La Lumière électrique
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d‘Électricité
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- DIRECTEUR Z
- Dr CORNELIUS HERZ
- APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ LUMIERE ÉLECTRIQUE — TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE SCIENCE ÉLECTRIQUE, ETC.
- TOME TRENTE-SEPTIÈME
- PARIS
- AUX BUREAUX DU JOURNAL
- 'il, — BOULEVARD DES ITALIENS, — 3.1
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- LA
- LUMIERE ÉLECTRIQUE
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- DIRECTEUR !
- Dr CORNELIUS HER2
- APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ LUMIERE ÉLECTRIQUE — TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE SCIENCE ÉLECTRIQUE, ETC.
- TOME TRENTE-SEPTIÈME
- PARIS
- AUX BUREAUX DU JOURNAL
- 'il, — BOULEVARD DES ITALIENS, — 3l
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XII* ANNÉE (TOME XXXVII) SAMEDI 5 JUILLET 1890 No 27
- SOMMAIRE. — Chemins de fer et tramways électriques; Gustave Richard. — Sur les rhéostats; A. Hess. — Le tannage électrique; A. Rigaut. — Chronique et revue de la presse industrielle : Compteur à courant alternatif Blathy. — Un nouveau photomètre, par le professeur Edward L. Nichols. — Les stations principales et secondaires de là Compagnie de Chelsea.— De l'amplitude des vibrations d’une membrane de téléphone, par Ad. Franke. — Mort foudroyé.— Galvanomètre magnétostatique de Sir’William Thomson. — Blanchiment électrique du papier. — Revue des travaux récents en électricité : L’effet du changement de température sur le point critique du fer de Villari. — Sut les variations diurnes de l’aiguille aimantée à Kiew. — Emplqi de l’électricité en savonnerie. — Fabrication des accumulateurs. — Variétés : Les expériences de M. Hirsch sur les coups de feu des chaudières à vapeur. — Bibliographie : Les Navires Célébrés, par M. Wilfrid de Fonvielle; librairie Hachette. — Faits divers.
- CHEMINS DE FER ET
- TRAMWAYS ELECTRIQUES
- Les tramways à câbles aériens sont, comme nous l’avons dit dans notre précédent article (*) de beaucoup les plus employés aux États-Unis, et, parmi les tramways de ce genre, ce sont les systèmes à câble unique avec retour par la voie qui l’emportent à la très grande majorité. Actuellement, sur 230 tramways à câbles aériens en exploitation ou en construction aux États-Unis, il n’y en a que 5 à doubles câbles. La seule Compagnie Thomson-Houston a 61 lignes en exploitation 45 en construction, en tout 106 lignes, toutes à câble unique (3).
- La raison de cette préférence est l’économie d’achat et d’entretien du système à câble unique et à un seul irollv ou frotteur.
- L’établissement des croisements et des bifurcations est, avec les systèmes à deux câbles, très
- (*) Voir La Lumière- Électrique, du 5 avril 1890, p. 11.
- (*) G. W. Mansfield. — Single and- double wire Systems for Electric Railviay. Electrical World, 10 mai, 1890.
- compliqué et d’un entretien presque impossible en raison des dilatations des câbles et du jeu des poteaux. Leur isolement est très difficile, même à 500 volts, et l’écartement considérable de 0,50 mètre exige des trollies doubles à deux bras. Ajoutons à cela les difficultés du déblaiement en temps de neige ou de gelée et l’obligation, tout comme pour le câble unique/de protéger les fils téléphoniques de leur contact avec les câbles du tramway par des réseaux de garde (guard wires), dont la présence n’est pas une simplification.
- On achève de se rendre compte de la complication du système à deux- fils par l’examen des figures 1 et 2, qui représentent le trolly à deux fils de M. IVheeler, l’un des plus simples de ce genre. Les deux câbles sont supportés, à des intervalles convenables, sur des fils transversaux aux armatures F, par des fers d’équerre H,, f H/’3 suspendus aux armatures par un boulon isolé g et séparés par des isolants H’. La pièce D sert à guider le trolly au passage des suspensions H, et l’on en peut achever le guidage par l’addition de galets-guides non figurés sur le prolongement A’ de l’une de ses fiasques A. Le trolly est relié au toit du tramway non par un bras flexible, mais par une corde e, dont l’anneau joue librement sur la garde D. Les fils de la réceptrice du locomoteur aboutissent aux axes des galets C C du trolly.
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- Le système de ttamway à conducteur souter- I etC° est caractérisé(fig.4à 7)par l’emploid’un con-rain récemment proposé par MM. Waller Manville I ducteur flexible, facile à retirer d’entre les rails en
- v Fig. 4 à 7. — Waller Manville. Conducteur souterrain flexible, détail d’un passage en courbes.
- cas de réparation, et qui permet de réduire nota- 1 l’isolement de la ligne devient ainsi meilleur et blement le nombre de ses supports isolants : | plus facile. La prise du courant est faite par un
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- contact rigide, solidement établi, auquel le câble flexible se prête sans aucun effort dans toutes ses directions. Le contact s’opère par le frottement d’un métal antifriction, qui s’use à la place du câble, et peut facilement se remplacer. Les isolants, à godet de pétrole, sont attachés à des barres i, boulonnées aux montants des châssis cc, d’où l’on peut facilement les retirer ; ils supportent les conducteurs sur de longs crochets évités par le contact.
- Dans le système à deux fils, pour la marche en série, on évite toute difficulté aux croisements en
- Fig- 8. — S. Trott. Conducteurs souterrains rigides (1889).
- y tendant les fils au dessus du contact, et en munissant chaque locomoteur de deux contacts : un à l’avant, un à l’arrière, de manière que le contact d’arrière ne cesse pas de transmettre le courant, pendant que çelui d’avant franchit la bifurcation sous les câbles relevés.
- Dans les courbes, le câble n’est pas lâche, mais fixé à des bras b (fig. 6 et 7), articulés en a aux isolants, afin de pouvoir se soulever au passage du contact (1).
- M. S. Trott emploie au contraire des conducteurs rigides cc et des porte-contacts flexibles
- (l) Engineering, 9 mai 1890.
- articulés comme en e& (fig. 8 et 9) pour le passage des croisements, et suspendus librement au châssis par des menottes à ressort. Les fils qui relient les conducteurs positifs à la dynamo locomotrice sont entourés d'une gaîne isolante consolidée par des plaquettes métalliques e, serrées entre les éclisses£2- La gaîne isolante surplombe les balais d3 de manière à les protéger de la pluie. L’ensemble forme un tout robuste et simple.
- Il n’en est pas de même du dispositif proposé par M. Mac Grew pour éviter les pertes en n’insé-rsant chaque fois, et successivement, aux con-
- Fig. 9 et 10. — Trott. Détail des frotteurs articulés.
- tacts de la génératrice qu’une longueur de conducteurs égale à celle du locomoteur même, ce qui n’oblige à isoler tout le long de la ligne que les câbles d’aller et de retour D D', fig. 11 et 12. Chacun de ces câbles D, par exemple, est relié par un fil q (fig. 13 à 16) avec l'un des bras Q d’un commutateur Q R logé au fond d’un tube J. Le fil r relie l’autre branche R J isolée de la première, au rail frotteur F dont la longueur est égale à la distance des deux balais s s' du locomoteur (fig. 11). Le second câble D' est relié de même par un commutateur J' au rail fro'teur ou de contact F':
- L’une des extrémités de chacun des tubes commutateurs J et J' est articulée à un support, tandis que l’autre repose sur une fourche que sa roue P ou P' peut faire tourner de manière à faire passer
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- e tube correspondant de la position J à la position J' (fig. 13) ft que la bille métallique K vienne fermer le circuit F 1) (fig. 15) en roulant sur Q, ou l'ouvrir en roulant à l’autre extrémité du tube.
- Ces appareils sont logés dans des boîtes C, écartées de la longueurs S' (fig. 11). Lorsque le locomoteur pénètre dans une de ces sections, son contact d’avant fait tourner les roues P P' de manière que leurs commutateurs ferment les circuits DFD' F', jusqu’à ce que le contact d’arrière S' vienne les rouvrir. Le courant ne passe jamais ainsi dans une longueur des frotteurs F F' supérieure à l’écartement S S' des balais du locomoteur; mais l’avantage de cet isolement plus parfait est, en apparence du moins, plus que compensé par l’augmentation de la dépense d’établissement
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- f' D'
- Fig. 11 et 12. — Mac Grew (1890). Tramway à conducteur sectionné.
- et d’entretien des appareils mécaniques qu’il exige en si grand nombre.
- Le truck pour tramcars électriques construit par la Mac Gurri Manufacturing C° de Chicago et représenté par la figure 17 se distingue par la longueur de sa base élastique qui donne à l’assiette du châssis une grande stabilité malgré le faible écartement des essieux : 1,80 mètre. 11 suffit de desserrer quatre boulons pour enlever un essieu et huit pour dégager le truck. Les boîtes à graisser n’auraient besoin d’être remplacées qu’une fois l’an ; elles sont tout à fait imperméables à la poussière et à l’eau (1).
- Les conducteurs FFj du tramway de M. Odell sont aussi (fig. 18) divisés en sections isolées et pourvues chacune d'un relai à leurs jonctions.
- C) Eleclrical World, 3 mai 1890.
- Dans l’état figuré, l’armature 76 fermant, sous la tension du ressort 77, le contact 74-73, le courant de ia dynamo génératrice V passe de F à la sec-
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- Fig. 13 à 16.— Mac Grew. Détail d’une boule de contact (vue de côté, plan et vue par bout); détail d’un tube commutateur.
- tion F adjacente par 70 F 71, la résistance 72, le fil 73, le contact 74-75, l’armature 76 et le fil 78. Dès qu’un locomoteur pénètre sur la section F F,,
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- Fig. 17. — Truck de la Mac Gurri Manufacturing C*.
- Fig. 19. — Odeîl. Détail des contacts et de la mise en train.
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- le courant passe de F au conducteur opposé Fj au travers d’un commutateur du locomoteur, en dehors de sa réceptrice, puis, par 79, à l’électro 80, qui, attirant son armature, rompt le contact 74-75. Aussitôt après on ferme le commutateur sur la réceptrice. Quand le locomoteur passe sur la section suivante, le ressort 77 referme le contact du relai précédent,qui amène ainsi le courant à la section du locomoteur.
- La résistance 72 assure le passage du couran* par l’électro 80 lorsque le commutateur en sépare la réceptrice; il y aurait, sans cela,danger de voir le courant suivre la voie la plus courte (71, 73, 76, 80) au lieu de passer par les contats du locomoteur de F à F! et à l’électro 80.
- On voit sur Iesfig. i9et20commentlesrelaissont reliés aux rails conducteurs FF! disposés au fond du caniveau central de la voie, sur des longrines
- Fig. 20. — Odell. Détail des contacts et de la nise en train.
- en bois. Les galets de contact G G, qui les parcourent, ont leurs axes supportés par des isolants et pressés par des ressorts qui les relient aux fils aboutissant aux bornes de la dynamo le long du support H. Ce support est soulevé par un ressort qui presse les galets sur les rails conducteurs FF1( dont le levier K, manœuvré par la manette K', permet de les détacher à l’occasion. Le levier M sert à la mise en train, en tendant graduellement la courroie de la dynamo, qu’il déplace sur ses glissières.
- Les conducteurs sont protégés par une sorte de caniveau en tôle, facilement accessible pour les ré parations.
- La transmission du mouvement de la dynamo du locomoteur de M. Main aux essieux moteurs s’opère par un double jeu de chaînes et de trains réducteurs de Moore, analogues à ceux de MM. Elwell et Starley (x).
- (*) La Lumière Électrique, 5 avril 1S90, p. ij.
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- L’arbre i de la dynamo porte (fig. 21 à 24) de chaque côté des roues de commande des chaînes et 9, un excentrique 2, sur lequel le pignon 3
- tourne à l’intérieur de la couronne dentée 4, solidaire des roues à chaînes.
- Les pignons 3 entraînent librement, par un
- croisillon 12-19, les poulies 17 folles sur l’arbre, moteur. Tant que ces poulies sont libres, les pignons 3 roulent dans les couronnes 4 sans les entraîner; ils les entraînent au contraire, ainsi que les roues à chaînes et les essieux moteurs, aussitôt que l’on serre les poulies 17 au moyen
- d’un frein. Ce frein est disposé de manière à pouvoir serrer tantôt l’une tantôt l’autre de ces poulies, dont les engrenages transmettent des vitesses différentes.
- Enfin, les roues à chaînes des essieux moteurs correspondant à celles de l’arbre de la dynamo
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- les entraînent (fig. 25 et 26) par des ressorts, qui en amortissent les chocs et maintiennent les chaînes constamment tendues.
- Au démarrage, on débraye par la manœuvre du
- Fig. 23. — Tiansmission Main.
- frein les deux poulies 17, puis on serre graduellement celle qui réduit le plus la vitesse.
- Le tramway de M. Percy-Holt fonctionne (fig. 27 et 28) au moyen d’accumulateurs renfermés dans des caisses à claire voie, où ils sont serrés et maintenus par des boulons F sur des assises en
- caoutchouc D, de forme telle qu’ils ne peuvent pas s’y déplacer.
- La dynamo attaque (fig. 29 à 32) les essieux mo-r
- Fig. 24. — Transmission Main (coupe 33, fig. an.
- teurs K par les bielles P P', reliées aux manivelles à angle droit O O' d’un essieu intermédiaire. Les essieux K sont reliés entre eux par des bielles 11', qui les maintiennent équidistantes de J. Afin de protéger leurs têtes de bielles de la poussière, les mannetons des roues portent une douille V
- Fig. 25 et 26. — Main. Pignons à ressorts (coupe 7-7 et 8 8;.
- (fig. 32) fixée par des vis noyées W, et dont la portée est protégée du côté du châssis par le rebord Y de son coussinet, et à l’extérieur par un couvercle X.N
- M. Rawortb adopte comme transmission une chaîne de Galle actionnant l’essieu moteur P fig. 33 au moyen de deux pignons à vitesses différentes,
- commandées par un embrayage électromagnétique G. Un commutateur D, également commandé par un embrayage électro-magnétique, permet de faire varier à volonté et à la main l’intensité du courant. Sur ce commutateur, les trois contacts R S T sont reliés entre eux et les contacts U U V sont isolés.
- Supposons les touches 18 et r6, 4 et 3 au con-
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- tact de R de S et de U respectivement. Le courant amené par A dans l’armature de la dynamo passe à ses inducteurs par le commutateur inverseur C, qui permet d’en renverser la rotation, et qui
- Tamène> par c; à la touche 18. De là, le courant va, par R S, la borne 16 et la résistance W, au balai 4, du contact U, qui le conduit, par le balai 3, dans l'enroulement K de l’embrayage électromagnéti-
- que H de manière que l’essieu moteur soit entraîné, pour le démarrage à faible vitesse.
- Pour faciliter encore ce démarrage en permet-
- tant à la dynamo de se lancer un peu, le contact U ne vient sous les balais 3 et 4 qu’un peu après le contact des balais 16 et 18 sur S et R. Le com-
- / “ \
- Fig. 29 à 32. — Percy-Holt. Détail de la transmission d’accouplement par essieu intermédiaire.
- mutateur D continuant à tourner, les balais 15, 14... viennent successivement porter sur S, de manière à réduire de plus en plus la résistance W, puis à l’introduire de nouveau graduellement après le passage de la pointe de S sous le balai 5. Ensuite, le contact U', succédant à U, fait passer
- par 1, 2, le courant dans la bobine H de l'embrayage G, de manière à attaquer l’essieu moteur à grande vitesse, pendant que le contact T supprime de nouveau les résistances W. Enfin, le dernier contact V met en dérivation l’inducteur de la dynamo, de manière à en diminuer la force contre-
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- électromotrice et à augmenter l’intensité du courant qui traverse son armature à mesure que la vitesse augmente. Ce shuntage s’effectue par le fil cu qui relie l’inverseur C aubalafi7. Le contact V relie d’abord ct à la terre, par 17, 16,, la résistance W, les balais r et 2 et l’embrayage H. La totalité du courant traverse alors l’armature de la dynamo, dont les inducteurs ne sont excités que par la dé-
- x U-
- Fig. 33. — Raworth (1889), Transmission et mise en train.
- rivation qui s’en écoule par le balai 18 et augmente à mesure que V supprime la résistance W.
- L’axe du commutateur régulateur D peut être muni d'un ressort tel qu’en lâchant, par E, son embrayage électrique il revienne de lui-même à sa position primitive.
- Dans une grande exploitation très active, la manipulation des accumulateurs peut devenir fort importante. Afin de rendre cette manutention plus rapide, plus sûre et plus aisée, M. Dickinson propose de l’effectuer au moyen de presses hydrauliques H H'... (fig. 34 et 35) disposées de chaque
- côté des voies, et soulevant les accumulateurs rangés dans de grands casiers A A'... à droite et à gauche des voitures D... Les cylindres des presses H et H', par exemple, qui desservent une même voie, communiquent entre eux de façon à équilibrer leurs charges.
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- Fig. 34 et 35. — Dickinson (1889}. Manipulation des accumulateurs.
- La manutention consiste d’abord à vider les compartiments dx d, du tramcar dans la rangée inférieure de A et dans la rangée supérieure de A', puis à remplir ces mêmes compartiments d’accumulateurs neufs, repoussés des cases a et a!, amenées d’un même mouvement en présence de dx dx. Dès leur transbordement des compartiments du tramway dans les casiers A, les accumulateurs
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- sont mis automatiquement en charge par le contact de leurs bornes /, avec les ressorts «3(fig. 36) reliées aux balais a2, qui frottent sur les lames de
- cuivre e2, disposées le long des cadres E et reliées aux dynamos de chargement.
- Les figures 37 à 45 représentent quelques modifi-
- Fig. 36. — Dickinson. — Mise en charge automatique des accumulateurs.
- cations apportées par M. Weems, à son système de chemin de fer électrique à grande vitesse décrit dans notre précédent article (1).
- La voie comprend (fig. 37) entre les rails por-
- Fig. 37. — Weems (1889). Coupe de la voie.
- teurs, deux conducteurs : un conducteur principal C, qui envoie son courant à la dynamo locomotrice G (fig. 38) par les galets guides F et le
- commutateur L, et un conducteur auxiliaire ou de changement de marche/». Ce dernier conducteur,
- Fig. 39 et 40. — Weems. Ensemble des circurts, détail du commutateur.
- actionné par une petite dynamo p' (fig. 39) a son circuit ouvert ou fermé à volonté par une clef K.
- Fig. 38. — Weems. Détail d’un locomoteur.
- Le commutateur K se compose essentiellement d’un électro-aimant N (fig. 40) relié par le balai Q
- (fig. 38) au conducteur auxiliaire p. Dans l'éc
- (>) La Lumière Electrique, 12 avril 1890, p, 65.
- figuré, le circuit auxiliaire est ouvert; le contât,.
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- M, poussé par son ressort, ferme le circuit du conducteur principal c en marche avant. Lorsqu’on veut renvoyer le train, il suffit de fermer le circuit auxiliaire par la clef K; l’électro N, rappelant son
- armature, ferme le circuit des dynamos sur M' en marche arrière, par le renversement de leurs pôles.
- L’une des voitures est pourvue (fig. 41) d’un frein électromagnétique qui cesse de maintenir
- Fig. 41. — Weems. Frein électromagnétique.
- les sabots du frein écartés des roues, malgré les ressorts i, dès que le courant ne passe plus ou s’affaiblit trop dans le conducteur principal, auquel les électros sont reliés par leurs fils 1, 1.
- La locomotive porte à sa partie supérieure une boîte à contacts L (fig. 42 et 43) dont le levier Kt passe au travers du toit du véhicule, et vient, au départ, heurter, à différents points de la voie, des butées qui en font porter l’extrémité t successivement sur les contacts Nt, 01( P,... Ces contacts opposent de moins en moins de résistance au
- passage du courant, par rr', du conducteur principal à la dynamo locomotrice, qui atteint ainsi graduellement son maximum de puissance. A la fin du trajet, vers l’arrêt, un second levier Lt fou sur l’axe S et relié au premier par la chaîne u et le galet de renvoi M, vient heurter une autre série de trois butées, qui ramène t de P! à Nlf de manière à diminuer progressivement l’intensité du courant au locomoteur.
- Les butées des leviers Kt et Li peuvent être d’ailleurs disposées où l’on veut sur la voie et
- Ci/
- Fig. 42 et 43. — Weems. Boîte de démarrage et d’arrêt.
- actionnées par des électros J" (fig. 44) reliés d'une part, par L" (fig. 43) au conducteur principal, et d’autre^part, par H" au conducteur auxiliaire 1". Le courant de L", est insuffisant pour faire agir à lui seul l’électro, mais lorsqu’on fait agir en même temps le courant de I", l’électro attire son arma-
- ture malgré le ressort mz, et fait saillir la butée Fj. Ces butées peuvent ainsi se commander d’un poste quelconque sur la voie, et permettent de régler à volonté l’allure du train.
- Le transporteur postal de M. Libbey consiste
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- essentiellement (fig.4Ôet47) en un électrolocomo-
- /s sS v.
- VZ7//7/777//A77/77À
- Fig. 44 et 4<ÿ. — Wcems. Butées automatiques.
- Fig. 46 et 47. — Libbey (1890). Transporteur postal.
- y
- Fig, 48. — Libbey, Type à quatre voies.
- eur cylindtique guidé et supporté sur une voie
- aérienne par des galets I et sa roue motrice J. Un galet U reçoit du câble S le courant qu’il transmet à la dynamo, et qui revient à la terre par les. poteaux de la voie. La figure 48 indique la disposition de ce système en quadruple voie.
- Gustave Richard
- (A suivre.)
- SUR LES RHÉOSTATS
- Les études sur réchauffement des conducteurs parle courant électrique, études entreprises récemment par divers électriciens, fournissent un contingent de données relativement précises qui' trouvent une application utile dans le calcul des rhéostats.
- On en était réduit auparavant à se baser sur des nombres approximatifs obtenus dans la pratique dans des conditionsmal déterminées. Les résultats des expériences de Kennelly et d’autres, s’appliquant à des cas pratiques particuliers, donnent le moyen de calculer avec une précision suffisante les dimensions limites des conducteurs, placés dans certaines conditions, pour des températures limites et des courants donnés.
- La formule qui permet de calculer la puissance dépensée par un courant 1 dans une résistance R est bien connue; mais ce qui l’était moins, et ce qui a fait l’objet des récentes études, ce sont les lois d’après lesquelles [cette puissance est dissipée, c’est-à-dire communiquée au milieu environnant.
- Le problème est, en effet, assez complexe ; il semble pouvoir être scindé en deux parties bien distinctes, du moins dans le cas dont je m’occuperai uniquement : un fil chaud dans l’air libre. Ce fil perd son énergie calorifique :
- i° Par rayonnement;
- 20 Par convection.
- La loi du rayonnement a été établie d’une façon remarquablement exacte par Dulong et Petit, qui trouvèrent que la quantité de chaleur k rayonnée par centimètre carré de la surface émettante et par seconde a pour expression :
- k = <7 (1,0077)° | (1,0077)' — 11 ;
- où a est une constante dépendant de la nature def
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- la surface rayonnante, ô la température de l’ai-ambiant et t la différence entre la température du corps et. celle du milieu ambiant, autrement dit l’excès de température.
- Pour une température ambiante de 250, et en exprimant k en watts par centimètre carré, on obtient
- a = 0,0565,
- pour les métaux à surface brillante, et l’expression finale de la puissance rayonnée par un fil brillant placé dans de l’air à 25°est :
- k *= 0,06866 (1,0077'!' — 1 | watts par centimètre carré.
- Cette fonction est reproduite graphiquement jusqu’à t= iooo0 par la courbe figure 1. Celle-ci
- ElévcUiqn rie température en. degres c.
- Fig. 1. — Courbe du rayonnement des métaux à surface brillante, en fonction de l'excès de leur température sur celle du milieu ambiant supposée à 25“.
- est divisée en deux parties dont les ordonnées sont à des échelles différentes.
- La chaleur perdue par convection est une quantité bien moins exactement déterminée et suit des lois toutes différentes de celles du rayonnement. Elle est à peu près proportionnelle à l’excès de température, mais non à la surface émettante. M. Kennelly /:) a été amené à admettre, en expérimentant sur des fils de diamètres différents, que la chaleur perdue par convection est proportionnelle à la longueur du fil, naturellement jusqu’à
- une certaine limite du diamètre. Elle a alors pour expression :
- c = 0,00175 t watts par centimètre.
- Ramené à la même unité que k, ceci devient
- 0,00175 ^ 0,000557 » ., - x* '1 '
- c = ------ t = -i—t watts par centimètre carre.
- •k a d
- La convection a donc une importance d’autant plus considérable que le diamètre du fil est plus petit. La puissance dissipée devient proportionnelle à la somme h -f- c. h croît beaucoup plus vite que c avec la température, et pour chaque température il existe un diamètre maximum à partir duquel c devient négligeable devant h.
- Ceite considération peut servir à expliquer ce fait, démontré expérimentalement par M. Preece(1), que l’intensité du courant produisant la fusion des fils de faible diamètre ne suit pas exactement la loi de la puissance 3/2 du diamètre, tandis que cette loi devient rigoureuse pour les fils d’un diamètre supérieur à 1 millimètre.
- La puissance calorifique cédée au milieu ambiant par un fil chaud de surface S en cm2 et de diamètre d en cm est donc :
- P = (k H- <;) S watfs.
- Or, cette puissance perdue est équivalente à la puissance fournie par le courant, ce qui nous au torise à écrire :
- P = R I2 = {k + c) s.
- Mais R, la résistance du fil = a a résistance-
- spécifique du métal à (t + 0) degrés, l longueui et 5 section du fil;
- •n d3 . .. , , .
- s = ---- et S = 71 d l,
- 4
- d’où
- -““41 I! = +c) * d /;
- TC «
- ou
- Cette relation serait très simple si c était indépendant ded ; mais, quoique un peu compliquée, elle montre parfaitement que, pour obtenir la
- 1 ~ ’
- | (') Proceedings of the Royal Society, «" 231 (1884).
- (!) La Lumière Electrique, n* 1, 3 et 8 (iSço).
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- même température avec la même intensité de courant dans des fils de métaux différents, il faut choisir un diamètre d'autant plus grand que la résistance spécifique du métal est plus grande. Les relations de cette nature sont plus saisissables par l’esprit dans leur représentation graphique, et nous donnons dans la figure 2 les diamètres des fils de cuivre, aluminium, fer, rnaillcchort et ferro-nickel, en fonction des intensités nécessaires pour élever leur température de ioo°.
- En ce qui concerne plus particulièrement les rhéostats, l’application des considérations précédentes mène à quelques conclusions intéressantes. On emploie dans la construction des rhéostats industriels divers métaux qui doivent, en géné-
- Intensité en ampères
- Fig. 2. — Courbes des diamètres de fils de divers métaux, en fonction des intensités produisant une élévation de température de :oo degrés (0 = 25').
- ral, réunir les deux qualités suivantes : grande résistance spécifique et faible coefficient de température.
- Quant à la dernière condition, il n’y a rien à remarquer; il est, dans tous les cas, avantageux d’avoir un métal dont la résistance varie peu avec la température. Mais en ce qui concerne la première condition, on peut se demander pour quelle raison on croit devoir employer des métaux à grande résistance spécifique. En examinant cette question, on s’aperçoit que dans la généralité des cas il faudrait, au contraire, ne pas se laisser guider par cette règle, et donner la préférence à des métaux de plus haute conductibilité.
- Nous avons vu comment varie le diamètre avec la résistance spécifique. Supposons que nous veuillions réaliser la même résistance avec la même intensité et la même température, en nous ser-
- vant de métaux différents, et cherchons les poids de matière qui nous seront nécessaires.
- Le poids p — si 3, 8 étant le poids spécifique du métal. Or,
- donc
- Ru* dl P = 8^~.
- Nous avons vu que a en fonction ded ne contient pas de puissance de ^supérieure à 3. Le terme — ne
- a
- contient donc que des puissances positives de a. II en résulte que le poids de matière augmente avec a, toutes choses constantes d’ailleurs.
- Nous ne voulons pas développer plus loin cette équation ; elle ne présente d’ailleurs d’intérêt que lorsqu’on y applique des nombres. C’est ce que nous allons faire.
- Soit à construire une résistance de 1 ohm, telle qu’un courant de 20 ampères élève la température du fil à ioo0 au-dessus de celle de l’air ambiant (0 =. 25). Les courbes de la figure 2 indiquent un diamètre de 0,083 centimètre, si l’on choisit du cuivre, ou de 0,25, si l’on veut employer du maille-chort.
- Dans le premier cas, en portant dans la dernière relation :
- 0 = 8,8
- R = 1 ohm
- cl = 0,083 centimètre
- a = 2,45s X 10—0 ohm-centimètre,
- on obtienl un poids de cuivre de 104,6grammes. La même résistance exécutée en maillechort (8 = 8,6; d = 0,25) nécessiterait un poids de ce métal égal à 753 grammes. Or, le fil de cuivre coûterait, à raison de 2,80 francs le kilogramme, 0,29 franc, tandis que le maillechort employé pour cette résistance reviendrait à 3,40 francs, le prix du kilogramme étant de 4,50 francs.
- On a à dessein choisi l’exemple de deux métaux très différents, mais sans aller aussi loin, il arrive journellement que les fabricants d’alliages proposent des métaux de plus en plus résistants ; et comme ils regardent cette grande résistance comme une qualité avantageuse, ils vendent ces alliages d’autant plus cher qu’ils ont une résis-sistance spécifique plus considérable.
- C'est ainsi que l'on trouve sur le marché
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- diverses espèces de maillechort. L’une d’entre elles, le type XXX, a une résistance spécifique de 26 microhms-centimètres environ, et coûte 4,50 francs le kilogramme ; tandis qu’une autre sorte, dénommée, je crois, maillechort XXXX, donne a = 45 microhms-centimètres, et coûte 7 francs le kilogramme. On voit tout de suite le désavantage que l’on aurait à employer ce dernier.
- Intensité en canpèrea.
- Fig. 3. — Courbes des diamètres de fds en maillechort XXX, en fonction des intensités produisant une élévation de température de 50, 100, 150, 200 et 300" C, au-dessus de la température du milieu ambiant 0==25°.
- Un ohm construit avec ces deux métaux pour un courant de 20 ampères et 1000 d’élévation de température exigerait, comme nous l’avons vu, 755 grammes du premier maillechort et 905 grammes de l’autre, et coûterait dans le premier cas environ 3,40 francs, dans le second 6,35 francs, c’est-à-dire près du double.
- On peut objecter qu’en prenant des métaux à faible résistance on est obligé de se servir de plus grandes longueurs de fil. En effet, quoique le
- volume de métal soit plus faible, celui occupé par le fil tordu en spirale serait plus considérable avec un métal à basse résistance qu’avec un métal à basse conductibilité. Mais il est facile de se rendre compte par un calcul des plus simples que les longueurs varient peu. Ainsi, dans notre premier exemple, le rapport de la longueur du fil de cuivre à celle du fil de maillechort n’est que 6/3.
- On voit donc que la différence n’est pas grande, et l’on préférera certainement enrouler quelques spires de plus que de payer un prix double. Il n’y a donc aucun intérêt à chercher des alliages de plus en plus résistants, et l’on peut parfaitement s’en tenir aux maillechorts les plus ordinaires ; le plus avantageux est même celui qui n’a qu’une résistance spécifique de 20 microhm-centimètres. Comme il serait onéreux de refaire pour chaque cas particulier les calculs assez longs que nous venons de développer, nous avons construit quelques courbes se rapportant à des cas que l’on peut rencontrer dans la pratique.
- Nous donnons les diamètres des fils de maillechort en fonction des intensités qui élèvent leur température de 50, 100, 150, 200 et 300 degrés C. Ces courbes se rapportent au type de maillechort XXX, dont la résistance spécifique est de 26 microhm-centimètres ào°. Nous avons admis comme coefficient de température de ce maillechort 0,00022. Le tableau suivant a servi à construire ces courbes.
- Maillechort XXX («„ == 26 microhm-centimètres, 0 = 35*).
- Intensité Diamètre en centimètres pourune élévt.tion de température de
- ampères 5°° 100° 150" 200° 300°
- 5 0,095 0,075 0,065 0,055 0,045
- 10 0,180 0,132 0,112 0,095 0,075
- 20 0,330 0,240 0,200 0,170 °, '33
- 33 0,470 0,550 0,280 0,240 0,190
- 50 0,725 0,530 0,450 0,305 0,290 .
- 70 0,950 0,695 0,57° 0,485 0,375
- 100 1,260 0,925 0,760 0,640 0,490
- 125 1,490 1,100 0,900 0,765 0,585
- 150 1,720 1,265 1,040 0,830 0,670
- 175 ',920 1,420 1,160 0,985 0,750
- 200 2, I 10 1,065 1,280 1 ,oSo 0,830
- 200 2,500 1,830 1,500 ',370 0,970
- 300 2,040 1,710 1,450 1,090
- Ces calculs basés sur les lois expérimentales du rayonnement et de la convection donnent des résultats très approchés de ceux de la pratique.
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- Entre les limites de température que nous avons considérées, toutes les données sont assez bien déterminées; mais lorsqu'on veut passer aux hautes températures, il n’en est plus de même. Pour beaucoup de métaux on ignore encore la loi exacte de la variation de leur résistance spécifique avec la température.
- On n’a, en effet, guère déterminé que les lois qui interviennent aux basses températures ; on obtient, dans la plupart des cas, une fonction linéaire qui ne semble être, en réalité, qu’une simplification de la fonction exponentielle qui régit la variation de la résistance spécifique entre les limites extrêmes de la température.
- Pour le cuivre on admet la loi suivante :
- a, = (.1,0038)'.
- En cherchant quelle intensité il faudrait employer pour amener un fil de cuivre d’un centimètre de diamètre à son point de fusion, c’est-à-dire 10540, on trouve par le mode de calcul précédent 2500 ampères. Or, M. Preece (’) a obtenu par l’expérience 2530 ampères ; on voit donc que la coïncidence est tout à fait remarquable. Néanmoins nous ne conseillerons pas d’étendre aussi loin le calcul théorique, l’extrapolation étant trop incertaine.
- Les expériences qui ont été faites avec des fils de cuivre dans l’air mériteraient d’être exécutées avec d’autres métaux, non seulement dans l’air, mais aussi avec les diverses couvertures isolantes. Il serait aussi utile de connaître les lois du rayonnement, de la convection, et de la conduction dans les fils enroulés en bobines, etc.
- Mais nous sommes loin de notre sujet principal : le calcul des rhéostats. 11 ne nous reste qu’à répéter qu’en construisant des rhéostats de même résistance, devant être portés à la même température par un même courant, il se produit ce faitt curieux que la masse à employer sera d’autan plus petite que Je métal aura une résistance plus faible. L’écart qui se produit entre les masses de métal se répercute, en s’agrandissant, sur les prix de revient.
- Il va sans dire que les rhéostats construits avec des lames de différents métaux présentent desdif-rences analogues mais moins accentuées.
- A. Hess.
- 0) Communications des 24 novembre et 13 mai 1SS8 à la Royal Society de Londres.
- LE TANNAGE ÉLECTRIQUE
- Une industrie dans laquelle on s’attendait fort peu à voir entrer l’électricité a été créée dans ces dernières années et les résultats remarquables obtenus nous obligent à mettre nos lecteurs au courant de cette nouvelle application.
- II s’agit de l’action du courant électrique dans le tannage, ayant pour effet de diminuer la durée de la fabrication dans des proportions considérables. C’est, comme on l’a appelé improprement, un tannage électrique où l’agent de transformation de la peau en cuir est encore le tanin ; l’électricité n’étant que le facteur de l’accélération de l’absorption du tanin par la peau.
- Deux importantes tanneries exploitent actuellement ies procédés électriques de tannage; l’une, dirigée par MM. Brion et Dupré à Paris, fonctionne depuis un an, l’autre, la Britioh TanningC0 est en pleine fabrication depuis plusieurs mois à Londres.
- Nous avons visité la première de ces usines, qui a transformé presque tout son ancien matériel et qui dans ses appareils nouveaux traite plusieurs milliers de kilos de peaux à la fois. On voit que nous n’avons plus affaire à des tentatives ou à des essais ; c’est une véritable industrie qui existe.
- Comme toutes les idées, celle de faire intervenir l’électricité en tannerie n’est pas nouvelle. Vers 1850, un corroyeur nommé Crosse imagina d’utiliser ce qu’il appelait les effets électriques ou galvaniques pour tanner la peau préalablement épilée. Son procédé consistait à placer deux électrodes dans une fosse à tan, l’une constituée par une plaque de plomb, l’autre par une plaque de zinc. La fosse était remplie avec de l’eau et des peaux. On faisait passer le courant, puis après trois jours d’immersion, on ajoutait le tan par petites portions de façon à concentrer progressivement la liqueur. Les renseignements manquent sur la manière dont le courant était produit.
- Sans avoir la prétention de faire un historique complet de l’application de l’électricité au tannage nous rappellerons les quelques tentatives faites. Après les essais infructueux de Crosse, un tanneur, A. Ward, du Lancashire, reprit la question vers 1860. Au lieu d’électrolyser les peaux immergées dans l’eau avant d’ajouter le tan, il pratiquait l’électrolyse dans des bains de tanin. Son
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- générateur électrique nous est inconnu, mais ce qu’on sait c’est que ses essais furent malheureux.
- En z86i, à Paris, M. Rehn se mit à travailler l’application de l'électricité au tannage.
- Son procédé est assez compliqué. Après avoir traité les peaux par l’acide carbonique et par pression hydrostatique, il les soumet à l’action du courant électrique en présence de solutions tannantes additionnées de sels de chaux, de magnésie, de fer. Ses expériences faites sur une grande échelle ont complètement échoué et ont absorbé sa fortune. Le rôle qu’il attribuait à l’électricité était que sous l’influence des courants galeux traversant les solutions, les peaux s'ouvraient et leur tannage s’effectuait ainsi plus rapidement.
- En 1874, M. de Meritens avait tenté le tannage par l’électricité au moyeu de l’appareil suivant:
- Dans le fond d’une cuve, on plaçait une grande plaque de charbon communiquant avec le pôle positif d’une dynamo. Sur cette électrode on empilait les peaux recouvertes de tan. A la partie supérieure, terminant l’empilage, on mettait une plaque de zinc, formant le pôle négatif. La cuve étant remplie de liquide, on faisait passer le courant, et on admettait qu’en opérant la séparation des éléments décomposables de l'électrolyte et leur mouvement vers les électrodes, on facilitait le passage de la solution tannique au travers des peaux. Le tannage ne durait que 35 jours. 11 paraît que le courant alternatif appliqué au tannage aurait donné aussi de bons résultats à l’inventeur, qui a demandé à ce courant l’énergie nécessaire à une foule de combinaisons chimiques.
- Le système de M. de Meritens est employé . dans une tannerie des environs de Saint-Pétersbourg dans près de 600 fosses, et cela depuis plusieurs années.
- En 1876, Lucien Gaulard et Kresser imaginent un autre procédé électrique ayant pour base des idées théoriques sur les réactions du tannage, inées non justifiées par l’expérience et vraisemblablement fausses. Ils prétendaient que le tannage du cuir était dû à la décomposition de l’eau des jus, par le tanin qui s’empara de l’oxygène, tandis que l’hydrogène se portait sur la matière azotée et la transformait en ammoniaque.
- Ils avaient reconnu que le courant électrique, capable d’engendrer de l’oxygène et de l’hydrogène, accélérait le tannage. On comprend l’explication qu’ils donnaient du rôle de l’électricité. La décomposition lente qu’ils attribuaient au tanin se faisait alors très vite par le secours du courant et permettait les réactions qu’ils supposaient.
- L’appareil de Gaulard et Kresser se composait d’une fosse munie d’un double fond à claire voie.
- Le courant d’une dynamo pénétrait par ce double fond par un conducteur en charbon de cornue et sortait par une autre plaque de charbon analogue, après avoir traversé les peaux empilées dans la fosse et immergées dans le jus Je tanin.
- En 1882. Gaulard aurait, paraît-il, cédé son procédé à une tannerie dans le Borough, le quartier des tanneurs de Londres, pour la somme de 1 000 livres sterling et une redevance sur les produits. On affirme même que c’est avec cet argent qu’il a pu commencer un peu en grand ses expériences sur les générateurs secondaires.
- En 1883, des peaux certifiées tannées par le procédé Gaulard ont été exposées en Angleterre, mais d’après nos renseignements nous croyons que le procédé n’a pas réussi dans la pratique.
- En 1887, en Suède, Abom et Landin appliquent les courants alternatifs au traitement des cuirs immergés dans un jus tannique. Le courant en traversant la solution donne lieu d’après les inventeurs, à une action capillaire et à une diffusion du liquide dans la peau, qui activent le tannage. La disposition adoptée consiste en une fosse dans laquelle on place les peaux sur une claie de bois garnie par côté de grandes électrodes de cuivre. L’avantage du courant alternatif, d’après ces électriciens, est que la perte de tanin par oxydation ou réduction ne se produit pas avec le courant alterné. La méthode est appliquée depuis deux ans à la tannerie Nielson à Noorkœping, en Suède ; elle donnerait de bons résultats. Le D1' Zerener qui l’a étudiée, affirme que le rendement serait supérieur de 6 à 8 0/0 sur celui des anciens procédés. La durée du tannage est réduite à quarante-cinq jours.
- Quelques mois avant Landin et Abom, MM. Worms et Balé, à Paris, imaginaient un procédé de tannage rapide avec le concours de l’électricité Leur usine d’essai, ouverte en 1887, a fonctionné
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- sans bruit pendant près de deux ans à Saint-R.emy-les-Chevreuse sur l’Yvette ; elle fabriquait déjà pour le commerce.
- C'est ce procédé qui est employé dans l’importante tannerie que nous avons visitée à Paris et dans une autre à Bermondsey. D’ici peu, une grande tannerie de Longjumeau le mettra en pratique. Ce procédé diffère de tous les précédents;
- longueur. Sa contenance est d’environ 12 000 litres, son principe repose sur ce fait que l’accélération du tannage peut être obtenue :
- i° Par agitation de la peau au contact du liquide tannique ;
- 20 Par circulation d’un courant électrique au sein du liquide.
- Ce deuxième fait avait été démontré par les
- Fig. 1 et 2. — Appareil de tannage de MM. Worms et Balé.
- essais antérieurs, le premier connu des tanneurs était quelquefois mis en usage ; les résultats obtenus par l’emploi de l’une ou l’autre méthode montraient qu’il y avait accélération du travail. La réunion des deux méthodes qui constitue l’originalité du procédé devait, à priori, augmenter la vitesse du tannage ; c’est ce que l’expérience a démontré.
- L’appareil de MM. Worms et Balé qui permet de combiner l’agitation et l’action du courant, consiste en un tambour cylindrique (fig. 1 et 2) de 3,5 mètres de diamètre et de 2,50 mètres de
- 11 est armé, dans l’intérieur, de chevilles de bois, distantes de 30 centimètres, d’un diamètre de 8 centimètres et d’une longueur de 20 centimètres. Le tambour est muni de quatre portes ou trous d’homme carrés a a fermés par des barres de fer; des robinets de décharge sont fixés auprès des portes.
- Le tambour peut tourner autour de son axe, placé horizontalement, sur des tourillons creux CC.
- Au-dessus du tambour est placé un bac B, d’une contenance de 4000 litres, destiné à ren-
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- fermer les solutions tanniques. A chaque extrémité du bac est adapté un tube D, allant rejoindre le tourillon creux; le liquide peut être introduit, dans le tambour par l’ouverture des robinets d.
- . Le courant électrique continu d'une dynamo F est amené par des fils m m, à deux piliers II sur lesquels deux ressorls de cuivre J J sont fixés. Les ressorts frottent sur deux anneaux KK en cuivre, qui entourent complètement le tambour et auxquels sont reliées les électrodes LL qui pénètrent à l’intérieur du tambour et en font le tour comme on le voit sur la figure. Celles-ci sont faites de fils ou de lames de cuivre.
- L’appareil peut être disposé, de manière à permettre de faire circuler le courant électrique d’un tourillon à l’autre, au lieu de le faire cheminer entre les deux anneaux; c’est cette disposition que nous avons vue sur les appareils de la tannerie de Paris. Un cercle de cuivre concentrique au tourillon et cloué sur la base du cylindre peut tourner sur le ressort à balai, auquel est attaché le conducteur, Une série de huit fils de cuivre, placés symétriquement autour du cercle, vient s’épanuoir à l’intérieur du tambour suivant les génératrices du cylindre. Autour de l’autre tourillon, même disposition pour l’autre pôle.
- Dans l’établissement que nous avons visité^ 4 tambours ainsi construits fonctionnent d’une façon continue; ils peuvent tourner au-dessus d’une fosse dans laquelle on fait écouler le jus après chaque opération.
- La dynamo employée est du type Gramme coin-pound. A Londres, c’est une dynamo Paterson et Cooper. Un voltmètre et un ampère mètre sont placés sur le circuit : un inverseur permet toutes les 12 heures de changer le sens du courant, afin d’user également les électrodes ; les fils positifs sont oxydés lentement, le remplacement des fils usés après un grand nombre d’opérations se fait du reste très-simplement.
- Pour procéder au tannage, on dédaigne les peaux, on les épile à la chaux comme dans l’ancien système, puis elles sont mises dans le tambour ayec une solution tannique, faite avec des extraits ou de l’écorce de chêne, et! marquant 30° à 40° au pése-tanin (30 à 40 Baumé). Chaque tambour reçoit 50a.à 700 kilog. de peaux et 1200 à 1500 ki-log. de liquide tannant, auquel on ajoute un peu d’essençe de térébenthine.
- . On met le tambour en rotation d’un mouvement
- pas trop rapide, en même temps qu’on fait passer un courant d’une intensité de 10 ampères et d’une force électromotrice de 70 a 100 volts.
- Les peaux sont soumises au mouvement de rotation, les chevilles les empêchent de s’attacher aux parois; arrivées à la partie supérieure d’un diamètre vertical, elles retombent et sont ainsi pétries et battues pendant toute la durée de l’opération. La solution s’appauvrit du tanin qui se fixe sur la peau; il est quelquefois nécessaire d’ajouter de nouvelles solutions pour remonter le degré du bain.
- La rotation et l’électrolyse durent de 2 à 6 jours suivant !a nature des peaux à tanner. Celles de chèvre et de mouton demandent 24 heures pour être complètement tannées. La peau de veau exige 48 heures, celles de la vache, du bœuf, du cheval ont besoin d’un séjour de 72 à 96 heures suivant leur texture,
- Pendant l’opération, la température s’élève un peu dans le tambour; elle ne dépasse guère 30° C. Comme l'appareil est tout-à-fait clos, une soupape semble nécessaire pour prévenir les accroissements dépréssion dans l’intérieur du tambour; une simple bonde de liège, assujettie sur une tubulure dans l’axe du tourillon en fait l’office. La pression est du reste très-faible.
- Nous avons vu les cuirs sortant des tambours; bien qu’ils eussent été malaxés dans tous les sens, ils n'étaient nullement frippés et étaient immédiatement prêts à être livrés, après séchage, au corroyage ou au lissage.
- Ainsi en 4 jours une opération qui ordinairement durs 7 à 8 mois, est possible sans addition d’acide, par le seul secours d’un agent physique, qui ne semble introduire dans la peau aucun élément autre que du tanin. 11 s’agissait de savoir si les cuirs ainsi fabriqués étaient d’aussi bonne qualité que ceux obtenus à la fosse par les procédés ordinaires. Des expériences nombreuses ont été faites à ce sujet.
- Nous citerons, entre autres, les épreuves auxquelles le cuir électrique a été soumis par une autorité en matière de tannerie, M. Müntz, professeur à l’Institut agronomique. Son rapport officiel du 21 octobre 1889 (*) était destiné à combattre la défiance si naturelle du commerce envers un procédé nouveau qu’on accusait de ne pas donner du véritable cuir. Le tannage à l’électricité a été reconnu
- C) Halle aux cuirs, 26 octobre 1880.
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- parfait sur tous les échantillons, sauf deux faits-avec de la peau de vache pour lesquels la durée n’avait été que de 72 heures, temps insuffisant pour la vache : la même peau avec 80 heures [de traitement était déclarée complètement tannée.
- Au point de vue chimique, comparés au cuir
- ordinaire, les cuirs électriques donnent :
- ’ Cuir Durée Tanin Tissu Tanin
- examiné on hourOB Eau combiné animal fixé
- Cuir ordinaire .. >3,5 ',99 45,46 38,76
- Cuirs électriques Cuir lissé 80 >5,48 2,03 43,61 37,25
- Veau blanc lourd 48 >4,54 2,26 42,28 37,42
- — léger. 24 >2,96 4,78 45,60 32,80
- Croupe de vache 72 >',97 3,85 44,63 35,92
- Cuir mis en suif. 93 14,72 3,48 39,44 38,86
- Les conclusions du rapport sont :
- « Que dans les cuirs tannés par le procédé qui emploie le concours de l’électricité le tanin est bien combiné au cuir, de la même manière qu’il l’est avec le tannage ordinaire et que par suite on a bien affaire à du cuir réel jouissant de toutes ses propriétés.
