesures ; ce poids est suspendu à un fil de cocon. Au moyen de ce poids on peut produire une déviation qui permet de calculer le facteur de réduction.
- La plaque mobile C C de l’électromètre (fig. 2) est en laiton d’une épaisseur de 0,7 m. m. et d’un rayon de 4,025 c. m. ; elle est reliée au moyen du tube R à une petite plaque P P sur laquelle on peut placer le poids -t. Celui-ci est suspendu par un fil de soie d’une longueur convenable à un petit levier commandé à une distance de deux mètres.
- (’) La constante T est de la (orme T = 3 t r_i, dans laquelle t représente le moment de torsion de l’unité de longueur par unité de torsion, et r le rayon de la suspension.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 191.
- Si l’appareil est bien réglé , on peut enlever le poids et le remettre sans ébranler la lourde plaque de l’électromètre.
- L’aimant M M traverse le tube R qui porte également le miroir S dans une ouverture au-dessous de l’aimant. L’un des pôles oscille dans un espace creux pratiqué dans un bloc de cuivre d’un poids de 1,9 kilo. Les oscillations deviennent ainsi apériodiques.
- Les fils de suspension traversent trois trous coniques pratiqués dans la plaque P , suivant un cercle d’un rayon de 1 c.m. ; l’emplacement de ces trous est déterminé avec soin et la dernière partie est faite avec une aiguille très fine. Le bout du fil qui passe dans ce trou est fondu et la petite boule qui se forme assure un attachement solide.
- La suspension est représentée en coupe sur la figure 3. Elle se compose d’une plaque de laiton AA qui peut tourner autour d’un axe vertical,
- Fig. 3
- elle est guidée et maintenue par trois vis K et fixe les fils de suspension dans trois trous coniques b qui correspondent exactement à ceux de la plaque P. Ces fils font un léger coude en passant dans les trous et aboutissent à des treuils W.
- Les vis de réglage S servent à assurer l’horizontalité de la plaque C C de l'électromètre.
- Le poids de cette plaque dépasse 46 grammes, celui de l’aimant est de 48 grammes. La position stable d’équilibre que prend l’appareil, même pour des charges et décharges subites, provient en grande partie de ce poids.
- Si l’on emploie des disques légers, une faible dissymétrie dans l’attraction électrique donne lieu à un déplacement si considérable du centre de gravité que la plaque oscille violemment pendant la déviation, surtout avec des décharges brusques. Cette oscillation latérale se manifeste aussi, mais moins, avec les plaques lourdes si l’horizontalité est très défectueuse.
- Cette stabilité de l’équilibre provient probablement du fait, que dans l’électromètre à armatures j
- planes, le déplacement du disque dans deux directions (dans son plan) ne modifie pas ia configuration du système. Pour l’électromètre à cylindre (voir plus bas) cela n’est juste que pour une direction , et cela n’a pas lieu du tout dans l'appareil sphérique. Aussi, a-t-il fallu prendre des précautions spéciales pour en limiter la mobilité, et sans que ces dispositifs puissent assurer à ces électromètres une stabilité aussi complète que celle qu’on obtient dans l’électromètre plan.
- Le poids considérable du disque le rend robuste et d’une construction aisée. Le moment par unité de volume de l’aimant s’élève à environ 3o unités C G S, le rayon de la suspension est d’environ 1 c.m. et sa longueur de 370 c.m.
- Une longueur aussi considérable n’est cependant applicable qu’à la mesure de potentiels très élevés, parce que, avec ces dimensions, la dilatation des fils, par suite du changement de la température ambiante et du poids auxiliaire, peut faire baisser le disque de 0,1 m.m. La modification de la capacité qui en provient, ne permet de faire une correction exacte, que si la distance entre la plaque fixe et l’anneau de garde est au moins de 2 centimètres. Pour des mesures de potentiels très faibles, on ne peut donc dépasser une longueur de 5o centimètres au plus.