- « Que malgré la courte durée du contact de la peau avec la matière tannante, presque tous les cuirs examinés sont tannés à fond, autant qu’ils le sont parles procédés du tannage ordinaire. »
- Du reste les négociants ne peuvent pas reconnaître le cuir fait avec le procédé de MM. Worms et Balé d’avec le cuir ordinaire.
- En Angleterre, où fonctionne aussi la méthode électrique depuis plusieurs mois, dans Rothsay Street, à Bermondsey, de nombreux savants ont apprécié les nouveaux procédés; parmi ceux que nous connaissons, citons les professeurs William Crookes, Silvanus Thompson, Forbes.
- En Allemagne, le D1' Foelsing de Düsseldorf a étudié le procédé; il a reconnu que le tanin n’était pas décomposé par le courant et il a observé que peu après la fermeture du circuit, il se formait un dépôt floconneux plus ou moins coloré. L’analyse lui a démontré que le tanin n’avait pas étéélectro-lysé et que seules les matières colorantes et résineuses avaient été éliminées par précipitation. 11 a confirmé par des analyses semblables à celles de M. Müntz la quantité de tanin fixée dans les cuirs qu’il a examinés.
- Les épreuves mécaniques du nouveau cuir ont été satisfaisantes. La résistance à la traction s’est même montrée supérieure à celle du cuir ordinaire. Le tableau suivant donne quelques résultats ob-
- tenus sur les cuirs tannés électriquement à l’usine de Londres.
- Les produits étaient fabriqués avec des cuirs salés d’Australie. Les prises d'essais avaient une longueur de 10 pouces, 0,75 pouce de largeur et une épaisseur pour les :
- N“ 1........... o,i7opouce ou 4,33 millimètres.
- N“ 2........... 0,184 — 4,70 —
- N” 3............ 0,198 —, 5,05 —
- N" 4............ 0,090 — 2,30 —
- Essais de résistance des cuirs électriques de l’appareil de Bailey.
- à la traction par pouoo carré Extension
- N“ 1 540 livres. 4 230 livres. 36 p. 0/0
- N" 2 6'5 4 450 3*, 9'
- N" 3 630 4 240 3°,6
- N” 4 390 4 300 29,4
- Un cuir ordinaire dans les mêmes conditions a une résistance de 3860 livres par pouce carré et une extension de 25,2 0/0, d’après Kircaldy.
- Lesessaisà l’usureontété nonmoinsconcluants'; depuis trois ans on a fait fabriquer une foule d’obr jets, en particulier des chaussures dont les pieds droits étaient faits en cuir électrique et les pieds gauches en cuir ordinaire, ce qui permettait les comparaisons.
- L'epuis un an, le commerce emploie ces nour-veaux cuirs, et à l’Exposition de 1889. plusieurs articles manufacturés étaient obtenus avec eüx (courroies, sellerie Million). Pour résumer, disons que le cuir électrique est aussi bon que le cuir ordinaire, sinon meilleur.
- Quel est le rôle de l’électricité dans l’opération du tannage? C’est là un point délicat, quelques-r uns disent obscur, mais ce qui paraît, dé7 montré, c’est qu’il est impossible d’obtenir un tannage en quatre jours sans courant électrique dans le tambour à rotation. L’agitation seule est insuffisante. L’addition d’essence de térében-tine n’est pas capitale dans le procédé ; elle ne joue qu’un rôle secondaire et paraît seulement faciliter l’élimination des corps gras incomplètement enle7 vésdans les traitements préliminaires. L’électricité reste donc le seul agent efficace de l'accélération du tannage.
- . Agit-elle par les produits engendrés par l’élecr trolyse, par l’ozone qui peut se produire, pu d’une façon physique ou mécanique?
- Avant de tenter une explication, examinons cç qui se passe dans le tannage ordinaire, La peau
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- est une membrane poreuse cellulaire qui a besoin d‘être gonflée pour absorber la solution tannique. C’est un colloïde qui laisse diffuser d’autant plus vite les solutions que ses pores sont plus distendus.
- Le gonflement dans le tannage ordinaire est obtenu par l’immersion dans un liquide acide ou dans une fosse contenant du son ou de la farine. 11 paraît certain que la formation des gaz résultant de la fermentation des peaux, favorisée par le milieu, distend les pores des cellules et permet le gonflement de la peau.
- Dans le procédé électrique, la peau constitue les électrodes sur lesquelles se dégagent les gaz ; ce sont des électrodes poreuses susceptibles d’absorber les gaz résultant de l’électrolyse. On ne constate dans l’opération qu’un dégagement gazeux insignifiant; les peaux n’agiraient-elles pas comme les plaques d'un accumulateur. Le professeur Silvanus Thompson a proposé une explication de ce. genre.
- Pour se rendre compte du mécanisme de l’assimilation rapide du tanin par la peau, nous ferons remarquer que dans l’électrolyse il s’exerce une pression sur le liquide du pôle négatif au pôle positif, pression nécessaire au transport mécanique des éléments de l’électrolyte. On observe bien cette pression quand on décompose une solution dans un vase, séparé en deux par une cloison poreuse; le niveau du liquide s’élève, en effet, peu à peu du côté de l’anode. Dans un récent procédé de diffusion des mélasses, on a utilisé ce phénomène pour accroître la vitesse de diffusion des jus sucrés dans des osmogènes particuliers.
- Nous supposons que cette pression osmotique opérant le transport des ions oblige la solution tannique à filtrer au travers de la peau qui constitue la paroi poreuse. Le tanin se combine avec la gélatine, et peut-être d’autant mieux qu’on opéré avec de l’électricité, qui, comme la chaleur et la lumière est un puissant agent de combinaison. En dehors même de cette intervention, la vitesse de passage étant accrue, la quantité de tanin combinée dans un temps donné doit être plus grande que lorsqu’on laisse la peau simplement immergée dans une fosse pendant le même temps. C’est là ce qui expliquerait l'inégale durée de la combinaison du tanin avec la peau dans ces conditions différentes.
- Outre la rapidité du tannage, le procédé électrique a encore d’autres avantages: peu de main-d’œuvre d’abord, puis à cause de la courte durée
- du tannage, la fermentation du tanin et celle de la peau ne peuvent pas se produire. On a cru longtemps que la fermentation était nécessaire pour tanner; il est maintenant prouvé qu’elle est plutôt nuisible (*). Sous l’influence de là fermentation, en effet, la peau se désagrège, perd de son poids et de sa résistance, le tanin se décompose en acide gal-lique et glucose produits inutilisables par la peau.
- L’emploi des tambours recevant des charges de 700 kilogrammes renouvelables tous les quatre jours permet d’économiser du terrain. La tannerie Brion et Dupré fabrique aujourd'hui autant de peaux qu’autrefois et cela sur un espace 50 fois plus petit.
- Nous devons dire que ce procédé a rencontré au début beaucoup d’incrédules dans l’industrie du cuir et peu d’électriciens convaincus de son avenir.
- Les tanneurs les plus considérables, après avoir fait la guerre à un procédé qui allait transformer leur industrie, commencent à s’apercevoir qu’on est en présence d’une découverte capitale en tannerie. Aussi en Amérique, en Allemagne, en Russie des procédés analogues surgissent-ils.
- L’application de l’électricité du tannage est une question à l’ordre du jour qui appelle l’attention des électriciens qui, comme nous, estiment que le rôle industriel de l’électricité ne se borne pas seulement à faire de la lumière et à transporter de l’énergie.
- A. Rigaut.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Compteur k courant alternatif Blathy.
- Cet appareil, que la maison Ganz et Cie construit (2) pour ses usines électriques à courant alternatif de Buda-Pest et que les figures 1 et 2 représentent schématiquement, se composent essentiellement d’un disque horizontal de cuivre mobile autour d’un axe vertical. Le mouvement du disque se transmet par une vis sans fin à un mécanisme enregistreur analogue à celui des compteurs à gaz,
- f1) Moniteur scientifique, Le tannage, Benoist et Collin, 1889, p. 499.
- 0) D’après VElectrical Review de Londres.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 29
- Le disque de cuivre est soumis à l’induction de deux systèmes d’électro-aimants ; l’un animé par le courant alternatif à mesurer (et dont le magnétisme varie comme le courant fourni), le second enroulé de fil fin et placé en dérivation sur les conducteurs de distribution, et dont le magnétisme est proportionnel à la tension moyenne du courant.
- Ces deux systèmes développent dans le disque des courants induits et agissent mécaniquement sur le disque qu’il font tourner. Le mouvement du disque lui-même développe des courants induits qui s’opposent au mouvement et à une vitesse donnée, l’équilibre s’établit entre les forces motrices et retardatrices ; cette vitesse, sous certaines conditions, est proportionnelle à l’intensité du courant principal lorsque la tension de distribution est sensiblement constante, comme cela a lieu dans un système rationnel de distribution.
- Le mécanisme enregistreur est disposé de façon qu’on lise directement la construction en ampères-heures sur les cadrans.
- L’appareil a été soumis à des essais répétés par les experts de la Commission de Francfort, dont voici un exemple.
- On faisait passer (sous une tension sensible-
- Fig. 1
- ment constante) à travers le compteur, le courant alimentant un nombre variable de lampes pendant un certain nombre de minutes. Le quotient obtenu en divisant la marche du compteur par le nombre de lampes en fonctionnement et la durée de l’essai fait connaître pour chaque essai la valeur de la constante de l’instrument.
- Cette valeur n'est pas absolument constante mais de 20 a 150 lampes alimentées (capacité nominale de l’appareil expérimenté), les différences ne
- dépassent pas 5 0/0 de part et d’autre de la moyenne 1,37 correspondante.
- Nombre de lampes Tension moyenne Marche par minute Constante Différence avec la valeur moyenne 1,37
- «os volts 101,2 467/?' 1,20
- '7=5 100,8 437/2' '.25
- 150 101,6 39=5/2' 1.32 — 0,05
- 12s ioo,8 333/2' ',33 — 0,04
- IOO 101,5 282/2' 1,41 + 0,04
- 8O 101,2 224/2' 1,40 + 0,03
- ÜO 100,6 168/2' 1,40 + 0,03
- 40 100,9 239/1' i,43 1,38 + 0,05
- 3° 101,2 166/4' •h 0,01
- 20 roi, 1 106/4' ',33 — 0,04
- 10 101,6 1044'- 1,30 — 0,07
- 5 IO! ,3 6,/i°; 30/15 1,22
- 101,5 l ,0O
- Un courant d’un quart d’ampère suffisait pour mettre le disque en rotation.
- E. R.
- Un nouveau Photomètre, par le professeur Edward L. Nichols (*)•
- Les méthodes photométriques qui ne tiennent pas compte de la nature de la lumière ne convien-
- (b The Electrical Engineer, de New-York, 38 mai 1890.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- , ,3°.
- nent pas du tout à l’étude de sources lumineuses dont la température est très variable.
- L’instrument que je vais décrire a pour but de remédier à cet inconvénient, car il permet de déterminer la nature et l’intensité de la source lumineuse. sir'.-
- Les spectro-photomètres actuels peuvent rendre de bons services; malheureusement ils sont très coûteux et d’un emploi si délicat qu’ils ne donnent de bons résultats que dans les mains d’observateurs très expérimentés.
- Le nouveau photomètre à fente horizontale est un spectro-photomètre sans polarisation. On compare successivement les différentes régions du spectre visible avec un appareil analogue au photomètre Bursen.
- Un spectroscope à vision directe, du type
- Fig^ î. — Photomètre de M. Nichols.
- Browning, est placé sur le chariot mobile d’un photomètre Bunsen dont on a enlevé l’écran et les miroirs.
- L’axe optique du collimateur est horizontal et à angle droit sur l’échelle du photomètre; la fente du spectroscope est horizontale et dans la direction des deux sources lumineuses à comparer, placées aux deux extrémités de l’échelle.
- Il çst avantageux d’avoir une échelleassez longue. Celle de l’appareil essayé avait 5 mètres, elle était divisée en 1 000 parties égales.
- On place en avant de la fente du spectroscope deux prismes à angle droit, de même dimension et de même qualité (fig. 1). La lumière provenant des deux sources est totalement réfléchie sur les deux.surfaces inclinées et pénètre parallèlement à l’axé du collimateur. Les deux faisceaux lumineux sont ensuite dispersés avec un prisme A.mici et se présentent à la vue sous forme de deux spectres verticaux côte à côte.
- Les longueurs d’onde égales se trouvent sur la même horizontale, et une région quelconque du
- spectre peut être amenée au centre du champ à l’aide d’un mouvement angulaire du télescope.
- Le télescope se déplace sur un arc gradué. On détermine une fois pour toutes les positions qui correspondent aux longueurs d'onde des princi pales lignes de Frauenhofer.
- Avec cet appareil placé au centre de l’échelle et deux sources lumineuses de même nature et d’égale intensité, aux extrémités, on aperçoit deux spectres identiques du rouge au violet. Si les deux sources ne diffèrent que par l’intensité, on obtiendra deux spectres d’intensité variable d’une extrémité à l’autre, mais en déplaçant l’appareil le long de l’échelle on arrivera à rétablir l’égalité d’intensité des deux spectres.
- Dans ces circonstances, les seules d’ailleurs où le photomètre Bunsen donne des résultats précis, le nouvel appareil peut être employé comme un photomètre ordinaire, les indications donnent la mesure photométrique pour une longueur d’onde quelconque.
- Cet appareil présente sur les divers appareils du système Bunsen de sérieux avantages pour la mesure des sources de même nature.
- Je vais donner une série de faits relatifs à la sensibilité des deux instruments.
- Quand les sources à comparer diffèrent à la fois d’intensité et de nature, les indications photométriques des appareils ordinaires n’ont pas une signification bien déterminée ; dans ce cas, qui est de beaucoup le plus fréquent, l’intensité des spectres n’est plus la même d’un bout à l’autre. 11 est possible, toutefois, de comparer les intensités des différentes régions des deux spectres, et l’ensemble de ces observations permettra de définir la nature des deux sources lumineuses avec une grande précision.
- Pour différentes températures, l’intensité d’une certaine longueur d’onde d’un spectre de carbone incandescent est égale à une longueur d’onde de la source lumineuse de l’appareil Bunsen. J’ai trouvé que cette longueur d’onde correspondait à 1 — 6oo avec des lampes incandescentes de pouvoir variable. M. A. fcrova(gavait déjà attiré l’attention sur ce fait pour la mesure des intensités de sources lumineuses à diverses températures; la longueur d’onde qu’il indiquait dans ce but était >* = 582 ; elle appartient à une région plus proche du vert que celle que j’avais choisie.
- (') M. Crvoa. La Lumière tfettrique, t. XXXIII, p. 478.
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- 3i
- Quand la longeur d’onde de cette région sera établie d’une façon indiscutable, la photométrie des sources lumineuses de couleur variable au ru une base scientifique définie.
- Au lieu de nous servir de l’appareil Bunsen pour des mesures qui ne lui conviennent pas, nous n’aurons plus qu’à comparer une simple longueur d’onde pour avoir l’intensité relative de deux sources, sans avoir à nous préoccuper ni des couleurs ni deserreursd’observationavecun seul œil.
- La détermination de l’intensité lumineuse sera alors une opération de précision, même dans le cas où la température des deux sources varierait beaucoup,
- Les observations qui suivent donneront une idée des avantages du nouveau photomètre. On a comparé les spectres d’un nouveau brûleur à gaz Weisbach avec celui d’un brûleur Argand ordinaire et on a fait les lectures pour six points du spectre ; l’intensité du brûleur ordinaire avait été prise pour unité ; le tableau suivant donne les résultats obtenus avec le nouveau photomètre.
- On avait fait io observations pour chaque
- On verra d’après ce tableau que l’appareil est le plus sensible dans la région de la ligne D (1 = 589); l’erreur probable n’y est que de 1,14 0/0. L’appareil est moins sensible pour le violet, ou l’intensité de la lumière est faible.
- Pour dix observations faites par la même personne avec le photomètre Bunsen, on a trouvé que le rapport des deux lampes était :
- Weisbach
- Argand
- ,701 ±0,015.
- L’erreur probable d’une observation unique n'est que de 0,89 0/0, valeur un peu plus faible que celle obtenue avec le nouveau photomètre pour le jaune du spectre.
- Le nombre d’observations est encore trop petit pour pouvoir comparer la sensibilité des deux ap-
- pareils ; les résultats obtenus montrent néanmoins que pour des lumières de même couleur, l’exactitude du nouvel appareil se rapproche du photomètre Bunsen.
- Dès qu’il s’agit de mesurer des sources lumineuses dont la température diffère considérablement, le nouvel appareil est plus exact, sa sensibilité n’étant pas affectée par les couleurs.
- Dans la détermination de l’intensité lumineuse., d'une lampe à arc, le photomètre Bunsen (pour dix observations) a donné une erreur de 2,65 0/0,' c’est-à-dire juste le double de l’appareil à fente horizontale.
- Une comparaison du nouvel appareil avec un spectro-photomètre polarisant perfectionné a démontré la supériorité du premier. Le tableau suivant donne les résultats obtenus avec le spectro-photomètre polarisant pour huit régions du spectre.
- TABLEAU II
- Longueur d'onde du spectre
- d’une flamme de gu/.
- Erreur probable pour uuo
- observation (calculée sur 10)
- gion. 753 7,9 %
- TABLEAU I 668 4,9
- Rapport Erreur probable 608 4,4 . •
- Lougueur Wclsbucli d’uiio 557 5,4
- Couleur d’onde Argand seule observation 518 6,4
- Rouge.... . . 702 0,709 ± 0,017 2,45 O/o 492 7,o
- Jaune .. 589 1,476 ± 0,017 1,14 468 3,o
- Vert 55s 1,760 ± 0,023 U 34 450 2,4
- 500 2>395 ± 0,047 U99 Moyenne 5,2 0/0
- Bleu .. 466 2,738 ± 0,036 1,30
- Violet .... .. 439 3,090 ± 0,073 2>35 Une flamme de gaz est peu commode pour faire
- Erreur moyenne 1,6 0/0 des observations précises ; elle n’avantage pas
- l’instrument. Mais les observations avec le photomètre à fente horizontale ont été faites sur une flamme de même nature ; il est donc permis de comparer les divers résultats obtenus.
- L’erreur avec le nouvel appareil n’est que de 1,76 0/0. Elle atteint 5,20 0/0 avec le spectro-photomètre polarisant; l’avantage du premier appareil est donc évident.
- Dans une communication récente (x), j’ai fait connaître les erreurs personnelles relatives à l’emploi du photomètre Bunsen ; ces erreurs n’existent plus dans le nouvel appareil, mais il reste à examiner s’il, n’en introduit pas de nouvelles.
- L. G. (*)
- (*) Transactions oftbe American Instituteof Electriaal En giucers. vol, VI, p. 335.
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- Les stations principales et secondaires de la Compagnie de Chelsea (')•
- Le système comporte essentiellement l’établissement, sur la région à alimenter, d’un certain nombre de stations secondaires avec double batterie d'accumulateurs chargées à tour de rôle et alimentant de même le réseau de distribution. A l’heure la plus chargée de la journée, les deux batteries associées en quantité alimentent ensemble le réseau.
- Pendant la charge de chaque batterie, ses éléments restent associés en tension et les batteries des stations secondaires en chargement sont aussi réunies en série par le câble de charge, en sorte que la charge s’opère à haute tension.
- Chaque demi batterie sur les réseaux de distri-à 100 volts se compose de 55 éléments ; on se propose d’employer à chaque station secondaire des tranformateurs à courant continu, qu’on essaie actuellement; dans les essais déjà effectués on a obtenu un rendement de 75 à 80 0/0.
- Les transformateurs doivent absorber toute la puissance des riiachines dynamos génératrices et alimenter le réseau d’alimentation parallèlement'avec les batteries aux instants .les plus chargés des mois d’hiver; ils seront réglés pour fonctionner à pleine charge, c’est-à-dire que leur force motrice sera légèrement plus élevée que celle des batteries afin d’éviter que les machines fonctionnent à faible charge et afin quë les batteries demeurent autant que possible chargées.
- Un dispositif du système est que le nombre des dynamos génératrices en fonctionnement égale toujours celui dés batteries simples en chargement. Les dynamos et les batteries sont en série ; lorsqu’une batterie est suffisamment chargée pour qu’on la retire du circuit, la dynamo correspondante doit être stoppée à la station principale. Ceci pourra se fairfev?âutomatiquement plus tard, actuellement c’est un surveillant qui le fait lorsqu'il est averti par le voltmètre et l’ampèremètre qu’il y a une batterie retirée du circuit.
- Le nombre des batteries de charge est de cinq (comme celui des stations secondaires) plus une de réserve. Les dynamos sont montées sur le
- (*>. Extraits d’après YEleclrician de Londres du 30 mai 1800. L’organisation générale du système a été décrite par le Major Général Webber devant l’Association Britannique et devant le Congrès des Electriciens (Rapport général de M. (ou-bert, p. 222 en 1800
- même bâti et couplées directement aux machines corripound de Willans type G G. On se sert d’accouplements flexibles dé Raworth et les arbres des dynamos sont isolés des machines par des disques d’ébonite et des colliers interposés. Les dynamos sont du type Victoria donnant 530 volts et 75 ampères à 424 tours à la minute. Les champs magnétiques des dynamos sont excités par une dynamo particulière avec machine spéciale. La dynamo excitatrice est à enroulement compound pour différence de potentiel constante, ce qui assure l’indépendance des circuits d’excitation, réglables chacun indépendamment par un rhéostat particulier. Quand les batteries d’une station secondaire ont été complètement chargées et retirées
- , Fig. 1. — Coupe-circuit de sûreté.. .
- : . • . : . ; . t f ......
- du circuit, on rompt le circuit d’excitation d’une dynamo, puis l’on met son armature en court circuit ; pendant un instant, le courant de charge, traverse par conséquent une armature inactive, ce qui ne présente pas d’inconvértieht Les commutateurs qui gouvernent les circuits d’excitation sont rangés côte à côte, une roue satellite placée entre eux empêche qu’une armature puisse être mise en court circuit avant, que son excitation soit supprimée, ou le courant d’excitation établi avant que l’armature soit introduite dans le circuit déchargé.
- Pour qu’un courant inverse ne puisse pas reve-nir des batteries aux armatures des machines par suite d’une méprise du surveillant, ou d’un accident tel qu’un drrêt soudain de l’excitation, il y a sur chaque câble principal un commutateur automatique rompant le circuit dès que le courant tombe au dessous d’une valeur minima.
- Pour éviter les accidents si ces commutateurs ne fonctionnaient pas en raison d’un renversement trop brusque du courant, il y a en circuit Un appareil de sécurité (fig. 1). Il consiste en un
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- coupe-circuit magnétique réglé pour 80 ampères et placé dans le circuit principal; un fil fusible soutenant une lourde barre de connexion est disposé en dérivation sur l’appareil magnétique. Si le courant atteint 80 ampères, le coupe-circuit fonctionne et laisse le fil fusible en circuit; celui-ci saute immédiatement et laisse tomber la barre, rompant ainsi à la fois les circuits d’excitation et dç charge.
- Les quatre stations secondaires en fonctionnement sont situées à Draycott-place (où se trouve
- .aussi la station principale), Clabon-mexvs, Egerton-mews et Pavillon-roadi Chaque station secondaire contient 454 éléments EPS du type de 31 L, „ 440 pour alimenter les lampes et 14 éléments de . force électromotrice inverse. Chaque élément est dans un vase de bois séparé reposant sur des iso-, lateurs à huile. Un va et vient est établi près de chaque batterie à l’aide duquel on peut facilement, enlever un élément pour l’examiner et le réparer. A la station de Clabon-mews, les éléments occupent deux pièces, l’une de 4,10 mètres sur
- Fig. 2. — Commutateur inverseur.
- 3,13 mètres, l’autre de 9,10 mètres sur 2,75 mètres; ils sont sur cinq rangs en hauteur le long des murs et sur une étagère au milieu de la pièce.
- La chambre des commutateurs qui contient tous les appareils de liaison et de réglage a 2,55 mètres sur 2,40 mètres. Les chambres des batteries sont ventilées par un ventilateur B.lackman associé directement à un moteur et placé dans une ouverture de la muraille.
- La chambre des commutateurs à chaque station secondaire contient un grand nombre d’appareils automatiques qui semblent à première vue constituer un dispositif très complexe, mais deviennent très simples et clairs quand on connaît
- le fonctionnement de chacun et son rôle dans l’ensemble.
- En commençant la charge quotidienne, le surveillant de la station génératrice principale fait fonctionner un petit commutateur pour chaque station secondaire ; il met ensuite en circuit les dynamos génératrices. Chaque petit commutateui gouverne à la station secondaire un relai en relation avec l’électro de commande du commutateur inverseur correspondant à chaque demi-batterie (fig. 2). Le rôle du commutateur inverseur est de relier les demi-batteries en série aux câbles de charge ou bien en dérivation aux conducteurs d’alimentation, ce qu’il effectue au moyen d’un
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- certain nombre de contacts portés par un cadre à bascule. Quand le cadre incline d’un côté, la rangée des contacts de ce côté plonge dans des coupes à mercure et établit les liaisons en série pour la charge ; quand il s’incline de l’autre, l’autre rangée de contacts plonge dans d’autres coupes à mercure et établit les liaisons en dérivation pour la décharge.
- Quand le surveillant de la station principale manœuvre le petit commutateur, l’appareil est mis en œuvre automatiquement, la première demi-batterie passe de la position de décharge à celle de charge, et celle-ci s’effectue.
- Pour retirer la batterie automatiquement, dès
- Fig. 3. — Régulateur de force électromotrice avec compensateur de température.
- qu’elle est complètement chargée, on établit sur une plaque négative de la demi-batterie une cloche pour recueillir les gaz dégagés pendant la charge ; la cloche communique par un tube avec un petit gazomètre disposé de manière à établir un contact ; quand la charge des éléments est suffisante, ce contact fait fonctioner l’électro, fait basculer le commutateur inverseur et établit les liaisons de la batterie en dérivation avec les conducteurs d’alimentation,
- Le mouvement du commutateur inverseur de la première batterie fait fonctionner le commutateur inverseur de l’autre demi-batterie, qui passe à la position de charge et y demeure jusqu’à ce que le gazomètre (préalablement vidé et relié par manœuvre électrique) fonctionne de nouveau et
- relie la seconde demi-batterie en dérivation avec la première et avec les conducteurs d’alimenta-' tion.
- Pour éviter la rupture du circuit de charge, une résistance en charbon est interposée automatiquement entre les bornes du câble de charge avant que le changement des connexions s’effectue.
- Le réglage de la force électromotrice aux conducteurs d’alimentation est assuré au moyen d’éléments de force électromotrice inverse; par cette disposition la décharge de tous les éléments
- Fig. 4. — Régulateur graduel.
- s’effectue uniformément, condition essentielle de leur bon état d’entretien.
- Les éléments régulateurs sont insérés et retirés automatiquement du circuit. A cet effet, deux fils compensateurs reviennent du lieu du réseau où l’on veut maintenir la force élecftromotrice constante et s'attachent aux bornes d'un appareil régulateur (fig. 3). Cet appareil est formé d’un solénoïde à haute résistance, compensé convenablement pour les variations de température et d’un noyau équilibré supportant un bras transversal mobile entre quatre contacts.
- Lorsque la force électromotrice a sa valeur nor-
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- male, le bras transversal occupe une position intermédiaire entre les contacts; si la force électromotrice s’élève, le bras transversal s’élève, touche les deux contacts supérieurs et ferme ainsi le circuit d’un relai qui actionne un régulateur graduel (fig. 4) qui introduit successivement dans le circuit les éléments de force électromotrice inverse au moyen du commutateur à mercure (fig. 5). Lorsqu’un nombre suffisant d’éléments ont été introduits, le noyau du régulateur descend, le contact est rompu et le régulateur graduel s’arrête. Pareillement, si la force électromotrice descend sur le réseau, le noyau du régulateur descend, touche les contacts inférieurs et actionne en sens inverse le régulateur graduel qui supprime les éléments de force électromotrice inverse.
- Le solénoïde du régulateur dans lequel passe le courant des fils compensateurs est compensé de
- Fig. 5. — Commutateur à mercure.
- la façon suivante relativement aux variations de la température ambiante qui influerait grandement sans cela sur le voltage maintenu dans le réseau. Au lieu que le solénoïde agissant soit relié directement aux fils compensateurs, l’un d’eux est relié par l’intermédiaire d’un crayon de charbon d’environ 0,08 centimètre de diamètre qui forme résistance. Ce crayon occupe le centre d’un petit tube dé verre rempli partiellement de mercure; le mercure vient d’un réservoir rempli à la partie supérieure d’alcool dont l’expansion ou la contraction suivant la température ambiante fait monter ou baisser le mercure dans le tube et laisse en circuit une plus ou moins grande longueur du crayon de charbon ; l’appareil est réglé de façon à rendre constante la résistance totale et à compenser par conséquent les variations de température.
- Si la différence entre les courants émis par les deux demi-batteries excède 10 0/0 du courant total, des éléments de force électromotrice inverse sont introduits ou retirés d’un côté ou de l’autre par l’intervention d’un régulateur de courant fig. 6 formé de deux solénoïdes découpés dans un cy-
- ’lindre de cuivre. Les spires sont placées côte à côte et traversées chacune par le courant d’une demi-batterie. Les solénoïdes font basculer d’un côté ou de l’autre un bras commutateur qui actionne dans un sens ou dans l’autre au moyen du relai (fig. 6) le régulateur graduel qui introduit ou retranche les éléments de force électromotrice inverse.
- La capacité actuelle des stations principale et secondaires de la Compagnie de Chelsea est d’environ 10,000 lampes; la capacité maxima prévue, avec les transformateurs à courant continu attein-
- j Fig. 6. — Régulateur différentiel du courant et relai.
- ; dra 30,000 lampes de 10 bougies. La compagnie a I constaté que les lampes de 10 bougies donnent un ! éclairage satisfaisant, tandis qu’avec les lampes de i 16 bougies les consommateurs se plaignent de la ' facture au bout du trimestre.
- Dans les maisons alimentées par la Compagnie, la moyenne des lampes installées est de 100 et le nombre moyen des lampes brûlant à la fois d’environ 33. La dépense est mesurée au compteur (celui d’Aron est employé généralement.)
- Le prix demandé est de 0 fr. 80 par kilowatt bien que la Compagnie soit autorisée par contrat à demander 1 franc. Un prix de 6 fr. 25, 8 fr. 75, 7 fr. 50 ou 12 fr. 50 par trimestre, suivant la di-/ mension est fait pour la location du compteur.
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- --------------------------------------- - -»-• • ;
- Les conducteurs sont placés sous terre suivant le système Callender-Webber, qui est très en faveur parmi les ingénieurs de la Compagnie, et chaque cable est placé dans une conduite séparée.
- Les diagrammes A et B (fig. 8) fournissent deux
- Fig. 7. — Consommation de courant en ampères. A station Clabon-Mews, B Draycott-place.
- exemples du fonctionnement journalier de deux stations secondaires et montrent à première vue que la consommation pendant le jour, qui se traduirait par une perte si elle obligeait à faire marcher l’usine constamment, n’est cependant pas négligeable dans l’ensemble; elle peut constituer dans l’exploitation toute la différence entre un bon bénéfice ou un profit nul.
- E. R.
- De l’amplitude des vibrations d’une membrane ; de téléphone, par Ad. Franke d).
- L’amplitude-des vibrations d’une membrane de téléphone sous l’action de faibles sons a été
- ps«. 1
- étudiée par le bureau central des télégraphistes allemands.
- Les expériences ont été faites avec un téléphone Siemens dépourvu de son embouchure en bois (voir figute 1). La membrane a été recouverte de noir de fumée et on a placé au centre une petite plaque de verre microscopique C ; la plaque de verre G de 100 millimètres de diamètre sur 10 mil-
- limètres d’épaisseur repérée sur la partie F, en laiton, par l’intermédiaire de trois vis qui permettent d’amener la surface inférieure de G parallèle avec le verre C, en ne laissant qu’un écart de quelques dixièmes de millimètre entre les deux surfaces.
- La lumière d’une flamme de sodium vient
- rapper la plaque G sous un angle de 450 et produit une série de bandes d’interférence ; bandes que l’on peut observer à l’œil nu ou à la loupe.
- En modifiant l’écartement des deux surfaces réfléchissantes on déplace les bandes.
- Si l’on fait vibrer rapidement cette membrane avec un courant alternatif très faible, les bandes d’interférence se déplaceront et deviendront indistinctes, à l’œil nu, pour disparaître complètement sous l’action d’un courant plus fort.
- Ceci se produira évidemment dès que les vibrations de la membrane correspondront à un dépji-cement des bandes égal à la moitié de leur largeur et, dans ce cas, les bandes brillantes et sombres se présenteront alternativement au même endroit.
- Si nous désignons par d, la distance entre les deux plaques réfléchissantes et par a, l’angle d’incidence des rayons, nous trouverons que la dififé-
- Fig. 3
- rence entre le parcours des deux, rayons interfé-rents A B C D E et A' D E est égale à :
- (,*) Electrotechnischc Zeitschrift, 16 mai 1890, p. 288.
- Nous obtenons un déplacement de la largeur d’une demi-bande quand cette quantité varie de
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- la moitié de la longueur d’onde de la flamme de sodium, c’est-à-dire quand :
- 3 (d\ — dj)_X
- COS P 2 ’
- Les bandes doivent donc disparaître dès que le milieu de la membrane se déplace de :
- ou quand l’amplitude A de la membrane est égale à :
- * *
- A =» g cos a OU
- EgQ
- A “ cos 45M0-8 — 52.10-8 mm.
- O
- Pour l’expérience, on avait adopté la disposition suivante (fig. 3).
- Le courant alternatif d’une bobine S, traverse successivement deux résistances P =280 ohms etX ayant au plus 15 ohms. De X part un circuit secondaire traversant le téléphone T1( que nous venons de décrire, puis un deuxième téléphone T2, pour l’audition, et de même sensibilité que le premier; le courant traverse ensuite un électrodynamomètre K, donnant une déviation de 100 divisions avec un courant constant de 0,0005 ampère. La résistance de ce circuit était d’environ 660 ohms.
- Grâce à la làiblesse de la résistance de X par rapport à celle des deux autres branches du circuit, le courant traversant les téléphones varie proportionnellement avec X.
- Pour obtenir la disparition des bandes on n’avait qu’à faire varier X.
- Le tableau suivant donne la valeur de Xpour la disparition des bandes et pour le moment où elles sont encore visibles.
- Résistance de Inteusité moyenne du
- Les bandes x en ohms Dyuamomfctro courant on amp.
- disparaissent 14,2 62 3,9.10-*
- sont encore visibles. ",3 39 3,1.10—*
- disparaissent....... 12,8 50 3>5-,0~*
- sont encore visibles. I2iJ 45 3,4.10-*
- Pour X = 12,3 ohms et avec un courant de 3,4,10—4 ampère, l’amplitude du milieu était inférieure à 52,1 o-6 mm.
- Le son produit par cette amplitude (220 vibrations au dispason) était parfaitement perceptible, même quand le second téléphone était éloigné de l’oreille de quelques centimètres. En plaçant le téléphone contre l’oreille, le son ne disparaissait qu’en faisant varier X, suivant les expérimentateurs.
- Pour les plus faibles sons perceptibles l’intensité du courant dans le téléphone était :
- J = 3>4-10-4 = 8,3’10-6amp.
- 1
- En admettant que, pour d’aussi faibles mouvements l’amplitude soit proportionnelle à l’intensité du courant, on a
- A<^_. ->2.IO-8
- 12,3 7
- A < 1,27.10—8 mm.
- On voit par ce chiffre que de très faibles vibrations sont suffisantes pour produire des sons perceptibles.
- Mort foudroyé.
- Tout événement de cette nature doit être un enseignement pour ceux qui restent, propriétaires d’usines électriquess, ingénieur, ouvriers, afin d’éviter leur renouvellement ; c’est à ce titre que nous allons relater ici la mort et les circonstances qui l’ont produite du malheureux Kirchhoff, dans l’usine d’électricité de la Société française de matériel agricole et industriel', à la Rochelle, le 29 mai de cette année, à 6 heures et demie du soir.
- Pour se rendre un compte exact de ce qui s’est passé, il convient de se reporter à l’article du 3 mai 1890 (4), « Station centrale de la Ville de Poitiers » (fig. 6 et 7) et de se placer devant le tableau de distribution n° 1, que nous reproduisons d’ailleurs plus loin.
- Kirchhoff se proposait de vérifier le fonctionnement du self-inducteur si placé dans le circuit des lampes de terre L L.
- Dans ce but, il avait fixé un premier fil T nv, isolé, pour mettre à la terre le milieu du self-inducteur s i. Un second fil B’ #y, isolé aussi, était
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXVI, p. 201.
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- disposé parallèlement au premier de façon à ce que deux personnes pussent faire les [contacts voulus sur le robinet R et ensuite sur les bornes B', A', cela pour imiter une fuite à la terre d’un point quelconque du réseau.
- Une première expérience avait réussi. 11 s’agis-
- sait de faire la seconde sur l’autre câble d’émission.
- Notre dessin indique l’état des choses un instant avant la catastrophe.
- L’électromètre E marquait 1050 volts, ;
- Bassin
- U~—
- Le fil T nv était à la terre sur le robinet R ;
- Le fil B'xjv était, d’une part, tenu par une personne en contact de la borne B' et, d’autre part plongeait dans l’eau du bassin où il était tombé et qui est aussi à la terre.
- Kirchhoff, les pieds sur un terrain humide, était à la terre.
- Jusque là, rien ; mais voyant son fil plongé dans le bassin, il veut le dégager pour faire contact sur le robinet R, et pour cela il enfonce les
- deux mains dans l’eau du bassin, saisit le fil par la partie dénudée ; faisant une dérivation de très grande résistance par rapport au bassin et au robinet, il n’a pas dû être foudroyé £ ce moment, mais lorsqu’il a retiré le fil de l’eau, son corps s’est trouvé en circuit et a été traversé avec toute l’énergie du courant. Il est tombé comme une masse sur le bord du bassin tenant toujours le fil dans les deux mains. Quand on l’a relevé, on a trouvé les mains fortement brûlées. Tous les soins qui lui ont été prodigués pour ramener le mouvement du cœur ont été vains.
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- Il ressort de la description même des prépara-’j tifs que l’expérience dirigée par Kirchhoff a été faite de la façon la plus maladroite et la plus malheureuse, sans aucune précaution, comme s'il s’agissait d’un courant continu à ioo.ou 200 volts.
- Pourquoi, en effet, les deux bouts libres du fil B’ xy. Un seul suffisait, l’autre étant fixé à demeure sur le robinet.
- Pourquoi deux personnes à manipuler ?
- Pourquoi deux contacts à faire ?
- Pourquoi ne pas employer, dans toutes les circonstances où l’on est exposé à toucher volontairement ou non un point dangereux, la chaussure en caoutchouc ?
- Pourquoi laisser à un ouvrier incapable sans direction, de pareilles expériences à exécuter? Un ingénieur aurait dû être là.
- La vérification que Kirchhoff a voulu faire était très simple en elle-même, des plus faciles, et pouvait être placée dans des conditions à ne présenter aucun danger. 11 suffisait, au lieu de toute cette complication de fils, de contacts à faire, de manipulations multiples, il suffisait, dis-je, de réunir par un fil souple muni d’une fiche à manche isolant la plaque P du parafoudre à la borne A' d’abord et ensuite à la borne B’. On n’aurait pas aujourd’hui à déplorer une mort d’homme.
- Conclusion.
- Les Directions de semblables affaires ne doivent confier sous aucun prétexte à des ouvriers un poste qui exige un ingénieur expérimenté. Les responsabilités qu’elles encourent coûtent beaucoup plus que les économies qu’elles pensent faire par cette substitution.
- Elles doivent s’assurer que toutes les précautions imposées par l'expérience et les règlements sont prises et scrupuleusement exécutées. Elles doivent notamment exiger que l’on emploie des chaussures isolantes et que tous les outils, lourne vis, clés, pinces-coupantes, etc., etc., soient munis de manches isolants. A. G.
- Galvanomètre magnétostatique de Sir William Thomson.
- L’aiguille aimantée a est (fig. I et 2) suspendue dans un tube de garde, au milieu du champ des deux bobines b b, à un rubis pivotant sur une pQinte d’iridium; ses indications sont ampli-
- fiées par une aiguille g sur un cadran gradué en tangentes, de manière que sa lecture donne directement les intensités des courants en b b.
- La boîte en bronze i porte autour d’elle deux
- et 2. — Sir William Thomson. Galvanomètre magnéto-statique (iSbS't, coupe diamétrale et plan.
- aimants annulaires II: ces aimants sont chacun divisés en deux parties en contact par leurs pôles de même nom, et peuvent se fixer dans une orientation quelconque par les vis de pression h h', de manière à faire varier à volonté leur action directrice sur l’aiguille, soit en grandeur en déplaçant les aimants 11 Lun par rapport à l’autre, soit en direction, en les tournant simultanément et ensemble.
- La graduation g elle-même peut aussi se dé-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- placer de manière que, une fois l’aiguille amenee par les aimants//, vis-à-vis de la division médiane 40, des courants égaux et de sens opposés impriment à l'aiguille des déviations égales et opposées. Une fois cette position de g déterminée par tâtonnement, on l’y fixe par une vis de pression. Pour les usages ordinaires, l’aiguille se tient au repos entre les divisions o et 20, comme sur la figure 2.
- L’amortisseur consiste en un anneau de bronze m (fig. 3 et 4) qui vient, lorsqu’il est soulevé par la came w, frotter légèrement sous I’ai-
- Fig. 3 et 4. — Détail de l’amortisseur.
- guille f, et en éteindre les vibrations. L’anneau m est rigoureusement guidé en ligne droite par l’appui de sa tige n sur les glissières 0 0, en forme de V, et par la tige r, sur laquelle il est appliqué par le ressort s (fig. 2).
- On voit en h b' (fig. 2) les bornes de l’appareil, et en x un niveau pour en établir l’horizonta-
- Blanchiment électrique du papier.
- Les procédés électrolytiques de blanchiment du papier qu’on a vu fonctionner l’an dernier au Champ-de-Mars dans la papeterie Darblay, d’Es-sonnes, tendent à se généraliser.
- Ch. Kellner a décrit, il y a peu; de temps, un procédé de préparation de la pâte à papier au. moyen de bois désagrégé par une solution de sel marin électrolysé. , :
- Nous rappellerons à ce propos que MM..Nau-din et Bidet avaient déjà préparé, en. 1883, par le .même procédé de la pâte à papier parfaitement; blanche avec de la paille de sarrazin.
- On annonce que deux fabricants anglais MM. Evans et Overs, ont réussi tout dernièrement à blanchir le papier par voie électrique, et à .lui communiquer une blancheur parfaite sans lui.faire perdre de sa solidité.
- Le procédé est celui d’Hermite et repose, comme l’on sait, sur la décomposition du chlorure de magnésium. Les électrodes sont constituées par des lames de platine et de zinc.
- A. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- L’effet du changement de température sur le point critique du fer de Villari (*).
- Ce mémoire peut être considéré comme une suite de celui que l’auteur a précédemment communiqué à la Société « sur les points critiqués du nickel et du fer de Villari ».
- Depuis le précédent mémoire, l’auteur ne s’est occupé que de la magnétisation temporaire. La méthode d’observation n’a pas changé, mais il a étudié l’effet de la charge à diverses températures, s’étendant jusqu’à 285° C.
- 11 a déterminé la température au moyen d une bobine de fil de platine enroulée en double sur la même partie du fer que la bobine secondaire, le coefficient de température de cette bobine secondaire ayant été préalablement déterminé.
- Le fil de fer, de 1 millimètre de diamètre, avait été recuit à fond. Les charges employées n’étaient pas suffisantes pour produire un allongement permanent sensible.
- (>) Lu à la Pbysical Society de Londres, le 6 juin 1890. .
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- •' Dans le premier cas, le fi! a été chauffé à1 300° C. et essayé aux diverses forces de chargement et'dè magnétisation à cette température, puis, après refroidissement, jusqu’à la température ambiante, et l’on a recommencé plusieurs fois jusqu’à ce que l’on obtînt des résultats constants.
- “•Ces résultats des observations ont été représentés par des courbes ; les abscisses correspondaient à la charge en kilogrammes, les ordonnées au changement de perméabilité pour 100.
- Le ppint critique de Viliari, ou la valeur de la force magnétisante pour laquelle la charge n’affecte pas la perméabilité, était donné par le point d’intersection de chaqùe courbe avec la ligne de Charge. On a trouvé qu’il variait à la fois avec la charge et avec là température.
- : Dans quelques cas, la courbe coupe deux fois la ligne de charge, ce qui montre qu’il y a deux charges dont les forces magnétisantes ne produisent pas d’effet sur la magnétisation temporaire.
- On trouvera ces charges dans le tableau que voici :
- Force magnétisante Charge pour laquelle ta perméabilité est la môme que pour le fll non chargé
- en unités C. G. S. Température 70* C. Température 107- C- Température 211' C. Températuro 285- C.
- 2,84 5,° 5,3 12,C 5,7 10,0
- 3,70 3,2 3,6 4,2 1 ,5 4,7 9,9
- 4,83 3,5 2,7 Pas d’essai 3,1 >2,3
- On voit que toutes les forces magnétisantes entre 2,84 et 4,83 sont les valeurs critiques de Viliari.
- En ce qui concerne le premier point auquel chaque courbe coupe la ligne de charge, les observations ont donc montré qu’à toutes les températures la valeur critique de Viliari augmente au fur et à mesure que la charge diminue et que, pour un poids donné, cette valeur augmente avec la température.
- Relativement au second point d’intersection, elles montrent que la valeur critique de Viliari augmente à la fois avec la charge et avec la température, de sorte que l’effet du changement de
- température sur la valeur critique est dans le même sens pour les deux points d’intersection et que, par conséquent, dans les deux cas, la valeur critique augmente avec la température.
- La courbe montre qu’au fur et à mesure de l’élévation de la température les deux points d’intersection avec' la ligne de charge se rapprochent graduellement l’un de l’autre; qu’à une température un peu au-dessous de 283° C. ils coïncident et que la courbe touche la ligne de charge, mais qu’à des températures supérieures, la force magnétisante 2,84 cesse d’être un point de Viliari pour une charge quelconque.
- Lorsque la force magnétisante atteint la valeur 7,69, les deux points d’intersection disparaissent pour des charges s’élevant jusqu’à 12 kilogrammes; cependant on obtiendrait probablement le second point en prenant des charges suffisamment élevées. Par suite, au-dessous de cette limite, en ce qui concerne la charge, les points de Viliari sont impossibles pour des forces magnétisantes au delà de 7,69.
- L’élévation de température est d’augmenter le changement de perméabilité dans le sens positif et de le diminuer dans le sens négatif, mais la diminution est plus grande que l’augmentation, de sorte que les deux courbes [tendent à se rap-piocher du même niveau.
- Voici la manière de calculer l’augmentation de perméabilité.
- Soit P0 la perméabilité temporaire, quand il n’y a pas de charge, et P„ la perméabilité pour une charge de n kilogrammes. Le changement pour 100 est alors :
- 100 (P«—P.)
- ~ P.
- Le signe supérieur indique que la charge au g mente la perméabilité, le signe inférieur indique qu’elle la diminue.
- {—Il - > Force magnétisante Valeurs do Pq
- un
- unités C. G. S. 12* C. 70. C. 107- C. 2U« C. 285- C.
- 2,84 301 306 338 353 385
- 3,70 325 340 383 325 40;
- 4,«3 347 356 4 > 3 — d6l
- 7,69 478 483 S48 — 557
- 10,40 538 573 633 — 675
- >5,32 522 617
- | Le tableau ci-dessus donne les valeurs de P„
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE:
- pour les diverses températures et les diverses forces magnétisantes auxquelles les observations ont été faites.
- G. W. de T.
- Sur les variations diurnes de l'aiguille aimantée à Kiew (!).
- Etant donné le nombre toujours croissant des observations magnétiques, il est désirable que partout on suive à peu près les mêmes méthodes pour réduire ces observations.
- Or il a été impossible à tous les observateurs de déterminer les variations diurnes des éléments par la méthode compliquée en usage à Greenwich, méthode qui, pour un élément quelconque exige la mesure des coordonnées des courbes en 24 points pour quelques jours seulement de l'année dont on s’occupe. a
- Le Dr Wild (British Association Reports, 1885, p. 78) déterminait la série diurne moyenne d’après des mesures opérées pendant des journées relativement rares de très faibles perturbations, et il a fait remarquer qu’en admettant les journées de perturbations on affecterait la forme de la courbe de la série diurne, à moins que les perturbations ne se fussent produites indifféremment toutes,les 24 heures.