- Pour obtenir une sensibilité égale, il faudrait réduire le rayon de la suspension à o,5 c. m. ; on pourrait alors rapprocher les plaques jusqu’à 2 m.m. Il vaudrait mieux, dans ce cas, avoir une plaque mobile de mêmes dimensions, mais en aluminium ; on pourrait alors prendre un aimant beaucoup plus léger. Le changement de niveau qui a lieu avec la suspension trifilaire, en supposant que celle-ci soit inextensible, est tout à fait insignifiant (*).
- Avant de fixer l’aimant à la plaque mobile, la torsion moyenne des fils est réduite à zéro au moyen des treuils W (fig. 3) qui peuvent être tournés autour d'un axe vertical, et l’on peut s’assurer que cette torsion a été éliminée, en
- f1) Il convient de prendre des fils en argent, en partie, à cause de la grande résistance à la traction de ce métal comparée à son élasticité, mais surtout à cause de sa grande conductibilité spécifique. Pour éviter un abaissement considérable du collecteur, il convient également de chauffer les fils plusieurs fois jusqu’à 180° C, au moyen d’un courant d’une intensité d’environ b ampères, pour en enlever les petits nœuds qui s’y trouvent toujours et j qui s’allongent sous l’action d’un poids.
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- plaçant le poids it sur la plaque P, qui ne doit pas subir de rotation.
- Une fois l’aimant fixé, on l’amène dans la ligne E — O, en tournant la plaque AA (fig. 3).
- L’appareil entier, y compris la suspension, est enfermé dans une boîte de bois dont les parois sont recouvertes de feuilles d’étain. Cette enveloppe extérieure, la suspension, le disque mobile, et l’anneau de garde sont reliés à la terre.
- Dans un local soumis à des variations de température, il faut faire en laiton le tube qui supporte la suspension.
- La durée d’oscillation du disque est au moins de 25 secondes, ce qui est avantageux dans le cas de mesure de potentiels variables. Dans le cas où cette inertie serait incommode, on peut diminuer la sensibilité de la suspension ; mais si on veut conserver celle-ci, on pourra prendre pour partie mobile, un disque en acier tungste'nique aimanté et supprimer l’aimant M ; on pourrait également employer des aimants pour renforcer le champ magnétique directeur.
- Dans tous les cas, le rayon de la suspension est augmenté, ce qui augmente d’autant la durée d’oscillation.
- Du reste, l’inconvénient des grandes durées d’oscillation est contrebalancée par l’apériodicité, et, en outre, par la constance très grande du zéro, qui n’a pas besoin ainsi d’être souvent déterminé.
- On pourrait éviter l’influence des petites variations du zéro, provenant des modifications du champ terrestre, (on voit l’analogie de la disposition avec le variomètre bifilaire de Gauss) qui, par les temps d’orage, donnent lieu à beaucoup de difficultés et diminuent l’exactitude. Il faudrait, à cet effet, comparer les lectures de l’électromètre avec les indications d’un variomètre.
- L’échelle d’un variomètre animé du même mouvement que l’électromètre devrait donc être réfléchie dans la lunette de ce dernier, et il faudrait se servir d’une division de cette échelle, en place du trait du fil de la lunette.
- On peut recommander également la balance trifilaire que nous venons de décrire, pour toutes les opérations de pesées continues. On remplace alors la plaque du collecteur par l’objet à peser. La balance trifilaire se distingue des autres balances à lecture continue, comme les balances à ressorts, du pendule des tangentes, etc., par cet avantage que l’objet à peser ne se déplace pas sensiblement pendant l’opération.
- Parmi les électromètres antérieurs, il y en a deux qui permettent des pesées continues, l’électromètre à cylindres de MM. E. Bichat et R. Blondot C) qui est pourvu d’une balance des tangentes, et l’électromètre sphérique de M. G. Lipp-mann (2), dans lequel on se sert d'un système trifilaire formant pendule des tangentes, placé entre les sphères.
- Ce dernier possède, sur l’électromètre plan, cet avantage que, pour mesurer le potentiel, on n’a qu’à déterminer la répulsion des deux hémisphères.