- M. Whipple a comparé la méthode employée à Greenwich avec celle de Wild et celle de Sabine pour les années 1870, 1871 et 1872 (British Association Reports, 1886, p. 71) et il en est arrivé à conclure que la différence entre les résultats de Kiew traités par la méthode de Wild et ces mêmes résultats traités par la méthode de Sabine était inférieure à la différence entre les résultats de Greenwich et ceux de Kiew dans les deux cas.
- Les auteurs ont résolu de faire plus tard quelques comparaisons des différentes méthodes de réduction, et, à la demande de M. Rucker, ils ont déterminé les variations diurnes de la déclinaison à Kiew pour 1883 (année de maximum des taches solaires), 1886 et 1887. L’étendue diurne moyenne pendant chaque année a été obtenue par la méthode de Wild ; on a, à cet effet, mesuré les ordonnées horaires pendant environ cinq jours calmes par mois.
- (') Résumé d’un mémoire de MM. W.-G. Robson et
- S. W. J. Smith, lu à la Pbysical Society de Londres, le
- 6 juin 1890 et d’un échangé de vue sur le même suîet entre plusieurs membres de-la Société.
- Les résultats obtenus ont alors été comparés avec les résultats de Greenwich. ;
- Le tableau ci-dessous donne l'étendue totale des variations dans chaque année d’après les deux séries d’observations.
- Etendue totale.
- Années Kiew Greenwich
- 1883 9',° 8',$ :
- 1886 7,* * 6 7,3
- 1887 7,4 6,9
- Les auteurs signalent comme digne de remarque que l’étendue totale à Kiew déterminée d'après les journées tranquilles est plus grande que l’étendue totale à Greenwich déterminée d’après toutes les journées sauf celles de grandes perturbations.
- Ceci semblerait indiquer que l’effet des effluves magnétiques est de diminuer et non d’augmenter les excursions diurnes de l’aiguille.
- Ci-joint la série des différences des valeurs horaires moyennes correspondantes.
- Greenwich-Kiew Etendue des diffère nces Années
- » — o',7 à + o',8 1883
- » — i, 1 à + o,7 1886
- » — 1,1 à + 0,8 1887
- La comparaison de ce tableau avec le précédent donne comme différences d’amplitude 16,7, puis 23,7, puis 25,70/0 respectivement.
- En comparant les différences dés lectures horaires pour ces trois années avec celles données par M. Whipple pour les années-1870 à 1872, on voit qu’il y a une grande uniformité dans.la nature des différences entre les lectures horaires moyennes pour Greenwich et Kiew respectivement.
- On a ainsi trouvé que, tous les ans, la courbe moyenne de Greenwich descendait au-dessous de la courbe obtenue d’après le magnétographe de 5 Kiew vers 7 heures du soir et restait au-dessous de cette dernière jusqu’à environ 4 heures.du matin, après quoi elle remontait au-dessus :de la courbe de Kiew jusqu’à ce qu’elle la croisât, ce qui se produisait vers 7 heures du soir.. • ;
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- On a trouvé que l’ordonnée minima, pour chaque courbe, et chaque année, se produisait vers 8 heures du matin, et l’ordonnée maxima à i heure de l’après-midi. La valeur moyenne de la déclinaison avait lieu entre 10 et n heures du matin, puis entre 6 et 7 heures du soir. Les années 1870, 1871 et 1872 présentent des caractères exactement semblables.
- Les auteurs pensent donc qu’il est permis de supposer d’après la nature générale de la différence entre les courbés de Gréenwich et les courbes moyennes de 1870 à 1887 que la différence entre les lectures individuelles et la moyenne correspondante ne dépassent pas 0*4; ils en déduisent qu’il est possible, connaissant une série de valeurs pour une année particulière, à Greenwich ou à Kiew, de déterminer correctemenf l’autre série jusqu’à quatre dizièmes de minute près.
- Comme les résultats de Kiew sont publiés plus tôt que ceux de Greenwich, on peut calculer les derniers approximativement d’après les premiers.
- M. Wipple dit que la manière dont une aiguille aimantée se meut sur un arc de quelques minutes ne paraît pas avoir une grande importance, mais le fait est que les physiciens se sont toujours intéressés aux mouvements de ce genre.
- Avant l’existence des instruments enregistreurs il fallait des expériences séparées pour trouve*' les nombres, et il suffisait d'une seule perturbation considérable pour vicier le travail de toute une année. On a donc adopté des méthodes pour éliminer ces perturbations. 11 convient de citer particulièrement celle de Sabine. 11 pensa que la raison pour laquelle l’attention s'était portée principalement sur la déclinaison était la facilité relative avec laquelle on pouvait obtenir et réduire les observations. Maintenant que l’on a obtenu des résultats de ce genre, il reste à trouver les causes des variations observées. Jusqu’à présent, elles ne paraissent pas dépendre de la température ou de faits astronomiques.
- 11 est très important d’obtenir des résultats magnétiques provenant de différentes parties du globe, mais les comparaisons ne sont possibles que si ces résultats sont publiés sur le même plan. 11 faut espérer que, grâce aux efforts de MM. Rucker et Adams, on réalisera ce desideratum.
- Dès que cela sera accompli, il faudra mettre en œuvre les observations sur la force magnétique; cette œuvre coûtera beaucoup d’efforts, et l’aide
- de volontaires tels que MM. Robson et Smith accélérerait notablement le progrès.
- M. G. Adams dit qu’il est heureux de voir la nature satisfaisante du travail qui vient d’être présenté à la Société. Ordinairement, la quantité moyenne des nombres à traiter n’était pas assez considérable pour que ce fût une grande entreprise d’en opérer la réduction. Si cependant la différence entre la méthode de Greenwich et de Wild ne dépassait pas 4/10 de minute, la dernière pourrait être employée avec avantage et conduire à la découverte de la cause des variations diurnes. 11 accorderait lui-même plus de confiance aux observations de la force horizontale si celles-ci pouvaient être effectuées par une méthode plus facile. 11 espère que celle adoptée en Amérique pour obtenir des courbes moyennes au moyen de la photographie donnera des résultats satisfaisants.
- M. Perry demande si l’on ne pourrait pas construire une machine qui fît le travail de réduction.
- M. Whippledit que le Meteorological Office avait employé des machines à cet effet, mais elles étaient si coûteuses que le travail humain ne revenait pas à un prix plus élevé. 11 signal ensuite que le Meteorological Office a publié des formules au moyen desquelles on pouvait calculer la température moyenne annuelle mais que ce bureau n’a jamais trouvé personne qui les ait employées.
- Li méthode photographique signalée par le professeur Adams a été essayée à Kiew, mais elle donnait prise à une objection : c’est qu’elle ne pouvait éliminer les perturbations accidentelles du genre de celles causées par le mouvement du fer au voisinage et à l’approche des bobines, etc.
- M. Boys, à propos de l’emploi d'intégrateurs, dit que, pour un analyseur harmonique, son modèle à cylindre à disque vaut mieux que l’intégrattur à cylindre à disque à cloche de M. I. Thomson, car ii coûte moins cher et il est plus exempt d’inertie.
- M. Ayrton dit que le mouvement inauguré par M. Rucker serait très utile s’il aboutissait à ce que toutes les observations fussent enregistrées et publiées de la même manière. Que des hommes comme M. Rucker, qui ne sont attachés à aucun observatoire, s’occupent de ce sujet et suggèrent des perfectionnements ; il y aura là, grand profit pour la science, car les directeurs des observatoires météorologiques sont ordinairement trop occupés à faire les réductions nécessaires pour avoir le temps d’imaginer des méthodes perfec-
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- tionnées. 11 faudrait donner plus de liberté à ces directeurs, car il est évident que le but des observations n’est pas de produire des volumes de chiffres, mais d’augmenter les connaissances scientifiques.
- En ce qui concerne la réduction des observations, on devrait accepter les services volontaires des étudiants avancés en physique ; on pourrait permettre à des étudiants, pourvus de bonnes recommandations de passer quelque temps dans les observatoires à titre d’aides honoraires. Ce serait très profitable aux étudiants eux-mêmes et cela permettrait d’avancer les réductions.
- Relativement aux perturbations accidentelles indiquées par M. Whipple, il assure qu’elles deviendraient impossible si on limitait la distance à laquelle on peut approcher des laboratoires.
- Emploi de l’électricité en savonnerie.
- Nous croyons savoir que l’électrolyse de la solution de sel marin en vue d’obtenir de la soude caustique est essayée dans ia savonnerie pour préparer la soude nécessaire à la fabrication des savons, il n’est même pas besoin de pousser Télec-trolyse jusqu’à la décomposition totale du sel.
- On sait, en effet, que les savonneries emploient des lessives de soude salées contenant, en sel, 30 à 40 0/0 du poids de la soude.
- Cette préparation des lessives électrolytiques salées nous paraît appelée à un avenir. Nous voudrions avoir l’opinion des chimistes à cet égard. M. De Me.ritens avait déjà proposé en 1875 d’effectuer à froid la saponification des matières grasses par la soude à l’aide du courant alternatif.
- A. R.
- Fabrication des accumulateurs.
- Pour le montage des accumulateurs, M. E. Cor-rens, de Berlin, décrit un moyen de façonner des plaques d’oxydes, ou mieux de silicates de plomb.
- A cet effet, on délaie, dans une lessive de silicate de soude concentrée de l’oxyde de plomb très divisé et obtenu par précipitation, ou même un sel de plomb ; on ajoute un sel de magnésie, de chaux ou d’alumine, qui, avec le silicate, est susceptible de donner des produits insolubles qui hâteront le durcissement de la pâte. Cette pâte ob- j
- tenue est lavée, façonnée en plaques et séchée. Pour augmenter la conductibilité de ces plaques, il est avantageux d’incorporer à la pâte avant la dessication une poudre métallique ou tout autre corps bon conducteur.
- A. R.
- VARIÉTÉS
- LES EXPÉRIENCES DE M. HIRSCH
- SUR LES
- COUPS DE FEU DES CHAUDIÈRES A VAPEUR
- Les conditions de sécurité d’emploi des chaudières à vapeur offrent pour les électriciens un intérêt tout spécial et journalier qui nous paraît justifier la publication dans ce recueil d’un résumé très succinct des renseignements précis fournis par M. Hirsch (»).
- Ces expériences ont eu pour but de faire connaître les conditions d’emploi des chaudières à vapeur qui peuvent amener la production d’un coup de feu, c’est-à-dire le cas où la paroi en tôle de la chaudière court le risque d’être portée au rouge sur une étendue plus ou moins grande. L’auteur s’est préoccupé d’abord de savoir sur quelle intensité de vaporisation on est en droit de compter dans la partie de la chaudière exposée directement au-dessus de la flamme ; cette intensité, aux allures modérées d’une chaudière fixe, s’est tenue entre 100 et 140 kilogrammes par heure et par mètre carré de surface de chauffe; aux allures vives, elle s’est élevée à 200, 240 et même 245 kilogrammes, nombre qui ne semble devoir être atteint dans aucun cas de la pratique.
- Afin de connaître ensuite à quel excès de température de la tôle relativement à celle de l’eau qui la mouille peuvent correspondre ces chiffres de vaporisation, M. Hirsch a cherché, à l’aide d’alliages fusibles exposés à la surface d’une tôle vaporisant à l’air libre des quantités d’eau jaugées, les excès de température correspondants :
- | (*) Bulletin de la Société d’Encouragement. — Mai 1890.
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- A mesure que la vaporisation devient plus active l’écart entre la température de la face chauffée de la tôle et celle de l’eau s’élève progressivement. Cet écart est de ioo° environ pour une vaporisation de 200 kilogrammes; il n’atteint pas 150° même lorsque la vaporisation est arrivée au chiffre énorme de 350 kilogrammes.
- On peut admettre que cet écart ne varie pas beaucoup quand la température de l’eau intérieure s’élève (quand la vaporisation à lieu en vase clos); si par exemple, on a affaire à un foyer en fer de 10 millimètres d’épaisseur, mouillé par de l’eau à i8o°(8 kil. 3 de pression effective par centimètre carré) et vaporisant 200 kilogrammes d’eau froide par heure et mètre carré, l’écart correspondant étant de ioo° la température de la tôle n’atteindrait en aucun point 280°.
- A ce propos l’auteur cite des expériences montrant avec quelle rapidité la chaleur se transmet d’une paroi à l’eau qui la mouille. On construit en papier un petit chaudron à fond plat, on le remplit d’eau, on le dispose au-desssus de la flamme d’une bougie; l’eau ne tarde pas à entrer en ébullition sans que le papier soit altéré. « Nous avons, dit-il, répété cette expérience sous bien des formes; nous avons remplacé la flamme de la bougie par celle d’un gros bec Bunsen ou par celle d’un fort chalumeau d’émailleur qui fondait le .verre en quelques instants ; le résultat a toujours été le même; souvent les bords du papier s’enflamment, mais la combustion s’arrête au niveau de l’eau et tout ce qui est mouillé reste intact. Si, entre la flamme et le fond du chaudron, on place une feuille de papier en contact avec ce fond, elle brûle immédiatement, mais le chaudron lui-même •n'est pas attaqué. »
- Il ne semble donc pas que l’on ait à redouter un coup de feu en pleine tôle, quelle que soit l’activité de la vaporisation si le métal est sain, bien continu et directement mouillé par l’eau. Mais il peut en être autrement si des circonstances quelconques viennent gêner la transmission libre de la chaleur, soit dans la masse du métal, soit entre le métal et l’eau, et ce sont ces circonstances que les recherches de M. Hirsch ont eu principalement pour but de fixer.
- L’eau rendue visqueuse par de l’amidon ne donne pas de résultats notablement différents de ceux fournis par l’eau pure. li en est encore de même lorsque la paroi est tapissée d’un mince enduit de tartre (couche de plâtre de j millimètre)/
- Mais pour peu que l’enduit acquière une certaine épaisseur (couche de plâtre de 5 millimètres, le coup de feu devient immédiatement menaçant.
- Les doubles épaisseurs de tôle avec contact très intime (plaque de tôle soudée à l’étain), ne sont pas inquiétantes aux allures ordinaires des chaudières fixes; mais les pailles (plaque de tôle et couche de tôle) proprement dites constituent une cause de danger imminent.
- La transmission de la chaleur est plus ou moins gênée par la doublure des tôles; une rivure, même bien faite, ne doit pas être exposée à un feu très violent ; un défaut de contact intime entre les deux tôles d’une clouure constitue une cause grave d’accident.
- Le contact d’une maçonnerie réfractaire, même portée à une température élevée, ne présente pas de danger, si la tôle est continue et bien mouillée.
- Jusqu’ici les résultats énoncés se réduisent sensiblement à la confirmation de faits connus ou prévus qu’ils précisent, ceux dont il nous reste à rendre compte présentent plus de nouveauté et méritent d’être cités un peu plus longuement ; ils concernent l’influence des enduits gras déposés sur les tôles soumises à l’action de la chaleur et ont fait l’objet d’une recherche particulière de la part de M. Hirsch.
- Le fait capital qui s’cn dégage est la tendance que présentent les enduits gras appliqués sur la tôle, surtout après qu’ils ont été décomposés par la chaleur, à empêcher le contact de l’eau avec la tôle et à faciliter par suite la production de l’état spbèroïdal étudié par M. Boutigny et des phénomènes de caléfaction observés par M. Gernez.
- Les expériences de M. Hirsch ont été faites avec une casserole étamée exposée au feu d’un fort chalumeau de Schlœsing alimenté au gaz d’éclairage et par une soufflerie.
- Le fond de la casserole étamé et bien propre a été graissé à l’oléonaphte puis chauffé sans eau sur un feudoux, de manière à décomposer la matière grasse. Le fond se trouva ainsi recouvert d’n induit noirâtre, auquel l’eau n’adhérait pas. La casserole ainsi préparée étant remplie d’eau et exposée au-dessus du chalumeau, le fond devient rouge au bout d’un instant d’ébullition ; la tache incandescente, limitée d’abord en ufl point, ne tarde pas à s’étendre et à occuper toute la partie du fond exposée au feu. L’expérience a été renouvelée plusieurs fois avec des intensités de feu variables;
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- ayec un feu correspondant à une vaporisation d’environ 270 kilogrammes par mètre carré et par heure, la couleur du fond était l’orangé vif; mais 1 effet s’est produit même avec un feu beaucoup plus modéré, correspondant à environ 150 kilo-. grammes, auquel cas le fond était couleur cerise sombre.
- « C’est un spectacle fort intéressant que de voir, à travers l’eau en ébullition, le fond d’une chaudière porté à la température rouge. Inutile d’ajouter ;que l’étain était fondu et que le fond de la casserole, au dedans comme au dehors, présentait toutes les apparences d’un magnifique coup de feu. »
- Les phénomènes changent d'aspect suivant la nature du corps appliqué sur la paroi, et suivant que le corps gras a été ou non préalablement dé-domposé par chaleur. Voici les conclusions tex-? tuelles de M. Hirsch à cet égard :
- Avec des casseroles à fond étamé et propre, quelle que soit l’intensité du feu, l'ébullition est toujours régulière et l’étain n’est pas fondu sur la face exposée à la flamme.
- Il en est de même quand la face est désétaméeou décapée ou oxydée, soit par l’air humide, soit par l’action prolongée d’une mince couche d’ammoniaque ou d’acide chlorhydrique.
- L’oléonapbte appliqué à froid en enduit mince sur un fond étamé, décapé ou oxydé, ne donne également qu’une ébullition régulière.
- L’oléonaphte en couche décomposé préablement par la chaleur donne, au contraire, le coup de feu avec une extrême facilité, ainsi qu’on l’a vu plus haut. Si l’on pose sur le fond de la casserole un bout de chiffon graissé à l’oléonaphte et maintenu par un poids, on obtient facilement le coup de feu.
- Si dans une casserole dont le fond est oxydé on fait bouillir une dissolution de sel (chlorure de calcium, de magnésium, etc.,) de manière à tapisser les parois d’une mince couche incrustante, puis que l'on enduise le fond d’oléonaphte déposé à froid, le coup de feu se produit même avec un feu modéré.
- L’huile de lin produit le coup de feu avec la plus extrême facilité (vaporisation de 100 à 120 kilogrammes). 11 suffit pour obtenir ce résultat de toucher le fond de la casserole avec le doigt légèrement graissé à l’huile de lin.
- L’essence de térébenthine, le vernis à l’essence ne donnent pas de coup de feu. Mais si on mélange
- à l’essence une proportion, même faible (1/10), d’huile de lin, on a un coup de feu.
- Le mastic de minium produit le coup de feu avec une extrême facilité. Si l’on a écrasé sur le fond d’une casserole une boulette de ce mastic, ou si l’on y a promené le doigt enduit de mastic, un feu modéré suffit pour faire rougir le métal.
- L’huile de colça produit le coup de feu, mais moins facilement que l’huile de lin.
- La valvoline déposée à froid ne donne le coup de feu qu’avec un feu extrêmement intense (correspondant à une vaporisation de 350 kilogrammes).
- L’axonge donne assez facilement le coup de feu, même lorsqu’elle est mélangée à une quantité notable de plombagine; si la plombaginé est en grand excès, on ne peut plus faire rougir le métal sous l’eau.
- Le goudron appliqué sur une surface étamée ou décapée se détache quand l’eau entre en ébullition. Sur une surface oxydée, il reste en partie adhérent, mais ne donne pas de coup de feu.
- BIBLIOGRAPHIE
- M. Wilfrid de Fonvielle vient de publier à la librairie Hachette un volume intitulé les Navires célèbres, au premier rang desquels figure le Great-Eastern. L’auteur raconte avec de grands détails les aventures de cet immense bâtiment, sans lequel on peut croire que le câble d’Amérique n’aurait jamais été posé.
- L’auteur insiste beaucoup sur les causes multiples qui ont fait renoncer à l’usage d’un navire si providentiellement construit, à l’époque où des hommes de génie cherchaient à compléter l’œuvre de Christophe Colomb, en soudant à jamais les deux moitiés de la famille humaine.
- La raison principale est la construction des navires câbliers qui, destinés au service des lignes télégraphiques, arrivent à poser une longueur plus grande que leur illustre rival, tout en ayant un tonnage beaucoup moindre.
- La grandeur et la décadence de ce phénix des océans a tout l’intérêt d’un drame instructif, émouvant, et en même temps plein de tristesse.
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- FAITS DIVERS
- La perfection avec laquelle les accumulateurs sont construits depuis quelque temps rend fort dangereux le métier de spirite exécutant l’expérience dite de matérialisation, et dans laquelle le médium rentermé dans un cabinet fait apparaître des esprits. En effet, rien n’est plus facile actuellement que de cacher dans sa poche une source lumineuse d’un pouvoir considérable.
- Le Western Electrician raconte, dans son numéro du 14 juin, qu’un médium de Brooklyn, nommé Madame Cad-well, vient d’être saisie en flagrant délit de supercherie. Deux reporters du World, qui assistaient à la séance, firent briller inopinément chacun une lampe de 5 bougies.
- C’était plus qu’il n’en fallait pour montrer que l’esprit prétendu n’était que Madame Cadwell elle même, sortie mystérieusement du réduit où l’on croyait l’avoir solidement attachée.
- La lampe si puissante du commandant Renard se prête admirablement à ce genre singulier d’application.
- Le correspondant européen du World a eu des entrevues avec un grand nombre d’électriciens relativement à la mort par le foudroiement. Le docteur d’Arsonval, M. Joubert et M. Ferranti sont opposés à cette innovation. Seul M. Wer-ner Siemens croit que le changement proposé est une modification favorable au supplice employé aux Etats-Unis.
- Dans son numéro du 18 juin le New York Herald de Paris prétend qu’un très grave accident arrivé à un train dans les environs de Francfort aurait été occasionné par un coup de foudre des plus singuliers. Le mécanicien et son chauffeur auraient été tous deux foudroyés. Cette nouvelle a certainement besoin de confirmation.
- M. L.-H. Short, de Cleveland, propose de construire en charbon les poulies à l’aide desquelles le courant passe du fil de ligne aux moteurs des tramways électriques.
- L’inventeur estime que ces rouleaux n’ont pas l’inconvénient de s’oxyder aussi facilement que ceux qui sont métalliques. Ce charbon est formé avec une pâte semblable â celle dont on se sert pour fabriquer les piles Bunsen i,sys-tème Deleuili. Il conseille de comprimer fortement la ma-
- tière, ce qui a l’avantage d’augmenter surtout la densité de la couche superficielle.
- Des expériences dues à M. Riess et relatées dans VElectri-cal World semblent démontrer qu’il y a un nouveau genre d’applications inattendues dans l’exploitation des chemins de fer pour les courants de faible voltage et de grande intensité.
- L’adhérence d’un train sur les rails paraît augmenter très notablement lorsqu’un courant convenable sort des roues. Cet effet serait explicable très simplement, d’après l’auteur en admettant que la résistance tienne uniquement à la chaleur développée à l'endroit où a eu lieu le changement de conducteur.
- Toutefois, les résultats publiés ne sont point assez complets pour qu’on puisse en tirer des conclusions définitives.
- On a imaginé à Londres un appareil électrique qui sert, paraît-il, à empêcher les garçons ou filles de comptoir de voler leurs maîtres dans les débits de liqueurs et de bière. La surface supérieure du liquide contenu dans le récipient entraîne un flotteur dont la position est enregistrée électriquement sur un cadran indiquant automatiquement la quantité vendue.
- Ce n’est qu’en introduisant subrepticement de l’eau qu’on pourrait dissimuler la fraude. Mais toutes les précautions sont prises dans la construction des récipients pour qu’on ne puisse rien y introduire du dehors sans ouvrir un robinet avec une clef impossible à contrefaire.
- Dans son numéro du 28 juin le Figaro publie un article fantaisiste de M. Emile Gautier sur les exécutions électriques, dans lequel il rappelle un fait qu’il n’est pas sans intérêt de noter. Un voleur américain s’est introduit, lors de la dernière messe de Noël, dans une église de Cotopaxi (Mexique), avec l’intention de provoquer un tumulte en éteignant la lumière électrique, et de profiter de l’obscurité pour faire main basse sur ce qui pouvait se trouver dans la poche des fidèles, ainsi que sur les bijoux des femmes. Mais au moment où il toucha le fil, pour mettre à exécution son coupable dessein, il reçut une si violente secousse qu’il fut foudroyé sur place.
- Voilà une catastrophe qu’on pourra mettre dans une nouvelle édition de la Morale en action, et que l’on aurait mauvaise grâce à reprocher aux courants alternatifs.
- Le problème de la stérilisation des vins à l’aide du courant
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- alternatif paraît à peu près résolu. L’usine d’essai de Bercy, que nous avons vue et qui fonctionne depuis plusieurs mois, peut traiter près de io hectolitres à l’heure. Les négociants en vins commencent à apprécier les résultats obtenus.
- Les vins altérables, ou déjà en voie d’altération, sont débarrassés des ferments de maladies; ceux-ci sont détruits par le courant. La conservation du vin est ainsi assurée. Le courant n’exerce qu’une action purement physiologique, sans électrolyse capable d’altérer la composition chimique.
- L’emploi d’un agent physique susceptible d’empêcher les fermentations des produits organiques comme le vin, la bière, les matières alimentaires, est d’une grande importance, il supprimerait l’usage des agents chimiques de conservation, qui introduisent souvent des substances nuisibles à l’économie dans les produits alimentaires. L’électricité, comme la chaleur, nous paraît devoir être appliquée à la destruction des germes de fermentation,
- • Le Lord-Maire de Londres devait aller en omnibus à la station de Euston-Square pour prendre le Flyiiig Scotman et se rendre à l’Exposition électrique d’Edimbourg. Cette partie du programme n’a pu être accomplie lors du départ de sa seigneurie, mais elle l’a été d’une façon très satisfaisante lors de son retour.
- On nous donne des nouvelles [très intéressantes au sujet des expériences d’aérostats dirigeables tentées par l'atelier militaire de Meudon.
- On est parvenu à établir un moteur d'une force de 70 chevaux, ne pesant que 490 kilogrammes, et d’un volume très peu considérable.
- C’est un moteur électrique susceptible de marcher pendant 10 heures.
- On voit l’importance de cette découverte; aussi l’a-t-on tenue secrète jusqu’à ce jour.
- Actuellement, toutes les expériences préparatoires ont eu lieu et on achève le moteur-type définitif.
- Un officier du Preussen, cuirassé allemand, vient, avec la collaboration de l’ingénieur du bord, d’inventer un appareil électrique appliqué à la timonerie, dont on parle beaucoup.
- Au moyeu de ce système, le commandant peut de la passerelle ou de quelqu’endroit du pont où il se trouve, vérifier la route, ce qui est un immense avantage dans une tempête ou une bataille. Ce système a été tellement remarqué par les autorités navales prussiennes qu’à peine rentré de sa campagne avec l’escadre de: la Méditerranée le cuirassé Kœntg
- IVilhelm a été renvoyé en mer pour faire des expériences avec cet appareil.
- Quelques manufactures américaines emploient pour tremper l’acier un procédé électrique qui leur donne, paraît-il, de bons résultats eu égard à son prix, qui réalise l’uniformité des produits, et qui permet de transformer des aciers inférieurs en ressorts de bonne qualité. Une de ces fabriques trempe par heure 600 kilogrammes de fil d’acier de 1,25 millimètre de diamètre, avec une dépense de force de 1 cheval seulement.
- On affirme en Angleterre qu’un syndicat, dont l’objet est l’exploitation du procédé de soudure électrique Elihu Thomson dans ce pays, est sur le point de constituer une société au capital de 11500000 francs. Le capital initial de la compagnie améiicaine 11e s’élevait qu’à 7500000 francs.
- Pour obtenir des dépôts électrolytiques de fer on peut, d’après MM. Barthel et Millier, employer le procédé suivant : On fait dissoudre 600 grammes de sulfate ferreux dans 5 litres d’eau, on ajoute à cette dissolution 2400 grammes de carbonate de soude dissous également dans 5 litres d’eau. On dissout le précipité de carbonate de fer, après repos et décantation, dans une quantité d’acide sulfurique juste suffisante pour redissoudre le précipité, qui est ensuite étendu à 20 litres avec de l’eau distillée. La dissolution doit être très légèrement acide. 11 faut employer une anode de fer pur.
- Il est fâcheux que les auteurs ne donnent aucun renseignement sur la force électromotrice, etc., employée dans leur méthode.
- Pour éviter le tremblement et la rotation des bâtonnets de charbon dans leurs alvéoles fixées à la tablette en bois du microphone, et le bruit de crachement qui en est la suite, M. Rommershausen, de Wiesbaden, emploie le dispositif suivant : II perce les bâtonnets de charbon en leur milieu d’un trou vertical et passe dans ce trou un fil qui ïe remplit exactement et dont les extrémités pendent libres ; ce fil n’empêche pas le libre mouvement des bâtonnets, mais constitue, pour ainsi dire, un frein aux mouvements de rotation et de tremblement.
- On a procédé dimanche dernier à la réception et à l’inauguration d’une très intéressante installation de distribution de force motrice et d’éclairage au Locle, en Suisse.
- Le Locle, vi.lle horlogère bien connue, est située dans une i vallée élevée qui se termine par un col aii bas duquel'se"
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- trouve un profond ravin. Au sommet du col on a établi un réservoir où s’accumulent toutes les eaux de la vallée. De là part Une canalisation qui aboutit au fond du ravin, au bâtiment renfermant des turbines accouplées directement à des dynamos Thury de 125 chevaux. Le courant, à la tension de 180 volts aux bornes, est amené en ville par une ligne à trois conducteurs, d’une longueur de 3 kilomètres. Il sert à l’éclairage municipal comprenant 185 lampes, plus environ 1500 lampes installées chez les particuliers actuellement nombre qui pourra atteindre 4000; en outre, il y a une cinquantaine de chevaux aflectés au service de moteurs, d’une force allant de 1/2 à 6 chevaux.
- C’est la municipalité du Locle qui a fait exécuter ces travaux, et qui se charge de l’exploitation.
- Cette installation a valu aux constructeurs, MM. Cuénod-Sautter et C1’, de Genève, l’entreprise d’une distribution semblable à Fribourg, où l’on utilise la Sarine comme force motrice. Cette dernière installation est déjà en travail.
- Le Papier Zeitung, de Berlin, annonce qu’une découverte importante vient d’être faite dans l’art de la gravure et surtout de la photogravure.
- Comme à l’ordinaire, le dessin est reporte sur une plaque de zinc, à l'aide de la photographie ou par la main de l'artiste; cette plaque, au dos de laquelle on dépose une couche d’asphalte, est ensuite placée dans un bain d’acide dilué. On la met alors en communication avec une dynamo et l’on oyvre le courant en plaçant un des fds dans l’eau acidulée.
- que la communication est établie, l’acide attaque le métal avec une rapidité surprenante, et quelques minutes suffisent pour faire mordre de plusieurs millimètres. On peut ainsi régler facilement la profondeur de la gravure, chose si difficilement obtenue jusqu’à présent.
- On nous annonce que le comité de direction de l’Exposition d’électricité de Francfort en 1891 a l’intention de faire une démonstration spéciale des usages auxquels l’électricité peut être employée en tant que force motrice, en vue de prouver sa supériorité sur la vapeur dans les nombreux cas où celle-ci trouve aujourd’hui son application.
- On nous écrit de Rome, à la date du 23 juin :
- « Un violent orage a éclaté aujourd’hui à Foggia. La foudre a tué sept personnes et en a blessé cinq autres dans une ferme, près Roseto.
- Éclairage Électrique
- On nous écrit de Chicago qu’un négociant anglais, qui vient de Canton, a déclaré publiquement qu’il a peu de confiance dans l’avenir de la lumière électrique en Chine, et notamment à Canton, où il est question de l’introduire.
- « Les rues, dit-il, sont si étroites, qu’on ne pourra y placer les fils, et il n’y a pas besoin de lumière dans une ville où personne ne sort après neuf heures. »
- Mais les raisons alléguées nous paraissent peu sérieuses. Si les rues sont trop étroites pour que les fils soient placés sur des poteaux, comme à New-York, cela n’empêche point de les enfouir dans le sol, en y creusant des tranchées,, comme on le fait à Paris.
- Cet alarmiste n’a-t-il point pris l’effet pour la cause, car l’on ne sortirait pas non plus de chez soi, à Paris, si les rues étaient dépourvues de tout moyen d’éclairage. Il est probable que les Cantonniens sont les premiers à déplorer la séquestration à laquelle ils sont condamnés, par une crainte fort justifiée des voleurs. Quelque peu portés que les Chinois puissent être à modifier leurs habitudes, il est à présumer qu’ils ne persisteraient point à se claquemurer, si leurs voies publiques étaient inondées des torrents de lumière que la lumière électrique répand dans tous les sens.
- L’Electric-al World, nous annonce qu’un M. Reiner, d’Allemagne, vient de prendre un brevet pour préparer électriquement la pulpe tirée de la partie fibreuse du bois. Mais il n’indique pas par quel procédé cette manipulation peut réussir. Nous ne pouvons donc dire si l’idée est rendue pratique par cet inventeur.
- Les fabriques de ciment de Portland établies en Wurtemberg ont obtenu de la municipalité d’Heilbronn l’autorisation de distribuer aux habitants de la ville l’énergie électrique pour éclairage ou force motrice.
- Une chute d’eau située sur les propriétés des fabriques de ciment fournira la force motrice, et, en raison de la distance de 11 kilomètres qui sépare Heilbronn des usines, la distribution se fera par courants alternatifs et transformateurs.
- Le Gaç World d’Angleterre fait remarquer triomphalement que le nombre des théâtres brûlés va en augmentant chaque année en Angleterre depuis qu’il est question de leur appliquer l’éclairage électrique. Ainsi, en 1886, il en a brûlé 17, en 1887, le même nombre, 22 en 1888 et 88 en 1889. Mais le
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- Gaç World omet de remarquer que ces théâtres brûlés étaient éclairés au gaz.
- On peut même penser que l’augmentation du nombre de sinistres tient uniquement à l’imminence delà réforme; quelquefois le gaz expirant se néglige, du moins en France. C’est ainsi que l’Opéra-Comique a pris feu la dernière nuit iu gaz. .
- Télégraphie et Téléphonie
- Le câble sous-marin dî Demerara (Cîuyane anglaise) à Cayenne vient d’être posé. Sa longueur est de 230 milles. Il a été fourni pat la Société générale des téléphones. C’est le premier câble sous-marin fourni par cette société depuis qu'elle s’est transformée en société de fournitures de câbles sous-marins.
- Un câble de 3000 milles, soit 5556 kilomètres, va être fourni à la Compagnie française des Antilles par cette même société, qui sera chargée également de l’immersion du câble.
- La Société générale des téléphones fait construire actuellement un grand navire de 120 mètres de longueur, qui serait destiné à la pose dps câbles sous-marins.
- Elle a fait construire à Calais une immense usine couvrant çooo mètre» carrés, où elle installera sa fabrication de câbles sous-marins. Celte usine doit fonctionner incessamment.
- Dans son numéro du mois de mai, le Journal des Télégraphes nous donne de curieux détails sur la télégraphie dans la plupart des colonies anglaises de l’Océan Pacifique.
- Par rapport à la longueur du réseau, les . colonies peuvent être ainsi rangées 'en 1888 :
- Nouvelle-Galles du sud 17000 kilomètres, Queensland 14000, Australie méridionale 8700, Nouvelle-Zélande 7600, Victoria 6700, Australie occidentale 4700, Tasmanie 2000.
- Par rapport à la longueur des fils :
- Nouvelle-Galles du sud 35700, Queensland 26 000, Nouvelle-Zélande 18600, Victoria 16700, Australie méridionale 15700, Australie occidentale 8200, Tasmanie 2900. Ces anomalies s’expliquent parfaitement quand on étudie les différences entre la richesse, la situation géographique et la population dès diverses colonies. Des recherches approfondies montreraient que le développement télégraphique absolu, c’est-à-dire réduit àl’aide de certains coefficients donnerait une exacte mesure de l'état intellectuel des populations.
- Si l’on totalise, quant aux produits, le service intérieur des diversès colonies on arrive à un chiffre de 1 925000 francs pour 2227000 télégrammes. C'est une augmentation de recette de 278ooofrancset de 376000 télégrammes sur 1887. Le prix moyen de la dépêche tend à diminuer. Est-il possible d’avoir une
- .preuve plus éloquente de la manière dont l’usage de la télégraphie se popularise et descend dans toutes les classes de la société ?
- Le service sous-marin, par câble, avec l’Europe et l’Orient a donné lieu à l’expédition de près de 60000 télégrammes représentant une dépense de près de 8 millions de francs, c’est-à -dire quatre fois plus considérable que celle du service intérieur, et sept ou huit fois plus que celle du service colonial.
- On comprend donc que les divers gouvernements se soient préoccupés d’un état de choses véritablement anor-jmal et aient obtenu un abaissement de tarif, pour les corres- , pendances avec la mère patrie.
- Le ministère des postes et télégraphes de Berlin a prescrit à ses employés, il y a plusieurs années, de consigner toutes leurs observations sur le« orages et les troubles magnétiques • de l’atmosphère : direction de la tempête, durée, etc.
- Neuf cen's bureaux ont fourni des documents intéressants, d’où il ressort que, sans être à l’abri des orages magnétiques, les conducteurs souterrains sont beaucoup moins influencés que les lignes aériennes, et que, d’autre part, les accidents dus à la foudre sont beaucoup moins graves dans les villes possédant un réseau téléphonique aérien.
- Nous soumettons cette dernière conclusion aux méditations des municipalités désireuses d’assurer la sécurité des , habitants.
- On vient de s’apercevoir que les trois câbles franco-algériens fonctionnaient dans de mauvaises conditions. Pour remédier à cet état de choses, le Directeur général des Postes et Télégraphes va présenter un rapport au Ministre pour demander la pose de deux nouveaux câbles reliant Marseille à la Tunisie et à Oran.
- Des essais téléphoniques ont été faits entre Paris et Calais, distante de 290 kilomètres. Le succès a été complet. Aussi les fils vont être reliés au câble sous-marin de Calais à Douvres, ce qui permettra à Paris de correspondre directement avec Londres.
- Dans le cas très probable où les fils de ce câble deviendraient insuffisants, on en immergerait un nouveau, qui serait uniquement employé au service téléphonique de Paris à Londres, ainsi que l’est déjà le réseau de fils de bronze de Paris.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris. 31, boulevard des Italiens
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- XII* ANNÉE (TOME XXXVII) SAMEDI 12 JUILLET 1890
- No 28
- SOMMAIRE. — Mesures faites sur les accumulateurs de divers systèmes; R. Kopp. — Modèle portatif d’électromètre capillaire; Alphonse Berget. — Applications de l’électricité aux chemins de fer; M. Cossmann. — Chemins de fer et tramways électriques; Gustave Richard.— Chronique et revue de la presse industrielle : Appareil pour la préparation du carbonate de soude électrolytique. — Le générateur thermo-magnétique Tesla. — Le rendement des machines à courants alternatifs, par MM. le Dr Louis Ducan et W.-F.-C. Hasson. — Lampe électrique de sûreté de W. Tchikoleff, — Société Française de Physique, séance du 20 juin 1890. — Association internationale des électriciens, séance du
- 2 juillet 1890. — Revue des travaux récents en électricité : Sur le résidu des condensateurs, par M. E. Bouty. —-Nécrologie : M. Bourdeaux et M. Auguste Frey. — Faits divers.
- MESURES FAITES
- SUR DES ACCUMULATEURS DE DIVERS SYSTÈMES
- I
- „ INTRODUCTION
- Dans le courant de l’année 1889 j’ai eu l’occasion d’effectuer au laboratoire de physique du polytechnicum confédératif à Zurich, quelques mesures sur le rendement de plusieurs types d’accumulateurs.
- Les recherches ont porté spécialement sur le rendementdesaccumulateurs delà fabrique d’Oer-likon près de Zurich, des accumulateurs système Huber, construits à Marly-le-Grand, des accumulateurs système Julien, construits par la Société électrique de Bruxelles, et des accumulateurs système Tudor, construits par Busche et Müller à Hagen (Westphalie).
- Quoique l’on possède déjà des mesures de W. Kohlrausch ('). de von Waltenhofen (* 2) et
- (*) W. Kohlrausch , « Rapport sur les accumulateurs Tudor ».
- i2) Von Waltf.nhokfN , Ccntralblalt fiir Elckhoiechnik, années 1888 et 1889.
- d’autres, se rapportant aux trois derniers types, il peut être d’un certain intérêt d’établir une comparaison entre les résultats obtenus avec le premier système et ceux fournis par les autres.
- Les recherches étaient purement physiques, mais se rapportaient dans certains cas à des fonctionnements normaux et anormaux des accumulateurs.
- La méthode de mesure était la même dans toutes les séries d’expériences. On observait, tant pendant la charge qu’à la décharge, les variations de la force électromotrice, de la différence de potentiel aux bornes de l’accumulateur et de l’intensité, et l’on en déduisait les autres grandeurs en jeu.
- Dans cette communication, nous désignerons par:
- i l’intensité, 1
- E la force électromotrice, I à un instant donné
- e la différence de potentiel, ? t de la charge.
- r la résistance de l’accumulateur, J
- et par f', E', e’ et r' les mêmes grandeurs à un moment donné V de la décharge. La quantité d’électricité recueillie par la décharge divisée par celle dépensée pour la charge, c’est-à-dire le rendement par rapport aux quantités d’électricité, sera désigné par pj. Le rapport du travail chimique
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- bs
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pendant la décharge à celui effectué par la charge sera p2. Enfin, p3 désignera le rendement par rapport au travail total (donc avec addition du travail d’échauffement pendant la charge et soustraction de ce travail à la décharge).
- Soit T la durée de la charge et T' celle de la décharge, les trois rendements seront définis par:
- La force èlectromotrice et la différence de potentiel étaient mesurées au moyen d’un galvanomètre Wiedemann bien étalonné et de grande résistance (20000 ohms). Le temps d’oscillation de son aimant était de l’ordre de grandeur d'une seconde de sorte que par la première élongation on pouvait mesurer la force électromotrice et la différence de potentiel à un moment déterminé.
- La courte durée d’oscillation de l’aimant du galvanomètre était nécessaire pour la mesure de la force électromotrice ; car on sait que cette dernière varie irès rapidement lorsqu’on ouvre le circuit pendant la charge et que l’on abandonne l’accumulateur à lui-même.
- la pratique, tant quelle conserve ces petites valeurs.
- TABLEAU I
- Variations de la force électromotrice
- Après la fin de la charge Après la décharge
- temps E temps E
- o" 2,391 0" >,»5°
- 2,322 2,308 3°; 1 ,«99
- 1' 1,908
- 2,294 2' 1,922
- 3 2,286 3; ',933
- 4' 2,271 4 1,940
- 5; 2,260 5' «,950
- 9 10' II' 2,126 2,089 E = 2,103
- La graduation du galvanomètre était répétée avant et après chaque série d’expériences, c’est-à-dire au moins deux fois par jour, à l’aide de deux éléments Daniell. Pour la mesure de la force électromotrice et de la différence de potentiel, nous avons pour la détermination de E et de e les trois équations :
- - * u 2,192 = Ctang -
- E = C tang ^ e = C tang £
- Le tableau I donne les différentes valeurs de la force électromotrice entre la fin de la charge et le commencement de la décharge pour un accumulateur du système J. L. Huber. Les mêmes particularités se reproduisent avec tous les systèmes d’accumulateurs. Comme, par suite de la petite durée d’oscillation de l’aimant, la mesure pouvait être faite pendant la première seconde après ouverture du circuit, l'évaluation de la force électromotrice était exacte à quelques millièmes près. 11 en est autrement lorsqu’il s’agit de calculer au
- g__u
- moyen de ces résultats, les résistances r = —;—-
- La différence E — e atteint au milieu de la charge ou de la décharge quelques centièmes de volt, et la plus faible incertitude dans la détermination de H et de e rend déjà incertain le deuxième chiffre significatif de la résistance. Mais la mesure de la résistance a une importance secondaire dans
- On avait calculé, en tenant compte de la distance constante (2,80 mètres) de l’échelle au miroir, une table de réduction, qui donnait, en fonction des divisions lues sur l’échelle,, une quantité proportionnelle à la force électromotrice ou à la différence de potentiel.
- Pour la mesure de l'intensité de courant, on employait une. boussole des tangentes avec aimant excentrique. Celui-ci, de forme annulaire, était placé sur la normale élevée au centre de la bobine circulaire à une distance a; soit R le rayon de la boussole ; u l’angle de déviation, et H la composante horizontale du magnétisme terrestre, déterminée au lieu de l’observation ; alors l’intensité en ampères est donnée par la formule :
- 6
- MH
- est la correction due à la torsion du fil de sus-
- pension»
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLECTRICITÊ
- 53
- Pendant toute la durée des mesures on avait :
- R = 19,06; a = 59,8; H = 0,2104; D = 151,45; jÿpq =0,0017
- 11 fallait donc tirer i de la formule :
- On opérait ordinairement ces mesures de E, e et i de quart d'heure en quart d’heure, ou à des intervalles d’une demi-heure lorsqu’on n’avait à craindre aucune variation, et de cinq minutes en cinq minutes seulement au commencement et à la fin de la charge et de la décharge. Le courant de charge était fourni par une batterie d’accumulateurs de capacité suffisante pour obtenir un courant extrêmement régulier.
- Dès que les bulles de gaz commencent à se dégager, pendant la charge, la force électrom jtrice s’élève rapidement, mais ne croît plus que lentement si l’on continue à charger; on interrompait le courant de charge dès que cette période de rapide croissance prenait fin. On procédait ensuite immédiatement à la décharge, ou bien on abandonnait l’accumulateur pendant la nuit et on le déchargeait le lendemain ; la décharge était poussée jusqu’à ce que l'on revint à l'état initial. Comme la résistance de l’accumulateur et surtout celle des contacts pouvait varier entre deux séries d’expériences, et que la répartition des résistances dans le reste du circuit ne pouvait rester la même, et que par conséquent la différence de potentiel aux bornes était susceptible de varier d’une série à l’autre, on déterminait la valeur limite de la grandeur caractéristique au moyen de la .force électromotrice.
- Une fois la courbe de décharge de la force électromotrice bien connue, on pouvait déterminer, à la minute près, le moment où Ja force éiectromotrice atteignait 1,85 volt.
- 11 en serait naturellement autrement si l’on voulait déterminer ainsi l’état de la charge d’un accumulateur au repos ; puisque, ainsi que le montre le tableau, la force électromotrice varie déjà sensi-blement pendant la première minute après la rupture du circuit.
- 11
- Les accumulateurs de la manufacture d’Oerlihon.
- La division électrique de la fabriqüede machines d’Oerlikon s’occupe depuis quelques années de la construction d’accumulateurs et a déjà obtenu des résultats dans cette direction.
- J’ai examiné trois types différents de ces accumulateurs. Le premier (A) était un appareil de construction ancienne qui n’avait pas encore atteint le rendement des accumulateurs construits plus tard dans la même fabrique. Je ne donne donc les résultats obtenus avec ce type que pour être complet et pour établir une comparaison entre lui et les nouveaux appareils.
- Cet accumulateur (A) est formé de 9 plaques positives et de 10 plaques négatives, fixées sur des cadres en plomb. Leurs dimensions sont de 14,5x14,8 cm. avec une épaisseur de 0,6 cm.; elles sont maintenues à une distance d’environ 1 cm. les unes des autres au moyen de peignes. La masse des plaques est de 17,7 kilog. La densité de l’eau acidulée était p = 1,15 ; elle monta pendant la charge jusqu’à p = 1,2.
- La masse totale de l’accumulateur complet est en nombre rond de 30 kilog.
- Comme l’accumulateur était resté déchargé pendant un certain temps, on procéda d’abord à deux charges et deux décharges pour le ramener en son état d’activité normale avant d’entreprendre les mesures.
- L’accumulateur fut, après charge complète, déchargé jusqu’à l’état limite correspondant à 1,80 volt, et servit ensuite à effectuer les séries d’expériences dont il est rendu compte ci-dessous.
- Les tableaux 11, 111, IV et V, reproduisent un groupe de 4 charges avec décharges correspondantes, avec des courants de charge de 20 à 15 ampères et des courants de décharge de 22 à 17 ampères.
- Les tableaux contiennent : le temps t en minutes, l’intensité i en ampères, la force électromotrice E en volts. Au-dessous de chaque tableau se trouvent les intégrales des quantités d’électri-té et des travaux exprimés en ampère-heures et watt-heures. Ces unités servent de base à tous les tableaux qui vont suivre.