- On évite donc une mesure de longueur comme dans l’électromètre de Thomson. Cet avantage est perdu dans le deuxième modèle de l’électro-mètre de M. Lippmann, dans lequel les hémisphères d’un rayon de 3,9 ç. m. sont entourés
- d’une sphère de protection d’un rayon de 4,9 c. m.
- Nous pouvons incidemment parler d’un modèle modifié de cet électromètre, dans lëquel cet avantage semble conservé, et qui sera prochainement appliqué, à titre d’essai, à cette balance trifi-filaire.
- La force f avec laquelle se repoussent les hémisphères d’une sphère d’un rayon a au potentiel V renfermées dans une sphère de protection d’un rayon h est donnée par la formule :
- C) Journal de Phys. 2° série, t. V, 188Ü, p. 3a5 et 439, et La Lumière Electrique, vol, XX, p. 72.
- (2) Journal de Physique, t. V, i88t>, p. 323. — Voir La Lumière Electrique, vol. XX, p. 3o. — Le professeur Macli a également parlé d’un électromètre pareil, dans une conférence à l’exposition de Vienne en i883. Voir Zeitsch. des élecktr. Vereins Wien, H. XI et Xll.
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- Il suffit donc, pour éviter une mesure exacte de b et de a, de choisir le rapport entre a et b, de sorte que le facteur ne diffère de l'unité que par un facteur de correction.
- Si l’on commet une erreur de p, pour cent, en
- mesurant a et b, le rapport ^ n’est donc faux, dans
- le cas le plus défavorable, que de deux pour cent,
- et f% dans le rapport de i à (i 4-Jii^LYsi Ton
- 100 b)
- choisit le rapport ~ = 10, (par exemple, b = 3o
- centimètres, a = 3 centimètres environ), il suffit, pour une erreur finale de i o/o, d'avoir une exactitude de 1/2 0/0, pour les mesures de longueur, tandis qu’il faudrait 1/16 0/0 dans le modèle de M. Lippmann.
- En outre, l’influence d’une erreur de sphéricité et de l’excentricité devient négligeable. Dans ce modèle, on dispose à l’extérieur de la sphère de protection B (fig. 4), une balance trifilaire I, telle que nous l’avons décrite, et munie d’un miroir S, et on y suspend par un fil de verre traversant la sphère B, l’hémisphère supérieur de la sphère A.
- J. Kareis
- 1885, pour un générateur d'électricité à fourneau.
- M. Berliner rappelle l’action bien connue de la chaleur sur les propriétés magnétiques, et ajoute:
- « Si on place en face du pôle d’un aimant muni
- Fig. 1
- d’une bobine de fil une armature de fer, portée au rouge vif, le champ ne sera pas troublé ; mais si l’armature en se refroidissant atteint la température du rouge sombre, elle est aimantée, et un courant momentané est induit dans la bobine.»
- On peut,naturellement, avoir uneséried’aimants
- États-Unis
- Les machines pyro-magnétiques. — Nous pouvons compléter l’article paru récemment dans La Lumière Électrique au sujet du moteur pyro-ma-magnétique d’Edison, par la description suivante, extraite du journal Science, du 7 mars 1884, page 274, d’une machine due à M. Ch. Mac Gee d’Ann-Arbor dans l’Etat de Michigan. On verra que son invention ressemble beaucoup au dispositif de MM. Thomson et Houston.
- L’auteur employait un anneau de fil de fer d’environ i3 centimètres de diamètre (fig. 1) chauffé en b par un bec Bunsen et soumis à l’action d’un aimant ou d’un électro-aimant ; avec ce dernier, M. Gee a obtenu un travail de 3oo grammes-centimètres en 6 minutes.
- L’auteur remarque, très justement, que la source d’énergie est le bec Bunsen, et il conclut que la chaleur spécifique du fer aimanté doit être plus grande que celle du fer neutre.
- De son côté, M. E. Berliner de Washington, l’inventeur bien connu du microphone de ce nom, rappelle un brevet qu’il a pris en Amérique, en
- Fig. S
- pareils, et en reliant les bobines du circuit, et en refroidissant alternativement les armatures, on produira ainsi un courant continu.