- Les intégrales qui servent à calculer le rendement ont ordinairement été déterminées par des lectures distantes d’un quart d’heure; mais on ne
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- 54
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- trouve dans le tableau que les valeurs moyennes | de E, e et i, etc., à de plus g'.ands intervalles. Les
- TABLEAU II
- Accumulateur Oerlihon.— Type A VT' Expérience)
- Charge Décharge
- t E e i t ' E' d i’
- 0' - 5' 2,050 2,090 20,32 O' ' - 5 2,007 ',945 20,08
- S 15 2,069 2,127 19,05 5 15 ',993 1,936 '9,33
- '5 30 2,078 2,132 18,90 5 30 1,990 ',933 '9,3'
- 30 60 2,083 2,134 18,71 3° 60 1,985 ',930 '9,30
- ÔO 120 2,088 2,130 ‘«,35 00 120 ',977 ',925 19,24
- 120 180 2, 100 2,148 18,14 120 180 ',972 ',9'3 '9,'4
- 180 240 2,118 2,170 17,90 180 240 ',959 1,898 18,96
- 240 300 2,143 2,196 ‘ 7,59 240 300 ',943 1,878 18,76
- 300 360 2,180 2,225 17 j 22 300 360 ' ,9'5 1,839 18,42
- 360 420 2,215 2,237 16,83 360 397 1,843 ',783 '7,93
- 420 480 2,244 2,288 16,47 370 400 1,827 ',73' '7,49
- 480 540 2,263 2,307 16,23 400 405 1,814 1,711 '7,3°
- i dl = 157,66 ampère-heures / E dl = 339,85 watt-heures
- i c dl = —
- ampère-heures
- rv
- I if dl = 127,20 nmpcr
- J o
- rv
- I 1' E' dt = 247,83 watt-heures
- r
- I i' e' dt = 23
- 239,64 watt-heures
- TABLEAU III
- pi = 80,7 0/0 P2 = 72,9 0/0 p3 = 68,9 0/0
- Accumulateur Oerlikon. — Type A (T Expérience)
- Charge Déchat ge
- t r? a i t’ IE' cr i'
- O' - - V 2,045 2,097 29,65 0' — 5' 2,004 ',947 20,04
- 5 10 2,067 2,134 19,18 5 10 1,988 1,940 '9,15
- 10 15 2,073 2,137 19,09 IO '5 1,984 1,938 19,"
- J5 60 2,075 2,139 19,04 '5 ÔO ',978 ',933 19,05
- OO 120 2,085 2,139 18,80 60 120 ',973 1,928 19,03
- 120 180 2,095 2,147 18,40 T 20 180 1,970 1,917 18,94
- 180 240 2,112 2,165 13,05 180 240 1,956 1,905 18,83
- 240 300 2,142 2,183 17,67 240 300 1,941 1,885 18,66
- 300 360 2,169 2,212 <7,33 370 350 1,918 1,856 18,41
- 360 420 2,189 2,242 17,01 360 300 1,884 1,811 18,10
- 420 480 2,224 2,279 16,60 390 405 1,859 1,776 17,83
- 480 540 2,253 2,374 16,25 40 5 420 1,825 i,7 J7 '7,42
- rT. rv
- | i dt = 159,29 tmpèie-heures 0 h dl = 130,85 ampère-heures pi = 82,1 0/0
- w t 1 i E dt = 341,81 watt-heures 0 t C i' dt ~ 254,38 watt-heures Pî = 74,4
- rT rv
- | 1 e dt = 350,09 . — 0 . i i' d dl = 247,09 — pa = 70,6
- rendements, d’après les troisième et quatrième | expériences sont un peu plus grands, parce qu’on
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- S5
- avait surchargé l’accumulateur entre les séries 2 et 3, à l’effet d’obtenir une valeur limite sûre. J’ai réuni ces séries dans le tableau VI. J’y ai in-
- diqué les rendements et les intégrales qui servent à les calculer.
- En lin de colonne, on trouve les moyennes des
- TABLEAU IV. — Accumulateur Ocrlihon. — Type A (3" Expérience).
- Chargo Décharge
- t E e i 1' E' e' i'
- ot - 30' 2, IO9 2,'59 20,61 <y - 5’ 2,017 l ,996 ',939 22,07
- 30 60 2, 1 10 2,100 20,54 60 1,929 21,18
- 60 120 2,115 2,161 20,33 60 120 1,991 1,987 1,923 21 , IO
- 120 180 2, i 20 2,164 20,14 120 180 1,918 21 ,00
- 180 240 2,125 2,172 '9,75 180 240 ',975 1,907 20,89
- 240 300 2,14s 2,199 io,3° 18,82 240 300 U957 .,885 1,849 20,72
- 300 360 2,183 2,235 300 360 ',§29 20,41
- 360 420 2,215 2,280 18,24 360 420 1,881 ' ,7» '9,77
- 420 480 2,255 2,339 17,61 420 425 1,820 1,705 1,679 19,07
- 480 540 2,278 2,370 17, 12 425 43' 1,800 18,96
- i dt = 171,94 ampère-heures rv f i' dt = 148,62 ampère-heures P'
- rv
- iEdt = 372,77 watt-heures I i' E' dt — 290,79 watt-heures P2
- i e dt = 382,90 — AF 1 i' d clt — 280,73 — P3
- TABLEAU V. — Accumulateur Oerlikon. — Type A (4’ Expérience).
- Charge Décharge
- t E e i t' E' ef T
- 0' - - 30' 2,079 2,137 20,66 0' — 30' 2,001 ',934 21 ,°7
- 30 60 2,093 2,145 20,64 30 ÔO ',995 ',927 20,99
- 60 120 2,098 2,144 20,55 60 120 1,987 ',925 20,93
- 120 180 2,109 2,146 20,28 120 180 !,983 1,920 20,87
- [80 24O 1^1 2,163 19,91 180 240 1,968 1,908 20,70
- 240 300 2,132 2,181 19,56 240 300 1,957 1,882 20, SO
- 300 360 2,154 2,204 300 360 ',937 1,855 20,36
- 360 420 2,189 2,246 18,69 360 390 1,910 1,828 20,06
- 420 480 2,231 2,299 18,09 390 420 1,890 1,798 '9,73
- 480 540 2,268 2,357 17,46 420 442 1,851 ',730 19,20
- 28 ampère-heures p! = 86,50/0
- f1 nv
- ! i dt = 174,34 ampere-heures I i'dt =s 151,28
- J 0 J 0
- rT rv
- I t E dt = 375,02 watt-heures / /' E' dl = 295,95 watt-heures p» = 78,9
- J O J O
- rr rv
- I i e dt = 384,04 — / /' c' dt = 284,95
- J 0 J 0
- P3 — 74,
- rendements, de la capacité utile et du travail utile.
- On reconnaît qu’elles peuvent être augmentées par un travail fréquent et par la surcharge.
- Les rendements de cet accumulateur sont infé-
- rieurs aux rendements de celui que l’on construit aujourd’hui, même en admettant les valeurs limites données par les séries 3 et 4.
- On a effectué avec ce type A un second groupe
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d'observations avec des courants de décharge beaucoup plus intenses, c’est-à-dire fournissant de 32 à 27 ampères, les intensités de charge 20 à 15 ampères étant les mêmes. Les différentes séries sont contenues dans les tableaux VII à IX.
- Ce second groupe d’expériences montre aussi
- que cet accumulateur n’atteint pas le rendement: des accumulateurs actuels.
- Mais la fabrique d’Oerlikon a perfectionné la construction de ses accumulateurs, et j’ai eu l’occasion d’examiner un de ses modèles les plus récents. Celui-ci (soit le type B) se compose de
- TABLEAU VI. — Accumulateur Oerlikon. — Type A (i*r Groupe).
- Ex- périenc Jo rT j t E d t rv j i’ E'idt rv I i' d dt P1 P2 P3
- 1 M - 157,66 159.29 171,94 174,34 339,«5 941,81 372,77 375,03 347,44 350,09 382,90 384,04 127,20 130,85 148,62 151.28 247,«5 254,38 290,79 295,95 239/’4 247,09 280,73 2&4>75 80,7 82,. 86.4 86.5 72.9 74,4 78,0 78.9 68,9 70,6 73,3 74,2
- 139,49 263,13 83,90/0 76,10/0 71,80/0
- TABLEAU VIL — Accumulateur Oerlikon. — Type A (5' Expérience).
- Charge Décharge
- t E e i f E' er a
- 0' - - 30' 2,099 2, 110 20,16 0' - - 5' 2,012 1,906 32,47
- 3° 60 2,099 2,139 20,23 5 1° 1,991 1,904 29,97
- 60 120 2, 100 2, I40 20,21 30 00 1,984 1,900 29,83
- l20 180 2,106 2,145 19,94 60 120 1,976 1,889 29,65
- 180 24O 2,122 2,154 9,59 120 180 ',955 1,864 29,31
- 240 300 2,143 2,176 >9, '8 180 24O 1,920 ,82. 28,76
- 300 360 2,163 2,212 18,77 24O 255 1,881 1,767 28,07
- 360 420 2,180 2,250 18,17 255 270 1 >®49 ',723 27,48
- 420 480 2,229 2,312 '7,55 27O 275 1,816 1,6b3 26,81
- 480 540 3,258 2,365 17,00
- £
- £
- £
- T rT
- i dt = 170,62 ampère-heures I i' dt = 133,93 ampère-heures Pi = 78,5 0/0
- T rT
- iEdt == 367,32 watt-heures I i' E' dt = 260,89 watt-heures P2 =71,0
- t T rr
- i e dt = 376,06 — I i' e' dt = 248,15 — P3 = 65,9
- 0
- 7 plaques positives et de 8 négatives, avec les mêmes dimensions, 14,5x14,8 centimètres et 0,6 centimètre, que le type A. Ces plaques sont placées dans une caisse en ébonite à couvercle à fermeture hermétique, laissant entre elles des distances de 0,9— 1 centimètre, ce qui constitue un dispositif facilement transportable.
- Ces accumulateurs, type B, sont destinés au service d’éclairage des trains, et ont été effectivement
- employés à l’éclairage du train de nuit de Zurich à Genève. La masse des plaques est de 14,4 kilog, et celle de l’accumulateur rempli de 20,4 kilog.
- Cet accumulateur a été examiné à divers points de vue. Certaines séries d’expériences ont été faites avec une intensité intérieure à celle normale; d’autres essais furent poussés jusqu’à décharge complète. Je laisse de côté, dans cette communication, toutes les séries d’expériences qui ne se
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITE
- rapportent pas à l’activité normale de l’accumu- I d’être utilisées pour les comparaisons que nous lateur, parce qu’elles ne sont pas susceptibles ' voulons faire.
- TABLEAU VIII. — Accumulateur Ocrlikou. — Type A (6* Expérience).
- Charge Décharge
- t E e i t' E' e' i'
- <y - 3V 2,087 2,136 20,71 0' - V 2,013 1,912 32,72
- 60 2,089 2,'39 20,41 5 30 1,990 1,908 30,23
- 60 120 2,093 2,14s 20,28 3° 60 1,989 1,906 3°, ' 3
- 120 180 2,105 2, '55 20,02 00 1 20 ',977 1,898 29,96
- 180 240 2,142 2,171 19,63 1 20 180 1,961 1,871 29,63
- 240 300 2, 165 2,200 19,12 180 24O ‘,924 1,825 29,05
- 300 360 2, 184 2,236 18,5° 24O 27O 1,868 ',747 27,84
- 560 420 2,209 2,292 17,98 27O 277 1,819 1,686 27,33
- 420 480 2,240 2,34' '7,37
- 480 540 2,275 2,395 '6,73
- £
- £
- cv
- i cit = 170,11 ampère-heures j i* dt =3 136,14 ampère-heures pj =8o,oo/o J 0 rv
- i E dt = 367,83-watt-heures I i' E' dt = 265,66 watt-heures p* = 72,2
- KJ 0 ,-r
- 1 M y* II I i' c* dt = 250,46 — p3 = 66,2 J 0
- TABLEAU IX. — Accumulateur Ocrlikou. — Type A (7" Expérience).
- : Cha rge Décharge
- t E e i f E' er i'
- 0' — 30' 2,077 2,089 2,150 20,35 0' - 5' 1,990 1,866 ',«57 31,11 29,38
- 30 60 2,182 19,60 5 30 1,986
- 60 120 2,093 2,188 19,33 30 60 1,98' 1,854 29,11
- 120 180 2, lOO 2,'95 19,07 60 120 i,975 1,956 1,84=1 28,98
- 180 240 2,114 2,202 18,76 120 180 1,840 29,08
- 240 300 2,136 2,222 18,38 180 240 1,027 '-,829 28,74
- 300 360 2,156 2,255 17,90 240 270 1,887 1,767 28,08
- 3,° 420 2,185 2,309 17,12 270 285 1,842 1,715 27,28
- 420 480 480 540 2,233 2,262 2,372 2,410 16,09 15,08 285 289 1,811 1,668 26,66
- £'
- £'
- i dt — 161,57 ampère-heures rv I i' dt- — 138,77 ampère-heures pi = 85,9 0/0
- t. * E dt — 346,65 watt-heures rv I il E' dt = 269,96 watt-heures P2 = 77,9
- l i e dt — 363,78 — J 0 rv / i> e' dt = 253,47 — P3 = 69,7
- On avait procédé à environ 10 charges et décharges préalables servant à fournir les séries anormales dont nous venons de parler; ensuite l’accumulateur avait été surchargé, puis déchargé
- jusqu’à une force electromotrice de 1,90 volt. Cet état limite est l’état initial d’où partent les 3 séries normales qui suivent.
- Ici encore, les intégrales ont été calculées avec
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- 58
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- es intervalles de temps plus petits que ceux indiqués dans le tableau, qui ne donne que les valeurs moyennes à des intervalles d’une heure. La densité de l’eau acidulée variait, pour les trois séries, entre p = 1,17 et p== 1,25 à pleine charge.
- Ces rendements atteignent ceux des meilleurs
- accumulateurs actuels. 11 faut remarquer que le rendement, par rapport à la capacité aurait été un peu plus considérable si l’on n’avait pas pris pour état limite 1,9 volt, mais 1,85 volt comme dans toutes les observations suivantes. Les plaques sont relativement épaisses, de sorte que l’on n’a pas à
- TABLEAU X. — Accumulateur Oerlikon.— Type A (2" Groupe).
- Ex- périence !> Xt,e" rT I 1 e d t Jo f' " rv I i1 E' dt rv 1 i' e’ dt Pi Pa p3
- 9 6 7 170,62 170,61 i6i,57 367,32 967,83 346,63 376,06 378,42 363,78 '33,93 136,14 '38,77 260,89 269,96 248,19 290.46 253.47 78,50/0 ! 80,0 85,9 71,00/0 72,2 77,9 69,90/0 66,2 69,7
- 136,28 250,69 81,5 73,7 67,3
- TABLEAU XL — Accumulateur Oertikon. — Type B (i" Expérience).
- Charge
- Décharge
- t E e i t’ E' C* *’
- O' — 60' 2, I IO 2,129 18,43 O' — 60' 2,063 2,007 15.40
- 60 120 2,146 2,175 18,09 6o 120 2,096 2,002 '5,32
- ; 20 180 ','53 2,196 17,81 120 180 2,045 1,992 15,20
- 180 240 2,177 2,215 17,3° ,80 240 2,040 ,982 15,10
- 240 300 2,192 2,239 16,69 240 300 2,026 1,970 15,03
- 300 360 2,219 2,267 16,18 300 360 2,006 1,947 14,96
- 360 420 2,250 2,3.8 19,86 360 420 i ,90i 1,933 14,84
- 4>o 480 2,296 2,380 '5,59 420 480 ',952 ',384 14,61
- 480 910 1,926 1,858 '4,45
- 910 521 1,919 1,850 14,27
- i dt = 135,92 ampère-heures i E dt = 297,73 watt-heures i c dt = 303,92 —
- i' dt = 130,31 ampère-heures /' E' dt = 262,73 watt-heures /' e' dt = 254,99 —
- Pi = 15,90/0 pa = 88,2
- pa = 83,9
- craindre leur déformation même avec un travail plus actif de l’accumulateur.
- La capacité, par kilog. de masse de plaques, est très peu inférieure à celle d’autres accumulateurs transportables possédant des plaques beaucoup plus minces. Rapportée à la masse totale de l’accumulateur, la capacité est la même que pour les accumulateurs à plaques minces de J. L. Huber et Julien.
- Depuis quelque temps, les ateliers d’Oerlikon
- construisent aussi un accumulateur dont l’électrolyte est une sorte de gelée, et qui est destiné à être transporté avec facilité et sans danger. On prépare l’électrolyte en mélangeant 3 volumes d’acide sulfurique (densité 1,1) avec 1 à 3 volumes de silicate de soude (densité 1,2), et en coulant dans un moule, où le tout se prend en masse. On en coupe des tranches de la forme des intervalles entre les plaques, on les place entre ces dernières, et on en remplit tous les vides.
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- î>9
- On a reconnu la nécessité de tenir cette gelée toujours humide, en l’arrosant d’eau de temps en temps. Un tel électrolyte a l’avantage de ne pas se
- répandre pendant le transport ou lors du bris de l’accumulateur, d’un autre côté il maintient les pastiiles, et rend impossible les courts-circuits ;
- TABLEAU XII. — Accumulateur Oerhkon. — Type B (2‘ Expérience).
- Charge
- t E C i
- d — 60' 2 122 2,178 18,49
- 60 120 2,130 2,186 18,24
- 120 180 2,146 2,194 >7,97
- 180 240 2, ! 62 2,197 17,67
- 240 300 2, >79 2,220 >7,34
- JOO 360 2,200 2,261 16,86
- 360 420 2,225 2,315 >6,35
- .|20 480 2,259 2,367 >5,72
- Décharge
- V E' e*
- d - — 60' 2,061 2,015 15,10
- 60 120 2,051 . 2,003 >5,24
- 120 180 2,041 >,992 ,'5,>3
- 180 240 2,036 >,9«3 15,08
- 240 300 2,020 1,972 14,89
- 300 360 1,998 >,956 14,76
- 560 420 >,973 >,93° 14,62 -
- 420 480 >,949 1,890 >4,45
- 489 499 > ,93> 1,871 >4, >7 ..
- / dt «= 138,65 ampère-heures f i' dt = 123,69 ampère-heures pi = 89,2 0/0
- I
- ,T/
- I i' dt = 12
- X;
- E' dt = 249,04 watt-heures pj = 82,5
- i E dt — 301,73 watt-heures
- i e dt = 310,09 — I i' c’ dt' = 242,66 — Pâ = 78,3
- TABLEAU XIII. — Accumulateur Oerlikon. — Type B (3" Expérience).
- \
- i!
- Charge
- t E C i
- 0' — 6cf 2,115 3, l66 >8,34
- ÔO 120 2, >34 2, 171 18,19
- 120 180 2,152 2,191 >7,85
- 180 240 2,176 2,220 7,54
- 240 300 2,194 2,250 >7,>4
- JOO 360 2,213 2,276 16,72
- 360 420 2,251 2,322 16,21
- 420 480 2,39' 2,385 >5,59
- Décharge
- t< t er i7
- of — 60' 2,051 >,997 '5,39
- 60 120 2,038 1,970 15,23
- 120 180 2,030 1,980 '5,'3
- 180 240 2,019 1,970 1,063 15,04
- 240 300 2,010 '4,94
- 300 360 1,998 >,947 14,84
- 360 420 1,984 1,920 1,878 '4,7=
- 420 480 1,950 '4,54
- 480 505 1,918 1,834 '4,27
- £
- £
- £
- T .
- i dt = 137,57 ampère-heures
- T
- / E dt = 300,94 watt heures T
- i e dt = 368,67) —
- i’ dt = 125,79 ampère-heures
- t' E' dt = 252,33 watt-heures i' e' dt •= 245,33 —
- Pi
- >*
- P3
- 9',5 °/° 83,8
- 79,5
- mais il présente l’inconvénient de retarder la diffusion, ce qui fait augmenter la résistance, surtout à la fin de la charge et de la décharge. De plus, l’accumulateur est plus vite épuisé, et, par conséquent, sa capacité utile diminuée.
- L’accumulateur examiné (type C) a les mêmes dimensions que le type A, mais ses plaqués n’ont qu’une épaisseur de 0,3 centimètre. 11 contenait 12 plaques négatives et 11 positives, distantes entre elles de 6 centimètres. La masse des plaques est
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-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- , 60
- de 12 kilog., et la masse totale de l’accumulateur de 18 kilog.
- Probablement à cause de la lenteur de la diffusion il faut choisir de petites intensités de courant.
- La fabrique m’avait indiqué un courant de décharge normal de 7 ampères. Cette intensité a été maintenue au moyen d’un rhéostat de réglage dans les séries normales. On opérait, d’ailleurs,
- TABLEAU XIV. — Accumulateur Oerlikon. — Type B (Résume).
- Ex-, pcrience £> r,Ed' fo Udt £ rv I i' E' dt rv J i' e! dt Pi P2 P 3
- 1 2 3 '35,92 138,65 '37,57 297.73 301.73 300,94 303,92 3'2’29 308,67 130,31 123,69 >25,79 262,73 249,04 352,33 254,99 242,66 254,33 95,96/0 89,2 9', 5 88,20/0 82,5 83,8 83,90/0 78,3 79,5
- 126,60 250,66 93,2 84,8 80,6
- TABLEAU XV. — Accumulateur Oerlikon. — Type C (1" Expérience),
- Charge Décharge
- t E e i r E' è’ i'
- 0' — 60' 2,017 2.071 >2,55- Of — 60' ',973 1,950 7,' 9
- 60 120 2,024 2,077 12,15 60 120 ',959 1,950 7,'4
- 120 180 2,037 2,095 12,11 120 180 ',952 ',935 7,07
- 180 240 2,043 2,098 11,88 180 240 ',944 '>9'3 . 7,o 3
- 24O 300 2,058 2,107 ">57 240 300 i,937 1,963 6,88
- 300 360 2.076 2,127 11,38 300 360 1,919 1,895 6,82
- 3&o 420 2,097 2,172 I 1 , lO 360 420 1,9'7 1,892 6,85
- 420 480 2, 112 2,237 10,67 420 480 1,908 1,875 7,33
- 480 540 2,166 2,366 9,97 480 540 1,898 1,862 7,16
- 54° 6oo 2,224 2,470 9,38 54° 600 1,884 1,842 7,°8 .
- 600 660 15871 ',83' 7,93
- 660 720 1,842 1,800 6,92
- 720 780 1,818 ',774 6,85
- 780 785 1,800 1,748 6.72
- £
- £
- £
- T
- i d t = 112,76 ampère-heures T
- i E d t = 234,50 watt-heures T
- i edt = 244,82 —
- i'dt== 94,15 ampère-heures
- i' Edt— 179,44 watt-heures
- i' d d t — 176,49
- pi = 83,5 0/0 Ps =*= 76,5 P3 = 72)0
- comme dans les études précédentes. On a pris ici pour valeur limite 1,8 volt, c’est-à-dire une valeur un .peu faible.
- On reconnaît que les rendements sont plus faibles que ceux des accumulateurs à électrolyte liquide, probablement à cause de la trop grande lenteur de la diffusion. Pour rendre ce fait plus
- évident on fit débiter à l’accumulateur des intensités beaucoup plus grandes (6 à 7 fois); cet effet particulier devait alors se manifester avec plus d’importance et diminuer surtout considérablement la capacité utile. J’ai exécuté 5 séries d’expériences analogues. Comme l’expérience m’a montré qu’un accumulateur ne donne son vrai
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 61
- rendement qu’après plusieurs charges et déchar- | ges opérées dans les mêmes conditions que l’ex-
- TABLEAU XVI. — Accumulateur Oerlikon, — Type C, (V Expérience),
- Charge Décharge
- t E e i t' E' e' i'
- Of — M 2,018 2,070 12,60 O1 — 60' 1,990 1,950 1,20
- 60 120 2,024 2,080 12,01 60 120 1,982 1,984 7,10
- 120 180 2,040 2,096 12,00 120 180 1,983 1,936 7,07
- 180 240 2,043 2,099 11,86 180 240 I jÇÔO 1,920 J’°î
- 24O 300 2,059 2,105 11,56 240 300 4,932 1,907 6,98
- 300 360 2,078 2,130 11,40 500 360 i ,947 1,898 7,02
- 360 420 2,096 2,169 11,00 360 420 U937 1,890 7,04
- ^20 480 2, l 10 2,242 10,82 420 480 1,920 1,868 6,95
- 480 540 3,170 2,370 9,99 480 540 I ,900 1,862 7,22
- 540 600 2,230 2,470 9,42 54° 600 1,899 1,843 7,10
- 600. 660 1,885 1 ,«35 7,04
- 660 720 « ,«73 1,804 7,oo
- 720 780 1,845 1,780 6,95
- 780 807 1,813 1,746 6,7 «
- rT rT
- ! 112,66 ampère-heures j if d t = 94,73 ampère-heures pi = &f,io/o
- J o J 0
- rT rv
- J i Ed t = 234,57 watt-heures I i* E' d /= 182,35 watt-heures p2 = 77,8
- J o J0
- rT rv
- I i ed t = 244,79 — / i' e' dt = 177,
- J o J 0
- iedt = 244,79 — J i' e' dt = 177,74 — p3 = 72,6
- TABLEAU XVII. — Accumulateur Oerlikon. — Type C. (1" Expérience anormale).
- Charge Décharge
- t E e i t' E' ef il
- d - 5' 2,013 2,183 43,43 d - 5' ',994 1809 47,29
- 5 10 2,083 2,216 42,80 5 10 1,970 1,808 45,44
- 10 '5 2,084 2,220 42,15 10 15 1,958 1,803 45U7
- iç 30 2,097 2,230 4',74 15 30 i,944 1,79' 44,87
- 30 45 2,121 2,266 41,18 30 45 1,921 1,772 4I,'7
- 45 60 2,152 2,330 40,19 45 60 1.896 1,762 43,'4
- 60 75 2,179 2,435 37,72 60 75 1,856 ',677 42,24
- 75 90 2,209 3,453 35,25 75 79 1,817 1,630 41,04
- 90 105 2,243 2,607 34,06
- 105 120 2,274 2,607 33,48
- 83 ampère-heures
- E' d t = 170,78 watt-heures
- rr rv
- I id t = 76,60 ampère-heures / i'dt — 57,
- J o J o
- rr rv
- I i E d /== 165,53 watt-heures j i’
- J o J o
- rT rv
- I iedt= 182,43 _ / *' C d t = 101,5s
- 1 J o J 0
- périence décisive, je ne donne ici que les deux | dernières séries
- Pi = 75,5 0/0 pa = 66,9
- P» = 55,7
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- Ô2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- On remarquera que dans cette série ainsi que dans d’autres séries plus longues cet intervalle était de 10 à 14 heures. La résistance de cet accu-
- mulateur pendant la charge et la décharge était de 0,003 à 0,005 ohm, et ce n’est que vers la fin de la décharge qu’elle montait jusqu’à 0,01 ohm.
- TABLEAU XVII. — Accumulateur Ocrlikon. — Type C. (2" Expérience anormale).
- Charge
- t E C i
- of - 5' 2,014 2,24s 42,57
- 5 10 2,093 2,269 40,38
- 10 15 2, IÜJ 2,261 40,06
- •s 3° 2, lOi 2,26s 39,79
- 45 2,116 2,292 39,"
- 45 60 2,134 2,327 38,05
- 60 75 2,179 2,425 35,87
- 7? 90 2,210 2,562 33,07
- 90 105 2,248 2,634 31,38
- 105 120 2,273 2,670 30,67
- Décharge
- f E' e1 i'
- 0' - 5' '.955 1,800 47,30
- 5 10 i,95i 1,796 45,59 44,98
- 10 '5 ‘,947 ‘,79‘ 1,776
- 15 30 1,935 1,906 44,50
- 30 45 i,750 43,88
- 45 ÔO 1,881 1,713 1,663 43,03
- 60 75 1,856 41,88
- T ; d l = 72,24 .impère-heures rv I t' dt = 54,80 ampère-heures pi = 75,8 0/0
- T * E d t = 155,96 watt-heures ,°v I t' E' d t «= 104,28 watt-heures 0 2 *=» 66,8
- T iedt~ 174,32 — c/ 0 rv f . i'e'dt= 95,42 — P3 ” 54,7
- Je donne aussi un résumé des essais du type C.
- TABLEAU XVIII. — Accumulateur Ocrlikon.— Electrolyte en gelée. (Résumé).
- Ex- périence J* i E dt rT Jo rv 1 fd‘ rv / i’E'dt rv 1 t'c'df P» P2 P3
- Expérience normales.
- 1 "2,76 234,50 244,82 94,15 ,'79,44 176,49 83,50/0 76,50/0 72,10/0
- 2 112,66 214,57 244,79 94,73 182,55 '77,74 84,1 77,8 72,6
- 94,44 '77," 83,8 77,2 72,4
- Expériences anormales.
- 1 76,60 '65,53 182,43 57,83 110,78 101,5Q 75,5 0/0 66,90/0 55,70/0
- 2 72,24 '55,96 '74,32 54,80 104,28 95,42 75,8 75,8 54,7
- 56,32 98,50 75,7 66,9 55,2
- La résistance ne devient donc jamais gênante dans la pratique.
- Les rendements et les capacités utiles sont plus faibles dans les séries anormales que dans les
- séries normales ; comme il fallait s’y attendre, la diffusion lente devenait encore plus sensible per suite de l’augmentation de l’intensité de courant. C’est sans doute aussi cette circonstance qui est
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-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 63
- la cause de l’affaiblissement d’environ io o/o du rendement, lorsque l’on remplace l’eau acidulée par l’électrolyte en gelée.
- R. Kopp.
- {A suivre.)
- MODÈLE PORTATIF
- D’H LECTROMÈTRE CAPILLAIRE
- L’instrument dont je vais donner la description a été réalisé dans le but de généraliser l’emploi de l’électromètre de M. Lippmann, en le rendant plus portatif et d’un prix moins élevé.
- On sait que l’instrument imaginé par M. le professeur Lippmann est le plus sensible et le plus comparable des instruments de mesures électriques : il permet facilement d’apprécier i/ioooo de volt par une dénivellation apparente d’une division dans le champ de son microscope. C’est grâce à lui que les mesures de résistances liquides, si délicates à faire autrement, sont devenues incomparablement plus aisées ; et, dans la méthode du pont de Wheatstone, puisqu’on opère à circuit ouvert, il peut remplacer avantageusement le galvanomètre, en présentant sur ce dernier instrument l’avantage considérable d’être insensible aux variations du champ magnétique extérieur.
- Tel qu’il est construit ordinairement, muni de son manomètre à mercure pour équilibrer par les pressions les forces électromotrices, et de son appareil compresseur, l’électromètre de M. Lippmann constitue un instrument de laboratoire parfait, mais son transport est chose très délicate.
- Voici la disposition que j’ai imaginée pour rendre l’instrument plus portatif et d’un usage plus commode sans rien lui .ôter de sa sensibilité.
- J’ai cherché à séparer la pièce essentielle de l’appareil, c’est-à-dire la pointe capillaire et la cuvette contenant le mercure et l'eau acidulée, des autres parties qui constituent surtout la monture et l’appareil d’observation.
- La pointe capillaire et la cuvette sont représentes figure i aux 2/3 de leur grandeur réelle.
- La cuvette A, en verre soufflé, se termine à sa partie inférieure par une ampoule M contenant
- du mercure, que l’on peut mettre en communication avec un fil par l’intermédiaire d’un fil de platine soudé dans le verre et communiquant avec une calotte métallique à anneau m. A la partie supérieure elle est soudée à un tube M' de même diamètre qu’elle, et qui se termine par la pointe capillaire/), remplie de mercure; on peut, par un second fil de platine, terminé comme le premier par une calotte m', mettre ce mercure en
- communication avec un second fil ; un trou très fin 0, par lequel s’exerce la pression atmosphérique, est percé dans la cuvette près de la soudure avec le réservoir à mercure M' ; il permet d’introduire le mercure M, l’eau acidulée A.
- L'ensemble de l’appareil est représenté par la figure 2.
- La pointe et la cuvette se voient en E, sur la platine (recouverte d’ébonite) d’un microscope M. Pour exercer une pression sur le mercure M’ et le faire pénétrer dans la pointe p, on se sert de deux réservoirs de verre R et R’ réunis par un tube de caoutchouc G, et placés à des niveaux différents, le long d’une colonne en cuivre cc\c"\ on a en R une pression mesurée, en mercure, par la différence des niveaux R et R’ ; cette pression se trans-
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- 64 r LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- met par compression d’air, à l’aide du tube de eaoütchouc H, au mercure M’ de l’électromètre : dn fixe au haut de la colonne le réservoir R’ et on élève'ou On abaisse avec la main le réservoir R jüsqü’à ce que le ménisque apparaisse dans la pointé, près de l’extrémité de cette dernière.
- .;' Oh voit en P une clef de fermeture fixée par ûnè vis V au couvercle de la boîte B, qui contient tôut l’appareil et qui lui sert aussi de support. La
- Fig. 2. — Électromètre capillaire portatif.
- colonne cc’ c" est démontable en quatre tronçons de 045 mètre chacun. I.e microscope M, qui a été spécialement construit par M. Nachet, sur noire demande, a un grossissement de 300 fois réalisé à Taide d’un objectif n° 5 et d’un oculaire n° 2; il possède un micromètre oculaire à mise au point indépendante et se loge également dans la boîte garnie. Tout le reste de l’appareil a été construit avec beaucoup de soin par la maison Alvergniat.
- Quelques précautions sont indispensables pour lesbon usage de ce petit instrument.
- La pointe, et la cuvette doivent être placées à 450 environ sur la platine du microscope. 11 est bon de serrer à l’aide de ligatures les tubes de caoutchouc sur les raccords de verre des réservoirs et
- de l’électromètre : on a de cette façon des jonctions parfaitement étanches et qui tiennent fort bien la pression.
- Avant de faire une série de mesures, il n’est pas inutile, en levant et en abaissant tour à tour le réservoir R, de promener le mercure dans le tube capillaire : l’eau acidulée suivant le même mouvement, on est sûr d’avoir, de cette façon, parfaitement mouillé les parois du tube capillaire, ce qui est la condition essentielle de fixité pour le zéro de l’instrument, et de réalisation de sa sensibilité maxima.
- Enfin, quand l’instrument n’est pas en expérience, il vaut mieux, quand c’est possible, le laisser tout monté et ouvert sur une petite force électromotrice : 4 ou 3 millièmes de volt. C’est facile à réaliser à l’aide d’une dérivation prise sur une résistance dont la valeur est connue.
- Alphonse Berget.
- EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1889
- APPLICATIONS DE L’ELECTRICITE AUX CHEMINS DE FER
- Appareils électriques de correspondance.
- Indépendamment des dépêches que l’on a l’habitude de transmettre à l’aide des télégraphes ordinaires, l’exploitation des chemins de fer nécessite souvent l’échange de communications se composant d’un nombre limité de phrases ou d’indications, qui doivent être rapidement transmises par des agents d’une éducation bornée pour lesquels l’emploi, trop lent d’ailleurs, du télégraphe serait assez compliqué.
- Quand il ne s’agit d’échanger qu’un nombre très restreint de signaux différents, un, deux ou trois au plus, on peut employer comme appareils optiques, les disques de correspondance, mus par des transmissions mécaniques ; comme appareils acoustiques des sonneries dont le tintement répété a une signification qui dépend du nombre et de l'espacement des tintements. Mais quand le nombre des signaux à transmettre devient un
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
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- peu grand, tout en restant limité, les disques de correspondance sont insuffisants et les sonneries incommodes à cause de la confusion qui peut résulter de leur emploi.
- On a donc été conduit à imaginer des appareils électriques capables de fournir en nombre assez considérable des indications à la fois optiques et acoustiques.
- Les appareils exposés par la Compagnie de l’Est consistent en tableaux dits récepteurs et transmetteurs. Les récepteurs sont analogues aux tableaux de service en usage dans les hôtels ; les
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- Fig. 1 ëJ
- transmetteurs comportent simplement des poussoirs à ressorts formant les contacts.
- La particularité intéressante du système consiste dans la réduction du nombre de fils reliant les transmetteurs aux récepteurs. On sait que, d’ordinaire, il faut autant de fils qu’il y a de voyants à actionner; dans le système étudié et adopté par la Compagnie de l’Est, il suffit de 2 n fils pour émettre n2 signaux.
- Voici le principe de la combinaison réalisée.
- Soit 4 boutons transmetteurs a, b, c, d et 4 électro-aimants récepteurs a', b',c’, d', reliés entre eux par les fils 1, 2, 3, 4 comme l’indique la figure 1 ; si on presse sur le bouton b le courant p riant par le fil 2 parcourra l’électro-aimant b' et reviendra au bouton b par le fil •} : mais une partie du courant pourra se diviser à travers les élec-
- tro-aimants d'c' et a' en les parcouiant en tension et reviendra également par ce chemin au boutônÜ». Comme les 3/4 du courant passeront par l’électro-aimant b' et que le quart seulement traversera les électros d'c'eta', on comprend qu’il suffira défaire usage d’un courant de force appropriée pour que l’électro b" fonctionne seul. Ce résultat a été atteint très facilement dans les expériences qui ont été faites, mais on craint qu’en pratique les piles ne soient pas toujours bien équilibrées et on a préféré avoir recours au dispositif représenté figure 2.
- Les boutons transmetteurs a, b, c et d, sont à
- Fig. s
- double contact. Les électro-aimants récepteurs a’, b’, c’, d’, sont d’un système quelconque. Il a été adjoint au dispositif primitif les commutateurs X et Y.
- A l’état de repos, les lignes 1 et 2 sont en communication avec les commutateurs X et Y et Ies: lignes 3 et 4 aboutissant aux lames de contact de ces commutateurs se trouvent isolées jusqu’à ce qu’un des commutateurs vienne mettre ces lignes en communication soit avec les électros a’, c’, soit avec les électros b’ d’ selon le commutateur qui aura agi. (Le schéma indique suffisamment la position que prendraient les deux lames fixées sur l’armature si celle-ci venait à être attirée par l’élec-tro du commutateur).
- Supposons maintenant qu’on vienne à presser le bouton b; d’une part, la ligne 2 sera mise en
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- relation avec une pile dont le courant parcourra cette ligne, traversera le commutateur Y et ira à la terre (pour ne pas surcharger le schéma on n’y a pas introduit les diverses piles dont le fonction-ment est facile à comprendre). L’armature du commutateur sera attirée, les deux lames qui y
- sont fixées viendront au contact des deux lames fixes placées à leur gauche et les lignes 2 et 4 se trouveront en communication avec les électros b et d\
- En pressant le bouton b, on envoie le courant d’une deuxième pile sur la ligne 3 qui, par le fait
- Fig. 3
- de l’action du commutateur, se trouve mise en rapport avec l’électro-aimant b’ ; le courant de cette deuxième pile passera donc par la ligne 3, l’électro b’ et retournera à la terre.
- Ainsi, en poussant le bouton b, on aura fait fonctionner seul l’électro b' ; il ne reste plus qu'à disposer cet électro pour qu’il fasse mouvoir un voyant.
- Comme nous l’avons dit plus haut, les tableaux récepteurs sont du type des tableaux d’hôtels ; ils sont donc constitués par des voyants surmontant une aiguille aimantée; cette aiguille oscille entre les bobines d’un électro-aimant et est attirée tan-
- tôt par l’une, tantôt par l’autre de ces bobines, suivant le sens du courant qui les parcourt.
- Pour que les dispositions de principe énoncées dans le schéma soient complètes, il ne reste plus qu’à concevoir un second jeu de boutons transmetteurs semblables aux boutons a,b,c et d et reliés de la même façon que les premiers aux lignes 1,2, 3, 4. Les piles positives affectées aux commutateurs sont raccordées aussi à ce second jeu de boutons, mais il y a une pile négative (c’est-a-dire fournissant un courant de sens contraire à la pile des boutons c, d) affectée aux lignes 3 et 4 qui desservent les électros;des voyants.*
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- Il est donc clair que, si les premiers boutons envoyant un courant positif dans les électros font apparaître les voyants, les seconds boutons envoyant un courant négatif les feront disparaître.
- Lorsqu’il n’y a que 4 boutons et 4 voyants, on ne réalise pas d’économie de fils puisque dans ce cas 2« = «2, mais il n’en est plus de même si ou augmente le nombre des boutons. En effet, on
- ces appareils sont reliés aux transmetteurs par 6 fils communs et 6 autres fils affectés chacun à un commutateur ; soit au total 12 fils (un treizième fil à dû être installé comme conducteur commun de retour, maisen pratique il est inutile; c’est la terre qui en tient lieu).'
- Dans l’installation réalisée à la gare de Paris, on a muni chaque tableau récepteur d’une sonnerie qui tinte dès qu’un voyant apparaît ou s’efface; cette sonnerie n’ajoute rien à la particularité du système, aussi n’en a-t-on pas placé sur le tableau de démonstration.
- On remarquera que les transmetteurs (fig. 3 et 4) sont munis chacun de 12 boutons-poussoirs. 11 y a sur chaque transmetteur 6 boutons blancs
- pourra, par exemple, actionner 36 voyants avec 12 fils seulement («=6; 2 n = 12 et «2 = 36).
- Ce cas de 36 voyants est précisément celui qui a été choisi pour faire à l’Exposition la démonstration pratique du système.
- Pour cette démonstration, on a disposé 6 tableaux récepteurs ayant chacun 6 voyants; à chacun de ces tableaux est joint un commutateur ;
- e: 6 boutons noirs; les uns comme les autres s’adressent aux 6 voyants du tableau récepteur correspondant, mais les boutons blancs sont destinés à faire apparaître les voyants et les noirs à les faire disparaître ; les uns servent à lancer dans la ligne un courant positif, les autres un courant négatif.
- En outre, on distingue sur chaque transmetteur 6 petites fenêtres a, correspondant aux séries de boutons ; derrière chaque fenêtre apparaît un signal rouge. Lorsqu’on presse le bouton noir, le signal rouge disparaît et laisse apparaître un signal blanc. Cette disposition, qui est purement mécanique et indépendante du système électrique, a pour but de rappeler aux agents les commandements qu’ils ont envoyés afin qu’ils n’oublient
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- LA LUMIÈRE électrique
- pas de les annuler en temps voulu, c’est-à-dire lorsque la manœuvre que l’on a eu à exécuter est terminée.
- Le commutateur (fig. 5 et 6) se compose essentiellement d’un électro-aimant dont l’armature supporte 7 équerres en cuivre. Lorsqu’un courant circule dans cet électro, l’armature se déplace et les 7 équerres viennent appuyer 7 lames de ressort sur 7 bornes à contact. Six de ces bornes étant mises en communication avec les voyants d’un tableau récepteur, lorsque les lames appuient sur les bornes, les électros des voyants se trouvent ainsi en relation avec des fils de ligne. La
- septième lame de ressort et la septième lame de contact sont destinées à fermer le circuit d’une pile locale sur la sonnerie trembleuse dont il a été parlé plus haut.
- M. Cossmann.
- CHEMINS DE FER
- ET
- TRAMWAYS ELECTRIQUES (»)
- La question des tramways et chemins de fer électriques est, comme on le sait, plus que
- jamais à l’ordre du jour aux États-Unis. Son étude vient de donner lieu à de remarquables travaux parmi lesquels il faut citer ceux de MM. Sprague 'et Roberts, dont nous avons rendu compte dans notre précédent article, et ceux de MM. Crosby et Içwing Haie, que nous allons analyser maintenant.
- TDans un important mémoire, récemment présenté au dernier meeting de l’American Institution of Electrical Engineers, à Boston, M. Crosby s’est proposé d’examiner si la locomotive à vapeur a des chances de se voir remplacée dans un avenir prochain par le locomoteur électrique.
- La réponse de M. Crosby est très affirmative: on peut aujourd’hui, d’après lui :
- i° Construire des électrolocomoteurs assezpuis-sants pour satisfaire à toutes les exigences du service ;
- 20 Fournir sans interruption de l’énergie électrique à un nombre quelconque de ces électrolocomoteurs, à toute distance, avec une faible perte, à un potentiel élevé et à toute vitesse.
- M. Crosby cite à l’appui la transmission, consta-
- t1) La Lumière Électrique, 5 juillet 1890, p. 7*
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- tée par lui,d’une énergie électrique de 75 ampères à 500 volts (50 chevaux) transmise couramment à un tramcaràla vitesse excessive de 180 kilomètres à l’heure.
- Ceci admis, M. Crosby compare la traction électrique à la traction par locomotive au triple point de vue de la puissance limite que l’on peut espérer des deux systèmes, de leur économie d’exploitation et de leur rendement mécanique.
- En ce qui concerne la puissance limite que l’on peut espérer de chacun des deux systèmes, il faut examiner s’ils permettent, et de combien, d’augmenter encore les rampes, les charges, les vitesses et les parcours sans arrêts.
- L’augmentation des rampes est une affaire de puissance et d’adhérence; comme l’adhérence ne peut guère être pratiquement augmentée par l’électricité, son étude se ramène à celle de la puissance des électrolocomoteurs.
- En ce qui concerne la puissance, on peut aujourd’hui construire facilement,d’après M. Crosby, des électrolocomoteurs aussi puissants qu’aucune locomotive ou, du moins, exerçant un effort de traction aussi énergique.
- On atteint aujourd’hui, avec la locomotive, des vitesses très considérables : 138 kilomètres en Angleterre, suri e North Eastern, 140 kilomètres en Amérique, sur le ReadingRailway, et cela, avec des résistances de traction très faibles :6, iokilogrammes par tonne ; 1 068 chevaux indiqués, pour remorquer en palier 347 tonnes à la vitesse de 138 kilomètres.
- Pourrait-on doubler ces vitesses déjà si grandes, les porter à 250 kilomètres ? Mécaniquement le problème est possible avec des roues motrices assez grandes, de 7 mètres de diamètre, dit M. Crosby, et avec une voie établie et protégée en conséquence, car la résistance de l’air est loin d'augmenter avec le carré des vitesses.
- D’après les expériences qu’il a récemment exécutées à ce sujet avec M. Dashiel (1). M. Crosby l’évalue à environ 65 kilog. par mètre carré de front à la vitesse de 160 kilomètres, et il estime qu’un profil convenable de l’avant du train permettrait de la réduire à 30 kilog. environ.
- Quant à la résistance totale du train et de la locomotive, y compris celle de l’air, M. Crosby l’évalue au taux très bas de 4 et 10 kilogrammes par tonne, aux vitesses respectives de 130 et de
- 240 kilomètres. Cette dernière vitesse n’ayant jamais été réalisée, la résistance correspondante est forcément hypothétique.
- Mais, pour atteindre de pareilles vitesses, il faudrait peut-être emporter avec la locomotive un poids mort d’eau et de combustible tout à fait impraticable.
- C’est en partant de ces données, en partie expérimentales, que M. Crosby a dressé le tableau I ci-dessous.
- La première colonne donne les vitesses en miles (de 1609 mètres) à l’heure, et la seconde les résistances correspondantes par tonne américaine de 2 000 livres (910 kilog.).
- Les colonnes 3 à 8 donnent donnent les résistances de l’air pour des maîtres couples ou sections transversales des trains variant de 1 à 0,1 pied carré (de 930 à 93 centimètres carrés) par tonne. La première section, 930 centimètres carrés par tonne, correspond à peu près au cas d’une grosse locomotive se remorquant seule.
- Les colonnes 9314 donnent le travail indiqué à développer en chevaux par tonne pour les cas résultant de la combinaison des données des colonnes 2 et 3, 2 et 4.... Les colonnes 15 à 17 et 18 à 20 donnent ces mêmes travaux avec des rendements de la locomotive de 80 et 60 0/0.
- Les colonnes 21 à 26 donnent, en livres, les poids des approvisionnements en eau et charbon par tonne transportée et par heure, en supposant, pour la locomotive, 5 livres (2,25 kilog., consommation exagérée) de charge et 13 livres (6,80 ki-logs) d’eau par cheval-heure indiqué : on suppose que la locomotive s’alimente de temps en temps en marche sans arrêter, ce qui lui permet' de ne pas emporter tout son approvisionnement d’eau.
- Les colonnes 27 à 39 donnent le poids, locomotive et tender par tonne remorquée, au taux de 45 kilog. par cheval-heure indiqué, avec un rendement organique de 90 0/0, presque toujours dépassé. Les colonnes 30 à 32 donnehtle poids de la locomotive, dutender et des approvisionnements, eau et charbon, par tonne remorquée, ainsi que la charge nette remorquée par ces poids moteurs, obtenue en retranchant ces poids de celui de la tonne, ou de 2 000 livres.
- Les colonnes 33 à 41 donnent les chiffres correspondants pour des électromoteurs pesant 27,20 kilogs. par cheval-heure, et pour des rendements organiques de 90, 80 et 60 0/0.
- Les colonnes 42 à 53 donnent la puissance indi-
- (’) Engineering.