- L’un des dispositifs qu’on pourrait réaliser, est représenté sur la figure 2 : A est un aimant percé d’un trou, B la bobine, K est une plaque ou dis* que de fer, fixé à l’intérieur de l’anneau en laiton L placé à la partie supérieure du fourneau.
- ) L’armature K est chauffée au rouge vif par les gaz,
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- mais si on envoie dans la chambre réservée au dessus de K, un courant d’air au moyen du soufflet M , on pourra refroidir assez cette armature, pour qu’elle soit aimantée de nouveau et un courant sera induit en B.
- L’auteur indique encore le principe de l’autoexcitation et la manoeuvre automatique du soufflet. On voit que cette disposition est assez bonne, en ce qui concerne l’échauffement et le refroidissement de l’armature K, mais au point de vue magnétique, elle est détestable. La variation du flux de force magnétique, produite dans la bobine par l’aimantation et la désaimantation de cette armature était insignifiante.
- Un nouvel indicateur de polarité. — La Lumière Électrique a dernièrement publié la des-
- cription d’un appareil imaginé par M. W. J. Hammer pour l’indication de la polarité d’un circuit dans un système d’éclairage électrique à incandescence. Cet instrument était basé sur la décomposition chimique d’un sel. M. L. G. Vil-son de des Moines, dans l’Iowa, se sert également depuis quelque temps d’un dispositif représenté sur la figure i.
- Le support de l'a lampe contient un petit galvanoscope dont l’aiguille est maintenue au zéro par un aimant permanent de sorte que l’appareil peut fonctionner dans n’importe quelle position. Le support porte une lampe Edison reliée aux deux bornes de sorte que le circuit est com-
- plété par la bobine du galvanoscope et la lampe ; quand les fils à essayer sont fixés dans ses bornes, l’aiguille donnera une déviation dans un certain sens, suivant le sens du courant. Une borne et un des côtés de l’échelle sont marqués d’une étoile et la déviation aura lieu dans ce sens, si le pôle négatif est relié à cette borne. Un cordon souple terminé par deux contacts à ressort permet également d’appliquer directement l’appareil aux bornes d’un compteur jEdison, indiquant ainsi la polarité ; la lampe s’allume en même temps, ce qui est commode quand les compteurs sont installés dans des endroits obscurs.
- J, Wetzler
- NÉCROLOGIE
- M. G. Kirchhoff
- Les journaux allemands nous annoncent la mort de M. le professeur Kirchhoff, de l’Université de Berlin.
- Le défunt était certainementl’un des plus éminents physiciens de son pays, et on peut ajouter, de son temps ; sa mort laissera un grand vide parmi cette pléiade de savants qui sont l’honneur de la seconde partie du dix-neuvième siècle, MM. W. Weber, Helmholz, W. Siemens, Glausius, sir W. Thomson, Joule, etc., pour ne citer que ceux qui touchent de près à l’électricité.
- L’activité scientifique de G. Kirchhoff a embrassé un grand nombre de domaines de la physique; mais presque tous ses travaux rentrent dans la partie mathématique de cette science ; le seul travail qui présente un caractère nettement expérimental a été fait en collaboration avec M. Bunsen : nous avons nommé l'analyse spectrale, son plus beau titre de gloire. Il en a d’ailleurs cherché les fondements théoriques et a établi les lois mathématiques qui relient les pouvoirs d’émission et d’absorption des corps (1).
- (*) Sur la théorie de la lumière et l’analyse spectrale : Ueber die Fraunhofer’schen Linien (1854).
- Ueber die Zusammenhang zwischen Emission und Absorption von Licht und Waerme.
- Ueber das Verhaeltniss zwischen dem Emissonsvermœ-
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- A côté de ses recherches sur la lumière Kirchhoff a traité un grand nombre de problèmes de l’élasticité ('), de l’hydrodynamique (2), de la thermodynamique (3) et enfin de l’électricité; nous allons examiner d’un peu plus près cette partie de son œuvre.
- En électrostatique, il a étudié plus particulièrement le problème de la répartition de l’électricité sur deux sphères conductrices, en développant les résultats obtenus en premier lieu par Poisson (*) ; et celui du condensateur plan, avec ou sans an ^ neau de garde ; ses formules relatives à ce dernier problème sont souvent employées (5).
- Dans l’électrodynamique , Kirchhoff a étudié l’un des premiers ces problèmes dans lesquels il faut faire intervenir à la fois les phénomènes de l’électrostatique et les propriétés des courants ; c’est ce qui se présente en particulier dans les décharges oscillatoires des bouteilles de Leyde (fi) et surtout dans l’étude des phénomènes électriques dans les câbles sous-marins (r).
- Dans l’un et l’autre de ces problèmes , il a pu trouver des résultats nouveaux, même après Sir W. Thomson.
- Mais, là où il a été le premier, croyons-nous, c’est dans l’établissement des formules relatives à la transmission de l’onde électrique le long d’un fil, en tenant compte, et de sa capacité, et des phénomènes d’induction électrodynamique (s).
- Ce travail a souvent été repris depuis, il a servi à l’établissement de la théorie électromagnétique
- gen und dem Absorptionsvermœgcn der Koerpcr für Waerme und Licht.
- Thermische Analyse durch Specti albeobachtungen.
- Untersuchungen über das Sonnenspecirum und die Spectren der chemischen Elemente (1862).
- {') Ueber das Gleichgewicht und die Bewegung einer Elastischen Scheibe etc.
- (2) Zur Théorie freicr Flussigkeitsstrahlen.
- Ueber stehende Schwingungen des. Wassers etc.
- ('•’) Ueber einen Satz der mcchanischen Waermethcorie und cinige Anwcndungen desselben etc.-
- (l) Ueber die Vertheilung der Elektricitaet auf zwei leitenden Kugeln 186 r etc.
- F) Zur Théorie des Condensators.
- (°) Zur Théorie der Entladung der Leydener Flâsche, 18G4.
- (7) Zur Théorie der Bewegung der Elektricitaet in unter-seeischen oder unterirdischcn Telcgraphendrœhtcn, 1877.
- (8) Ueber die Bewegung der Elektricitaet in Drachtcn, 1857.
- de la lumière, et récemment encore, on a employé ses formules pour essayer de jeter un peu de clarté sur le problème si complexe de la transmission téléphonique à grande distance.
- Dans cette partie de l’électrodynamique qui ne traite que du régime permanent, Kirchhoff a également traité quelques cas intéressants de la distribution des lignes de courant dans les conducteurs à deux dimensions ('). C’est à l’occasion de l’un de ces problèmes qu’il a établi ses célèbres formules : S RI = SE et S 1 = 0, sur la répartition du courant dans les réseaux de conducteurs rectilignes, formules auxquelles son nom est lié d’une manière indissoluble.
- Citons encore quelques problèmes sur le magnétisme induit, sur la conductibilité thermique et électrique et enfin sur les phénomènes de déformation des corps par leur polarisation galvanique, et nous aurons donné une idée de la belle carrière qui vient de se terminer (2).
- Le dernier travail que nous connaissions de lui, a été publié, en 1886, dans les Annales de Wie-demann\ c’est un développement de ses premières recherches sur le problème des deux sphères.
- Gustave Robert Kirchhofl était né à Kœnigsberg en 2824 ; son maître fut le célèbre Neumann, un mathématicien comme lui ; il fut successivement professeur libre à Berlin et professeur extraordinaire à Breslau ; en 1854, il était professeur ordinaire de physique à Heidelberg, et enfin il occupait, depuis 1875, la chaire de physique mathématique à l’Université de Berlin. C’est de la même année que date son entrée à l’Académie des Sciences de cette ville.
- M. Kirchhoff était membre correspondant de l’Institut de France et Commandeur de la Légion d’Honneur.
- E. Meylan
- (!) Durchgang eincs elelurischen Stromes durch cinc Ebenc, 1845.