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- TABLEAU 1
- Colonnes i à 20
- Vitesse en milew À 0 5 * — 2/*. - 5 « - S K» 2 ^ > Section par tonne en pieds carrés Chevaux par tonne, perte 10 0/0 Chevaux par tonne perte 20 o/O
- 100 | 0,73 1 0,5 1 °,25 I 0,2 | 0,1
- l’heitre
- c « Erfort horizontal de traction par tonne 2 et 3 2 et 4 2 et 5 2 et 6 2 et 7 2 et 8 2 et 3 2 et 5 2 et 8
- / 20 8 2,6 U 95 i>3 0,65 0,52 0,26 0,6l 0,58 o,534 0,501 o,49 0,48 • 0,70 0,07 o,55
- 40 8 5.2 5,90 2,6 '>3 1,04 0,52 >,56 . 1,40 i,2 3 1,068 1,05 o,99 1,77 1,40 1,12
- 6;) 8 7,8 5,85 3,9 1,95 1,56 0,68 2,77 2,43 2,09 ',79 1,67 i,54 3,15 2,37 ',77
- 8j 8 10,4 7,80 5,2 2,6 • 2>» 1,04 4,32 3,70 3,oo 2,46 2,3^ 2,00 4,90 3,50 2,37
- 103 12 13,0 9,75 6,5 3,25 2,6 i,5 7,32 6,35 5,40 4,45 4,27 3,9^ 8,32 6,15 4,42
- 123 15 15,6 11,70 7,8 3,9 3,»2 10,79 9,39 8,03 6,65 6,37 5,84 12, 1 I 9,12 6,66.
- 140 21 18,2 13,65 9,1 4,55 3,64 1,82 15,67 U,70 11,88 10,06 9,75 8,95 17,80 1 h 5° 10,17
- Chevaux par tonne perte 40 0/0
- • 2 Ct 3
- °,493
- 2>37
- 4,23
- 6,53
- 'V
- 16,3
- 26.6
- 2 et 5
- 0,8
- i,85
- 4,6 8,16 12,2 18,0
- 2 et 8
- o,73
- *,5
- 2,37
- 3,2
- 5,9
- 8,85
- i3,5
- Colonnes 21 a 41
- Vitesse R é s is- Eau et charbon par tonne heure -(l liv. = 0 k. 4.r>) - en livres — Locomotive ct tender à 45 kil. par cheval. Machine, charbon et charge avec 10 OjO de perte. Dvimmotcur ct charge perte 10 OiO. Dynamolcur ct charge, perte '20 OlO. Dynamotcur et charge, perte 40 OiO.
- funce' 1 2 et 3 1 2 et 4 2 et 5 2 et 6 2 et 7 2 et 8 2 et 3 2 et 5 2 et 8 2 et 3 2 et 5 2 et 8 2 et 3 2 et 5 2 et 8 2 et 3 2 et 5 2 et 8 2 et 3 2 et 5 2 et 8
- 73 69 57 1964 1968 '97i 1958 1964 1967 1944 1952 1956
- 20 8 12,3 11,66 10,63 10,12 9,9 9,6 6l,6 58,3 48,4 .927 1931 1943 30,6 32 28,88 42 36 33 55,8 48 438
- i8’ 164 119 1906 1926 1941 1894 1916 1935 858 1888 1910
- 40 8 30,8 27,9 21,6 21,30 21,07 19,8 154 139,7 99 1815 1836 1881 „93,6 73,8 59,04 160,2 *4 67,2 142,2 111,6 9°
- 332 285 185 1834 1875 1908 1811 1858 1892 .738 1808 1858
- 60 8 55,4 48,6 41,8 35,o 33,4 30,8 277 243 154 1668 1715 1815 166,2 125,4 §2,4 189,0 142,2 1062 262 192 142,2
- 432 252 1741 1820 1880 1706 1790 I [1858 l608 1724 1808
- '80 8 86,2 75,9 61,8 49,3 47,i 42,1 431 370 210 1483 1568 1748 259,2 18,0 120 294 210, 142,2 391,8 276 192
- 878 744 477 ï SOI 1676 1766 1500 1631 «735 1334 1510 1646
- 100 12 14,65 131,2 108,2 89,0' 84,3 77.8 732 636 89 1122 1256 1523 439,2 324 234 494,2 369 265,2 666 489.6 354
- 1203 1099 701 1354 1518 1650 1268 1453 1699 1022 1268 1469
- 120 15 215,4 187,88 160, i33,o 127,4 116,8 1 .78 939 - 584 707 901 1299 646,2 471,8 350,4 132,6 547,2 300,6 978 732 53i
- 1880 1617 1074 tcôo 1287 1517 932 1190 390 584 920 1190
- 140 j 20 3I3,=i 276,0 1 237, 201,0 i95,i •79,1 1567 n8. 895 120 383 926 940,2 712,8 483 1068 810 7i5 1416 1080 . 810
- Colonnes 42 <2 02
- Vitesse V V •/. Puissance par tonne remorquée pur locomotive, perte 10 0/0 Puissance par tonne remorquée par l'électricité perte 10 0/0 Puissance par tonne-(électricité) perte *20 0/0 Puissance par tonne-(électricité) perte 40 0/0 Rappor f vapeur in n.n 1 Vapeur 10 0/0 Vapeur !0 0/0
- électricité Elect. SU u.M Elect, 40 0/0
- 'fi 2 et 3 2 et 5 5 et 8 2 et 3 2 et 5 2 et 8 2 et 3 2 et 5 2 et 8 2 et 3 2 et 5 2 et 8 2 et 3 2 et 5 2 et 8 2 et 3 2 et 5 2 et 8 2 et 3 2 et 5 2 et 3
- 20 8 633 55 49 62. 54 48 715 68 56 95 82 75 1 .01 I .02 I .02 88 81 87 56 67 65
- 40 8 1.72 1.34 1.05. 1.63 1.27 1 .02 » .88 1.46 «•'5 2.^5 2.0 1-57 1.05 1.05 1.03 9i 92 9i 67 67 66
- 60 8 3-32 2.44 1.70 3-02 2.23 i .6t 3.48 2-55 1.87 4.8 3-54 2.55 I. I I .09 1.09 95 95 9' 69 68 66.
- 80 '8 5.83 3«* 2 2.28 4.96 3-3. 2.13 5-74 3.91 2-55 s.12 5* 34 3-54 1.17 1 . l6 J *07 1.02 * . 98 91 71 7i 65
- 100 12 13.05 8.60 5.12 9.38 6.44 4.42 11.8 7-54 5.09 16.6 10.8 7.17 1.39 i-33 1.16 1.17 1.14 1.60 78 8 71
- 120 15 53-4 17.8 9.0 ,'5-9 10.5 7.8 19-25 12.5 8.35 31.8 19.25 12.20 1.19 «•7. 1.27 1.58 1.42 . 1.08 95 92 75
- 140 20 260.8 62.0 19-3. 295.6 18.46 11.8 38.2 22.7 14.6; 80.8 39-i 22.7 8.8 3-3- 1.64 7.00 2-7 1.39 3*2 1.6 85
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 7*
- quée ou électrique nécessaire pour le remorquage d'une tonne nette (wagons et leur charge) ou non compris le poids du locomoteur, que l’on suppose être, dans les deux cas, dans le même rapport avec la charge nette.
- Enfin, les colonnes 54 à 62 donnent les rapports des puissances exigées des deux moteurs, locomotive et dynamo, pour remorquer, aux diffé-
- rentes vitesses et avec divers rendements la même charge nette ou utile.
- 11 suffit maintenant de déterminer les prix de revient comparatifs de leur cheval-heure pour en déduire les vitesses auxquelles l’un des moteurs commence à l’emporter sur l’autre.
- Voyons d’abord quel est le prix de la traction électrique.
- TABLEAU 11. — Eléments du prix du cheval-heure électrique en cents (1 cent = o fr. 05).
- Puissance , IOO 300 500 800 1 ,000 1,500 2,000 3,000 4,000 5,000 7,000
- Mécanicien 0,4 0,13 0,08 0,05 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04
- Chauffeur ,3 ,io ,06 ,037 ,03 ,03 ,03 ,03 ,03 ,03 ,03
- Electricien ,4 ,'3 ,08 ,05 ,04 ,04 ,04 ,04 ,04 ,04 ,03
- Aide ,25 ,08 >°5 ,031 ,023 ,023 ,025 ,025 ,025 ,025 ,025
- Surveillance ,30 ,10 ,06 ,037 ,03 ,02 ,015 ,001 ,001 ,001 ,00*
- Charbon ,475 ,475 ,475 ,475 -475 ,475 ,475 ,475 ,475 ,475 ,475
- Huile, chiffons, eau Intérêt et dépréciation des ma- ,'5 ,'5 ,'5 ,'5 ,'5 ,'5 ,'5 ,'5 ,‘5 ,'5 ,'5
- chines à vapeur Intérêt et dépréciation des dyna- ,°57 ,031 ,044 ,033 ,028 ,022 ,022 ,022 ,022 ,022 ,022
- mos Intérêt et dépréciation des bâti- ,057 ,051 ,044 ,°33 ,028 ,022 ,022 ,022 ,022 ,022 ,022
- ments ,028 ,026 ,022 , 168 ,104 .,01 I ,01 1 ,011 ,OI I ,ou
- Le tableau II donne les éléments du prix du cheval-heure électrique pour des stations variant de 100 à 3 000 chevaux-heures.
- M. Crosby a pris pour base, dans la constitution de ce tableau, des salaires qui paraîtront souvent exagérés en Europe :
- Mécanicien, 40 cents ou environ 2 francs par heure, en comptant un mécanicien par 1 000 chevaux-heures ; chauffeurs et aides, 30 et 25 cents ; surveillance 30 cents, par heure ; charbon 13 francs la tonne avec une consommation de ifr. 50 par cheval-heure électrique. Prix d'établissement des appareils à vapeur : 250 francs par cheval pour les petites stations, ioo francs à partir de 1 500 chevaux, ce qui n’est pas une estimation trop basse. M. Crosby cite en effet une station de 800 chevaux établie à 110 francs par cheval. Prix d'établissement des génératrices : aussi de 250 à 100 francs par cheval ; bâtiments, 123 à 56 francs par cheval ; intérêts, entretien et taxes, 10 0/0 par an du prix total.
- Le tableau III, déduit du précédent, donne le prix total du cheval-heure pou r des stations de différentes puissances, marchanten plein travail ou en travail réduit, pendant 24, 18 ou 12 heures par jour. Le prix le plus bas est de 0,816 cents (4,5 centimes) par cheval-heure pour une station de 3 000 chevaux en pleine marche pendant 24 heures.
- Letableau IV donne en dollars la dépense d’éta-
- blissement des câbles par cheval-heure transmis et par kilomètre avec une double ligne à conducteurs
- TABLEAU III. — Prix total du cheval-heure en cents.
- 1 Travail en fonction du travail maximum Heures de travail par jour Puissance de la station
- IOO 300 500 800 100c 1500 2000 3000
- 100 24 2,42 1,29 1,06 9148 860 835 825 81 r
- » 18 2,52 1,36 1, m 638 888 833 849 829
- » 12 2, «5 ',52 1,228 1,028 . 953 95' 89s 867
- OO 24 2,62 1,36 1,12 947 88 86 85 83
- )) l8 2,77 ',45 '7 98 9' 88 87 855
- » 12 3,10 1 ,6l I ,29 1,06 99 94 925 89
- 80 24 2,87 i,43 1,18 987 1,03 92 91 88 86
- » 18 3>°6 1,33 ',23 98 936 Q2Ô 90
- )) 12 3,42 ',73 1 - 37 ','3 1,06 l ,000 98 95
- 7° 24 3, '9 ',37 1,26 1,04 96 025 9' 89
- » l8 3,42 1,68 ',32 1,09 1 ,01 952 94 91
- » 12 3,82 I ,90 1,48 1,19 1,09 1,02 l ,OI 97
- 60 24 3,62 '>73 1,36 1,11 1 ,OI 975 95 94
- » 18 3,85 1,8s ',44 I , l6 1,06 1,015 1,00 965
- » 12 4,3' 2,1! 1,63 1,33 ','7 1,085 1,07 ' ,015
- 50 24 4,22 ',95 ',52 I ,20 1,10 1,045 1,03 I ,00
- » 18 4,50 2, 10 1 ,01 '-27 ','5 1 ,09 1,076 ' ,039
- )) 12 5,09 2,40 1,83 1,43 1,28 1,19 1,17 1, "4
- 40 24 3, ' ' 2,28 ',73 ',35 1,21 1,15 ',13 1,10
- Jî 18 5,47 2,48 1,88 ',44 ',33 ',25 ',23 ','7
- )) 12 5,20 2,82 2,17 1,64 1,50 1,38 ',35 1,28
- 30 24 6,63 7,08 2,84 2, IO 1,39 1,40 ',325 1,30 1,26
- » 28 3,02 2,27 ',7' 1.50 1,40 1,38 I , 32
- )) 12 8,06 3,53 2,6s 1,98 ',73 ‘,57 ',54 ' ,44
- de cuivre, en supposant un rendement de 90 0/0 aux réceptrices, pour différentes forces électromo-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- trices initiales, de 500 à 10000 volts, et pour des pertes variant de ioo à .9000. volts.
- Quant au prix de revient du cheval-heure fourni par une station, il varie avec la puissance de la station, les conditions de son exploitation, et la distance n à la station voisine. Cette distance n est dans le cas d’une ligne'très active, proportionnelle
- elle-même à la puissance des stations. Les courbes de la figure 1 représentent la dépense totale par cheval-heure en fonction de la capacité ou de la puissance de la ligne, dans cette hypothèse, et en supposant soit une utilisation de la moitié de la puissance, pendant 12 heures, soit l’emploi de toute la puissance disponible pendant 24 heures.
- TABLEAU IV. — Dépense d’établissement en dollars, des conducteurs en cuivre, par mile et par cheval-heurey pour des tensions variant de 500 à 10 000 volts {double voie) 1 dollar par mile = 3 francs par kilomètre
- 10,000
- 8,000
- 300 400 500 600 ’ 700 800 900 1000 .1200
- 0,16
- o, 12
- o. 10
- 0,08
- Si l’on exprime b en dollars et n en miles, l’équation de la courbe d’utilisation 500/0 est donnée sensiblement, entre des puissances de 200 à I 000, par la formule :
- * n îooo— 08 n
- O sa U 2 -;----
- 12 {H— IOO)
- Cette formule suppose des trains assez fréquents pour que n augmente proportionnellement avec la puissance des stations, ou, réciproquement, pour qu’une variation de n n’entraîne qu’un changement proportionel de la puissance normale des stations, sans modifier leur utilisation.
- Si l’on fait varier la durée de marche d’une station de 1 000 chevaux, par exemple, entre 12, i8et 24 heures par jour, on obtient, pour exprimer le prix du cheval-heure en fonction de son débit, les
- trois courbes de la figure2, qui sont à peu près des arcs de cercle.
- Prenons, comme point de comparaison ou comme type, une station de 2 000 chevaux, travaillant 18 heures par jour à 400/0 de sa puissance normale, au prix de 1,25 cents par cheval à la station ; une distance de transmission de 5 miles (8,300 kilomètres), ce qui suppose une station tous les 20 miles ; une force électromotrice de 10,000 volts, et une chute de potentiel de 1000 volts (10 0/0). D’après la table IV, le cuivre des conducteurs coûterait 34 cents par cheval et par kilomètre (1,70 francs) soit 8,50 dollars pour 5 miles, ce qui ramène le prix de la ligne à 0,042 cent par cheval-heure.
- Lessupportsdes conducteurs coûteraient environ 2 000 dollars par miles ; intérêt et dépréciation, 200 dollars par an.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- Supposant comme précédemment qu’il y ait constamment un train de 500 chevaux pendant 365 jours sur chaque distance de 20 miles, on trouve, de ce chef, une dépense de :
- 20,000 cents 365 X 24 x 55?
- 0,09 cent
- 0,09 cent par cheval-heure et par mile.
- Au locomoteur, il faut ajouter, avec un travail moyen de 500 chevaux, 0,08 et 0,06 cent par cheval-heure pour le mécanicien et son aide.
- Faute de données expérimentales réelles sur l’entretien des électrolocomoteurs d'une grande puissance, M. Crosby établit approximativement cette dépense en partant de celle de la locomotive ordinaire.
- D’après M. A. Wellington, les dépenses d’entretien et de réparation d’une locomotive se répartiraient comme il suit : 20 0/0 pour la chaudière, 20 0/0 pour le véhicule, 30 0/0 pour le mécanisme, 12 0/0 pour l’extérieur et la peinture, 3 0/0 pour la boîte à fumée, etc., 10 0/0 pour le véhicule du tender, 3 0/0 pour sa caisse.
- La dynamo n’ayant ni chaudières ni tender, cela fait déjà, d'après M. Crosby, 38 0/0 de moins ; il admet que l’on peut, en outre, réduire de moitié l’entretien relatif du mécanisme et du véhicule, et de 6 0/0 celui de la peinture, etc., soit une réduc-
- 0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800
- Fig. i. — Dépense totale par cheval heure en cents, pour des capacités variant de o à 3000 chevaux. A pour une utilisation de 50 0/0 (1 2 heures de travail sur 24). B pour une utilisation totale (24 heures).
- tion totale proportionnelle de 70 0/0; de sorte que, si l’on admet qu’une locomotive coûte en moyenne, comme sur le Pensylvania Railway, 0,75 cent d’entretien par cheval-heure, celui d’un électrolocomoteur de 400 à 1 000 chevaux serait d’environ 0,75 x0,30 — 0,22 cent par cheval-heure.
- L’intérêt, en admettant que l’électrolocomoteur coûte 50 dollars par cheval, s’élèvera, en comptant 6 heures dé plein travail par jour et un taux de 5 0/0, à 11 cents (0 f. 55) par cheval-heure.
- En résumé, M. Crosby arrive ainsi, pour la dépense totale par cheval-heure et par mile aux chif-
- Fig. 2. — Prix du cheval-heure en cents pour des utilisations variant de la puissance normale de 90 0/0 à 30 0/0 de 1000 chevaux. Fonctionnant : A pendant 24 heures, B pendant 18 heures, C pendant 12 heures par jour.
- fres du tableau suivant, avec des rendements à la réceptrice, de 90, 80 et 60 0/0, et une perte par la ligne de 10 0/0, exigeant, pour un cheval-heure d’effort de traction, 1,25 1,40 et 1,85 cheval à la station.
- Prix du cbeval-beurc de traction électrique en cents.
- Station .... '>75 2,30
- Conducteurs 0,04 °)°4 0,04
- Supports... 0,09 0,09 0,09
- Salaires.... 0,14 0,14 0,14
- Réparations 0,22 0,22 0,22
- Intérêts O, I I 0,1 ! o,u
- 7 otal.. 12,6 2>35 2,90
- prix du cheval-heure pour la traction par
- locomotive serait en moyenne de 2,47 cents o, 125 fr.
- La dépense de la station entrant pour les 3/4 dans le total du prix du cheval-heure de traction électrique, il importe de la réduire en augmentant le plus possible le rendement de ses moteurs et de ses transmissions. Le rendement du moteur ne peut pas dépasser 10 0/0 ; la perte totale sera donc d’au moins 20 0/0, et l’on voit, d’après les chiffres du tableau V, que, dans ce cas, l’électricité l’emporte sur la locomotive à partir d’une vitesse de 70 miles (112 kilomètres) à l’heure. Avec une perte de 40/0, ce fait ne se produit plus qu’à partir de la vitesse extrême de 140 miles, et M. Crosby reconnaît que cette perte totale de 40 0/0 est la moindre que l’on subisse, pour le moment, dans les installations de chemins de fer électriques.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les conclusions auxquelles aboutit M. Crosby sont en définitive les suivantes :
- En ce qui concerne la vitesse, une armature à vitesse de rotation modérée, attaquant directement l'essieu moteur surpasserait facilement et de beaucoup la locomotive.
- En ce qui concerne l'économie, le prix du cheval-heure, l’électromoteur à 90 o/o de rendement électrique et à 90 0/0 de rendement organique, serait à partir, de no kilomètres à l’heure, supérieur à la locomotive, excepté dans des services peu actifs sur de très longs parcours. Quant aux vitesses supérieures à 160 kilomètres, on ne peut songer à les aborder, ni par la locomotive ni par l’électricité.
- TABLEAU V. — Rapports des dépenses de traction par cheval-heure, locomotive et électricité.
- Rendement de lu tram mission électrique 00 ozo 80 0/0 00 0/0
- Résistances de
- l’air 2 et 3 (l) 2 et h 2 et 8 J et 3 2 et h 2 ci 8 2 et 3 2 Ct a 2 ot 8
- et du train
- Vitesses
- 20 1 >15 1,16 1,16 0,92 0,8s 0,85 0,56 0,56 0,55
- 40 1,19 1,19 1,17 0,95 °,95 0,9 e; 0,37 0,57 0,56
- 60 ',25 ',24 1,19 1 ,O0 I ,00 0,9s 0,58 0,58 0,56
- 80 1,0? ',3 2 1,22 1,07 1,05 0,94 0,59 °>c9 0,57
- 100 1, 1,42 ',32 ',23 1,20 1,05 0,66 0,66 0,59
- 120 2,57 ',9' 1,47 1,66 ',49 ','3 0,80 0,80 0,64
- 140 10,03 3,8 a 1,87 7,35 2,83 1,46 2,72 2,72 0,7;
- (1) Voir les colonnes correspondantes du tableau I.
- Nous avons tenu, malgré leur aspect un peu aride, à reproduire avec quelques détails les principales considérations du mémoire de M. Crosby. mais nous croyons devoir faire remarquer en terminant que la plupart de ces considérations reposent en somme soit sur des données hypothétiques, soit sur des extensions ou des généralisations seulement probables, et non pas absolument légitimes de faits connus.
- Le fonctionnement actuel des électrolocomoteurs de faible puissance et à de faibles vitesses ne saurait en effet nous permettre de présager avec quelque certitude ce que serait en réalité et dans la pratique celui des chemins de fer électriques à grande puissance et à grandes vitesses de M. Crosby. Les difficultés d’exploitation et d’établissement des chemins de fer actuels ont aug- j
- menté avec la vitesse et la puissance des locomotives dans des proportions que personne n’aurait pu prévoir, et ces difficultés n’ont été vaincues que par l’adjonction à la locomotive proprement dite de moyens nouveaux, tels que les freins continus et les signaux automatiques, permettant de contrôler à chaque instant, avec la plus grande facilité et la surveillance la plus exacte, des trains lancés à grandes vitesses avec des puissances de 1 000 à 1 500 chevaux.
- L’électrolocomoteur se présente, sous ce rapport, dans des circonstances plus favorables que l’ancienne locomotive, puisqu’il pourra, dès l’origine, profiter de ces appareils de sécurité; mais il ne constitue pas, comme la locomotive, un organisme indépendant. De là une cause d’insécurité, un assujettissement qui pourront sans doute être considérablement. atténués mais qui ne sauraient être passés sous silence dans une comparaison des deux systèmes. La facilité et la sûreté avec laquelle la locomotive actuelle se prête, en raison de son autonomie absolue, à toutes les manœuvres, à toutes les allures si multiples et si variées du service lui constitue, pour le moment, un avantage pratique des plus précieux, et que l’on ne doit jamais perdre de vue.
- Quant aux très grandes vitesses, supérieures à 100 kilomètres à l’heure, la possibilité de les atteindre avec sécurité en pratique ne paraît pas démontrée, lors même que l’on parviendrait à les réaliser mécaniquement par l’électricité ou par la locomotive. II faut en effet ne pas oublier que la première con dition de la sécurité des trains est, en dehors de la solution mécanique du problème, la possibilité de pouvoir obéir aux signaux avec exactitude, et s’arrêter à temps en présence d’un danger imprévu. Or, sous ce rapport, il semble que l’on soit arrivé à exiger aujourd’hui, non seulement des signaux et des ffeins, mais aussi du mécanicien qui les observe et les manœuvre, presque tout le possible. Sur un train lancé à 120 kilomètres à l’heure, un danger imprévu aperçu à 500 mètres de distance ne laisserait au mécanicien qu’un quart de minute pour la manœuvre de son frein et l’arrêt du train ; il n’est pas absurde de craindre qu’une telle instantanéité d’action ne dépasse les forces humaines, r.i de penser que ces très grandes vitesses exigeront probablement, pour être mises en pratique, l’emploi de moyens que nous n’entrevoyons encore qu’à l’état de conceptions hypothétiques et très vagues.
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- Pour le moment, les applications locomotrices de l'électricité sont pratiquement limitées à quelques cas particuliers,dont le plus important est le service des tramways urbains, où les locomoteurs électriques remplacent avantageusement les chevaux, du moins dans un grand nombre de villes des États-Unis.
- La dynamo du locomoteur rend environ 60 0/0 du travail de la machine motrice aux stations, avec une dépense qui peut varier de 0,9 cent à 7 cent par voiture-mile (0,3 centimes à 25 centimes par voiture kilomètre). Ce dernier prix, très élevé, corrrespond à un cas extrême, d’un locomoteur unique exploité dans les conditions les plus désavantageuses. La vitesse, plus grande avec l’électricité, 14 kilomètres à l’heure au lieu de 9 en moyenne, permet d’activer considérablement le service. On peut aller aujourd’hui d’après M. Griffin (J) jusqu’à un parcours journalier moyen de 300 kilomètres par locomoteur électrique (ligne de Watervliet à Troy).
- D’après les rapports officiels des Railroad Com-missioners, de New-York et du Massachusetts, la proportion moyenne des recettes aux dépenses d’exploitation auraient été en 1889 la suivante :
- T ramways T ramways de du
- New-York Massachusetts
- 79,39 0/0 82,87 o/O
- 53>5° 55,50
- En 1888-1889, les dépenses et les recettes par voyageur ont été en moyenne les suivantes, dans les Etats de New-York, de Pensylvanie et du Massachusetts.
- Recettes Dépenses Recettes
- brutes d’exploitation nettes
- Elevated Railroad New-York.. fr. 0,25 fr. o,i 5 fr. 0,10
- Voies ordinaires — 0,24 0,20 0,04
- Ward Electric Railway (Syracuse) 0,23 0,14 0,09
- Voies ordinaires Pensylvanie.... 0,28 0,16 0,12
- — Massachusetts.. 0,2 6 0,21 0,05
- Boston and Revere Electric Railw.. 0,23 0,14 c,°9
- Les dépenses d’exploitation des tramways élec-
- triques sont donc moins élevées par voyageur transporté, bien que plus élevées en proportion des recettes brutes.
- Quant à l’entretien des tramways électriques,
- 0) Electric tramways par E. Griffin, Journal of tbe Franklin Insiitute, avril 1890,
- M. Griffin cite quelques voies en service depuis plusieurs années sans que leurs dynamos aient exigé de réparations graves. Dans bien des cas, la régularité du service paraît tout à fait assurée. Les tramways électriques de la West End Road de Boston ont accompli en juin, juillet, août et septembre 1889, 33665 voyages sur un parcours de 590000 kilomètres sans aucune interruption, même par les plus mauvais temps.
- Quant aux dépenses d’établissement, nécessairement très variables, M. Griffin les évalue comme il suit pour un tramway à double voie parfaitement installée, avec poteaux en fer pour la suspension du câble, des rails de 28 kilogrammes par mètre, une voiture locomotrice fermée de 5 mètres de long et une voiture ouverte par mile, la station motrice : machine à vapeur et dynamo.
- Un kilomètre de voie en rue pavée............ 31,000 francs.
- Un locomoteur et une voiture ouverte, station, poteaux, génératrice et force motrice........ 31,000 —
- 62,000 francs.
- Soit 62,000 francs par kilomètre.
- Un tramway de ce genre de 16 kilomètres de long, à double voie, coûterait donc environ 2 millions, y compris 20 locomoteurs et 22 voitures.
- M. Irwing Haie a récemment exécuté, sur un tramway électrique de la South Broadway Electric Road, du système Sprague, à Denver, un certain nombre d’expériences dont nous allons décrire les circonstances les plus intéressantes, d’après le mémoire même dans lequel M. Haie les a relatées (1).
- La station comprend une dynamo Edison de 40,000 watts, actionnée par une machine à vapeur Armington de 60 chevaux r potentiel normal 500 volts.
- Les expériences exécutées à la station ont conduit aux résultats consignés dans le tableau I.
- TABLEAU I. — Essais à la station.
- Numéro dos ÜSSiliS Chevaux i inliqués t Chevaux eftoctifa Chevaux électriques 0 Rondement électrique Rapport i
- I 9,1c. 0 O
- 2 23,8 '4,7 '3,4 Q',2 0/0 > 3, ? 0/0
- 3 32,6 23,5 22,12 94, ' 67,8
- 4 3», 3 29,2 36,81' 91,8 70
- s - 51.6 42,5 36,86 86,7 7U4
- Tramways à chevaux. — électriques
- (!) Electrica! IVor/d, 17 mai 1S90.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L'essai n° i fait connaître, d’après le diagramme à vide, la résistance organique de la machine et de la dynamo marchant à blanc.
- La colonne 2 donne la puissance nette ou disponible du moteur, différence entre la puissance indiquée et les résistances passives de l’essai n° i. La colonne 3 donne la puissance électrique de la dynamo. La colonne 4 donne la quotient des chiffres de la colonne 3 par ceux de la colonne 2. La colonne 5 fait connaître le rendement général de la station et la perte totale du moteur et de la dynamo.
- La courbe figure 3 à donné les variations de la puissance indiquée du moteur en fonction de l’énergie électrique de la dynamo.
- Les essais du locomoteur furent exécutés de la manière suivante, en prenant chaque fois la
- Fig. 3. — Rendement de la station. Les abscisses représentent les chevaux électriques de la génératrice, et les ordonnées les chevaux indiqués de son moteur.
- moyenne de deux parcours aussi identiques que possible, à l’aller et au retour, sur un trajet de 160 mètres presque en palier, en maintenant exactement le potentiel à 500 volts. On mesurait la résistance totale du circuit avec le car arrêté au milieu du parcours de 160 mètres, en reliant le fil du trolly ou frotteur aérien au fil de terre du car, de manière à comprendre dans le circuit toutes les résistances du trolly et du contact des roues du car avec les rails.
- Pour étudier le fonctionnement des réceptrices, au nombre de deux, on fit circuler le car dans les deux sens et dans toutes les positions du commutateur, d’abord avec ses deux dynamos en travail, puis avec une seule, l’autre tournant à vide, et enfin avec une seule dynamo en travail, l’autre, complètement débrayée, ne tournant pas. On fit aussi^ une expérience avec l’une des dynamos coupée du circuit mais tournant d’abord avec les balais sur le collecteur, puis avec les balais enlevés; les résultats furent identiques.
- Afin d’évaluer la résistance de traction réelle
- des locomoteurs aux différentes vitesses, on procéda par deux méthodes. .
- La première méthode consistait (fig.4) à mesurer les travaux nécessaires pour faire mouvoir sur un
- 10 15
- Fig. 4. — Résistance des locomoteurs (1" méthode). Les ordonnées représentent les chevaux électriques nécessaires à la réceptrice pour remorquer, aux vitesses en miles à l’heure indiqués par les abscisses. A le car n° 2 traînant le n" 1, B le n‘ 2 seul, C le n” 1.
- parcours donné, dans les deux sens, d’abord un autre locomoteur, puis cet autre locomoteur remorquant avec les mêmes vitesses le locomoteur des essais, dont on estimait ainsi la résistance par différence.
- La seconde méthode consistait à faire aborder le
- Fig. 5. — Puissances en chevaux électriques à la réceptrice (ordonnées) nécessaires pour remorquer, aux vitesses en miles à l’heure représentées par les abscisses, le locomoteur : A' A avec les deux moteurs engrenés à vide, B avec un seul moteur engrené à vide, C. avec un seul moteur actif et l’autre engrené, D les deux moteurs en travail. La courbe a' représente la résistance du car avec une réceptrice découplée. Les courbes supérieures de chaque tracé représentent la puissance correspondante développée à la station par la génératrice.
- trajet expérimental de 160 mètres alternativement
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- dansunsenspuis dans l’autreàdesvitesses connues, et à déduire sa résistance des longueurs qu’il parcourait à blanc jusqu’à son arrêt. La résistance ainsi déterminée correspond à peu près à une vitesse moyenne égale à la moitié de la vitesse initiale maxima du parcours libre. Dans les expériences, cette vitesse initiale ne dépassa jamais 24 kilomètres.
- Le poids total du car, y compris celui des expérimentateurs, était, à très peu près, de 5 tonnes.
- On a tracé sur la figure 5, en A la courbe des résistances calculées d’après la seconde méthode pour des vitesses moyennes inférieures à 12 kilomètres, en A' la courbe correspondant à des vitesses de 16 et 20 kilomètres, calculée d’après la première méthode. Les allures de ces courbes concordent parfaitement, de sorte que l’on obtient par continuité, en les unissant comme l’indique le tracé pointillé, la courbe probable des résistances, jusqu’à la vitesse de 20 kilomètres.
- Les principaux résultats de ces expériences sont résumés dans les tableaux ci-dessous et représentés par les courbes des diagrammes qui s’expliquent par leurs légendes.
- TABLEAU II. — Résistance des locomoteurs (2“ méthode).
- Direction du parcours Vitesses en mètres pur seconde à la suppression du courant Distances parcourues jusqu'è l’arrôt Coefficient do résistance Rampe calculée
- Sud 4)67 105 0,0089 0,00179
- Nord 5.05 180
- Sud 5)4=5 155 0,0079 0,00194
- Nord 5,50 265
- Sud 6,43 208 0,0082 0,00187
- Nord 6,75 365
- Moyenne 0,0083 0,00187
- 8,3 kilogrammes par tonne.
- Les courbes des figures 6 et 7 indiquent l’économie considérable réalisée par la suppression de l’un des deux moteurs, surtout si on le désaccouple complètement en enlevant son pignon.
- Le diagramme (fig. 6) indique que le travail de traction par train-kilomètre varie très peu avec la vitesse. On a donc intérêt à augmenter la vitesse afin de satisfaire à un même trafic avec la même dépense de charbon, moins de voitures et de personnel, et plus vite.
- D’après le diagramme (fig. 7) la perte d’énergie électrique aux réceptrices est relativement faible, même à des vitesses et avec des puissances très variées, ce qui démontre l’efficacité du mode de
- Fig. 6. — Chevaux-heure par car-mile à des vitesses de 8 à 18 miles à l’heure. A B avec un moteur actif l’autre découplé, C avec un moteur actif l’autre entraîné, D avec les deux moteurs en travail.
- régularisation employée : la commutation du champ des inducteurs.
- TABLEAU III
- 10,00
- Les courbes 8 et 9 nous permettent en outre de déduire de ces essais quelques conclusions particulières, mais en n’oubliant pas qu’elles se rap-
- 100%
- 10 12 14 16 18
- Fig. 7. — Rendement du moteur avec des vitesses de 10 à 18 miles (16 à 30 kil.) à l’heure. B avec un seul moteur actif et l’autre entraîné, D avec les deux moteurs engrenés.
- portent à un état particulièrement favorable de la marche du tramway, à une vitesse et avec des
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- charges invariables, qui ne se présentent guère dans le service courant.
- Les différences entre les ordonnées des courbes G et E (fig. 8 et 9) représentent la perte due au rendement organique du moteur et de la dynamo réceptrice, que l’on suppose constamment égale à 15 0/0 de la puissance normale de la machine à vapeur. On a, de plus, établi la courbe F, représentative du travail transmis du moteur à la dynamo, en supposant que cette perte de 15 0/0 se décomposait en 10 0/0 à la machine et 5 0/0 à la dynamo.
- L’écart des courbes E et D indique, pour la
- Fig. 8. — Puissance de traction pour un train de huit locomoteurs ayant chacun une dynamo seulement en travail et l’autre découplée.
- perte électrique dans la génératrice, environ 90/0 : proportion plutôt trop forte.
- La perte de la ligne, donnée par l’écart des courbes C et D, est très faible : elle ne doit jamais dépasser en général 10 0/0.
- La perte aux réceptrices — perte due à leur rendement électrique —est donnée par l’écart des courbes C et B, et. celle de leur rendement organique et de leur transmission par l’écart des courbes B et A. »
- Comme le rendement organique des génératrices augmente considérablement avec leur travail, et que, d’autre part, le trafic varie du tout ou tout d'un instant à l'autre, M. Haie en conclut
- qu’il vaudrait mieux, sous ce rapport, marcher avec de faibles unités — .-noteurs rapides et génératrices — toujours en pleine puissance, et fonctionnant en plus ou moins grand nombre suivant les besoins du service, qu’avec de grandes unités, peu nombreuses et souvent mal utilisées.
- Sur le locomoteur, le meilleur moyen d’aug-menterle rendement organique consiste, en dehors d’une transmission la plus simple possible, à n’employer qu’une seule réceptrice par locomoteur au lieu de deux.
- Les courbes des figures 5, 8 et 9 démontrent en effet que le désaccouplement seul d’une des réceptrices suffit pour diminuer de moitié la résistance du tramcar. L’immunité garantie en cas
- Fig. 9 — Puissance de traction pour un train de quatre locomoteurs avec leurs deux dynamos en travail.
- I.es ordonnées représentent les puissances de traction en chevaux et les abscisses les vitesses en miles à l'heure. A puissance de traction utile, B puissance du moteur (effective), C puissance électrique aux bornes du moteur, D puissance électrique aux bornes de la génératrice, E travail mécanique transformé en énergie électrique à la génératrice, F travail mécanique transmis à la génératrice, G travail indiqué de la machine à vapeur.
- d’avarie à l’un des moteurs par la présence de l’autre ne saurait compenser la perte due à leur accouplement permanent. On peut d’ailleurs concilier les desiderata en n’accouplant que de temps en temps le moteur de réserve, par exemple pour franchir une rampe, ce qui semble pouvoir s’effectuer sans secousses au moyen d’embrayages à friction bien étudiés, ou même d’embrayages électromagnétiques, qui paraissent ici tout indiqués.
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- M. F. Parshall a présenté à la dernière réunion de l’American Institute of Electrical Engineers un travail très remarquable sur l’étude du champ magnétique d’une dynamo locomotrice Sprague analogue à celles que nous avons décrites aux
- pages 14 et 15 de notre numéro du 15 avril dernier.
- Les principaux éléments de cette dynamo sont représentés par les figures 10 à 15. La forme évasée et les bords biseautés des pièces polaires,
- -------------------------------1
- SECTION C.D
- SECTION A,B,A
- -K—+
- Fig. 10 à 15. — Détail d'une dynamo-locomotive Sprague.
- que l’on remarque sur les coupes A B et A B A, permettent d’éviter presque complètement les étincelles aux balais, même si on les écarte de 20° de leur orientation normale.
- L’objet que s’est principalement proposé M. Parshall est la détermination des rapports du nombre des lignes de force traversant différentes parties du champ magnétique à celui des lignes qui traversent l’armature. On y parvient en enroulant quelques tours d’un fil de cuivre autour de ces parties du champ, et en notant l’effet produit
- sur un galvanomètre balistique relié à ce fil par le renversement brusque d’une force magnétisante connue.
- Le galvanomètre employé par M. Parshall, du système Edelmann, donnait des déviations très faibles, dont la première était sensiblement proportionnelle à l’induction dans l’enroulement mesureur.
- Les inducteurs de la dynamo portaient les enroulements suivants, épais de 4 centimètres et larges de 85 millimètres :
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- i°, Près des pièces polaires 11 couches de fil de 28 tours chacune;
- 20, 11 couches de 38 tours;
- 20, 13 — 3i —
- Soit, en tout, pour les deux inducteurs, 2104 tours fournissant une force magnétisante de 14200 ampère-tours avec un courant normal de 6,75 ampères.
- L’enroulement mesureur ou explorateur se compose de quatre tours de fil, que l’on disposa successivement en E F, autour de l’armature, en A B, autour des pièces polaires, et enfin en G H, dans le plan médian entre les inducteurs. On opéra ces mesures avec des pièces polaires en fer doux puis en fonte; les résultats moyens furent les suivants :
- Rapports Pôles en fer doux Pôles en fonte
- ILignes au travers de E F ',45 ',52
- Lignes au travers de l’armature
- Lignes au travers de GjH
- Lignes au travers de l’armature 1
- Lignes au travers de AB 0,666 0,7
- Lignes au travers de l'armature
- Les caractéristiques A et B de la figure 16 indi-
- 1 T~
- 4 EJjjj
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- 0 '4 8 12 16 20 24030
- Fig. 16. Caractéristique Sprague-Parshall. Ordonnées en thillions (unités d’induction), abscisses en milliers d’am-: pères-tours.
- quent la perte par les supports C D des inducteurs articulés au châssis du tramcar, et dont la présence amène une saturation magnétique plus rapide mais sans effet sensible. On a relevé ces caractéristiques en excitant d’abord séparément les induc-
- teurs, puis en mesurant la vitesse de l’armature traversée par un courant d’un ampère. La caractéristique inférieure B est d’ailleurs, à très peu près, celle de la dynamo en marche normale.
- La figure 17 donne les caractéristiques de deux
- 16 20000
- Fig. 17.— Ciractéristique Sprague-Parshall. A pièces polaires en fer, B pièces polaires en fonte.
- moteurs, l’un avec pièces polaires en fer, l’autre avec pôles en fonte, avec un entrefer de 28,5 millimètres au lieu de 32 millimètres (16 millimètres de chaque côté). La supériorité du fer doux est nettement indiquée.
- Gustave Richard.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Appareil pour la préparation du carbonate de soude électrolytique.
- Nous donnons ci-dessous les dessins des appareils employés par J. Marx pour effectuer la décomposition électrolytique du chlorure de sodium en vue de préparer le carbonate de soude. Dans un article précédent (x) La Lumière Electrique a déjà signalé les principes sur lesquels repose cette méthode nouvelle de préparation de la soude ; nous n’y reviendrons pas.
- L’appareil dont les figures 1 et 2 représentent les coupes longitudinale et transversale se compose de deux chambres à anode et à cathode A et K, communiquant entre elles par une cloison g remplie du liquide maintenu entre deux dia- (*)
- (*) La Lumière Électrique, mai 1890, p. 421.
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- phragmes/poreux faits de tissus supportés par des treillages.
- Sur les parois latérales des cuves A et K se trouvent des supports d percés de trous qui contiennent le sel à électrolyser sous forme solide. Celui-ci se dissout au fur et à mesure. La liqueur se maintient saturée pendant toute l’opération.
- Dans la cuve K (fig. i) pénètre un tube A qui, recourbé à angle droit se trouve pourvu de nombreux trous dans la partie horizontale. C’est par ce tube qu'on fait arriver le gaz acide carbonique qui se répartit également dans toute la masse liquide de la cathode et se combine avec la soude formée en donnant un précipité ou bicarbonate de soude insoluble qui tombe au fond de la cuve.
- Là, une vis d’Archimède S l’entraîne dans un
- Fig. 1
- récipient collecteur R; une chaîne à godets l’élève ensuite et le déverse dans la gouttière C.
- L’acide carbonique en excès peut s’échapper par l’ouverture a’ en même temps que l’hydrogène formé par l’électrolyse,,
- La couche liquide £ qui forme le diagramme est constituée par la solution salée qui remplit les deux cuves A et K jusqu’au niveau n, mais cette solution reçoit avantageusement une addition de chaux, qui se combine en partie avec l’acide carbonique qui passe dans le diaphragme et empêche le gaz de se diffuser dans la Chambre à anode.
- Pour tenir constamment la chaux en suspension dans le liquide g contenu dans la chambre intermédiaire, celle-ci est en relation avec un récipient h rempli de chaux, dans lequel se meut un agitateur mécanique dont on voit la section sur la figure.
- En i, le chlore dégagé sur l’anode sort de la chambre-anode.
- Si l’électrolyse et la précipitation par l’acide carbonique doivent être faites séparément, on peut
- employer pour la première opéiation la disposition de la figure 3, dans laquelle on voit serrés entre les supports, par l’intermédiaire de la vis et du plateau J, des cadres superposés formant les chambres à électrodes et les chambres à dia-
- phragmes. Les chambres e représentant les chambres anode et cathode, les chambres / forment après remplissage des diaphragmes liquides.
- Les chambres sont formées par l’intercalation de plateaux g et g'; les plateaux g sont pleins et imperméables, les plateaux g' sont percés de trous ou faits de grillages sur lesquels on applique un tissu poreux. On voit en h et h' les ouvertures des
- cadres qui permettent de relier ensemble toutes les chambres de même pôle.
- Les difficultés rencontrées dans l’électrolyse du sel tiennent d’après Marx à ce fait que lorsque la moitié à peu près du sel est décomposée le courant n’agit plus sur le chlorure, mais de préférence sur la soude formée dans la décomposition électrolytique. Cette difficulté peut être évitée par
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- l’introduction de l’acide carbonique, qui élimine la soude au moment même de sa formation en la précipitant à l’état de bicarbonate de soude.
- Ce bicarbonate peut être décomposé à la façon ordinaire pour engendrer du carbonate, mais il est préférable, pour obtenir un produit plus compact et plus utilisable, d’opérer la transformation du bicarbonate en carbonate par le mélange du bicarbonate, tel qu’il est extrait des cuves, avec des lessives alcalines non encore carbonatées qui viennent des batteries électrolytiques.
- On n’a pas à craindre la dissolution du carbonate obtenu, la décarbonation étant très rapide et l’élimination du sel solide étant faite aussitôt. Les solutions peuvent rentrer dans la fabrication. Les données sur la nature des diaphragmes manquent dans les renseignements que nous avons sous les yeux.
- A. R.
- Le générateur thermo-magnétique Tesla.
- D’après la description que donnentles journaux américains et que nous reproduisons, M. Tesla semble se proposer d’utiliser le principe de la machine thermo-électrique pour la production des courants alternatifs. La machine décrite comporte un robinet de vapeur manœuvré à chaque période; cela peut faire supposer qu'il ne s’agit que d’un avant-projet mais assurément curieux.
- Le générateur se compose d’un aimant permanent A, ou d’un électro muni d’une armature multitubulaire B en fer, aux extrémités de laquelle sont disposées les hélices génératrices E ; sa partie médiane est renfermée dans une boîte à feu D dont la partie supérieure constitue une chaudière à vapeur K. Le tuyau G est le tuyau d’alimentation de la chaudière, H la conduite de vapeur reliant la chaudière à l'ensemble des tubes, avec robinet intermédiaire V, réglant le passage de la vapeur et gouverné lui-même par l’armature M et son ressort antagoniste S.
- A l’état normal, le faisceau tubulaire B étant magnétique sur toute son étendue ferme le circuit magnétique de l'aimant A ; il n’y a à la surface que fort peu de magnétisme superficiel et l’attraction du faisceau sur l’armature M est insuffisante pour l’attirer malgré le ressort S ; la conduite de vapeur reste fermée. Lorsque la température de la partie médiane du faisceau B s’élève à 900° ou 10000 C, le circuit magnétique de l’aimant 1
- est interrompu (la partie médiane cessant d’être magnétique) et le magnétisme superficiel aux extrémités augmente grandement ; l'armature M est attirée, le robinet V ouvert et la vapeur s’échappe par les tubes du faisceau. II s’ensuit un abaissement rapide de la température de celui-ci, la réapparition des propriétés magnétiques à sa partie médiane, la libération de l'armature M et la fermeture de la vapeur. Le fonctionnement se continue de même par échauffement et refroidissement successifs avec rupture et fermeture corrélatives du circuit magnétique, t;t induction au travers des hélices génératrices E E.
- B
- OOOOÛOOOOO
- OOOCOOOOOO
- OOOüOOOOOO
- oooooooooo
- 0000000000
- On ajoute que par construction la source de chaleur est enfermée ainsi que la partie des tubes soumise à l’action du feu; que l’armature est faite de tubes épais et présente une grande surface de refroidissement; qu’on emploie la vapeur de préférence à l’air pour ie refroidissement parce qu’elle est facile à obtenir sous pression et qu’elle est très efficace à cause de sa dissociation partielle et de la grande consommation de chaleur qui l’accompagne.
- Le rendement des machines à courants alternatifs, par MM. le D' Louis Duncan et W. F. C. Hasson (').
- On a publié dernièrement un certain nombre
- (') Transactions of the amsrican insiituie of Electrical Enginccrs, avril 1890.
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- d’études sur le rendement des transformateurs à courants alternatifs, quelques-unes plus ou moins théoriques, d’autres donnant les résultats d’essais pratiques.
- Je n’ai vu qu’une seule série d’expériences sur le rendement des dynamos à courants alternatifs ; c’est celle du D1' Hopkinson et du professeur Adams faite sur une machine Meritens employée dans un phare.
- Les résultats obtenus avec les transformateurs varient tellement qu’il est difficile de se faire une idée du rendement réel.
- L’introduction des courants alternatifs a été si rapide et elle augmente si vite que l’on doit être satisfait des résultats obtenus sans avoir à s’inquiéter de leur raison. Quels que soient ces résultats il peut être intéressant de savoir d’où proviennent les pertes et comment on pourrait les éviter; si nous réussissons, nous pourrons augmenter nos profits ; si nous ne réussissons pas, cela nous aidera à éviter des pertes nouvelles.
- L’appareil que nous; allons étudier était une machine dynamo Westinghouse de 750 bougies n° 1, avec une excitatrice n° 2 et des transformateurs de 40 bougies. Cet appareil a été donné à l’Université Hopkins par la Westinghouse Electric Company, où il a été essayé il y a environ deux mois; cette machine est excellente.
- La dynamo et son excitatrice étaient actionnées par une machine Armington et Sims de 75 chevaux; entre la dynamo et la machine se trouvait un dynamomètre Tatham. La machine, le dynamomètre et la dynamo étaient fixés à deux fortes poutres parallèles servant de fondation.