- (2) Les principaux travaux de M. Kirchhoff, qui ont paru dans les Annales de Poggendorff, dans les Monats-berichte de l’Académie de Berlin, le Journal de Crelle, etc., sont réunis dans ses trois ouvrages :
- Gesam melte Abhandlungen von G. Kirchhoff, Lepzig, 1882.
- Untersuchungen über das Sonnenspectrum und die Spectren der chemischen Elemente, von G. Kirchhoff und R. Bunsen.
- Leçons de mécanique et de physique mathématique, 1SS6.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- RÉSUMÉ DES
- BREVETS D’INVENTION
- délivrés depuis le i*T janvier 1 S8~
- 182342. — MAIN (22 mars). — Perfectionnements
- APPORTÉS AUX ACCUMULATEURS ÉLECTRIQUES
- Les accumulateurs ne chôment jamais. Voilà encore deux brevets qui s'y rapportent : dans le premier, M. Main raconte qu’il a perfectionné les piles secondaires de Planté, en faisant des électrodes avec des plaques minces accolées les unes contre les autres, face à face. Ces plaques sont perforées pour laisser passer le liquide qui monte suffisamment par capillarité entre les plaques pour
- F' D F'
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- les bien oxyder. Seulement, comme les plaques minces s'usent assez vite, et qu’alors, il y a lieu de craindre que la conductibilité de l’électrode ne diminue par trop; de distance en distance il a placé, dans son assemblage de plaques minces, quelques-unes plus épaisses pour pallier à l’inconvénient que nous venons de signaler.
- Maintenant, regardez un peu les figures et vous comprendrez mieux la chose. L’électrode À est, vous le voyez, composée d’un grand nombre de plaques minces B au milieu desquelles apparaissent les plaques C plus épaisses, le tout réuni par les rivets D. Les plaques sont percées de trous multiples E, ayant la forme circulaire dans le dessin; mais l’inventeur prétend qu’il vaut mieux varier les formes et ne pas adopter un type uniforme. Après tout, c’est peut-être d’un meilleur effet. Les plaques sont suspendues da .s le bain au moyen ne deux oreilles en sàiilies FF' qui leur sont soudees, et le groupage est fait par l’intermédiaire des bandes I Y.
- Enfin, le couvercle de la boite est rempli de goudron entre les saillies KK', et pour que les électrodes ne se touchent pas, au lieu des tiges transversales ordinaires,
- M. Main emploie des boulons MN en caoutchouc durci, qui ne diminuent presque pas la surface active.
- Tout cela, cà fait, parait-il, un accumulateur parfait.
- 182350. —MÉSEROLE (22 mars 1887). — Perfectionnements DANS LES ACCUMULATEURS ÉLECTRIQUES
- Ce second brevet pris quelques heures plus tard que celui qui précède,nous informe que M. Méserole a imaginé aussi un excellent accumulateur en plongeant des plaques de plomb et de zinc dans un bain mercuriel, composé par exemple de sulfate de mercure, d’une solution de sulfate de zinc et d’acide sulfurique libre. Si l'on fait passer, dit-il, un courant électrique dans l’élément, il se forme une couche poreuse au pôle zinc positif, qui absorbe du mercure et du zinc, alors que le pôle négatif s’oxyde; et pendant la décharge une pile ainsi formée peut donner une force électromotrice de trois volts.
- Maintenant, quelles sont les réactions qui ont lieu dans les deux phases ?
- Pendant la charge, le zinc et le mercure se déposent en môme temps qu’il se forme du paroxyde de plomb au pôle négatif. Pendant la décharge, on pourrait simplement admettre comme dans les accumulateurs Planté que l’hydrogène se combine avec l’excès d’oxygène sur l’élément négatif; mais M. Méserole croit que la réaction dans son cas est plus compliquée. Suivant lui, le dépôt de zinc et de mercure se dissoudrait, le zinc déplacerait une partie du mercure dans le sulfate de mercure, le mercure à son tour déplacerait l’hydrogène dans l’acide libre, qui se combinerait avec l’oxygène de l’élément négatif.