- Les transformateurs se trouvaient sur un cadre en bois situé à environ 30 mètres de la dynamo; un commutateur reliait le courant primaire à la dynamo et permettait de l’interrompre s’il y avait lieu. L’ampèremètre était placé sur ce circuit, on faisait des lectures à chaque essai sur le rendement. Les circuits secondaires des transformateurs allaient à un tableau de distribution et de là à des lampes à incandescence.
- Mesure de la force. — La machine Armington et Sims marchait régulièrement et d’une façon satisfaisante, on faisait varier la vitesse de la dynamo à volonté. Le dynamomètre Tatham était celui qui avait servi à la mesure de la force à l’exposition électrique de Philadelphie, en 1884, son exactitude y avait été reconnue en détermi-
- nant l’équivalent mécanique de la chaleur. Le résultat obtenu dans cet essai avait donné. 772,8 pieds-livres par degré Fahrenheit, ce qui prouve que le dynamomètre était suffisamment exact.
- On trouvera une description de cet appareil dans le rapport fait, à la suite de cette expérience, à l’Institut Franklin, Nous le décrirons ici très sommairement.
- Le dynamomètre est représenté par la.figure 1 ; une courroie sans fin passe sur la poulie motrice S, sur l’arbre commandé par la courroie de ia machine, puis autour des poulies S» et B el de là à la poulie A sur l’arbre de la dynamo et enfin de retour par les poulies Bt S! à S.
- Les coussinets des poulies B et B! sont dans des berceaux pivotant sur des couteaux C à leur
- w
- Fig. x
- extrémité, et réunis à l’intérieur à égales distances du couteau qui supporte le balancier W. La partie externe de la courroie passe par la ligne des couteaux C, elle n’a aucune action sur . le levier, quant à la tension de la partie interne de la courroie elle s’exerce sur deux points opposés du couteau du balancier. Le balancier est gradué de façon à lire la différence de tension en livres et cette quantité — différence des tensions de la courroie sur les deux côtés de A — multipliée par sa circonférence et sa vitesse donne la force en chevaux. Le poids se déplace sur le balancier et permet de faire les lectures avec une grande exactitude.
- Mesures électriques. — L’énergie du circuit secondaire a été mesurée à l’aide d’un voltmètre Cardew et d’une balance électrique Thomson. Chaque transformateur avait ses lampes sur un circuit séparé.
- Avant de commencer les essais, on règle la différence de potentiel dans le circuit primaire — il y avait un voltmètre Cardewdansce circuit,— puison fait des mesures séparées sur la différencede poten-
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- tiel et des courants dans chacun des circuits secondaires. Quand les essais furent assez avancés on employait le voltmètre et la balance Thomson pour l’un des circuits, puis on calculait le courant et la différence de potentiel des autres circuits d’après le résultat de ce circuit et les mesures antérieures.
- Le voltmètre était vérifié après chaque essai, on avait déterminé la constante de la balance avec des courants continus et alternatifs. La différence de potentiel de la balance était déterminée, en intercalant une résistance de maillechort non inductrice, pour des courants alternatifs et continus de mêmes périodes que ceux employés pendant les essais. Dans chaque cas le courant était calculé d’après la résistance et la différence de potentiels, les résultats ne donnèrent aucune différence pour la constante avec courants alternatif ou continu.
- Le tableau suivant donne les résultats obtenus :
- Chevaux absorbés avec forces électromotrices variables
- F. É. M.
- Dynamo Excitatrice Chevaux
- Dynamo et excitatrice.... 1376 124 12,5
- 1 i6s 104 IO, I
- 1099 105 o,6°
- 1040 105 9,0
- Avec transformateur 1216 105 12,0
- I 171 104 11,8
- 1 107 104 11,12
- 1048 104 10,64
- Tableau du rendement sous charges variables.
- Charge approximative Excitatrice IJynium, formateur p. z u e 5 * £ 5 ^ « * B s | 1 Perte en chevaux i «
- Courant' u, Courant £ O
- 1 / 4 105 9.4 1107 10 49,3 153,0 IOj 21 21,83 11,62 40,8
- 1/2 IO4 i°,5 1107 ’-»>9 49,6 3.3», 4 22,50 34,40 1 ' ,90 »5,4
- 3/4 101 11 ,0 1113 28,6 50,0 52c, 7 34,9° 48,00 13,10 72,7
- I 1 12 ",5 .123 38,1 50,0 739,» 50,48 64,41 13,96 7», 3
- Le rendement des transformateurs avait été mesuré en les plaçant dans un calorimètre métallique à double paroi avec circulation d’eau. On notait le poids de l’eau qui le traversait ainsique la température à l’entrée et à la sortie de l’appareil ; on mesurait en même temps le courant et la différence de potentiel dans le circuit secondaire du transformateur.
- La radiation avait été rendue aussi faible que
- *
- possible; on en faisait une détermination spéciale L'expérience a été faite sur un certain nombre de transformateurs ; je ne donnerai que les résultats obtenus pour deux arcs de 40 bougies, semblable à celui qui avait servi pour les essais, un autre de 20 bougies seulement avait été étudié par deux de mes élèves MM. Bliss et Mekeen.
- Rendement d'un transformateur
- Nombre des lampes Volts Watts circuit secondaire Watts porte Watts perte dans le fer Itondomout
- N” 8 (4c bougies)
- 40 50,0 2001 109 — 94,8
- 0 50,0 0 84 84
- ' N“ 4 (20 bougies)
- 20 48,8 952 106 95,2 9°, o
- 15 52,2 8.7 114,8 108,9 87,6
- 10 50,3 SOO 101,7 99,2 83,3
- 5 51,4 264 109,4 108,7 70,7
- O 52,3 0 110,5 110,5
- Dans ce dernier cas les observations ont été faites avec des différences de potentiel légèrement variables, les résultats montrent que la perte dans le fer varie sensiblement comme le carré des volts. Cette variation n’est pas exacte car les pertes dues aux alternances du magnétisme ne varient pas aussi vite que le carré de l’induction.
- Je voudrais attirer votre attention sur un fait, décrit par le professeur Ryan, dans une conférence faite ici-même, il a trouvé que les pertes dans le fer d’un transformateur de 10 bougies diminuaient rapidement à mesure que la charge s’élevait; on attribua ce fait à la vibration qui se produisait, avec des charges élevées, par l’attraction des bobines primaires et secondaires. Si ces pe,rtes ne sont pas constantes dans les petits transformateurs, elles ne varient pas beaucoup et une grande partie de la diminution constatée par le •professeur Ryan est due à ce que le nombre de volts est plus grand sous petite que sous grande charge.
- M y a deux points à noter à propos des chiffres donnés dans les tableaux ; d’abord la quantité considérable de force absorbée par l’appareil puis la faible perte des transformateurs en circuit ouvert.
- Les pertes de la dynamo provenant des courants parasites et des alternances du magnétisme
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- n’étaient pas inférieures à 6 chevaux avec la force électromotrice de l’expérience; les 16 transformateurs ne perdent, au contraire, que 1,6 cheval. Une autre circonstance curieuse est la constance des courants secondaire et primaire.
- Le rendement maximum a été d’environ 78 0/0, il semble que 1a. perte pourrait se diviser en deux parties, une constante et l’autre variant avec le courant, mais cela n’est pas vrai pour l’ancien petit transformateur de la Compagnie Westinghouse.
- Supposons que nous utilisons notre installation pour l'éclairage électrique.
- En prenant les résultats obtenus par une des compagnies locales, nous trouvons qu’il faut, avec
- Matin
- Soir-
- Fig. s
- deux dynamos de 2500 bougies, le nombre suivant de transformateurs :
- ÎXmoitslon Nombre Total
- dos transformateurs Capuoîté employé des lampes
- N" 1................... 5 lampes 44 220
- N” 2.................. 10 — 61 610
- N” 4.................. 20 — 44 860
- N‘ 6.................. 30 — 49 1.470
- N° 8.................. 40 — 64 2.560
- Total des lampes...... ...... 5.720
- Lampes en usage.............. 4-557
- La figure 2 montre un diagramme de la charge de cette installation locale; il a été choisi parmi un grand nombre de diagrammes semblables, cela donne une bonne moyenne pour la courbe.
- Si nous faisons marcher notre dynamo à pleine charge il nous faudrait, d’après le rapport qui existe entre les transformateurs et les lampes, dans l’exemple pris, des transformateurs pour
- 900 lampes ou environ 23 transformateurs de 40 bougies.
- Avec des transformateurs de 30 ou de 40 bougies, le rendement en étant sensiblement le même, nous aurions une perte moyenne de 10 chevaux pour la dynamo et de 3 chevaux pour les transformateurs, soit en tout 13 chevaux.
- D’après le diagramme, la charge moyenne pour 750 lampes serait de 20 chevaux; le rendement pour 24 heures serait de 20/53 = 6i 0/0 moins la perte de la ligne, celle-ci ne dépasse pas 2 0/0 pour un réseau bien installé, le rendement final serait donc de 59 0/0.
- Une dynamo à courant continu donnerait un rendement moyen plus grand pour une installation de ce genre, en admettant une perte maxima de 15 0/0 dans la ligne principale. Mais, je tiens à montrer que le rendement maximum des deux stallations serait à peu près le même et qu’il faudrait les mêmes dépenses de chaudières, machines et dynamos. Quand on emploie plus d’une dynamo, le rendement de l’installation avec courants alternatifs est augmenté en ne se servant que d’une seule machine pendant le temps où la demande d’éclairage est réduite et en marchant aussi longtemps que possible en se maintenant un peu au-dessous du rendement maximum de la machine.
- Examinons ces résultats au point de vue de l’éclairage par lampes à incandescence, aux États-Unis.
- L’éclairage électrique domestique est une affaire d’avenir, car la plus grande partie des lampes actuelles éclairent des boutiques, des salons, des bureaux, des théâtres, etc.
- La plus grande portion des lampes fonctionne à des moments différents durant les 24 heures, la quantité d’énergie fournie à l’ensemble de ces lampes est bien plus considérable qu’elle ne le serait dans le cas d’éclairage domestique, où, en moyenne, on ne consomme en ce moment qu’une faible fraction de l’énergie disponibe. Il résulte de là que l’éclairage à l’aide de courants alternatifs sera tout différent quand il s’agira, comme pour Londres, de fournir la lumière à une ville entière.
- Si les compagnies d’éclairage électrique ne cherchent qu’à satisfaire aux besoins actuels, le sys té me des petits transformateurs me paraît préférable. Ce système est très flexible et peut être installé à bon marché pour les différents points, plus ou moins éloignés, d’une grande ville. Ceci
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- constitue la grande différence entre les deux systèmes de distribution par courants alternatifs ou continus.
- Le premier système s'adapte parfaitement à un district étendu où, grâce à sa flexibilité, il absorbe tout ce qu’il y trouve; l’autre, au contraire, est préférable dans un centre bien peuplé, et alors on y construit des installations supérieures à la demande primitive, mais dans le but d’exploiter tout dans les limites d'une distribution économique. 11 serait donc injuste de comparer les deux systèmes de courants continus et alternatifs tant que le dernier système ne s’appliquera pas à des districts complets. Afin de montrer les désavantages du système actuel, pour l’éclairage domestique, prenons une maison ordinaire où il faudrait un transformateur d’environ 20 bougies. La perte constante étant de 100 watts et négligeant la perte dans les conducteurs, nous aurions une perte totale, en
- 24 heures, égale à ou environ 3 chevaux-
- heure correspondant à 45 lampes-heure. 11 faut environ 30 lampes-heure par 24 heures, le rende-
- 30
- ment du transformateur serait donc = 40 0/0.
- n
- S’il est impossible de réduire les pertes des transformateurs, l’éclairage, avec un transformateur spécial pour chaque maison, serait difficilement rémunérateur.
- 11 semble donc qu’il faudra adopter un autre mode de disposition pour combattre efficacement l’éclairage au gaz. On remplacera les petits transformateurs par des appareils plus grands, desservant un district plus étendu, avec un rendement supérieur. Dans le cas où le réseau secondaire serait très-étendu, on pourrait couper quelques transformateurs du circuit primaire, au moment du minimum de la demande.
- Examinons de quelle façon l’augmentation de capacité modifiera les transformateurs.
- En augmentant les dimensions linéaires d’un type, les surfaces radiantes augmentent comme le carré et les volumes comme le cube de la dimension; nous ne pouvons avoir la même perte par centimètre cube de fer pour les petits et les grands appareils. Nous devons donc ou diminuer l’intensité magnétique ou bien réduire la périodicité.
- Prenons un cas typique : doublons toutes les dimensions d’un transformateur. Si nous avons la même induction, nous n’aurons besoin que du quart de tours dans les bobines, la surface occupée
- par les fils est quatre fois plus grande et leur volume est 16 fois plus grand. La longueur étant double, la résistance est de un huitième. Les pertes dans le fer sont à peu près huit fois plus fortes; nous ne pouvons l’admettre, puisque la surface radiante n’est que quatre fois plus grande; il faut donc diminuer l’induction. De fait il faut s’arranger de sorte que les pertes du grand transformateur ne soient que quatre fois celles du petit, afin de pouvoir travailler à la même température. Pour une induction faible les pertes par hystérésis varient sensiblement comme le carré de l’induction. Nous pouvons admettre que l’induction du grand transformateur ne sera plus que les trois quarts de celle du petit. Ceci modifie nos chiffres. Au lieu de réduire le nombre des tours de fil à un quart nous n’aurons plus qu’un tiers; la résistance de la bobine sera d’un sixième à la place d’un huitième, et comme nous pouvons admettre une perte quatre fois plus forte que précédemment, nous aurons grossièrement un rendement cinq fois plus grand. En définitive nous avons augmenté le rendement de cinq fois et les pertes de quatre fois, en négligeant les résistances du conducteur, peu importantes par rapport aux autres pertes, nous obtenons un rendement sextuple avec la même chute de potentiel dans le circuit secondaire. C’est-à-dire que le rendement des grands transformateurs sera plus grand que celui des petits appareils de même nature et travaillant à la même température, mais le rendement par kilogramme de métal sera moindre.
- Diminuons le nombre des périodes, prenons le cas où les dimensions sont doublées et les périodes réduites de moitié, tout en maintenant la même induction. Nous pourrions réduire les tours de la bobine de moitié, et comme ils occupent quatre fois plus de surface et qu’ils sont deux fois plus longs, la résistance totale ne serait que d’un quart, et nous aurions un rendement quadruple à même température.
- Les pertes parcourants parasites sont constantes par centimètre cube si la période et le maximum d’induction sont constants etsi l’épaisseurdes plaques ne varie pas; autrement ces pertes varient comme le carré de l’induction avec une période constante, ou inversement au carré de la période avec un maximum d’induction constant. Ceci rendrait le rendement un peu plus fort qu’il n’est indiqué plus haut pour les courants puissants. Je tiens à montrer surtout que le rendement du cir-
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- cuit secondaire est limité par réchauffement et la chute du pptentiel qui se produisent dans les grands transformateurs.
- Beaucoup d’entre vous connaissent l'étude de M. James Swinburne sur la construction des transformateurs, lue l’an dernier à l’Association britannique à Newcastle.
- Vous avez dû être surpris des dimensions peu pratiques de ces appareils, soit à cause de réchauffement exagéré des grands transformateurs, soit pour la chute de potentiel dans le circuit secondaire. En agrandissant les dynamos nous augmentons généralement le rendement par kilogramme, mais il existe une différence capitale entre une dynamo et un transformateur : les pertes de ces dernières se produisent par toute la masse, de sorte qu’en augmentant le volume nous augmentons la perte dans le même rapport; dans les dynamos il n’y a presque pas de pertes pour les parties les plus lourdes, c’est-à-dire les électro-aimants.
- En définitive, pendant que le rendement augmente pour les grands appareils, nous devons diminuer soit l’induction soit la période desalterna-nances, et le rendement par kilogramme se trouve aussi réduit.
- ____________ L. G.
- Lampe électrique de sûreté de W. Tchikoleff (p.
- Dans l'éclairage électrique des milieux inflammables, il n’est pas rare de trouver des lampes à incandescence renfermées dans des enveloppes contenant de l’eau. Ces lampes ne présentent aucune sécurité, elles servent tout au plus à tranquilliser les personnes incompétantes qui comptent sur leur protection.
- Si le réservoir d’une de ces lampes vient à se casser, la chaleur de la lampe (de 16 bougies) peut être suffisante pour enflammer les matières fines qui sonl en suspension dans l’air, et particulièrement la poudre. Si la lampe est cassée en même temps que le réservoir, l’air ambiant se trouve mis en contact avec le fil incandescent qui peut enflammer les matières qu’il contient.
- Enfin, toutes les fois qu’on change de lampe à incandescence sans couper le circuit de la lampe, il se produit généralement une étincelle aux points de contact, étincelle qui peut faire sauter tout.
- (.*) Électricité russe, mai 1S90, p, 17S.
- La lampe Tchikoleff remédie à ces différents inconvénients; une nappe d’eau la sépare toujours de l'air ambiant. Dès que le niveau de l’eau s'abaisse à un certain point la lampe s’éteint d’elle-même.
- La première lampe (1888) avec un flotteur n’eut pas de succès. Dans la nouvelle lampe le flotteur est remplacé par une lamelle ondulée semblable à celle des baromètres anéroïdes. La lampe a été construite par Siemens et Halske de Saint-Pétersbourg; elle a été essayée pendant un certain temps et a donné de bons résultats.
- Les figures i, 2 et 3 représentent la lampe en coupe et en plan.
- La lampe est formée de trois parties principales : la lampe à incandescence proprement dite g, une enveloppe d’air oo'i, et enfin le réservoir d’eau ogss qui renferme le tout.
- Le courant qui se rend à la lampe est indiqué par une série de petites flèches ; les deux conducteurs sont isolés et traversent les tiges b b et ce, qui servent en même temps de supports à la lampe. Le courant arrive à la lampe par un petit ressort /, qui peut être mis en contact avec le bout de la lampe h ; (voir C).
- La lampe se trouve dans une enveloppe d’air, limitée dans le bas par le globe de verre o’et dans le haut par la plaque ondulée i ; les deux parties communiquent entre elles par 4 ouvertures m (%• 3).
- Cette chambre d’air communique avec l’air ambiant par le tube e (fig. 2) surmonté d’un petit cylindre en verre, d’a’ rempli de ouate. L’air peut entrer librement par les orifices b. Quand on allume la lampe, l’air se -dilate et sort par cet appareil; la couche de ouate empêche l’entrée des matières inflammables, poudre, etc.
- La lamelle ondulée i, est maintenue en tension par le ressort r (fig. 1); ce ressort peut être plus ou moins tendu à l’aide du levier b’ g’h’, manœuvré de l’extérieur par la vis K (fig. 2).
- Le réservoir d’eau est formé de deux parties. Celle du bas est un globe de verre 0, protégé par une légère armature p (fig. A) et fixé au disque métallique à l’aide de joints en caoutchouc; le dessin D, donne le détail de cette disposition ; dans le bas se trouve un robinet pour changer l’eau. La partie supérieure ss du réservoir est métallique; le couvercle est pourvu d'un robinet q, pour le dégagement de l'air et d’un tube B, (fig. 2) L pour le remplissage ; ce tube sert d’indicateur de
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- niveau, il est représenté à plus grande échelle en B'. Les deux parties du réservoir communiquent entre elles par huit trous n (fig. 3).
- La lampe fonctionne de la façon suivante. On commence par régler le ressort r de façon à supprimer le contactentre le ressort /et l’extrémité h de la lampe ; on remplit le réservoir d’eau, en
- laissant monter le niveau à mi-hauteur du tube indicateur B (fig. 2); à ce moment on agit sur le ressort r pour rétablir le contact entre f et b à l’aide du diaphragme i.
- Le moindre changement de pression sur le diaphragme i coupe le circuit de la lampe et elle s’éteint. Cela n’a pas lieu seulement quand le ré-
- 1 rj îl
- xr~ • ~ : 7 0
- JyJ
- Fig. S el
- servoir se casse, mais même quand l’eau ne descend qu’au niveau inféiieur du tube B.
- L. G.
- Société Française de Physique, séance du 20 juin 1&90.
- M. Bouasse présente au nom de M. Mascart un dynamomètre de transmission à lecture directe^ et enregistrement photographique.
- Le principe des dynamomètres de transmission consiste à réunir l’appareil moteur aux organes destinés à recevoir le travail par une liaison déformable dont les déplacements relatifs déterminent
- l’effort à chaque instant et permettent d’évaluer le travail transmis.
- Ce problème a déjà reçu différentes solutions, dont quelques-unes ont été mises en pratique; celle proposée par M. Mascart paraîtra peut-être présenter des avantages par sa simplicité.
- Supposons d’abord que l’arbre de commande soit coupé et que les bouts soient terminés par deux poulies de même diamètre, reliées par un système de ressorts. La poulie de commande A porte un repère qui se meut en face d’une division tracée sur la surface extérieure de la poulie entraînée B. Le déplacement du repère est proportionnel au couple moteur si la déformation des
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- ressorts est uniforme et, dans tous les cas, la graduation en sera faite par expérience.
- Plusieurs méthodes permettent de lire les indications du repère pendant que l’arbre est animé d'un mouvement de rotation. On peut avoir recours à un système d’éclairage instantané qui fait apparaître les divisions pendant un temps très court, au moment où l’échelle occupe une position déterminée dans chaque révolution. Une méthode équivalente consiste à employer un obturateur mobile à fente étroite qui découvre les divisions assez rapidement pour qu’elles n’aient pas de mouvement appréciable. La persistance des impressions sur la rétine permet de faire les lectures dans les deux cas, mais il en résulte des dispositions expérimentales assez compliquées et une grande perte de lumière.
- 11 est préférable d’employer un système optique mobile qui donne une image fixe pendant une fraction notable de la période de révolution. Sous cette forme, le problème comporte une solution générale. Avec une lentille de longueur focale F, dont le centre optique est à un instant déterminé sur le rayon qui passe par le repère, si R est le rayon des poulies, R + /"celui du centre optique, il se produira une image I à la distance R -j- f donnée par la relation
- En appelant V la vitesse de la poulie et V’ celle de l’objectif dans le même sens, on voit aisément que l’image reste immobile pour la condition
- L’image est visible pendant tout le temps que la lentille met à parcourir un angle ayant pour sommet le point 1 et pour ouverture l’étendue du champ. Comme le rapport dés vitesses V et V' est constant, il est facile de commander par l’arbre le mouvement de la lentille.
- Si l’image est virtuelle et située sur l’axe même de rotation, l’équation (1) se réduit à
- v_' _ R v ~ r + y
- Les vitesses étant proportionnelles à la distance à l’axe, la lentille peut être montée sur l’arbre
- même et entraînée avec lui. Il est vrai qu’une seule des divisions se trouve exactement sur l’axe et paraît immobile ; mais l’image de la poulie par la lentille est une surface cylindrique qui paraît tourner autour de l’une de ses génératrices ; le déplacement apparent des divisions situées de part et d’autre est alors une quantité du second ordre, et on les aperçoit très nettement dans une grande étendue.
- On peut évidemment remplacer la lentille par deux réflexions à angle droit sur des miroirs parallèles, de manière à produire une image virtuelle sur l’axe; mais la lentille est d’une installation plus facile et elle présente l’avantage que l’image est agrandie comme par une loupe.
- Lorsque la réaction est lente, l’image est assez durable pour que l’on fasse les lectures sans difficulté ; cette image paraît continue par suite de la persistance des impressions quand la période est plus courte, et l’éclat apparent est diminué dans le rapport de 2 -k à l’ouverture angulaire de l’échelle" visible.
- M. Mascart a admis d’abord que l’arbre avait été coupé, ce qui peut être difficile dans certains cas; mais il est facile de l’éviter. La poulie entraînée B est folle sur l’arbre et montée sur un manchon qui porte également la poulie sur laquelle s’enroulent les courroies de transmission; la plupart des installations mécaniques permettraient une telle modification dans les organes.
- Ce dynamomètre a été installé sur une machine à vapeur de 10 chevaux, qui sert à l’éclairage du Bureau central météorologique. Une petite lampe, éclaire les divisions ; on observe le déplacement du repaire soit à l’œil, en se plaçant dans le voisinage, soit avec une simple lorgnette, à la distance de 5 ou 6 mètres. Le repère paraît osciller entre plusieurs divisions; mais on reconnaît aisément que les écarts révèlent des variations réelles du travail transmis dues aux coups de piston de la machine ou au passage des nœuds des courroies sur les poulies de petit diamètre. Quand on modifie le travail absorbé par la machine électrique, le déplacement du repère indique les modifications correspondantes du travail fourni par le moteur. Dans une usine où le moteur principal entretient la marche de plusieurs machines différentes, on pourrait ainsi, par les variations du repère qui correspondent à la suppression ou au rétablissement d’un outil, déterminer le travail absorbé par chacun d’eux. Pour éviter les flexions
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- de l’axe, il est nécessaire que les ressorts établis entre les deux poulies A et B soient disposés d’une manière symétrique.
- L’appareil comporte un enregistrement photographique ; il suffit de remplacer le repère par un index qui chevauche sur les divisions et de produire une image réelle sur une fente derrière laquelle se meut une feuille de papier sensible. Si la lentille est attachée à la poulie qui porte l’échelle, chacune des divisions tracera une ligne droite, et le repère indiquera la courbe des couples moteurs. On évite même de mesurer le nombre de tours en faisant marcher le papier sensible par l’arbre : la surface comprise entre la courbe du repère, la division d’effort nul et deux ordonnées qui limitent un intervalle de temps déterminé est proportionnelle, sauf le tarage des ressorts, au travail transmis correspondant. On peut enfin provoquer, par un mouvement d’horlogerie, la formation d’un signal sur le papier photographique à intervalles réguliers; l’épreuve porte alors toutes les indications nécessaires pour calculer en chevaux-vapeur la puissance transmise à chaque instant.
- On arriverait au même résultat en faisant mouvoir le papier sensible par une horloge, et l’appareil à signaux par l’arbre lui-même. Si le signal a lieu chaque fois que l’arbre a fait un nombre de tours déterminé, la vitesse de la machine est en raison inverse de là distance des signaux sur l’épreuve.
- M. Hillairet expose quelques observations relatives à l’influence des orages sur une ligne de 5 kilomètres de longueur qu’il a installée à Domène (Isère), pour une transmission de force électrique.
- Cette ligne se trouve dans une vallée où se manifestent fréquemment des orages de grande intensité. On a dû prendre alors des précautions spéciales pour éviter les détériorations qu’un foudroiement de la ligne pourrait faire subir aux machines. Pour cela, ces machines ont été isolées du sol par un bâti présentant une résistance d’au moins 100 000 ohms. Déplus, chaque extrémité de la ligne a été munie de paratonnerres analogues à ceux des lignes télégraphiques, mais dont les peignes ont une longueur de 50 centimètres.
- Les deux fils de transmission de la ligne sont soutenus sur 130 poteaux, par des isolateurs placés symétriquement de chaque côté, au sommet j de ces poteaux. Une ligne téléphonique se trouve j
- installée sur des isolateurs placés à une certaine distance au-dessous des premiers.
- Le 23 mai dernier, la ligne a reçu un coup de foudre intense. Sur les 130 poteaux, 19 onl été fendus et tous ces poteaux foudroyés se trouvent à la suite les uns des autres. Cette particularité semble devoir être attribuée à ce que, dans la région où ces 19 poteaux sont plantés, se trouve, à une faible profondeur, une couche d’argile qui permet à une nappe d’eau de séjourner dans le voisinage du sol.
- Le point où chacun de ces poteaux a été frappé, au lieu de se trouver vers le sommet, comme on pouvait s’y attendre, se trouve au niveau de l’un des isolateurs inférieurs de la ligne téléphonique. De plus, le point de départ de la traînée produite par la décharge se trouve orienté sur tous les poteaux dans une même direction, qui est celle d’où venait la pluie. Un seul isolateur a été trouvé brisé.
- On a observé, à chaque éclair, une gerbe d’étincelles aux balais des machines qui n’ont, d’ailleurs, en rien souffert de ce coup de foudre. Les dents des paratonnerres ont manifesté des décharges bruyantes : cependant un examen attentif a permis de reconnaître que leurs pointes sont restées parfaitement aiguës et n’ont subi aucune altération.
- M. Hillairet conclut de là qu’il doit être possible de protéger efficacement des lignes de transmission par des précautions assez élémentaires. 11 a d’ailleurs observé, dans le même ordre d’idées, un certain nombre de faits qu’il se propose d’exposer quand ils auront été coordonnés et complétés par de nouvelles observations.
- Association internationale des électriciens.
- Séance du 2 juillet 1890.
- La séance a été rendue très intéressante par les communications de MM. de Nerville, Abdanh et Hillairet sur des sujets tout d'actualité.
- M. de Nerville a rendu compte des expériences qu’il a été amené à faire dans ces derniers temps sur les écl.ùrements de divers locaux à Paris.
- 11 fait tout d'abord remarquer que si l’intensité lumineuse est une quantité physique qui définit la source de lumière, ce que l’on appelle l’éclaire-I ment est une quantité qui dépend aussi de la po-| sition de l’objet éclairé par rapport à la source de
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- lumière. On prend comme unité d'éclairement la bougie-mètre, c’est-à-dire l’éclairement produit par une bougie placée à 1 mètre de distance de l’objet.
- 11 s’agit ici naturellement de la bougie décimale adoptée par le Congrès des électriciens de 1889.
- M. de Nerville s’est servi dans ses expériences du photomètre de M. Mascart, dont voici le principe : On a deux surfaces en papier, l’une éclairée par une lampe à pétrole, l’autre placée à l’endroit où l’on veut mesurer l’éclairement. L’appareil per* met de faire varier la quantité de lumière reçue par ces surfaces de façon à amener l’égalité. Au préalable, l’appareil est taré au moyen d’une lampe Carcel placé à une distance déterminée.
- Une des plus grosses difficultés, on peut dire la plus grosse que l'on rencontre, est la diversité de coloration des sources de lumière. Pour comparer deux sources de couleurs différentes, on est obligé d’employer un artifice : on opère sur la lumière que l’on a fait passer par de verres colorés. Mais là encore on ne peut obtenir beaucoup de précision, les couleurs de ces verres étant mal définies. M. de Nerville se sert du vert et du rouge.
- On obtient avec ces deux nuances des quantités de lumière très différentes (on tare la lampe Carcel en vert et en rouge). On trouve ainsi pour la lumière du jour trois fois plus de rayons verts que de rayons rouges. Dans les lampes à arc le vert est au rouge comme 2 : 1. Les bougies Jabloch-kofif, qui semblent donner beaucoup de rouge, conservent à peü près le même rapport entre les deux couleurs, en fournissant toutefois un peu moins de vert. Dans la lumière produite par la lampe à incandescence poussée normalement et par un bec de gaz brûiant en régime intensif, on trouve 1,1 de vert pour 1 de rouge. Les lampes à incandescence non poussées, au contraire, et les becs de gaz modérés, ne produisant que 0,9 de rayon vert pour i de rayon rouge.
- Les éclairements ainsi déterminés en deux couleurs ne donnent pas encore le moyen exact de connaître l’éclairement réel. M. de Nerville donne les nombres qu’il a obtenus sans commentaire; mais il fait remarquer que quelques personnes se contentent de prendre la moyenne entre le rouge et le vert pour obtenir une résultante que d’autres, au contraire, pensent que les nombres fournis par la couleur verte sont seuls à considérer, l’importance du rouge étant négligeable devant celle de
- sa couleur complémentaire. Cette dernière opinion se base sur les expériences de M. Crova.
- Les erreurs que l’on peut commettre dans ce genre de mesures sont de deux sortes :
- i° Elles sont dues à l’appareil lui-même, la lampe à pétrole peut ne pas fournir une lumière tout à fait constante, l’œil de l’observateur peut être plus ou moins fatigué, etc. Néanmoins, les erreurs introduites de ce chef ne dépassent pas 5 0/0;
- 20 L’éclairement est loin d’être une quantité constante; certaines sources de lumière, parmi lesquelles le gaz, l’arc, etc., donnent des variations jusqu’à 15 ou 20 0/0 environ.
- M. de Nerville a eu l’occasion de faire ses expériences dans deux théâtres, plusieurs bals, au poste central des postes et télégraphes, enfin sur la voie publique.
- Le théâtre de l'Opéra est pourvu d’un éclairage que l’on peut appeler normal. Voici de quelle manière s'e répartissent les effets de lumière :
- Dans la salle, qui est éclairée à l'incandescence, l’éclairement moyen est de 10 bougies-mètre. Les mesures ont donné aux
- Fauteuils d’orchestre... . 10 bougies-mètres. 1 Surface
- 1 arterre >3 j horizontale.
- r" loges de face . 8 — / Surface
- 2° — 10 — > l verticale.
- y — • '5 — •
- Au foyer l’éclairement varie entre 10 et 20. Le nombre le plus fréquent est 16.
- Dans Yescalier on trouve encore entre 15 et 15. Au balcon on observe de 7 à 14.
- Le buffet donne des nombres aux environs de 5.
- Enfin, l'avant-foyer et les couloirs ne présentent que des éclairements de 1 à 5 bougies-mètre.
- A l’Hippodrome on se trouve en présence d’un éclairage beaucoup plus intense que le pré cèdent. Ainsi l’on obtient :
- Aux extrémités du grand axe du batiment :
- 44 bougies-mètre. Surface horizontale.
- 15 à 53 — Surface verticale tournant sur son axe
- Aux extrémités du petit axe. :
- 16 à 20 bougies-mètre. Surface horizontale.
- 50 — Surface verticale.
- Sur la piste :
- 72 bougies-mètre. Surface horizontale.
- 22 375 — Surface verticale.
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- Mais certains effets de lumière comportent des éclairements beaucoup plus considérables. C’est ainsi que pendant la représentation de Jeanne d’Arc, au moment du grand décor du bûcher, un arc de 50 ampères produit un éclairement de 130 bougies-mètre.
- Les salles de bal sont assez fortement éclairées. Le bal de l'Opéra est pourvu d’éclairements de 14 à 30 bougies-mètre. Ce dernier nombre se retrouve dans la salle de danse de Y Hôtel Continental.
- Le poste central des Postes et Télégraphes est un des meilleurs exemples d’éclairage d’une grande salle de travail. Sur un plan horizontal, l’éclairement varie entre 15 et 20 unités. Au centre de la salle, point exceptionnellement éclairé, on trouve 60. On a eu, dans cet établissement, l’occasion de faire une comparaison intéressante entre l’éclairage dont on se contente quand on emploie le gaz et celui que l’on exige de la lumière électrique, qui produit aux mêmes emplacements de 15 350 bougies-mètre.
- L’éclairage public a été étudié aux Halles-Centrales. Dans le pavillon n° 4 lés éclairements sur surface horizontale variententre 2et 10,tandis que dans les allées ils atteignent de 10 à 35 bougies-mètre.
- 11 est intéressant de savoir dans quel rapport se trouvent nos éclairages artificiels avec la lumière du jour; M. de Nerville a fait quelques mesures dans son cabinet de travail du Laboratoire central. Par un temps très beau, à 3 heures de l’après-midi, une feuille de papier placée sur sa table de travail était éclairée par 112 bougies-mètre, au moment où il passait des nuages devant le soleil, et par 200 bougies-mètre quand le soleil n’était pas voilé. A 5 heures on avait encore au même endroit de 5,7 à 7,5 unités, selon l’état du ciel. Par un mauvais temps, ces nombres étaient réduits à 40 pour 3 heures de l’après-midi et 24 pour 5 heures. On voit que même dans ces conditions météréologiques défavorables le soleil produisait un éclairage équivalent à celui des locaux les mieux partagés sous ce rapport. On a même obtenu beaucoup plus, en plaçant l’écran du photomètre au milieu de la pièce à un moment où la fenêtre garnie de rideaux était directement exposée au soleil ; l’éclairement était alors de 110 bougies-mètre.
- Voilà pour l’astre du jour; la lune n’est qu’une veilleuse à côté de celui-ci; par un beau clair dedune on ne pouvait trouver plus de 0,3 bougie-mètre.
- M. de Nerville espère que les expériences qu’il a faites pourront démontrer qu’il n’est pas si difficile qu’on le dit d’ordinaire de connaître la quantité de lumière nécessaire aux divers éclairages, mais il fait observer qu’il reste encore énormément à faire avant que nos éclairages artificiels atteignent l’éciat et l’intensité de la lumière que le soleil nous fournit gratuitement.
- A propos de la communication précédente, M. Picou recommande d’ajouter aux nombres se rapportant aux effets de lumière obtenus avec l’arc et l’incandescence tous les renseignements qui concernent la source de lumière elle-même. 11 désire attirer l’attention sur l’importance considérable qu’a pour les producteurs de lumière la question du rendement, c’est-à-dire de connaissance des moyens permettant de réduire au minimum la dépense nécessaire pou.r produire un éclairement donné.
- M. de Nerville répond qu’il a recueilli un grand nombre de données qui ont trait à ces sujets, et que ces nombres seront publiés dans le Bulletin de l’Association.
- M. Abdank fait défilpr sous les yeux de l’auditoire un certain nombre de photographies instantanées qui lui ont été envoyées par M. Wetzler, directeur d’une revue d’électricité des Etats-Unis. Ces photographies concernent l’agencement des tramways électriques en Amérique.
- L’orateur rappelle que si les premières applications de l’électricité aux tramways ont été faites en France, les progrès les plus vastes de cette branche ont été accomplis aux Etats-Unis. Le développement pris par ce moyen de locomotion dans ce pays est, en effet, tout à fait extraordinaire. 11 y a trois ans, il n’existait encore presque rien, et aujourd’hui 180 villes américaines possèdent un réseau de tramways électriques. La longueur de ce réseau est évaluée à 3 000 kilomètres, sur lesquels circulent 2500 voitures. La puissance électrique mise en jeu dans cette application spéciale se traduit par 30 000 chevaux.
- A côté d’un certain nombre de compagnies de médiocre importance, trois grandes compagnies se partagent actuellement la presque totalité de l’exploitation. Ce sont les compagnies Thomspn-Houston et Sprague, entre lesquelles est à placer la compagnie de Daft. On signale comme étant en formation une compagnie résultant de la fusion des deux sociétés Westinghouse et Pullmann.
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- L’agencement général des tramways électriques comprend quatre parties importantes : la station centrale de génération du courant, la ligne, les collecteurs destinés à cueillir le courant sur a ligne, et les moteurs installés sur la voiture.
- Les stations centrales fournissent du courant continu sous une pression de 500 volts.
- Les lignes sont en cuivre; ce sont en général des fils uniques suspendus à des poteaux séparés par une distance de 40 mètres. Le retour se fait ordinairement par les rails, mais cette disposition présente des inconvénients, et on tend à la supprimer. Les compagnies de téléphones se plaignent des effets d’induction nuisibles produits sur leurs .lignes, et les compagnies de tramways ont déjà perdu en première instance de nombreux procès. On pourrait se servir de deux fils, mais il y a alors des difficultés aux croisements des lignes ; aussi n’y a-t-il jusqu’ici que onze endroits où ce système soit appliqué. Le retour par les rails présente encore des inconvénients quand ces derniers sont couverts de neige, qui tombe en quantité considérable dans certaines contrées de l’Amérique. Les voitures sont alors munis de chasse-neige spéciaux.
- La question des collecteurs est restée longtemps sans solution satisfaisante. Après en avoir essayé une foule de systèmes, on s’est arrêté à un dispositif aujourd'hui universellement employé. Il consiste en un bras élastique qui appuie par en bas contre la ligne, une poulie à gorge.
- Les moteurs se trouvent généralement au nombre de deux sur chaque voiture. On avait adopté cette disposition par crainte d’accidents éventuels. Mais dans la pratique acquise jusqu’à ce jour, on a remarqué que les accidents aux moteurs étaient très rares, et c’est pour cela que l’on ne trouve plus qu’un seul moteur dans les nouvelles voitures. Chaque voiture emprunte en moyenne à la station centrale de 6 à 7 chevaux ; mais l’effort devient beaucoup plus grand sur les pentes. D’après des expériences de M. Hutchinson sur des tramways système Sprague, on dépense sur une
- Pente de 0,5 0/0.......... 1 1,0 chevaux.
- — 3,250/0............ 15 —
- — 9,s 0/0............ 24 —
- On est quelquefois obligé d'employerau démarrage jusqu’à 30 chevaux, ce qui est une puissance
- assurément considérable pour des moteurs calculés pour 15 chevaux.
- La transmission que l’on est obligé d’employer pour la réduction de la vitesse est un organe très délicat, qui donne lieu à la plus grande perte. Ainsi, l’on observe depuis le cylindre de la machine à vapeur jusqu’à la roue du véhicule un rendement de 50 0/0, qui se décompose comme suit :
- 10 0/0 sont perdus dans la dynamo génératrice;
- 10 0/0 dans la ligne,
- et 30 0/0 dans la voiture même. Sur ces 30 0/0 il faut attribuer 25 0/0 à la transmission. On a cherché à diminuer le bruit produit par cet organe en employant des pignons en plaques d’acier, de cuir, de papier mâché. Mais on n’est pas encore arrivé à une solution satisfaisante, quoique la quantité de brevets pris à ce sujet soit innombrable. M. Abdank pense que l’on aurait avantage à faire marcher le moteur à vitesse constante, et en employant des transmissions variables.
- L’orateur donne ensuite une idee des véritables tours de force que les Américains font accomplir à leurs tramways électriques, en montrant la photographie d’une voiture sautant par dessus les tuyaux d’une pompe à vapeur pendant un incendie, et en relatant quelques particularités tout à fait caractéristiques. Il cite des cas où les pentes que les voitures électriques sont obligées de gravir atteignent jusqu’à 12 et 140/0, sur des longueurs prolongées jusqu’à 5 kilomètres. On marche à une vitesse constante de 16 kilomètresàl’heuresur des terrains à pentes variables entre 4 et 8 0/0. 11 n’est pas rare de rencontrer des vitesses de 30 kilomètres à l’heure sur les réseaux suburbains. Enfin, on compte par voiture et par jour un parcours de 250 kilomètres.
- M. Abdank mentionne alors les appréciables avantages de la traction par l’électricité. L’élasticité de cet agent locomoteur permet aux voitures électriques de traverser sans difficulté les rues les plus encombrées ; elles peuvent avancer, reculer, évoluer avec une précision remarquable.
- La nuit les voitures sont brillamment éclairées ; on y lit facilement son journal. Les rues ont un aspect plus propre, et il n’existe pas de dépôts répandant des odeurs de fumier. Même au point de vue humanitaire, on n’a plus le spectacle^ navrant de ces malheureux chevaux, si malmenés dans nos grandes villes. Le cocher d’un tramway électrique est plus à même de surveiller la mar-
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- che de son véhicule, à cause de son contact presque direct avec les passants. Sa position sociale est du reste fort recherchée aux États-Unis; dans plusieurs villes les voyageurs ont le plaisir d’être conduits par des jeunes filles.
- Au début de cette application les entrepreneurs ont eu quelques déboires. Les premiers échecs étaient dus, pour la plupart, à la mauvaise construction des dynamos, établies un peu à la légère. C’est ainsi que la ville de Richemond venait d’être pourvue d'un réseau de tramways électriques, lorsqu’au dernier moment la compagnie se vit obligée d’en refuser l’exploitation. Mais on apporte maintenant plus de soins dans la construction des moteurs, et l’on n’a plus que des succès à enregistrer. Un exemple frappant a été fourni par la ville de Minneapolis. Là on avait dépensé deux millions à établir des lignes de tramways à câble funiculaire ; mais on s’est décidé en dernier lieu à installer la traction électrique sur un parcours de 160 kilomètres. Cette victoire éclatante fait présager un brillant avenir à l’application de l’électricité dans cette branche d’industrie.
- M. Fontaine tient à faire remarquer que dans l’exposé qui venait d’être fait il n’y avait pas eu lieu de parler de l’application des accumulateurs à traction électrique.
- 11 insiste aussi sur le caractère d’uniformité commun à tous les systèmes en fonction et qui provient de ce qu’en Amérique on se réunit plus souvent qu’en France entre exploitants d’industries analogues, pour s’entendre sur les moyens à employer d’une façon universelle pour le bien de tous.
- M. Hillairet nous conduit ensuite comme de simple touristes dans la petite ville de Domene, située à 11 kilomètres de Grenoble, sur les derniers contreforts des Alpes. Dans un hameau non loin de là existe depuis de longues années une fabrique de papier actionnée par une petite chute d’eau de 50 chevaux. La fabrique ayant pris de l’extension, cette puissance est devenue insuffisante.
- M. Hillairet fut chargé d’établir une transmission de force motrice. 11 avait le choix entre deux chutes d’eau du voisinage ; l’une, assez puissante est située de telle sorte qu’il aurait fallu installer le transport de force parallèlement à une ligne de chemin de fer, ce qui fut jugé illogique. Cette chute est du reste maintenant exploitée par la
- Société française d’électrométallurgie qui s’occupe de la fabrication de l’aluminium.
- Restait une deuxième chute d’une hauteur de 70 mètres que l’on a rehaussée de façon à élever la puissance primitive de 350 chevaux jusqu’à 2000 chevaux. Le torrent est canalisé dans un tuyau en tôle d’acier très résistante, quoique d’une légèreté remarquable, et dont l’installation a présenté de grandes difficultés, à en juger d’après la photographie du lieu. D’autres photographies représentant les bâtiments abritant la turbine et la dynamo génératrice, la ligne, l’usine réceptrice ont été présentées à l’auditoire. La plus pittoresque est certainement celle qui représente la ligne installée dans des conditions peu ordinaires. Celle-ci descend le long d’une pente très raide, presque à pic ; on pourra s’en faire une idée lorsqu’on saura que la parabole décrite par le fil vient à peine toucher les isolateurs, de sorte que ceux-ci ne servent presque que de guide.
- La dynamo génératrice du système Hillairet a été construite pour une tension maxima de 2850 volts et une intensité de 70 ampères. Elle tourne avec une grande douceur à raison de 240 tours par minute. 11 s’agit, en somme, d’un transport de 200 chevaux à 5 kilomètres.
- M. Hillairet ajoute quelques renseignements sur son frein, qui lui permet d’effectuer des mesures presque à 1/100 près. Ce frein est caractérisé par un dispositif évitant qu’un effort nuisible soit exercé sur l’axe de la poulie.
- Le transport de force motrice dont il vient d’être parlé a déjà fait ses peuves. Les machines fonctionnent d’une façon continue depuis le i01' novembre dernier. Le nombre de tours effectués depuis cette époque est équivalent à 11 fois le tour du monde, la vitesse linéaire étant de 75 kilomètres à l’heure.
- Dans le pays montagneux où elle est installée, la ligne a déjà supporté d’innombrables orages; il s’en produit un par jour à certaines époques. Malgré cela, elle a été relativement peu endommagée.
- Sur 130 poteaux 19 seulement ont été foudroyés, la ligne restant intacte. Cette particularité semble confirmer les idées de Lodge, qui pense que la décharge oscillante de la foudre crée une espèce de self-induction qui s’oppose à sa propagation. Cela enlève beaucoup d’importance aux paratonnerres des divers systèmes pour lesquels on a pris un nombre de brevets au moins aussi consi-
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- dérable que celui que M. Abdank a fait remarquer à propos des transmissions pour tramways électriques. Du moment que la ligne se protège elle-même le rôle du paratonnerre disparaît. Néanmoins, pour plus de sûreté, la ligne a été munie d’appareils de ce genre, qui ont du reste rendu des services, quelques-uns d’entre eux ayant déjà été fondus et remplacés plusieurs fois.
- A. Hess.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur le résidu des condensateurs, par M. E. Bouty (')•
- I. Pour étudier le résidu des condensateurs en mica, j’ai employé deux procédés très simples :
- i° Après avoir chargé le condensateur pendant un temps fort long (théoriquement infini), on le ferme en court-circuit pendant un temps connu 6, puis on mesure la charge rendue libre entre 0 et 0 -f-t. Cette méthode, la plus directe, sinon la plus précise, n’exige pas de commentaire spécial.
- 2° On charge le condensateur en court-circuit pendant un temps connu 0, puis on détermine par un procédé convenable la charge qu’il reçoit entre ô et G -J- t. Si, comme je l’ai montré précédemment (2), le diélectrique du condensateur ne livre passage à aucun courant, toute l’électricité reçue, après la charge instantanée, contribue à la formation du résidu, et les deux méthodes doivent conduire, pour le résidu total, à des valeurs identiques.
- La seconde méthode comporte l’usage d’un condensateur auxiliaire B qui, fermé lui-même pendant le temps 0, se trouve ensuite pendant le temps t en cascade sur le condensateur A étudié, dans le circuit de la pile constante de force électromotrice E. Le condensateur B se charge à une différence de potentiel y toujours assez petite pour qu’on puisse faire abstraction du résidu correspondant formé sur B. Prenons pour unité la
- (’) Comptes rendus, t. CX, p. 1362. (*) Comptes rendus, t. CX, p. 846.
- capacité de B ; soient C la capacité de A, considérée comme une fonction du temps, X la différence de potentiel de ses armatures. On doit avoir à chaque instant:
- (O
- d'où l’on tire :
- X + y = E (CX) = d y ;
- dc=
- E —y
- ou très sensiblement, en vertu de la petitesse dejy.
- d C =
- (C + n d y Ë
- (3)
- Il suffit donc de mesurer la charge dy acquise par B dans un temps très court, pour en déduire l’accroissement d. C de la capacité de A et l’accroissement normal Ed C de la charge résiduelle dans le même intervalle.
- Les durées 6 et t ont varié de os,ooi à 4000s. Au-dessus de 5S, les interruptions et commutations nécessaires étaient effectuées à la main ; pour les petites durées, on a eu recours à un pendule de torsion qui les réalisait d’une manière automatique, à l’aide de contacts à mercure. Les petites charges à évaluer s’obtenaient en déchargeant, soit le condensateur A lui-même (re méthode), soit le condensateur auxiliaire B (2e méthode) sur un électromètre capillaire, préalablement calibré à cet effet et dont on notait la déviation proportionnelle à la charge. La sensibilité de la mesure est constante dans tout l’intervalle des expériences.
- IL Je résumerai brièvement les résultats obtenus:
- l° La charge absorbée entre G et 0 -f- t par un condensateur qui ne fuit pas et qui s’est longuement reposé (2e méthode), est identique au résidu rendu libre entre G et 0 -f- t sur le même condensateur chargé pendant un tempstrès long(re méthode);
- 20 Cette charge absorbée ou résiduelle est rigoureusement proportionnelle à la force électrorno-trice de la pile de charge (vérifiée entre odl1, 05 et 20d11);
- 3° Les charges résiduelles au sein d’un même condensateur ne sont pas proportionnelles aux capacités. Pour les subdivisions 0,1; 0,2; 0,2; 0,5 du microfarad Carpentier, que j’ai choisi comme type (n° 2985-10), elles sont respective-
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- C; 9^
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- ment proportionnelles à 0,104; 0,220; 0,301 et 0,375 ;
- Il suit de là que les subdivisions d’un condensateur ne peuvent être considérées comme étant rigoureusement proportionnelles à leurs valeurs nominales que pour une seule durée de charge ou de décharge.
- 4° Le résidu total d’un condensateur qui ne fuit pas est rigoureusement égal à la somme des résidus de ses subdivisions;
- 5° Le résidu entre 0 et 0 -f- / du condensateur Carpentier, pour toutes les valeurs des variables à partir de os,ooi, est représenté par une même formule empirique
- [R]® + *-A[« + 0)*-0*:i. (I)
- 11 en résulte que le résidu total entre 0 et t, inaccessible à toute détermination directe, a pour valeur
- R, = Af. (5)
- Pour toutes les subdivisions du microfarad Carpentier, le coefficient A varie seul. L’exposant £ a la valeur commune £ = 0,09.
- 6° Le résidu total R* n’est jamais qu’une fraction assez petite de la charge. Prenant pour unité la charge totale que possède au bout d’une seconde le microfarad Carpentier considéré dans son ensemble, le résidu R* a pour valeurs :
- R,.
- 0,01 80 0,0222 0,0273
- 0,0336 0,041 2 0,0507 0,0624
- 11 suit de là que la charge principale du microfarad est entièrement formée en moins de os,ooi. Elle est ici les 0,966 de la la charge totale évaluée auboptdeis.
- Ces divers résultats ne sont exacts qu’à la condition expresse d’employer comme pile de charge des éléments constants de résistance intérieure négligeable. Si l’on introduit dans le circuit une résistance métallique de quelques milliers d’ohms
- pour des durées de os, 1 à os,oi, de quelques dizaines d’ohms seulement pour les durées les plus faibles, ou si l’on emploie, pour ces petites durées des éléments à grande résistance (types Gouy et Latimer Clark), les résultats perdent toute signification physique précise.
- Je me réserve de poursuivre les conséquences de ce travail, tant pour la détermination des consentes diélectriques qu’au point de vue pratique. Il est, en effet, bien clair, par ce qui précède, qu’on peut obtenir à l’aide de condensateurs en mica une précision bien supérieure à celle qu’on accorde communément à ce genre d’appareils, à la condition de les soumettre à une étude méthodique et de se conformer pour leur usage à des règles fixes, ainsi qu’on le fait aujourd’hui pour les thermomètres à mercure, par exemple.
- NÉCROLOGIE
- M. Bourdeaux.
- Nous avons le regret d’annoncer la mort de M. Bourdeaux, qui était l’ingénieur en chef de la Compagnie des télégraphes de Paris à Douvres, (Submarine Company) lorsque le réseau de cette doyenne de toutes les compagnies fut acquis par les gouvernements de France et d’Angleterre. M. Bourdeaux n'était âgé que de 55 ans, mais il était entré au service de la Compagnie à l’âge de 14 ans. 11 était donc un des rares témoins de la fondation de la télégraphie.
- M. Auguste Frey.
- On nous apprend aussi la mort de M. Auguste Frey, directeur général de la télégraphie helvétique depuis 1873.
- Au mois de mars dernier, il avait succédé à M. Curchod dans la direction du bureau international. Attaqué par la maladie qui devait l’emporter si rapidement, M. Frey n’a pas assisté à la conférence de Paris. En qualité de directeur des télégraphes suisses, il avait pris part aux conférences de Saint-Pétersbourg, de Londres et de Berlin.
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- CORRESPONDANCE
- Paris, le 2 juillet 1890.
- Monsieur le Directeur,
- Le numéro de La Lumière Electrique du 24 mai 1890 contient, pages 362 et 364, la description et les dessins d’un appareil transmetteur à distance (postes émetteur et récepteur) fondé sur l’emploi d’une aiguille et de deux contacts placés de chaque côté de cette aiguille.
- Nous avons i’honneur de vous informer que ce système, nouvellement breveté par M. Murday, a été, en réalité inventé par nous et breveté dès le 30 mars 1886. Il a été appliqué en beaucoup d’endroits et notamment à la transmission à distance des températures de l’air de l’observatoire de la Tour Eiffel.
- Il a été l’objet de deux récompenses de la Société d’encouragement pour l’industrie nationale (1887 : prix de 1000 fr. ; 1890 : prix de 2000 fr.).
- Le journal La Lumière Electrique en a d’ailleurs parlé en 1889, dans un article signé W. de Fonvielle.
- Veuillez agréer, etc.
- Richard frères.
- FAITS DIVERS
- Dans la séance du 23 juin, M. Lacaze-Duthiers a présenté à ses collègues de l’Académie des sciences un très curieux mémoire sur les observations faites dans le laboratoire de zoologie marine qu’il a fondé et qu’il dirige à Banyuls. Nous y relevons un fait indiquant une application tout à fait imprévue de la lumière électrique.
- Le savant académicien donne le nom de hyactes à des animaux-fleurs ayant des formes et des couleurs très-remarquables, mais dont l’étude offre des difficultés singulières. En effet, ces animaux ne développent les merveilles de leur corolle qu’au milieu des ténèbres. Dès que l’aurore lance ses premières lueurs ils se hâtent de disparaître. Quoique comparable au soleil, la lumière électrique ne les impressionne en aucune façon.
- Il en résulte, qu’en profitant de l’éclairage du laboratoire de Banyuls, des naturalistes ont pu admirer et enregistrer des détails qu’ils n’avaient fait jusqu’ici qu’entrevoir. Un véritable paiterre de fleurs vivantes s’est développé pour la première fois devant les yeux ravis des invités de M. Lacaze-Duthiers. Aucun de ces êtres bizarres et charmants n’a tenté de se replier et de se cacher dans son étui de pierre.
- L’exécution de Kemmler ne va plus être retardée par des incidents imprévus. Un télégramme nous apprend que la date fatale vient d'être fixée. La première exécution électrique aura lieu le 4 août prochain. Nous en rendrons compte.
- Voici un nouveau procédé, dû à MM. Haswell, pour recouvrir le fer, l’acier d’une patine inaltérable de molybdène. Dans 1 litre d’eau, on dissout 1 gramme de molybdate d’ammoniaque et 1 5 à 20 grammes d’azotate d’ammoniaque. On suspend les objets à patiner au pôle négatif d’une pile; le courant a une densité de 0,3 à 0,5 ampère par décimètre carré.
- 11 11’est pas inutile de revenir sur ce que nous avons déjà dit en annonçant les premiers préparatifs de l’Exposition universelle de Chicago. L’intérêt des électriciens français est trop évident pour qu’il soit nécessaire d’insister sur les motifs qui les engagent à prendre part à ce grand concours, dans lequel l’électricité jouera naturellement le premier rôle.
- Nous dirons seulement que l’organisation marche rapidement. Les directeurs ont nommé leur président et choisi comme lieu de l’Exposition Jackson-Park, sur les bords du lac Michigan. Le gouverneur de l’Illinois a convoqué les représentants de l’État pour autoriser la ville de Chicago à faire les expropriations, et à voter les emprunts nécessaires pour acquitter sa part contributive.
- Le moment est proche où le Gouvernement des États-Unis va notifier aux puissances étrangères la constitution de la commission officielle et les prier de constituer la leur.
- C’est la première fois que ce Gouvernement intervient activement dans les expositions universelles qui ont eu lieu sur son territoire. 11 le fait dans des conditions singulièrement favorables. En effet, le cens qui vient d’être clos à Washington accuse une population de 64 millions d’habitants. C’est 14 millions de plus qu’en 1880. Jamais une augmentation si considérable n’a été constatée dans une seule période décennale, et rarement par la force des armées un conquérant a acquis tant de sujets en un temps aussi court.
- Le 5 juin a eu lieu, encore à Chicago, une seconde application du phonographé à la suppression de la sténographie. Il s’agissait d’un discours prononcé par M. Depew, grand orateur new-yorkais, dans le théâtre de VAuditorium, dans un meeting présidé par le maire et convoqué par la presse associée.
- Le praticien chargé de la répétition du discours dans le tube du phonographe avait été placé dans la galerie. Lorsqu’un cylindre était fini, un assistant l’enlevait et le remplaçait par un autre. Le cylindre terminé était porté dans un autre phonographe qu’en .dictait le. texte à un secrétaire faisant marcher une machine Remington.
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- Le discours de M. Depew n’était point encore terminé que déjà les feuillets du commencement étaient entre les mains des représentants des divers journaux. L’impression du discours, qui comprenait 4049 mots, n’a pas duré tout à fait deux heures.
- Il n’est pas superflu d’ajouter qu’en elle-même cette éloquente allocution marquera dans l’histoire de l’Exposition de [893. En effet, M Depew était un des Américains influents, qui avaient fait la plus vive opposition au choix de Chicago tant qu’on put espérer que New-York fut désigné.
- Encore un nouveau brevet allemand sur la préparation électrolytique du chlore et du brome. M. G. Mahusen, de Hanovre, électrolyse les hydracides ou les sels halogènes en solution refroidie à une température inférieure à 70’ C, dans des vases cloisonnés.
- La compagnie du gaz de la ville de Leeds n’a pu s’enten-' dre avec ses chauffeurs. La grève de ces ouvriers a provoqué des émeutes sanglantes pendant lesquelles la ville est restée plongée dans l’obscurité. Le Leeds Mercury, qui a l’électricité dans ses bureaux et son imprimerie, a pu continuer à paraître avec la même régularité qu’en temps ordinaire. Son rival, le Yorksbire Chronicle, a essayé pendant une nuit de remplacer le gaz par la classique chandelle, mais les résultats ont été si déplorables que dèr. le lendemain on installait d’urgence l’électricité dans ses bureaux et dans son imprimerie, Cet organe conservateur était devenu malgré lui progressiste eu matière d'éclairage.
- L’Electncal IVorld nous apprend, dans un article fantaisiste, qu’un grand nombre de compatriotes de Benjamin Franklin, ont imaginé un moyen économique de se débarrasser des importunités des commis-voyageurs en paratonnerres! C’est, d’arborer sur le toit de leurs maisons des tiges de bois, et de planter des peupliers tout autour.
- Mais n’est-ce point pousser bien loin l’imprudence de croire qu’il suffise d’environner les villes d’un rideau d’arbres élevés pour se protéger contre la foudre. Certainement de hauts peupliers forment un gracieux rideau, mais la sécurité qu'ils peuvent donner aux habitants est-elle suffisante?
- D’où vient cette répugnance pour les tiges de fer mises en communication avec les eaux profondes? Est-ce que les sophismes réfutés victorieusement il y a un siècle et plus auraient des partisans de l’autre côté de l’Atlantique? D’où provient cette sorte d'impédence s’opposant à ce que les vérités lesvplus claires aient un règne paisible, et que les hommes de progrès soient si souvent obligés d’imiter Sysiphe, en roulant éternellement leur rocher dans l’enfer de la routine.
- En 1851, M. Wiedemann avait découvert que si l’on entoure d’un solénoïde un tube plein de sulfure de carbone, la rotation du plan de polarisation est rigoureusement proportionnelle à l’intensité du courant.
- Partant de cette observation, M. d’Arsonval a imaginé un dispositif très simple qu’il emploie depuis longtemps déjà pour-mesurer le courant ou vérifier les ampèremètres. Dans le modèle qu’il vient de présenter à la Société de physique, un fil de cuivre isolé s’enroule autour du tube d’un saccha-rimètre ordinaire; ce tube contient du sulfure de carbone ou de l’eau pure. L’intensité d’un élément Leclanché donnait une rotation de i”, dont on peut facilement mesurer la vingtième partie.
- On peut donner à l’appareil, dit le Moniteur industriel, une très grande sensibilité, puisque celle-ci, pour une intensité donnée, ne dépend uniquement que du nombre détours du fil enroulé sur le tube du saccharimètre.
- Nous avons le plaisir d’enregistrer la construction en Amérique d’une nouvelle torpille dont le but n’est plus de détruire la vie humaine, mais de venir en aide aux navigateurs. Cette torpille automotrice est conduite comme ses aînées par des fils électriques qui lui permettent d’aller à une assez grande distance. Comme elle n’a pas besoin de dissimuler son approche, elle porte des lampes à incandescence qui permettent aux naufragés de l’apercevoir.
- Nous n’avons pas besoin d’indiquer combien la puissance de cét engin est plus grande que celle des canons porte-amarre. La vulgarisation de cet engin de sauvetage, dû à M. Halpin, tend à multiplier le nombre de phares électriques, même dans les pays les plus arriérés du monde.
- Nous recevons d’Amérique la description d’une machine à calculer très simple, destinée à permettre de déterminer automatiquement le diamètre que l’on doit donner aux fds d’une canalisation, conduire le courant, à un nombre quelconque de lampes ou de moteurs situés à des distances quelconques. Nous ne nous étendrons pas sur cette machine parce qu’elle est combinée pour les unités anglaises Nous nous contentons d’en constater l’existence.
- La ville d’Utique, une des principales de l’Etat de New-York, vient d’inaugurer un chemin de fer de ceinture électrique, dont la longueur est de 32 kilomètres. Nous n’avons pas besoin de dire combien cette disposition circulaire facilite l’application du courant moteur.
- La machinerie emploie 6 générateurs de 80 chevaux chacun. La ligne possède 25 locomotives électriques. Ajoutons que la pente de la voie va jusqu’à 30 millimètres et même, sur une courbe de jri mètresde rayon, jusqu’à jo millimètres*
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- En enregistrant ces intéressants détails il est impossible de ne pas songer aux services que rendrait l’électricité poui la traction sur le chemin de ceinture de Paris, si on avait à le construire.
- On annonce que la société concessionnaire des brevets Cowles en Amérique a intenté un procès à Y United States Aluminium Métal O* de New-York, qui exploite aux Etats-Unis les brevets Héroult.
- La police de sûreté de Paris vient d’arrêter une bande d’individus qui s’adonnaient à un genre de vol fort original, le vol des fils téléphoniques. C’est du côté du Champ-de-Mars qu’ils opéraient. Le soir, ou même la nuit, ils descendaient dans les égouts, coupaient les fils enveloppés de gutta-per-cha et les emportaient dans un hangar voisin qui servait d’atelier à quelques-uns d’entre eux. Là, ces derniers séparaient la gutta-percha du cuivre. Ils vendaient le métal à un brocanteur et la gutta-percha à des fabricants de statuettes religieuses, qui l’utilisaient pour confectionner leurs moules. Ces ingénieux voleurs ont ainsi dérobé en trois mois environ 4000 mètres de fils téléphoniques.
- Éclairage Électrique
- La 19' session de l'Association française pour le progrès des sciences se tiendra cette année dans la ville de Limoges, ainsi que nous l’avons annoncé. Les séances dureront du m au 23 août, sous la présidence de M., Cornu. Elles auront une importance particulière à cause de l’inauguration de la statue de Gay-Lussac, membre de l’Académie des sciences, originaire de Limoges, décédé dans le courant de l’année 1840. Ce monument, élevé aux frais d’une souscription publique, est dû au ciseau de "Millet.
- Nous engageons les électriciens à profiter de cette circonstance pour tâcher d’introduire l’éclairage et le transport de la force électrique dans le département de la Haute-Vienne. Ce qui s’est passé à Bath depuis la session de 1888 de l'Association britannique, donne une mesure de ce que l’on peut espérer à cet égard.
- L’éclairage public marche à pas de géant en Angleterre. 11 y aura deux ans au mois de septembre prochain que le maire de la ville de Bath a déclaré dans son discours de clôture de session de l’Association britannique que bientôt la ville tout entière serait éclairée à la lumière électrique. Le 24 juin dernier cette résolution honorable a été exécutée solennellement d’une façon brillante.
- A 9 heures' du soir le maire a presse le bouton qui lance 1* courant dans le circuit. Aussitôt les principales rues de la
- ville ont été éclairées par 200 lampes à arc du système Thomson-Houston, placées à 90 mètres l’une de l’autre, et pourvues chacune d’un réflecteur.
- Désormais ce centre de l’élégance britannique possédera une des plus grandes stations électriques de tout l’Ouest. Les splendeurs de la lumière électrique s’épanouissent au milieu des restes de la puissance des Césars, symbolisant en quelque sorte la liaison de deux civilisations.
- Après une promenade dans les longues rues de la pittoresque cité, les principaux habitants se réunirent dans un banquet au Créât Snmp Room, où M. Makkingham, créateur de l’éclairage électrique, les invita à célébrer ce triomphe de la science.
- Actuellement la station d’éclairage de Bath possède 4 machines verticales de 35 chevaux chacunes actionnant 200 lampes. Au mois de septembre ce nombre sera porté à 300, réparties dans 59 rues. La longueur de la canalisation est de 60 kilomètres. Le contrat d’éclairage public est de 55000 francs par an, pendant 7 années.
- L’éclairage privé, qui occupe une partie notable de la canalisation et s’étend aux villas du voisinage, est estimé à 3000 lampes. L’électricité est fournie par des machines à courants alternatifs, consommant 150 chevaux pour 4000 incandescences de 10 bougies qui ont été construites par la Compagnie Brush. Deux de ces machines sont déjà en place.
- La ville de Cambridge est en train de suivre cet exemple. M. Fleming a été nommé par le Conseil municipal pour indiquer le meilleur mode à suivre.
- On a l’intention de voter un crédit de 375000 francs pour la création d’une usine municipale dont M. Fleming sera le directeur, aux appointements de 8250 francs. L’éclairage public se composerait de 60 arcs de 1200 bougies, et de 3000 incandescences de 16.
- Une députation de la ville de Leeds a visité Londres à la fin de juin pour étudier la question de l’éclairage électrique de cette ville importante.
- Dans son numéro du 18 juin VElectrical Engineer, de New-York, nous apprend que les ingénieurs des stations d’éclairage de deux petites villes d’Amérique ont trouvé le moyen d’employer utilement leurs moteurs et leurs dynamos pendant toute la journée à produire de la iorce motrice. Les résultats cités par notre confrère sont tellement remarquables que nous demanderons la permission de les résumer rapidement.
- La ville d’Altoona est située en Pensylvanîe et ne possède que 35000 habitants. Cependant on y a organisé 40 transports de force, pour 80 moteurs différents, dont le plus petit consomme un 1/8 de cheval et le plus grand 20 chevaux. L’énergie totale employée est de 70 chevaux, un peu moins d’un cheval par transport.
- Le transport de force est installé sur un circuit d’incandescence, et il fonctionne si biefi que le total des installations à établir est de 50 chevaux. Bientôt cette ville consommera en
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- transport 120 chevaux, soit environ 1 cheval par 250 habitants. A ce taux une ville comme Paris consommerait 10000 chevaux de transport de force.
- A Rochester les chiffres sont également remarquables, quoique proportionnellement moins surprenants. Dans cette ville de l’État de New-York, dont la population est de 125000 habitants, 508 transports de force fonctionnent actuellement. Dans certains cas, il y a des moteurs intercalés dans des circuits d’incandescence, mais on a établi trois circuits spéciaux pour les moteurs. Le plus petit moteur est comme à Altoona de 1/8 de cheval. La limite supérieure n’est encore que de 1 5 chevaux, mais elle s’élèvera bientôt à 20 ou 21.
- A Altoona, la majeure partie des clients du transport de force sont des tailleurs. Un moteur électrique fonctionne dans un couvent de sœurs catholiques, et ces dames sont assez bonnes électriciennes pour le faire marcher sans le secours d’aucun ingénieur. Un autre sert à mettre en mouvement un soufflet de forge chez un potier d’étain; enfin, un troisième marche toutes les fois qu’un baril qui recueille l'eau tombant d’une gouttière est rempli. Il est employé à faire marcher une pompe.
- Télégrapbie et Téléphonie
- L’Administration des téléphones doit faire procéder à d’in téressantes expériences. Il s’agirait de mettre en mouvement une certaine quantité d’appareils récepteurs à l’aide d’un seul transmetteur. Ainsi, une dépêche envoyée de Paris pourrait être reçue en même temps par sept ou hu't villes différentes. On comprend l’économie de temps et de travail qui résulterait, principalement en cas de mobilisation, de cette innovation qui concerne particulièrement les communications officielles.
- Millwaukee, grande ville de 150000 habitants située dans l’État de Michigan et sur le lac du même nom, vient d’évaluer ce qu’il lui en coûtera pour établir l’éclairage public à ses frais. On est arrivé au chiffre de 2800000 francs pour construire une usine pouvant allumer 1745 lampes de 2000 bougies, avec un développement de 740 milles de fils.
- La Gillette d'Aix-la-Chapelle apprend que le projet de l’établissement d’une communication téléphonique entre Ver-viers et Aix-la-Chapelle ou entre Bruxelles et Cologne est repris par les administrations des postes et des télégraphes des deux pays intéressés.
- La presse allemande exprime l’espoir que M. de Caprivi feia moins d’opposition que son prédécesseur à ce projet, qui servirait grandement les intérêts du commerce des deux pays.
- Du côté belge, le téléphone est établi jusqu'à Welken-
- iaedt, c’est-à-dire jusqu’à la frontière, de sorte qu’il ne resterait qu’à compléter le parcours de Welkenraedt à Aix-la-Chapelle pour relier Bruxelles directement à Cologne.
- Dans son numéro du 1" juillet le Times annonce que l’on s’attend à Londres à une giève des employés du téléphone, qui se disposent à refuser tout travail supplémentaire. Ce journal nous appiend de plus que l’administration serait disposée à donner raison à son personnel.
- Il paraît que la loi britannique ne permet d’exiger aucun travail après les heures réglementaires.
- Parmi les réformes dont on parle en ce moment en France, nous entendons dire avec plaisir qu’on va rétablir les cours et les concours de l’école téléphonique tels qu’ils avaient été établis.
- Nous apprenons que récemment le vapeur IVestmeath est sorti de la Tamise ayant à son bord le câble destiné à relier Halifax aux Bermudes. C’est le capitaine A.-W. Stille qui est chargé de la mission toujours délicate d’immerger le câble, et l’on espère que les communications télégraphiques seront établies très probablement le mois prochain.
- La longueur totale du câble est de 874 nœuds, et son poids de 2000 tonnes. Le câble du côté de Halifax pèse 9,4 tonnes par mille, et du côté des Bermudes on a été obligé, à cause des récifs de coraux, de donner un poids plus considérable à cette partie, qui pèse 19 tonnes par mille.
- Ce câble a été construit pour la Halifax and Bermudas C° par les usines de MM. W.-T. Henley et C'; il a été éprouvé et reconnu parfait avant l’embarquement.
- L’administration des téléphones de Wurtemberg a pris l’initiative d’une mesure importante. Depuis le 1" avril, dans chaque ville du royaume où le téléphone existe, chacun peut faire mander à une autre personne de se rendre au bureau téléphonique de son quartier pour converser avec elle. La taxe est fixée à 1 mark pour la convocation et 5 minutes d’entretien; si les 5 minutes sont dépassées, ii y a surtaxe proportionnelle au temps.
- ERRATUM
- La première ligne de la deuxième colonne de la page 25 doit être reportée première ligne, même page, même colonne au-dessous de la figure.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris, jji, boulevard des Italiens
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XII* ANNÉE (TOME XXXVII) SAMEDI 19 JUILLET 1890
- No 39
- SOMMAIRE: Études des courants périodiques; Vasçhy. —Transmission simultanée des signaux télégraphiques; Luigi Via-nisi. — A propos des tramways électriques ; P.-H. Ledeboer. — Détermination de l’ohm par la méthode électrodynamique de-M. Lippmann; H. Wuilleumier. — Chronique et revue de la presse industrielle : Câbles à isolement d’air de Barrett. — Compteur Siemens. — Accumulateur Currie. — Ampèremètre et voltmètre Garver. — Plaques d’accumulateur Kiker.—Transformateurs de MM. Gibbs et Fesquet. — De la résistance des alliages de ferro-manganèse et de cuivre, par Edward Nichols. — Revue des travaux récents en électricité : Sur les équations fondamentales de l’électrodynamique pour les corps immobiles, par H. Hertz, A. Chassy. — Des vibrations électriques et notamment de la manière dont se comportent les fils métalliques et autres conducteurs dans la résonnance ou répercussion d’oscillations électriques très rapides. — Les télégraphes de l’Uruguay. — Correspondance : Lettre de M. C. Féry. — Faits divers.
- ETUDE DES COURANTS PÉRIODIQUES
- I
- Problèmes relatifs aux courants périodiques. — L’étude du régime variable du courant dans un circuit offre un intérêt particulier dans le cas où ce régime est périodique, c’est-à-dire lorsque la force électromotrice et l’intensité du courant repassent par les mêmes valeurs au bout d’une période dont la durée t est la même pour tous les points du circuit. On en voit immédiatement l’application aux trois problèmes suivants :
- i° Dans les machines industrielles à courants dits alternatifs, la force électromotrice développée est une fonction périodique du temps (*)• H est bien clair qu’au bout d’un temps relativement très court, le régime du courant dans le circub doit être lui-même périodique. Cette circonstance simplifie beaucoup les calculs. Toutefois, étant donnés les éléments multiples qui peuvent intervenir : résistance, self-induction, induction mu-
- (*) Voir la description de ces machines dans les traités spéciaux: S. P. Thomson, Machines dynamo-électriques ; Cadiat et Dubost, Traité d’Èlcctricité industrielle ; Picou, Machines dynamo-électriques, etc.
- tuelle de plusieurs circuits si l’on emploie des transformateurs, capacité électrostatique de la ligne si celle-ci présente un certain développement, etc., ces calculs seront encore très compliqués pour la pratique, et il y a intérêt à en dégager sous une forme simple les résultats les plus usuels.
- 20 En télégraphie harmonique, on a un problème analogue à résoud«e. Chaque émission, de courant télégraphique est produite par l’introduction d’une force électromotrice périodique dans le circuit (*). Lorsque la durée d’un signai est assez longue, le courant atteint à l’arrivée le régime périodique permanent, et l’on peut appliquer les formules relatives à ce régime. Mais si le signal est trop court, le régime périodique n’a pas le temps de s’établir, et le calcul de l’état variable du courant est beaucoup plus compliqué. On a du reste à tenir compte de la réaction développée par le travail du récepteur, ce qui rend le calcul encore plus difficile.
- 3° En téléphonie, si un son continu est émis devant la plaque d’un appareil transmetteur, les vibrations de celles-ci développent dans le circuit un courant périodique, qui fait rendre au récep-
- (•; Voir la description des systèmes de télégraphie harmonique de Varley, Elisha Gray, Mercadier, eic.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- IOL*
- teur un son de même hauteur. La transmission de la parole articulée est plus complexe ; toutefois, l’émission des voyelles donne lieu à des ondes sonores périodiques, mais de courte durée. L’état variable qui précède l'établissement du régime périodique du courant a donc une importance plus grande en téléphonie que dans les deux problèmes précédents. L’étude du régime périodique n'en sera pas moins encore très utile dans ce cas pour se rendre compte de l’influence des divers éléments, appareils et ligne, sur l’intensité et la netteté de la transmission téléphonique.
- Nous nous proposons, dans ce chapitre, de rechercher, pendant l’état périodique du courant, d’abord le rôle de chacun des appareils et de la ligne, puis l’effet résultant de leur ensemble, au lieu de poser immédiatement le problème général. Cette méthode nous paraît offrir l’avantage "de diviser la difficulté et d’établir successivement une série de résultats simples sans rien sacrifier de leur généralité.
- Il
- ' Propriétés générales des ponctions périodiques. — Mais avant d’aborder ,cette étude il convient de rappeler certaines propriétés des fonctions périodiques et de présenter quelques observations 'sur leur application au cas qui nous occupe.
- On sait, par un théorème dû à. Fourier, que toute fonction périodique du temps / (/) peut être -développée en série trigonométrique de la forme :
- f (/) = A, + Ai sin m (t— ti) + As sin 2 m (t — h\ +... + A„ sin nm (t —
- le coefficient m étant lié à la période t par la relation :
- T
- 2 7t M
- et les paramètres A0, A2,... tu t2.... étant des
- constantes que l’on sait déterminer lorsque la foYiction p (t) est connue pour toute valeur de t comprise dans l’intervalle d’nne période. Chaque .terme tel que A„ sin nm (t — tn ) est une fonction périodique simple. On dira donc que toute fonction périodique ést"décomposable en fonctions
- périodiques simples de périodes x,
- T
- n ’ * * *
- Exemple : On produit quelquefois une force électromotrice périodique E dans un circuit en y introduisant une force électromotrice constante e pendant un temps a et en la supprimant pendant le reste (x — a) de la période. L'application de la formule de Fourier donne, en choisissant convenablement l’origine du temps :
- E a , 5r.:n»(« . . . 1 . n ma . , T
- - = - 4- -1 s,n — cos mt + ... + - sin-cos n mt -t- ... |
- e t 11L 2 n 2 J
- L’avantage de ce développement est facile à comprendre. Dans les problèmes traités jusqu’ici, on a vu qu’une force électromotrice (Ex + E2 +...), résultant de la superposition de plusieurs autres, produit dans un circuit une intensité égale à la somme (z'i + 4 + ---) des intensités dues respectivement aux forces électromotrices Ej, E2,... supposées seules. Tant qu’il en sera ainsi, à la force électromotrice périodique E, qui peut être une fonction / (/) très complexe, on substituera les composantes A„ sin nm (t — tn ). Les intensités dues à celles-ci seront plus faciles à calculer, et l’on n’aura ensuite qu’à en faire la somme. La simplification est considérable lorsque le développement de p (t) en série peut être borné aux premiers termes.
- Ce procédé est applicable notamment lorsqu’on n’a à tenir compte, dans un circuit ou un réseau de conducteurs électriques, que des effets de résistance, de capacité et d’induction propre ou mutuelle ; car alors on a des équations linéaires par rapport aux forces électromotrices, aux intensités et aux potentiels, ainsi qu’à leurs dérivées. Dans ce cas d’ailleurs, si la force électromotrice ëst une fonction périodique simple A„ sin nm (t— t„), l’intensité du courant en un point du réseau (lorsque le régime périodique est atteint) est également une fonction périodique simple I„ sin
- T
- nm (t — 0„ ) de meme période - ; les paramètres
- 1„ et 0„ dépendent de la position du point considéré, mais son-t indépendants du temps.
- 11 n’en est pas toujours ainsi. Tout ce qu’on peut dire en général, c’est qu’une force électromotrice périodique engendre un courant périodique de même période x et de la forme :
- li sin m (t — /1) + l2 sin 2 in (t — h) + ...
- Ainsi une force électromotrice périodique simple A sin mt peut engendrer un courant périodique
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ * io3
- complexe. Si cet effet se produit, par exemple dans un circuit téléphonique, à un son simple émis devant le transmetteur correspondra un son complexe de même hauteur rendu par le récepteur; en un mot, le timbre du son sera altéré. Tant que la ligne et les appareils téléphoniques n’altèrent pas le timbre, on peut admettre qu’à une force électromotrice de la forme A„ sin nm [t — /„) correspond une intensité de la même forme I„ sin nm (t — 0„). C’est le seul cas que nous traiterons dans ce chapitre.
- Quoique nous écartions ainsi le cas général à cause de sa complexité, il importe au moins de se rendre compte des causes qui font que, dans un circuit électrique, une force électromotrice périodique simple peut développer un courant périodique complexe. D’après ce que nous avons dit ci-dessus, il ne faut point chercher ces causes dans la résistance, la capacité électrostatique ou l’induction électromagnétique des circuits, ni même dans ce fait (§ 175) que la force électromotrice de self-induction, au lieu d’être de la forme
- — L (comme on le suppose ordinairement), est de la forme plus compliquée — ( L ^ + M
- ~ -f- N -jjt + ... j; car cette dernière formule ne
- changerait point le caractère linéaire des équations. Du reste, les équations générales de la propagation des ondes électromagnétiques dans un corps conducteur ou diélectrique sont elles-mêmes linéaires, du moins tant que les pouvoirs inducteurs électrostatique et magnétique [é du corps sont indépendants de l’état d’électrisation ou d’aimantation du corps. 11 résulte de là en particulier que les courants, dits de Foucault, développés par induction dans les masses métalliques voisines du circuit considéré (par exemple dans le noyau d’un électro-aimant) ne sont pas davantage au nombre des causes en question.
- Mais si le circuit comprend un conducteur (fil téléphonique) en fer ou des bobines à noyaux de fer donnant lieu au phénomène de la saturation magnétique, la perméabilité.jj/ de ce métal étant fonction de l’intensité du courant, les équations cessent d’être linéaires. Le phénomène de l’aimantation résiduelle ou de l’hystérésis complique encore les calculs, qui deviennent impraticables si l’on veut en tenir compte. 11 en est de même du phénomène de l’électrisation résiduelle du dié-
- lectrique, s’il entre en ligne de compte. Ces diverses causes donnent forcément au courant un caractère périodique complexe, et l’on ne peut les analyser d’une manière correcte si l’on suppose qu’une force électromotrice périodique simple engendre un courant périodique simple, comme on le fait ordinairement, notamment dans la théorie des transformateurs à courants alternatifs. Nous les écarterons purement et simplement dans; l’étude suivante, en rappelant toutefois que leur influence paraît négligeable lorsqu’il s’agit de courants téléphoniques (§ 126).
- A ces causes viennent souvent s’en ajouter d’autres. Ainsi dans un récepteur télégraphique à noyau et armature de fer doux, la force d’attraction de l’armature étant proportionnelle au carré de l’intensité du courant, l’équation du mouvement de cette armature n’est point linéaire. Lors même que le récepteur serait polarisé (armature aimantée), en raison de la grande amplitude du mouvement, l’équation perdrait également le caractère linéaire. De même dans un microphone, si les variations de résistance des contacts ont une grande amplitude, le timbre du son sera par là même altéré.
- Propriétés analytiques das fonctions périodiques simples. — Soit :
- y = A sin m (t — /„)
- (i)
- une fonction périodique simple de/. En calculant sa dérivée seconde, ort trouve la relation ;
- Si 1 désigne une autre fonction périodique simple de même période, on pourra toujours l'écrire, en choississant convenablement les coefficients a et p :
- f = a sin ni (t t„) + p cos m (t — t,) (3)
- ou, d’après (1) :
- Différentions cette équation en tenant compte de (2). 11 vient :
- A
- II
- dt
- dy dl '
- P
- '(4)
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- 104
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- De (y) et (4) on déduit :
- y
- A
- a» + p*
- (
- «f—
- £ d?
- m dt
- dy
- dt
- A
- a* + P*
- 0* ? + “ Tt
- (5)
- Ces formules seront utilisées dans les paragraphes suivants (1).
- Téléphone magnétique. — Un téléphone magnétique comprend en général une bobine à noyau aimanté et une plaque vibrante. Si l’on fait abstraction des vibrations, cet appareil se comporte dans un circuit comme un conducteur de résistance p' et de self-induction X', les valeurs de
- p' et de X' dépendant de la période r = — du courant qui le parcourt.
- t1) On pose quelquefois symboliquement :
- Si l’on pose A B = C, on pourra écrire :
- , du , d"u
- a.u+<n JÎ+- + a =
- («,
- + ni^ + ...+
- a'ÿ)u=
- A «
- B
- C
- A
- ou plus simplement :
- . d . » d' a- + atTt + -a Tr
- et l’on dira que A est le quotient de C par B, ou que B est le quotient de C par A.
- Soit à résoudre le système d’équations différentielles :
- a,’, at, ... am désignant de: coefficients constants et u une fonction de t. Le symbole A jouit des propriétés suivantes, qui simplifient beaucoup le calcul des équations différentielles linéaires à coefficients constants.
- Soit d une fonction définie par la relation :
- , .du , dv u D
- * ” b- “ ** Tt + + h 31? = B"
- en posant :
- b' + b'Jt + ..... +
- A u + B v = X A! u + B'îi = X'
- où u et d désignent deux fonctions inconnues de f; X et. X' deux fonctions connues ; A, B, A', B' des symboles de la-nature de ceux que nous venons de définir. En multipliant symboliquement la première équation par B', la seconde par — B et ajoutant membre à membre, on éliminera d et l’on aura une équation en u qui peu s’écrire :
- I A B 1 _ | X B 1 I A' B' | u ~ | X' B' |
- Si l’on calcule l’expression de Ad suivant les dérivées croissantes de u, on trouve :
- Av=a.b.u+(u ,bi+a,bi) +(a,bi+aibl-\ ûîb.)
- ' dn + p n
- + *•* a" b“ dtn 11‘
- D’autre part, en remplaçant d par B«, on aura symboliquement ;
- Ad = A Bu
- Lt symbole A B a donc pour expression :
- ABs»<j0è,+frt0èi+aiè0)
- d_
- dt
- + • • • + a. br
- dn +i>
- Tt* + ï>
- On l’obtiendrait en remplaçant dans A et B les dérivées d d* d3 , „ „
- dt' TT*’ TT3par es Pu,ssances “> “ > “3> > en
- effectuant ensuite le produit des deux polynômes algébriques en a ainsi obtenus, et en remplaçànt dans ce produit les puissances a, a!, a3,... par les dérivées correspondantes. C’est ce que l’on exprime en disant que A B est le produit symbolique de A par B. On a d’ailleurs évidemment AB,= BA c’est-à-dire que l’ordre des facteurs A et B est indifférent.
- La généralisation de ce résultat est évidente. On voit qu’un système quelconque d’équations diftérentielles linéaires à coefficients constants entre k fonctions inconnues se traitera (au moins quant à l’élimination d’une ou plusieurs de ces fonctions) exactement de la même manière que le même système d’équations dans lesquelles A, B,... X, X',... seraient des coefficients constants (équations algébriques du rr degré entre k inconnues).
- Dans le cas de fonctions périodiques simples de période 2 it
- t = — on a : m
- d'u __
- Tt3 ~
- d7u __
- dt3 ~
- 111* u
- du
- Tt
- d1 u _ dt3~ +
- m1 u
- d:' u d t7"
- = + m1
- du
- Tt
- d7 u u t7
- — /w8 «...
- d* u_____6 du
- dt T*
- D’autre part de :
- (
- <7„
- 4- « 1
- df
- + u21 m1
- on déduit :
- + dt
- +
- a3i m3 ("« dt)
- O.i traitera donc, dans les calculs, le symbole ^ comme
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- JOURNAL UNIVERSEL UÉLECTRICITE •
- io5
- Ori a vu, au § 175, comment p' ét X' peuvent se calculer en fonction de m pour des conducteurs dont le diamètre est très faible par rapport à leur écartement réciproque et à leur rayon de courbure. Ce calcul n’est point applicable à une bobine dont les spires sont au contact et ont une forte courbure. D’autres complications, du reste, résultent de la capacité électrostatique relative des spires voisines et des courants de Foucault. Nous négligeons, bien entendu, l’hystérésis. Dans ces condi-iions, si v désigne la chute de potentiel entre les extrémités de la bobine et i l’intensité du courant qui entre dans celle-ci (l’intensité pouvant, du reste, varier d’une section à l’aütre du fil enroulé sur la bobine), i et v seront, dans le cas que nous étudions, des fonctions périodiques simples :
- i = 1 sin m (t — 0)
- v = I [p' sin m (t — 6) + m cos m (/ — û)]
- Nous mettons 1 en facteur dans l’expression de v parce que v est, toutes choses égales, proportionnel au maximum 1 de l’intensité. On aura donc :
- “ V - p' ’ + >' Jt <6>
- c’est-à-dire que, quelle que soit la complication des effets qni se produisent dans la bobine, celle-ci intervient simplement dans le circuit par les coefficients p' etV. qui représentent sa résistance et sa self-induction apparentes.
- Si maintenant l’on suppose que l’appareil entre en vibration sous l’action du courant, le même raisonnement peut être répété, pourvu que le jeu des divers organes (plaque et autres parties vibrantes) ne modifie pas le caractère périodique simple du courant ou, en langage acoustique, n’altère pas le timbre du son. Ce raisonnement conduirait à une formule analogue :
- * = ?*•+*£-; (6'>
- Le téléphone vibrant intervient donc simplement comme une résistance et une self-induction apparentes p et X, les vibrations ayant pour effet d’ac-crôître les coefficients p' et X' respectivement des valeurs
- P — p = p*
- et
- x — >/ = r
- l’imaginaire m ^— i, et le symbole ^a, — ai comme le conjugué de (a, -f- ai Soit, par exemple :
- L’énergie absorbée par l’appareil pendant l’unité de temps se calculera en divisant par t l’énergie absorbée pendant une période r, ce qui donne :
- ‘"•♦"s B - »• + m
- On aura :
- A B = (a, b, — ai bi ws) + (a, h + ai bi) ~
- a t
- X “ o \ * 1 t-ï r+ at bt »»*) + («. bi — ai b,) xtI
- A a % + a*i m* L * * dtj
- On trouvera de même :
- A* = («. & («*.— “2i + 2 *. «i
- Va= y/<r.+ aiZt‘=l + ‘*si
- + r», y/—’ + i
- La quantité \'a,% + <1*1 ni* est dite le module du symbole A = a, + cri On démontrerait que le module d’un produit A B est égal au produit des modules de A et de B, etc.
- L’habitude du calcul des imaginaires facilitera beaucoup les calculs relatifs aux fonctions périodiques simples.
- yt + t yt + x nt r x
- I vi dt =» - J t p »2 dt + - J t X* di
- Le terme en X est nul ; il correspond à l’énergie potentielle du courant et à la force vive des organes vibrants, dont l’accroissement total pendant une période est nul. L’énergie absorbée se réduit donc au terme en p. En remplaçant i par I sin m (t — 6), on trouve :
- I
- T
- f.
- t + T
- vi dt
- 1
- X P
- I2
- Ce terme se décompose en deux : l’un, égal à i p'12,
- qui représente l’énergie dissipée sous forme de chaleur dans le fil de la bobine, dans le noyau et
- les conducteurs voisins, etc. ; l’autre égal à i p"F,
- 2 r
- qui représente l’énergie absorbée par les vibrations.
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-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 106
- S’il s’agit d’un téléphone récepteur, i p"I2 est
- l’effet électrique utile, et p" peut être appelé la .résistance utile de l’appareil. Toutefois l’énergie
- des ondes sonores aériennes ainsi créées n’est
- ; qu'une fraction de I p'12, soit ^ p"I2, e désignant un
- (Coefficient de transformation mécanique propre _au téléphoone employé et dont nous ne nous
- occuperons pas.
- Considérons maintenant le cas d’un téléphone transmetteur, et supposons que, le circuit étant ouvert (i = o), on émette un son simple. Soit a l’amplitude extrêmement faible de l’onde sonore arrivant sur la plaque. L’amplitude du mouvement de celle-ci sera également très faible et proportionnelle à æ; et comme ce mouvement se produit dans le champ magnétique de l’aimant du téléphone, le champ sera modifié très légèrement et les variations du flux de force magnétique à travers la bobine seront proportionnelles à l’amplitude a. Ces variations se traduiront par le développement d’une force électromotrice E de la forme
- E = k a sin m (t, — t,)
- La capacité électrostatique relative de deux spires voisines donnant lieu à des courants latéraux de charge de leur surface, produit un effetana-logue à celui de dérivations entre les spires. La force électromotriceinduitesurlesdiverséléments(dufil) de la bobine se trouve ainsi sbuntée', mais on peut encore la représenter par la formule précédente, le coefficient k ayant une nouvelle valeur dépendant de la construction du téléphone.
- Lorsque le circuit téléphonique est fermé, l’appareil vibre sous l’action simultanée des ondes sonores émises devant la plaque et du courant i. Les deux effets étudiés ci-dessus se superposant, la chute de potentiel aux bornes du téléphone sera donnée, non plus par (6'), mais par :
- v = pi + X jt — E (6")
- Nous avons supposé le noyau de la bobine aimanté préalablement. La force attractive / qu’il exerce sur la plaque de fer doux est proportionnelle au carré de son intensité M d’aimantation, au moins quand M est faible :f==k M2. A vrai dire, le degré d’aimantation M n’est pas une chose bien définie par elle-même ; nous le définirons .préci-
- sément par la relation ci-dessus. La variation 8 M de l’aimantation sous l’action du courant téléphonique très faible i étant proportionnelle à i, on écrira :
- d’où :
- „ , , ,, dfA .
- S f = 2 h M -jr- t
- L’amplitude des vibrations du récepteur sous l’action du courant étant proportionnelle à la variation 8 /, on voit que le rendement du téléphone comme récepteur sera très réduit dans les deux cas extrêmes :
- i° où ^ sera très voisin de zéro, le noyau étant ai
- presque aimanté à refus ;
- 2° où M est presque nul, le noyau étant presque du fer doux. Dans ces deux cas également, le téléphone ne pourrait évidemment bien fonctionner comme transmetteur.
- De plus, dans le cas où le noyau est en fer doux, M est proportionnel à i, et par suite 8/est proportionnel à f2. Or, si i = 1 sin mit — 8), on a :
- /* = I* sin* m (t — 6) = i I* [i — cos 2m (t — 8)]
- II en résulte qu’un courant de période t engendrerait un son de période c’est-à-dire qu'on entendrait dans le récepteur en question l’octave aiguë du son émis devant le transmetteur.
- Nous n’étudierons point ici le rôle des organes mécaniques du téléphone. Ce qu’il nous importe de connaître, ce sont les valeurs de p et de X, qui varient, pour un même téléphone, avec la même période t. Leur détermination paraît impraticable par le calcul et devra être faite expérimentalement. Malheureusement nous ne connaissons pas jusqu’ici les méthodes permettant de mesurer exactement ces valeurs, et nous n’avons aucun chiffre d’expériences à citer.
- Emploi de condensateurs. — Soit C la capacité d’un condensateur embroché sur un circuit quelconque parcouru par un courant périodique simple i. La charge de ce condensateur est égale à la
- quantité totale d’électricité f idt qui lui est arrivée par le circuit jusqu’à l'époo.ue actuelle t. La chute
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- v du potentiel entre ses armatures est égale à :
- v = lfidt
- ' Dans le cas où lecondensateurseivirnifdetansk" metteur, la formule (6") :
- . , . di „ w“P* + *3ï“e
- En dififérentiant deux fois cette équation, on trouve :
- dx v__ 1 di
- dJx ~ CJt
- ou, en tenant compte de la relation jj-2 = — mH :
- 1 di Cm* dt
- Le condensateur intervient donc dans le circuit simplement par [le coefficient — îoue Ie r^e
- d’une self-induction apparente, sauf la restriction suivante.
- Certains condensateurs, sous l’action du courant, rendent un son ou vibrent même sans bruit sensible; on a utilisé cette propriété pour faire de la téléphonie à l’aide de condensateurs chantants. Il y a là une somme d’énergie absorbée aux dépens du courant; il doit en résulter une réaction sur le régime de celui-ci. En répétant le raisonnement du paragraphe précédent, on trouverait encore que l’expression générale de v est donnée par la formule (6') :
- s’appliquerait encore, la force électro-motrice développée par le son émis devant l’appareil étant proportionnelle à l’amplitude des ondes sonores au contact de la plaque.