- Enfin, une partie du mercure se porterait à l’état d’oxyde sur le pôle négatif, et toutes ces réactions s’ajouteraient pour donner à l’accumulateur sa si grande force électromotrice.
- 182385. — PIEPER (23 mars 1887). — Un électroaimant A ARMATURES MULTIPLES APPLICABLE AUX MESURES.'
- Si vous prenez un électro-aimant quelconque, et que vous lui adjoignez plusieurs armatures retenues chacune par un ressort antagoniste rég’able, de manière à ce que chaque attraction corresponde à une intensité donnée, eh bien, vous aurez fait la môme chose que M. Pieper, Il est évident, en effet, qu’un pareil instrument, empiriquement taré peut constituer un ampèremètre ou un voltmètre plus ou moins gradué suivant le nombre d’armatures et l’éloignement des limites extrôines. Le cas échéant, cela peut servir; mais heureusement, il y a mieux.
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- 182406. — LAURENT-CÉLY (24 mars 1887). — Procédé DE FABRICATION DU PLOMB SPONGIEUX POUR ACCUMULATEURS.
- Comme il y a vraiment longtemps que nous n’avons parlé accumulateur, voilà un brevet qui tombe à point et qui va vous faire connaître un procédé nouveau de fabrication du plomb spongieux, dans lequel les deux actions chimique et électrique interviennent l’une après l’autre.
- On prend d’abord un composé quelconque de plomb : oxyde,1 chlorure, sulfure, etc., puis on le fond et on le coule dans un cadre de plomb ou de plomb antimonieux. Si le composé choisi est fusible, c’est très simple; mais dans le cas contraire on le mélange avec des oxydes qui le rendent fusible.
- Toutefois, si c’est sur de la litharge que l’on opère, il sera bon de se servir d’un creuset fait avec des os calcinés et agglomérés, qui résistera bien à l’action de l’oxygène pendant la fusion. Ces plaques ainsi préparées seront ensuite plongées dans un bain d'eau acidulée, et on les réunira de manière à ce qu’elles constituent l’électrode négative de cette sorte de voltamètre, alors que des plaques de charbon intercalées constitueront le pôle positif. Il ne restera plus qu’à faire passer un courant électrique. En effet, pendant l’élcctrolyse, l’eau se décomposera, l’oxygène se dégagera sur les plaques de charbon, et l’hydrogène se portant sur le plomb, se combinera avec le corps allié au plomb, pour laisser finalement celui-ci percé de trous comme une éponge.
- 183375. — ROSOOR (5 mars 1887). — Multiplicateur
- (( POLYATRACTE » D’iNDUCTION
- Le multiplicateur au nom ronflant que vous venez de lire est constitué par plusieurs bobines d’induction qu’on peut, à volonté, au moyen d’une sone de commutateur suisse, mettre séparément ou toutes ensemble dans un circuit. Dans quel but exact? nous n’en savons rien, à vrai dire; d’ailleurs nous vous livrons telle quelle la seule et unique revendication que comporte le brevet :
- « Je revendique la combinaison permettant de mettre simultanément ou séparément par un commutateur, dans un circuit téléphonique, une ou plusieurs bobines d’induction de résistances égales ou inégales, suivant qu’il plaît ou non d’en ajouter ou retrancher.
- 182431. — BENK (25 mars 18S7). Caissier électrique
- AUTOMATIQUE
- Est-ce le caissier, le vrai, le seul qui ne puisse hier en Belgique ? Non, celui que nous vous présentons n’est qu’un tourniquet analogue à tous ceux qu’on monte aux
- portes des expositions, mais, qui ne peut tourner, c’est-à-dire, livrer passage, que si dans une bo îte attenante le visiteur a laissé tomber une pièce de monnaie de poids déterminé. Le dessin ci-contre va vous faire comprendre.
- K est un tourniquet à quatre branches, solidaire de son axe C, sur lequel est claveté, au-dessous du plancher D, un disque m présen ant à sa circonférence quatre entailles 11 à 90 centimètres les unes des autres et dans lesquelles successivement vient se loger un crochet r empêchant ainsi la barrière de tourner. Ceci dit, portez les yeux sur la partie supérieure droite de la figure représentant en coupe la boîte S et son contenu, et vous allez voir comment une pièce de monnaie peut débrayer le tourniquet. C’est très simple. Quand la pièce pénètre dans la boîte par l’ouverture E, elle vient porter sur le bras h du levier B qui à l'autre extrémité, est muni d’un poids g exactement égal à celui de la pièce nécessaire.
- E
- ____________________I *
- Ce levier prend alors la position horizontale; mais comme il est monté sur l’extrémité d’une branche de levier A déjà équilibré par le poids /*, ce deuxième levier bascule de droite à gauche, et dans ce mouvement amène en contact le poids /et la borne I. A ce moment, la disposition des circuits vous dit ce qui arrive; le courant de la pile se f:rmc sur l’électro-aimant M qui, attirant le crochet r, débraye le tourniquet et vous permet de passer. Naturellement cela ne dure qu’un instant, -car, par le bascule du levier A, la pièce de monnaie glisse de la palette h pour tomber au fond de la boîte et laisser remonter le levier qui rompt en même temps le circuit.
- Si vous voulez frauder et introduire une pièce de valeur moindre, par suite, trop légère, le tourniquet ne manœuvrera pas, car il faut un poids déterminé pour faire basculer le levier. Bien mieux, si vous voulez faire la manœuvre avec une pièce du diamètre voulu, mais plus lourde que celle que vous devez, là encore vous n’obtiendrez aucun résultat. En effet, l’introduction de cette pièce fera bien basculer le levier B, mais ce mo .vcment sera trop brusque et la pièce glissant aussitôt, le levier A n’aura pas le temps d’amener en contact les pièces f et I.
- Il va sans dire que la combinaison de leviers que nous venons de décrire peut s’appliquer.aussi bien à toute es-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pèce de machine automatique qu’au caissier. D’ailleurs, le brevet de M. Benk contient aussi la description d’une balance automatique, fondée sur le même principe et sur laquelle nous n’avons pas un mot à ajouter.
- 182514..— MAC EVOY (29 mars 1887). —Perfectionnements DANS LES AMORCES ÉLECTRIQUES ET DANS LE MÉ-CANISNK A FEU DES CANONS SE CHARGEANT PAR LA CULASSE.
- Nous ne pourrions pas vous dire, même sommairement
- quelle utilité sérieuse on trouverait, à la guerre, dans l’invention de M. Mac Evoy.
- Il y a, peut-être, des cas particuliers où ce système trouverait application ; c’est possible: mais, comme nous ne pourrions vous les signaler, nous nous bornerons à vous exposer succinctement ce que renferme le brevet.
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- ------n
- D’abord, construction d’une amorce spéciale : celle-ci est représentée en coupe figure 1.
- Elle se compose d’un tube A, au fond duquel est une capsule B. Dans cette capsule se trouve une pièce G, ayant la forme que nous indiquons, et qu’une douille D non conductrice isole de B.
- Le tout est coiffé par une capsule F contenant en G la poudre et percée d’un orifice F', par où le feu doit gagner la gargousse. Enfin, un fil de platine E réunit électriquement à travers la poudre la pièce G avec la circonférence extérieure de B.
- Dans la figure 2, vous voyez en E où cette amorce vient se placer dans la culasse du canon, contre la gargousse D. A est la chambre, B le bloc de culasse, ce bloc est, dans son intérieur, entaillé de manière à loger les tiges
- F, G, H, I. Un ressort à boudin F' maintient les tiges F et G, de manière à ce que la pointe F ne soit pas en contact avec la base de la pièce C de l’amorce. Les tiges H et I sont maintenues de la même manière; mais, lorsque le canon chargé, on vient à presser le bouton I, celui-ci venant au contact du ressort R, met d'abord les tiges I, H,
- G, F en communication avec la pile K, dont l’autre pôle est relié déjà à la chambre et à la douille A de l’amorce ; lorsqu’on continue la pression sur le bouton, au moment où la pointe F touche la pièce G, le fil de platine incandescent met le teu à la poudre.