- De même que le noyau d’un téléphone doit être un aimant permanent, ou tout au moins doit être aimanté par un courant assez intense pendant la transmission des sons, de même les armatures d’un condensateur chantant doivent posséder une charge électrique suffisante (autrement dit, être polarisés). Les forces mécaniques développées dans la masse du condensateur sont en effet proportionnelles, toutes choses égales, au carré de cette charge M. La variation de force 8/et, par suite, l’amplitude des vibrations de l’appareil sont donc proportionnelles à la variation de M2, soit 2 M 3 M ; le facteur M ne doit, par conséquent, pas être trop faible. Du reste, si le condensateur n’était point polarisé préalablement, la charge M, étant due simplement au courant 1 sin m (t — 6), serait une fonction périodique simple de période t, et son
- carré contiendrait un terme de période comme
- dans le cas du téléphone à noyau de fer doux non polarisé L
- v = p i 4- X
- di d t
- et que le condensateur produit le même effet qu’une résistance p et une self-induction À, variables d’ailleurs avec la périod.e t. La résistance et la self-induction apparentes dues aux vibrations seules de
- l’appareil‘sont p et
- (
- L’énergie absorbée par le condensateur dans l’unité de temps est, comme au § 216 :
- , fft + T fft + t
- ; Jt vidt = lJ(Pix rfr=Ipi>.
- Lorsque le condensateur sert de récepteur téléphonique, cette énergie absorbée par les vibrations représente l’effet électrique utile, et p peut être appelé sa résistance utile.
- Microphone. — Les microphones connus jusqu’ici ne paraissent point devoir jouer un rôle pratique comme récepteurs téléphoniques. 11 peut se faire néanmoins que le passage du courant dans ces appareils dsnne lieu à des vibrations absorbant une quantité sensible d’énergie. Il en résulterait, comme dans le cas du téléphone magnétique et du récepteur chantant, des accroissements apparents p de résistance et X de self-induction. Il serait intéressant d’éclaircir ce point par des mesures précises. Quoi qu’il en soit, nous ne considérerons le microphone que comme transmetteur.
- Supposons qu’un son simple émis devant la planchette du microphone produise dans celui-ci une variation de résistance électrique égale à s sin m (t — t0). L’intensité du courant étant i, tout se passe comme si, au iieu d’une variation de résis-
- (*) Voir : Annales télégraphiques, 1885, p. 350, expériences téléphoniques de M. Giltay.
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- tance, il se développait une force électro-motrice égale, au signe près, à t i sin m (t — t0). En supposant l’intensité i constante et égale à i0, cette force électro-motrice
- t i, sin m (t — t,) = E (7)
- suit une loi périodique simple. Comme elle engendre elle-même un courant périodique, en réalité l’intensité i ne peut être constante. Si l’on pose : i — io + i', io désignant une constante et ï
- une fonction de période t = —, la force électro-
- m
- motrice considérée se composera d'une partie périodique simple 6*o sin m {t — t0) et d’une autre partie ti' sin m {t — tQ) qui, développée en série
- de Fournier, contiendra des termes de période
- y.. Le timbre du son sera donc forcément altéré.
- Mais cet effet complexe sera négligeable si le courant téléphonique i' développé par la force électromotrice périodique est assez faible par rapport au courant constant ia qui circule en l’absence de cette force ; c’est-à-dire lorsque le microphone ne vibre pas. Cela revient à dire que, pour éviter l’altération du timbre, il ne faut pas que la variation de résistance du microphone dépasse certaines limites, ce qui est bien d’accord avec les constatations expérimentales. Cette condition étant vérifiée, la formule (7) sera applicable.
- Exemple :.Le microphone fait partie d’un circuit de résistance r, contenant une pile de force électro-
- £
- motrice égale à e. On a alors i0 — - et la force
- électromotrice fictive développéé par le son émis devant l’appareil est :
- termination expérimentale on théorique. Aussi la formule7(ou8) n’a d’autre intérêt que de montrer :
- i° Que tout se passe dans le microphone comme si une force électromotrice périodique E y était créée, larêsistance ne variant pas (ce qui est plus simple au point de vue des calculs) ;
- 20 Que cette force êlectromotrice E ne dépend des éléments du circuit téléphonique que par le facteur i0 égal à l’intensité du courant lorsque le microphone est en repos.
- Bobine d’induction. Transformateurs industriels. — On peut également exprimer d’une manière simple le rôle d’une bobine d’induction.
- Ordinairement on définit une telle bobine par la résistance r et la self-induction l du fil primaire, la résistance r' et la self-induction V du fil secondaire, le coefficient M d’induction mutuelle des deux fils, ces diverses quantités étant considérées comme des constantes. Alors, v = vQ sin m{t— t0) désignant la différence de potentiel aux bornes du fil primaire, i et i' les intensités des courants primaires et secondaires, le régime du courant, dans le fil primaire, satisfait à l’équation :
- 1 , di , „ di'
- , = fl + /«+M5r
- En opérant comme au § 215, on tire de cette équation, par élimination de i :
- ,, di M -r-,=
- [lm2v+ +
- dt r*+**»«>
- Mm . . , 1 M %m% .. M1/»8
- qr*+l\m* /-2+/2«2 dt
- , di'
- Or — M ^ n’est autre chose que la force électromotrice induite dans le circuit secondaire par le courant primaire i. On peut l’écrire :
- E =
- e e -
- r
- sin m (t — t,)
- (8)
- di'
- K dt *
- En accroissant la force électromotrice e, on peut à volonté accroître la puissance de transmission, tandis que dans le téléphone magnétique et le condensateur chantant la puissance du son reçu est forcément limitée et inférieure à celle du son émis par le transmetteur, aucune source extérieure d’énergie ne venant réparer les pertes d’énergie qui se produisent dans le circuit.
- Le rapport du coefficient e à l’amplitude a de ondes sonores émises ne se prête point à une dé-
- en posant pour abréger :
- ——— = K2
- ri + 1% mt
- E «= — Kd, sin m (t — t, + 6)
- P = K2 r (9)
- V = = K2 /
- tang m 8 = -f-, lin
- di
- D’après l’expression de — M on voit que tout
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- se passe dans le circuit secondaire comme si la force èleciromotrice induite se réduisait à E, la résistance et la self-induction de ce circuit étant accrues respectivement des quantités p' et V.
- Applications : i° Soient r et / la résistance et la self-induction totales d'un circuit primaire contenant un transmetteur téléphonique ou microphonique; v = v0 sin m (t — /„) la force électromotrice périodique développée dans ce circuit. Les calculs précédents seront entièrement applicables ; et l’on voit que tout se passe dans le circuit secondaire comme si une force électromotrice E = — K VoSin m{t — /0'+ 6)y était développée, sa résistance et sa self-induction étant accrues respectivement de p' = K2r et de X' = — K21. Si la force électromotrice v = v„ sin m (t — tQ) n’existe pas, l’influence du circuit primaire consistera simplement à accroître de p' et de X' la résistance et la self-induction apparentes du circuit secondaire.
- 20 Si sur un circuit primaire, parcouru par un courant périodique simple i' = 1' sin m (t— t0), on intercale un transformateur (bobine d’induction) destiné à alimenter un circuit secondaire, dont la résistance et la self-induction totales sont r et /, le coefficient d'induction mutuelle des fils primaires et secondaires étant M, tout se passe sur le circuit primaire comme si, le secondaire n’existant pas, sa résistance et sa self-induction étaient accrues des valeurs p' et X' définies par les équations (9). L’énergie absorbée par le transformateur dans l’unité de temps comprend donc, outre la fraction dissipée dans le fil primaire en vertu de la loi de Joule, une partie égale à :
- I
- T
- f.
- ‘t -+ T
- p' *’* dt:
- r>
- de Foucault, de la capacité électrostatique de la bobine d’induction, etc., de la manière suivante:
- La force électromotrice induite dans le circuit secondaire parle courant primaire i = 1 sin m (t — /,), étant proportionnelle à 1 et ayant un caractère périodique simple, sera de la forme
- —-}- M au lieu de — M Réciproquement la force électromotrice induite dans le circuit primaire par le courant secondaire i' sera
- — -J- M La seule modification à apporter
- aux calculs précédents consistera donc à remplacer dans les équations différentielles le symbole
- M par^N + M Ainsi le régime du courant dans le circuit primaire satisfera à l’équation :
- ? = « + /gj+ N*' +Mg-
- Caiculs faits (il sera avantageux d’employer la méthode abrégée indiquée dans la note du § 215), on trouvera comme expression de la forme électromotrice induite dans le circuit secondaire :
- (n* + M Jt) = E — P' «' — >'
- dt
- en posant :
- x/N1 4- M* >«*
- v, sin m (t = t, + 61)
- V = —
- \jr* 4- /’ m%
- (M* wj» — N*) r —3 M N m* l r* + /* m*
- (M* >»» — N»W 4- 2 M N r
- r» + /* »»*
- (9')
- qui est-utilisée dans le circuit secondaire (sous forme calorifique, par exemple, si ce circuit comprend des lampes). Le coefficient p' peut s’appeler la résistance utile du transformateur.
- Les résultats précédents ne s'appliquent toutefois que dans le cas purement théorique où les courants de Foucault, l’effet de l’hystérésis, etc., ne se produisent point. En faisant abstraction de l’hystérésis et des autres phénomènes qui donneraient au courant un caractère périodique complexe (§ 214), on peut tenir compte des courants
- Ce résultat s’énoncera exactement comme celui qui a été trouvé plus haut, sauf la complication des formules E, p’ et À’, qui résulte de l’introduction du coefficient N.
- L’application faite ci-dessus (20) au cas d’un transformateur subsiste. Toutefois p’ n’est plus la résistance utile du transformateur; car l’énergie supplémentaire absorbée par l’appareil pendant la fermeture du circuit secondaire c’est-à-dire
- - p’ I’2, n’est plus égale à l’énergie - r 1* utilisée 2 2
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- no
- dans-ce circuit. Pour calculer l’excès :
- qui représente une somme d'énergie dissipée par les courants de Foucault, on remarquera que, -dans le circuit secondaire, on a :
- ; : +«JO
- d’où
- (r* + /* mî) I* = (N* + M* m') I'* ;
- ...... ................\2
- et, en remplaçant p’ et — par leurs valeurs :
- w
- i 2 N (Nr 4- Mm» l)
- 3 r\ -f- /» ni*
- < O
- Le signe W montre que les courants de Foucault; au lieu de s’accroître par la fermeture du circuit
- secondaire, se trouvent réduits ; et l’énergie I r l2
- fournie à ce circuit est supérieure au surcroît de
- dépense I p’ I’2 occasionné par la fermeture. Cela
- tient à cë que le courant secondaire i a pour effet de réduire l’intensité moyenne du champ magnétique qui est créé dans la bobine par le courant primaire i et dont les variations donnent naissance aux courants de Foucault. On peut s’en rendre compte encore de la manière suivante.
- L’énergie supplémentaire dépensée dans le transformateur s'obtient en multipliant la force
- contre-électromotrice parlecourant
- primaire i' ; l’énergie utilisée dans le circuit secondaire, en multipliant la force électromotrice
- par i. L’excès W de la pre-
- mière sur la seconde, par unité de temps, est donc égale à ;
- t + t
- t + T
- W
- (N ' + M £) ’’ " + (N '' + H S) ' "
- S,
- t + T
- 2 N / i' dt + -
- S.
- Z + t Md (i i')
- La dernière intégrale étant nulle, W se réduit à:
- T
- I,
- / -f- X
- i i’ dt
- Si l’on avait dans le circuit secondaire une force électromotrice telle que i et i' soient constamment de même signe, les courants primaire et secondaire étant de même sens, l’intensité du champ magnétique serait accrue, et il en serait de même des courants de Foucault. W devrait donc dans ce cas être positif ; et, comme l’intégrale Jii’dt serait essentiellement positive, il en
- résulte que le coefficient N est positif, ce que nous avions supposé implicitement plus haut. Mais, le circuit secondaire n’étant soumis qu’à la force élactromotrice induite par le courant primaire (v = o), on trouve pour f ii’dt et, par suite,
- pour W, une valeur négative.
- Il est bien entendu que r et l représentent les valeurs apparentes de la résistance et de la self-induction du circuit secondaire et font fonctions
- de la période t = —-, ainsi que nous l’avons
- expliqué à plusieurs reprises. Si, par exemple, le volume et la forme de la bobine d’induction sont donnés, en désignant par n et n’ respectivement les nombres de spires secondaires et primaires, l’intensité du champ magnétique est proportionnelle à (nt+n’ i’), et l’énergie dissipée par les courants de Foucault est proportionnelle au carré de cette intensité. Soit :
- Q —
- I
- e -x
- j:
- t T X
- {ni 4* nf f7)1 dt
- = 5 ««*'*+ 5 « "'2 1,1 + J * /
- T
- dt
- l’énergie ainsi dissipée dans l’unité de temps. Les coefficients tnz et e m’2 représentent les accroissements apparents de résistance des circuits secondaire et primaire par suite du développement des courants de Foucault. Quant à tnn', ce n’est autre chose que le coefficient que nous avons désigné ci-dessus par la lettre N.
- Cas d’un circuit quelconque. — Nous avons vu dans les paragraphes précédents que le rôle des appareils étudiés, téléphones, condensateurs, etc.,
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- consiste à introduire dans le circuit une résistance et une self-induction apparentes (variables avec la
- période t= — 1, et dans certains cas une force
- électromotrice périodique simple. Il en résulte que si un réseau quelconque de conducteurs comprend des appareils de cette nature, l’intensité du courant dans une branche quelconque pourra se calculer par la méthode de Kirchhoff généralisée (§ 191). On abrégera considérablement les calculs en employant les notations indiquées dans la note du § 215, c’est-à-dire en remplaçant, pour chaque branche du réseau, la somme
- (r*’ + / par ri, sauf à remplacer dans la formule finale le coefficient {r +/
- Soient, par exemple, deux branches, A M B et A N B, entre lesquelles le courant principal i se divise en deux fractions 4 et 4 telles que :
- il 4- h = i.
- sont des fonctions périodiques simples, cftte;çxr pression prend la forme : ir-4*
- Va — Vn = — (KE + K' gf) + (p « + X £0 ; (l(f)
- ‘ i ' : : î
- où K, K', p et X sont des fonctions de la période^ que l’on calcule aisément. On peut énoncer'ce résultat en disant que l’ensemble des deux brani-ches A M B ei A N B équivaut à une seule branche de résistance p et de self-induction X, contenant
- une force électromotrice de laforme^KE -f j .
- Si entre les points A et B d’un circuit parcouru par un courant ; on intercale, non plus deux branches AM B et A N B, mais un réseau quelconque de conducteurs, dont l’un contient une force électromotrice H, on sait (§ 69, 30) que, en ne tenant point compte de la self-induction des branches du réseau, on a la relation simple :
- Va — VB = — K E + p i.
- Désignons par rt et r2 leurs résistances, par lx et 4 leurs coefficients de self-induction, par VA et VB les potentiels en A et B et supposons que la branche A M B contienne une force électromotrice E. On aura :
- Va — V« s= n ii 4- ii
- dii
- ~dt
- — E
- = rt h + ii
- dit
- d t
- Si lx et /2 étaient nuis, on déduirait très simplement de ces équations la relation :
- Va — Vb
- ---£_E +-Ü2- i
- ri + n n 4- rt
- qui exprime que l’ensemble des deux branches A M B et. A N B est équivalent à une seule branche de résistance - Tl J* qui contiendrait une
- ^ + *2
- E T
- force électromotrice égale à —(§ 69,3°). Pour
- r 1 + ^2
- tenir compte de la self-induction, on n’aura qu’à transformer cette relation de la manière suivante :
- K et p sont fonctions des résistances r des diverses
- branches. En remplaçant r par on
- trouvera donc encore laformule(io), qui est générale.
- On voit par là que le calcul de l’intensité i du courant développé dansune branche d’un réseau,b par une force électromotrice placée dans une autre branche quelconque pourra se diviser en deux parties :
- i° On calculera l’expression de i en fonction des résistances des diverses branches, abstraction faite de la self-induction.
- 20 On remplacera dans cette expression les résistances r par les symboles et l’on
- effectuera suivant la règle du § 213, les multipliions et divisions de symboles tels que ^-j-4
- (rî + hTt) ,... de manière à obtenir finalement pour i une expression de la forme :
- Va — v„ =
- , , d
- rt 4- h Tt
- ri 4- n 4- (/1 4- /s) ^
- E 4-
- \rt+hi)(ri+hTt).
- ri+n 4- (/i4-/î) ^
- Dans le cas où les quantités E,/, (Va — VB )
- ^ £____________
- f = üE+l> —jj- = yja* -f b% E0 sin m {t — 6) :
- La règle précédente s’étend au cas d’un réseau comprenant des circuits primaires et secondaires
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- reliés par "des bobines d’induction. Elle s’étend également au cas où le réseau comprend une ligne électrique d’un développement quelconque, 'puisqu’une telle ligne ne fait intervenir d’autres éléments que la résistance, la self-induction et la capacité électrostatique. Nous développerons au § 222 le calcul des coefficients K, K’, R et L relatifs à ce dernier cas.
- Vaschy.
- (A suivre.)
- TRANSMISSION SIMULTANÉE DES SIGNAUX TÉLÉGRAPHIQUES (»)
- AVANT-PROPOS
- M. le marquis L. Vianisi, directeur principal des télégraphes à Messine, a depuis quelques années, attiré l’attention des personnes compétentes par diverses publications touchant la transmission simultanée des signaux télégraphiques par un même fil.
- M. Vianisi a exposé à diverses reprises les diverses combinaisons d’appareils et d’installations qu’il a imaginées pour augmenter le rendement du Morse et du1 Hughes tels qu’ils existent. Il a. examiné ensuite une organisation des réseaux télégraphiques capable de tripler le trafic, et cela en n’ayant recours qu’aux appareils les plus usuels, déjà cités, le Hughes et le Morse. Selon , son expression, l’auteur, s’est proposé de résoudre le problème suivant :
- Faut-il demander un accroissement de capacité de travail des systèmes 'télégraphiques au perféctionne-ment mécanique de ces systèmes, ou faut 41 l’attendre de leur perfectionnement électrique ?
- « En tenant compte des dépenses, des soins nécessaires, de l’incertitude dans le fonctionnement, qui sont le grand défaut des systèmes basés sur les plus délicates combinaisons mécaniques, et en les mettant en regard de la simple application de la découverte d’Arago, je crois avoir, dit l’auteur, résolu le problème en faveur de la seconde de ces propositions. »
- Partant de là, M. Vianisi propose les solutions suivantes, qu'il a expérimentalement réalisées d’ailleurs en grande partie :
- i° Doubler la capacité de travail du Morse, tant sur les fils directs que sur les fils omnibus ;
- 2° Tripler ce rendement sur les fils semi-directs ;
- 3° Doubler la capacité de travail du Hughes Sur les fils directs ;
- 4° La tripler et rendre l’emploi du Hughes possible sur les fils semi-directs;
- 5° Obtenir que les stations d’un circuit omnibus puissent, en alternant deux à deux, se transmettre simultanément leurs télégrammes ; •
- 6° Rendre possible, moyennant une translation spéciale, la transmission duplex simultanée entre deux stations qui, en raison de leur éloignement, ne pourraient pas bien correspondre directement;
- 7° Obtenir deux transmissions dans le même sens, qui pourraient se faire toutes les deux au Morse, ou l’une au Morse et l’autre au Hughes, en même temps et sur le même fil.
- En raison de l’intérêt que présentent pour les réseaux télégraphiques de tous les États les propositions et les essais de M. Vianisi, nous avons cru bon de les examiner en détail.
- Dans une dernière étude, M. Vianisi propose la conversion des fils directs en fils semi-directs et démontre, en s’appuyant sur de sérieuses considérations, l’extrême importance des avantages techniques et économiques qui résulteraient d’un remaniement convenable des réseaux et de l’emploi du Morse, si simple, si peu coûteux, si facile à régler et entrant en ligne avec une puissance de travail triple de l’ancien rendement.
- Ceci dit nous laissons la parole à l’auteur.
- Paul Marcillac.
- 1
- De la transmission duplex en sens contraire par l'appareil Morse.
- On emploie des appareils écrivants qui produisent les signaux quand leur levier cesse d’être attiré par l’électro-aimant. Ces appareils, que l’on appelle « appareils doubles écrivants » et dont les
- (l) Tous lés droits d’inventeur et d’auteur sont réservés.
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-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLECTRICITE • h3
- ressorts exercent une attraction en sens contraire comme dans les relais, sont d’un usage très fréquent en télégraphie et leur prix ne dépasse pas celui des autres systèmes.
- La transmission simultanée est obtenue de la manière ci-après :
- Deux bureaux A B sont reliés entre eux par la ligne L. Lorsque, comme l’indique la figure i, au-
- Fig. 1
- cun des bureaux ne transmet, l’appareil m du bureau A est parcouru par le courant de la pilep et celui m’ du bureau B est traversé par le courant de la pile p'. Par conséquent, les leviers de ces deux appareils restent attirés par les électro-aimants, ce qui constitue, comme on le sait, l’état d’inertie. Les deux autres piles P et P' n’émettent pas, de
- leur côté, des courants d’une intensité appréciable, parce que, tout en étant identiques sous le rapport du nombre et de la nature des éléments, elles ont leurs pôles homonymes placés l’un vis-à-vis de l’autre sur la ligne L.
- Ce cas se produit, nous le répétons, quand les transmetteurs sont dans la position de repos dans
- Fig
- les deux postes, soit par suite de la suspension de la transmission, soit par le fait de la coïncidence d’un des moments de pause qui se produisent entre les émissions.
- Quand l’un des deux postes transmet, par exemple A (fig. 2), il se forme par l'intermédiaire du manipulateur / un circuit sans résistance, dans lequel circuleront les courants des piles P et p.
- N’étant traversé par aucun courant, l’électroaimant m se désaimanterait et ne retiendrait plus le levier, si le courant de la pile P' du bureau B (dont une partie va par le rhéostat r, tandis que l’autre partie parcourt 1 electro-aimant précité après avoir traversé les piles P et p qui fonctionnent simplement comme conducteurs) ne se substituait pas au courant de la pile p qui a cessé de
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- LA LUMIÈRE
- circuler, et ne prolongeait en conséquence l’aimantation qui maintient l’attraction du levier de rippareil ih.
- Par conséquent, les signaux transmis ne se produisent et ne doivent pas se produire à l’appareil du poste A qSlï éHTâ'if la transmission.
- Voyons maintenant comment ces signaux sont produits dans le bureau B qui les reçoit.
- Dans ce poste, les piles P' et p' sont reliées au point n' par leurs pôles de nom contraire.
- Elles peuvént être, comme on le sait, composées d’un nombre différent d’éléments (dans la règle c’est p qui en a le moins), mais les résistances de leurs circuits respectifs seront néanmoins proportionnelles à la force électromotrice de chaque pile. Comme la résistance que rencontre le courant du pôle positif de P' pour franchir le circuit allant à la terre du bureau transmettant A est par conséquent proportionnelle à celle que doit surmonter le courant du pôle négatif p' pour arriver à la terre du bureau B en traversant le rhéostat r', ces piles n’en forment qu’une seule qui aura au point n' une dérivation à partir de laquelle le courant ne se propagera pas vers fap-pareil m' ; ceiui-cisedésaimanteraetlâchera le levier, de Sorte que cet appareil produira les signaux transmis par le poste A (J). Il est clair que la transmission par le bureau B au bureau A s’effectuera dans les mêmes conditions que celles que nous venons de décrire, la disposition des com-unications étant la même dans les deux bureaux.
- Ce qui précède s’applique à la transmission simple.
- Quand à la transmission simultanée, on l’obtient de la manière ci-après.
- Lorsque les bureaux A et B ferment en même temps le circuit des manipulateurs 11', les courants des pilés P et p installées dans le poste A et ceux des pilés P' et p' dans le second (B) circuleront comme flous l’avons vu en circuit local, c’est-à-dire en dehors des appareils m et m' dont- les électro-aimants relâcheront les leviers, de sorte que les signaux seront reproduits en même temps par les appareils de chacun des deux buieaux.
- (*) Ainsi qu’on le verra par l’exposé de la théorie de ce système, que nous donnons plus loin, l’intensité du courant de la. pile Pf sera au point n' un peu plus grande que celle du courant de la pile p'.
- Mais cette petite différence n’affectera pas le fonctionne-du système dans une mesure appréciablement.
- ÉLECTRIQUE
- La figure i représente la table des appareils avec les communications disposées conformément' au système que nous venons de décrire. Elle est vue d’en haut et les communications qui se trouvent en dessous sont visibles, la table étant supposée transparente (*), '
- II
- De la transmission double en sens inverse avec des appareils Hughes.
- Pour appliquer cette méthode de double transmission aux appareils Hughes, il n’est pas nécessaire de modifier leur mécanisme. Il suffit seulement de donner une disposition différente aux fils servant au passage du courant électrique et de supprimer l’aimant de l’appareil en conservant seulement l’électro-aimant dont on réunit les cylindres de fer doux, à leur partie inférieure, £une lame de même métal. '
- Cet électro-aimant sera fixé à une pièce de bois dur ou de laiton ayant la même forme et les mêmes dimensions que l’aimant supprimé, pour pouvoir par ce moyen adapter l’électro-aimant de la manière ordinaire à l’appareil dont on veut faire usage.
- Dans le cas où la résistance ordinaire des bobines des appareils Hughes serait trop forte, on peut la réduire ou la compenser par l’emploi d’électro-aimants différents.
- Voyons maintenant comment notre système fonctionnera avec ses appareils Hughes ainsi modifiés.
- En étudiant la transmission duplex à l’appareil Morse nous avons vu que, comme m et m' (qui, dans le cas dont il s’agit ici représentent les électro-aimants adaptés pour cette transmission aux appareils Hughes) sont parcourus, à l’état de repos, par le courant de la pile p et respectivement de la pile p’ (fig. i), les armatures qu’ils commandent restent sous l’influence de leur attraction.
- Ce résultat est le même que celui que l’on obtient au moyen de l’attraction exercée par les aimants permanents dans le système ordinaire de l’appareil Hughes.
- Quand un poste (par exemple A dans la figure
- (*) Les plans des communications sont représentés dans les figure 1 à 9, que l’o cuvera à la fui de notre étude;
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ * n3
- 2) opère la transmission, le manipulateur t qui, dans le cas présent, est naturellement la touche de l’appareil Hughes, ferme un circuit sans résistance au-delà duquel les courants des piles P et p ne circulent plus.
- Par conséquent, tandis que l’armature de l’appareil m au poste A continuera à rester attirée par l’action de la pile P' du bureau B, celle de l’appareil m' de ce dernier poste se détachera de l’électro-aimant dans lequel aucun courant ne circule plus, et permettra ainsi au levier imprimeur de reproduire le caractère correspondant.
- Quand les deux postes A et B transmettent simultanément, les piles Pp et P'p' restent intercalées dans les courts circuits fermés par les manipulateurs / et t’ ; les électro-aimants m et m' exclus de ces circuits se désaimantent et lâchent simultanément|les armatures, qui produisent alors dans chaque bureau l'impression de la lettre transmise.
- Dans la figure 2, nous avons représenté le plan des communications d’un bureau disposé pour travailler en duplex avec l’appareil Hughes.
- 111
- Théorie du système et règles servant à déterminer la force èlectromotrice nécessaire à son application.
- Dans-ce système, on a admis comme règle générale que l’intensité avec laquelle le courant doit agir sur l’électro-aimant de l’appareil est à peu prés égale à celle qui fait fonctionner ordinairement les appareils Morse et Hughes.
- Nous désignerons par I cette intensité normale du courant qui doit agir sur les appareils dans le système dont nous nous occupons, en faisant remarquer que ce courant peut être alternativement développé, dans chacun des deux appareils en action, de deux manières différentes, à savoir :
- i° Par les deux piles locales pp', quand (fig. 1) tous les deux bureaux sont à l’état de repos ou font, dans le même moment, une pause dans la transmission ;
- 20 Par les piles de lignes P ou P' quand un bureau transmet (fig. 2) et que la pile du bureau récepteur agit sur l’appareil du bureau qui opère la transmission.
- Pour la bonne marche du système, il faut que l’intensité précitée soit approximativement égale
- dans les deux cas; il faudia donc fixer rèn conséquence l’énergie des piles à employer pour ces transmissions.
- Nous avons encore à faire observer :
- a) Que les bobines de résistance r, r’ ont une résistance égale à celle de l’appareil augmentée de celle de la pilé locale ;
- b) Que les appareils m, m' appartiennent au système ordinairement en usage et qu’ils ont. par conséquent, une résistance donnée ;
- c) Enfin, que les piles locale p, p’ ont un nombre déterminé d’éléments constant ipour tous les cas et remplissant la condition, ci-dessus mentionnée, que le courant doit avoir dans l’appareil l’intensité normale 1.
- Passons maintenant au calcul des piles de lignes employées dans le système en question.
- En admettant que la pile de ligne d’un bureau soit, dans la pratique, égale à celle de l’autre, nous désignerons par :
- I’ l’intensité du courant de la pile ;
- N le nombre des éléments qui la composent ;
- F la force électromotrice de la pile ;
- e la force électromotrice d’un élément;
- R0 la résistance de la pile ;
- ra la résistance d’un élément ;
- ^ la résistance extérieure du circuit;
- R’ = R„ -(- Rj la résistance totale, extérieure et intérieure du circuit.
- L’intensité du courant de la pile de ligne serk
- N<?
- donnée par la formule I = ——p— ; comme on
- connaît la valeur de e et r0, et comme il est possible de calculer (ainsi que nous le faisons plus loin) celle de Rj, il reste à déterminer les inconnues 1’ et N.
- En résolvant l’équation par rapport à N, on obtient
- r Ri
- e — r.V
- N
- (I)
- Quant à R^ soit la résistance externe que l’on doit calculer à partir du point neutre «' (nous dirons plus tard pourquoi nous considérons ce point comme une terre) jusqu’à la terre T, par la bifurcation au point b dans les deux conducteurs, appareil m et la bobine de résistance r, cette résistance sera donnée par la relation —
- Rt = L +
- (j$T+w)x
- pxP , . *
- *7-5 + »» + '
- P + P
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ,116
- et, en simplifiant, on peut admettre avec une grande approximation :
- Rt = L +
- (p 4- m) r p + m t r'
- En ce qui concerne maintenant la valeur de l’intensité F, il sera facile de la fixer si l’on considère qu’elle doit être le double de l’intensité normale I, soit P = 21, puisque, comme le courant de la pile P' se bifurque au point ben deux branches ayant une résistance égale, à savoir celle de l’appareil et celle de la bobine de résistance, il n’entre seulement que la moitié du courant dans l’appareil m ; par conséquent
- En substituant dans la formule (i) à F et R, leurs valeurs que nous venons d'obtenir ci-dessus, nous aurons pour N la valeur ci-après :
- N «=
- 2 I X
- (\ , (p + m) xr\ V p Mm +; r )
- C — 2 T I
- ^2)
- Nous avons dit précédemment que le point n' peut être pratiquement considéré comme une terre où aboutissent les circuits des piles P' etp'.
- La preuve en est que si l’on réunit dans ce points les courants à signes contraires de piles qui sont d’une intensité un peu différente, il ne s’y produira qu’une faible tension électrique. En effet, l’intensité du courant de la pile, locale p' agissant dans le circuit de l’appareil m' était représentée par
- m'-Yp' + r1 m+p+p+tn 2tn+2p
- E
- m +p’
- et comme F = 2I, on aura donc aussi :
- D’un autre côté, l’intensité, que nous appelons 10, du courant de la pile p' au point n' considéré corpme la terre, sera déterminée par la formule
- trera que F, c’est-à-dire le courant de la pile de ligne, est un peu plus fort que celui du courant \0 de la pile locale, soit dans la proportion de m -J- 2 p : m + p.
- Cette légère différence ne produira aucun inconvénient dans la pratique.
- En effet, elle représente une prédominance égalé à 1 — 1„ du courant de la pile Pr sur celle de la pile p’, mais le faible courant qui restera libre au point n' ne traversera pas intégralement l’appareil m', parce qu’il se pailagera en raison inverse de la résistance des conducteurs m' et p' r
- Comme, en outre, le courant de la pile P' neutralise l'effet du courant de la pile pr dans l’appareil m', il est clair qu’avant que le courant de la pile P' produise un changement de polarisation dans l’électro-aimant, il doit être survenu dans ce dernier un affaiblissement de magnétisme déjà existant, qui, dans un moment donné, permettra au levier sollicité par le ressort de rappel de se détacher subitement de l’armature; et quand après la désaimantation complète de l’électro-aimant, le faible flux du magnétisme de signe contraire pourra se produire, le levier ne pourra pas être déplacé à cause de la distance qui le séparé de l’électro-aimant.
- Toutes les fois qu’on voudra établir approximativement (presque entièrement) la balance entre les forces des piles précitées, il suffira d’employer pour la pile locale des éléments d’une petite résistance, par exemple des Callaud de grandes dimensions, ou bien de distribuer les éléments de la pile ordinaire sur le double de la superficie habituelle.
- Voici maintenant une application pratique de la théorie que nous venons d’exposer :
- Si, dans le premier cas,
- e = 1 volt ;
- rc m 15 ohms, et qu’on ait par conséquent,
- />=// = 15 r„ ~ 22ohms pour la résistance de h pile locale de 15 éléments, et si
- r = r' = 825 ohms pour chaque bobine de résistance,
- m = m‘ = 600 ohms pour chaque appareil, nous aurons, pour la force électromotrice :
- f.=
- _E_ + P'
- E
- »».+ 2 P
- <4)
- Par conséquent, le rappro;hement des valeurs d’F et \0 obtenues par les équations (3) et (4) mon-
- E = 15 ^ = 15 volts;
- pour la résistance du circuit local :
- R = r + p + m =* 82> + 225 + 600 = 1650 ohms
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- ”7
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- L’intensité du courant dans l’apparei} sera donc :
- r 1 = ^ = 0,009 ampères.
- Dans le 20 cas, on applique la formule (2) dans -laquelle 1 = 0,009 ampère ; p = 225 ; m = 600;
- = 825 ; e — 1 volt; rQ = 15 et si nous posons enfin pour la ligne : L = 3ooo ohms, nous obtiendrons
- (. (225 + 600) x 82ç\ j000 +-22S + 6ôoV8^)
- — 2 X 15 X 0,009
- = 84 éléments
- interne de la même pile, soit 84 X 15 = 1260, et
- par conséquent on aura V = -------0,018 am-
- r 34124-1260
- père comme intensité du courant, dont la moitié seulement passera dans l'appareil, soit 0,009 ampère.
- Nous calculerons, pour terminer, de combien le courant de la pile de ligne dépasse en intensité celui de la pile locale, au point n ou nr.
- L’intensité du courant de la pile locale sera de :
- 5= L = °)0,4 ampère,
- „ La résistance du circuit de la pile de ligne P' au lieu de 0,018 ampère que nous avons obtenu sera de 3412 ohms, augmentée de la résistance pour le courant deJ là pile de ligne ; mais la dififé-
- Fig. 3
- rence de 0,004 ampère se répartit sur1deuxjcon-ducteurs (bobine de résistance et appareil) en raison inverse de leur résistance respective, et nous aurons donc pour la branche du courant dans l’appareil, l’intensité ci-après :
- 0,005 x
- 825 4- 225 600 4- 835 + 325
- = 0,0035 ampère.
- - Pour les raisons que nous avons déjà indiquées, ce faible courant ne saurait troubler en aucune façon la marche régulière du sytème.
- IV
- De la translation applicable à la transmission duplex en sens inverse soit avec les appareils Morse, soit avec des appareils Hughes.
- La fonction du système, dont il est ici question,
- consiste dans la reproduction des signaux au moyen du même appareil qui sert à la réception.
- La figure 3 montre le dispositif de cette translation.
- Il se compose de deux groupes; celui qui est indiqué par la lettre g comprend le relais à gauche et les deux piles P p; l’autre g' contient le relais à droite et les deux piles V p'.
- L’un des relais reçoit les signaux venant de la ligne L et les retransmet à la ligne L', tandis que l’autre reçoit de la ligne L' et opère la translation sur la ligne L. Après ce que nous avons dit précédemment, à l’occasion de la description de la correspondance duplex directe, il suffira pour comprendre comment cette translation s’effectue, de considérer le relais d’un groupe comme le manipulateur de l’autre groupe.
- En effet, si les signaux proviennent de la ligne L, le n° 1 (levier) du relais à gauche, se détachera du n° 3, vis supérieure sans fonctions électriques,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 'lis
- ! pour se porter sur le contact inférieur n° 2, et fermer les piles P' p’ du groupe g' en court circuit, comme le ferait le manipulateur dans la double transmission directe (fig. 2 et description y relative); par conséquent les signaux provenant de la ligne L seront exactement retransmis sur la ligne ; L' et,'vice versa, ceux de la ligne L' sur la ligne L. •. Quand le poste viendra à recevoir simultanément des Signaux des deux lignes, les relais fonc-; tibuneront en même temps et fermeront ainsi le court circuit des piles de deux groupes ; on effectuera ainsi simultanément la translation des signaux venus des deux lignes.
- La-figure, 3 donne le plan des communications d’une table d’appareils disposée pour cette translation.
- La manière de régler les relais pour la translation dont il s’agit n’exige aucune instruction spéciale, puisqu’elle est identique à celle de la translation ordinaire qui se résume dans l’établissement d’un juste rapport entre les forces opposées du magnétisme et des ressorts de rappel. Dans les conditions égales d’intensité, un relais qui est bien réglé pour la translation ordinaire sera aussi bien ajusté pour la translation que je viens de décrire.
- V
- De la transmission triplex avec des appareils Morse et Hughes.
- La translation dont nous venons de donner la description constitue également un moyen d’effectuer la transmission triplex, c’est-à-dire la correspondance simultanée entre trois bureaux installés dans un même circuit.
- Pendant qu’ils fonctionnent comme translateurs, les deux groupes du poste intermédiaire •pourront, l’un aussi bien que l'autre, transmettre des signaux au bureau qui leur envoie ceuxdo nt dis opèrent la translation.
- Admettons qu’on ait trois postes A, B, C reliés ,par les deux sections de ligne L et L’ (fig. 4).
- Au moyen des manipulateurs t tu le bureau A •et lç bureau B (groupe g) se transmettent simultanément des signaux l’un à l’autre, sur la section de ligne L.
- Par conséquent l’appareil m de A et le relais S de B reproduisent tous deux les signaux du poste correspondant, mais comme les signaux de A sont
- adressés au poste G, le relais S en effctue la translation sur l’autre section de ligne L'.
- On a de cette manière deux transmissions en sens contraire sur la section de ligne L et une (une translation) sur la section L'; mais comme deux transmissions en sens contraire peuvent encore avoir lieu Sur cette dernière section, on en aura une autre de C à B qui sera reçue par l’appareil m' du groupe g\
- Dans le cas donc que nous venons d’examiner, le poste B tient, par une disposition convenable des inverseurs I, V, son groupe g prêt pour la translation des signaux de A sur la section de Jigne U, au moyen du relais S, tandis que son groupe g' est en état de recevoir sur l’appareil m* les signaux arrivent du poste B.
- Nous pensons qu’il ne sera pas inutile d’expliquer ici d'une manière un peu plus détaillée ce que nous avons dit précédemment au sujet de la réalisation de la translation et de la triple transmission qui en est dérivée.
- Ainsi qu’on peut le voir par la figure 4, les deux groupes d’appareils du bureau B sont composés chacun d’un manipulateur, d’un relais, d'un appareil récepteur, d’une bobine de résistance et d’une inverseur, désignés pour le groupe g par les lettres tSmrl et pour le groupe g* par les mêmes lettres pourvues du signe
- Les lettres tf dans le poste B peuvent représenter aussi soit des manipulateurs Morse soit des claviers des appareils Hughes, et, pareillement, m et m* peuvent être considérés soit comme des appareils récepteurs Morse soit comme des électro-aimants remplaçant les aimants permanents des appareils Hughes (voir la double transmission des appareils Hughes).
- Quand le bureau B doit échanger par Son groupe g des correspondances avec le bureau A, le relai S sera exclu du circuit et l'appareil m sera intercalé dans le circuit par l’intermédiaire de l’inverseur I dont la petite tige sera poussée sur le contact 2. Si, par contre, le groupe g doit effectuer la translation, l’appareil m sera alors exclu du circuit et le relais y sera intercalé par le déplacement de la petite tige précité, qui se portera alors sur le contact 1.
- La même chose aura lieu pour la correspondance entre le bureau C et le groupe g' du poste B. Dans le premier cas la petite tige de l’inverseur 1' sera poussée sur 2 et dans le deuxième cas sur i.
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- 119
- Pour faire encore comprendre plus facilement la manière dont on obtient la translation, nous rappellerons que dans ce système la reproduction des signaux par le bureau récepteur est subordonnée à la fermeture en court circuit des piles du bureau transmettant, et nous ferons observer que cette fermeture (que les postes extrêmes A et C effectuent seulement au moyen des manipulateurs) est obtenue dans le poste de translation B soit au moyen des manipulateurs comme dans les autres bureaux, soit au moyen des relais S et S' qui font la translation, en fermant par le contact entre 1 et 2 un autre court circuit, tel que celui qui est fermé entre les contacts ! et 3 des manipulateurs des postes extrêmes.
- Par conséquent, tous les deux groupes g et g'
- peuvent fermer un circuit sans résistance par lè manipulateur et un autre par le relais, selon que le groupe doit transmettre ou effectuer la translation.
- En résumé, le relais du poste de translation travaille en répétant automatiquement les mouvements du manipulateur du poste qui effectue l'a translation.
- Par suite de cette disposition, ce système se prête aux combinaisons ci-après : 1
- Double transmission avec translation.
- r A transmet à JC — C transmet à A ;
- 2° A — à B — C — à A ;
- 3° A - à$c;—:b - à?A ;
- 4° A — à:ci— c — à B ;
- 3° B - aie —JC - à A.
- .1 i1 il
- Fis.
- Transmission triplex.
- i° A transmet à C — C transmet à B — B transmet à A ;
- 20 C transmet à A — A transmeta B —'B transmet à C ;
- 3° A transmet à B — B transmet à A et C ;
- 4° A et C transmettent à B — B transmet à A ;
- 30 A et C transmettent à B — B transmet à C;
- 6° B transmet à A et C — A transmet à B ;
- 70 B — à A et C — C — à B.
- Ainsi qu’on le verra clairement, et comme l'expérience l'a confîmé dans la pratique, la capacité de travail des systèmes Morse et Hughes est portée au triple de celle que l’on obtient dans la transmission simple. Quand on fait usage d’un seul fil la direction de la transmission alterne entre les tié et 2e combinaisons de la transmission triplex, qui, dans la pratique, peuvent donner les résultats les plus utiles et être les plus en usage ; mais si on emploie deux fils, ils resteront constamment
- affectés l’un à la première et l’autre à la seconde des combinaisons précitées, au grand avantage du service. Avec l’emploi de deux fils, l’application du système sera plus que relativement avantageuse, parce qu’on ne sera pas obligé d’interronn pre le travail pour demander des répétitions ou d’accuser les réceptions, ni pour changer le sens de la transmission. ,
- 11 vaut donc mieux l’appliquer de cette manière quand on a l’occasion d’utiliser une si grande capacité de travail et d’en faire profiter trois bureaux ayant un trafic très important.
- Avec deux fils desservis par de bons employés,-on pourrait facilement transmettre au Morse 1S0 télégrammes et au Hughes 360 télégrammes dans l’espace d’une heure.
- Voici les principales règles à suivre pour lq service de la correspondance sur un seul fil: .
- i° La transmission s’effectuera alternativement dans la direction de la première et celle de la 'seconde combinaison, en faisant l’inversion âpres
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- 120
- chaque série de io télégrammes pour le système Morse et de 20 télégrammes pour le système Hughes. Un télégramme de cent mots et au-dessus comptera pour une seule série.
- 20 Si un bureau ne parvient pas à lire un mot quelconque, il répétera (en l’intercalant entre deux signes convenus) le dernier mot qu’il aura exactement reçu, et le poste auquel ce mot ainsi contresigné sera transmis, le retransmettra, en le contresignant de la même manière, au bureau auquel incombe la répétition demandée.
- En supposant, par exemple, que, dans le 1e1'cas de la transmission triplex, le bureau A ne puisse plus lire un télégramme après le mot nolo, il transmettra ce mot entre deux signes de soulignement (*) au poste C.
- En y ajoutant les mots : pour A et en faisant le même soulignement, le bureau C transmettra ce mot sous la forme : pour A nolo, au bureau B qui donnera à A la répétition demandée.
- II n’en sera pas autrement quand la répétition Sera demandée par le bureau B ; en transmettant la demande au bureau C, le poste A y ajoutera l’indication pour B; enfin, si la demande est faite par C, le bureau B ajoutera l’indication pour C. En somme, la demande d’une répétition doit parvenir au bureau qui doit la donner avec l’indication du bureau qui la réclame. A la fin de chaque série, la réception sera annoncée comme il suit : le bureau C donnera : «r iode A » et le bureau B ajoutera la provenance, en donnant le signal : «Cf 10 de A ». Pour la réception du bureau B, A fera la même chose en la retransmettant sous la forme « B r 10 de C », et finalement celle de A sera retransmise de la même manière par B, par le signal «A r 19 de B ».
- On suivra le même procédé quand la corres-pondancé sera effectuée d’après la 2e combinaison.
- Ainsi que l’essai pratique de ce système entre les bureaux de Messine, Palerme et Catane l’a prouvé, les agents acquièrent en peu de temps l’habitude nécessaire pour que le service s’effectue rapidement sans aucun retard.
- Dans la planche IV, nous donnons les plans des Communications de la table du bureau fî pour la correspondance avec les appareils Morse, et dans
- (*) La parenthèse étant employée pour les indications éventuelles; pourrait donner lieu à des malentendus.
- la planche V celui des communications du même bureau pour la transmission à l’appareil Hughes.
- Il reste entendu qu’on emploiera aussi, dans le cas dont il est ici question, pour les bureaux A et C : les communications représentées par la planche I, pour la transmission Morse et celles de la planche II pour la transmission Hughes.
- VI
- Transmission simultanée en sens inverse entre deux bureaux d’un circuit omnibus. -,
- Pour cette combinaison il faut faire usage d’un manipulateur spécial, c’est-à-dire d’un manipulateur pourvu de 4 pièces de contact disposées de façon à ce qu’elles puissent se réunir ou se séparer, quand le manipulateur fonctionne, sans que la ligne reste isolée.
- Ce manipulateur n’est pas nouveau ; on en trouve la description détaillée accompagnée des figures correspondantes dans le Bullettino telegra-fico du mois de Mars 1879.
- 11 n’a pas cessé de bien fonctionner depuis 1875 sur les lignes de la Confédération suisse, qui a adopté un des systèmes de transmission simultanée imaginés par l’auteur de la présente brochure. MM. Hasler et Escher de Berne le construisent avec une extrême précision, au prix très modique de 30 francs la pièce.
- Ainsi que l’expérience l’a démontré par le long usage qui en a été fait en Suisse, ce manipulateur n’est pas facilement gâté ou dérangé, et il se comporte dans la pratique presque comme un transmetteur Morse ordinaire.
- Le manipulateur que nous employons dans la combinaison dont il s’agit ici a presque la même construction, mais les fils de communication sont disposés un peu autrement.
- Nous donnons ci-après une courte description de ce manipulateur, qui est nécessaire pour la transmission simultanée entre deux bureaux d’un circuit omnibus
- Il se compose de 4 pièces ou assemblages dé pièces métalliques isolées l’une de l’autre et portant les numéros r, 2, 3 et 4 correspondant aux points de contact mobiles entre ces parties du manipulateur. , . ‘
- La pièce désignée sous le n° 1 consiste dans le petit levier a (voir fig. 3 et 6) qui, quoiqu’il soit
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 121
- fixé au levier principal L, est pourtant isolé de cetté pièce.
- La partie représenteé par le n° 2 comprend le grand levier L, le petit levier ar fixé au premier (sans l’interposition d’aucune pièce isolante) et l’appendice métallique n, sur lequel les deux
- - . Fig- 6
- petits leviers a a' sont poussés à l’état de repos par la fourchette p (fig. 6, 7 et 8).
- La partie indiquée sous le n° 3 consiste dans la borne vissée k (fig. 6 et 7).
- Il résulte de ce dispositif que, lorsque le manipulateur est en repos, le n° 1 (le petit levier a) et le n° 2 (le grand levier L) sont en contact par l’intermédiaire de l’appendice n, tandis que le n° 3 (borne k) et le n° 4 (borne hr) restent isolés.
- Pendant la transmission, il s’établit un contact entre le n° 1 (petit levier a) et le n° 3 (borne k), en même temps qu’il s’en établit un autre dans le n° 2 (petit levier a’) et le n° 4 (borne hf) et que la communication entre le n° 1 et le n° 2 reste interrompue, par ce fait que le petit levier a s’est déta- , ché de l’appendice métallique n (fig. 7).
- En résumé :
- A l'état de repos le n° 1 est en communication avec le n°.2, et 3 et 4 sont isolés.
- Dans la transmission, le n° 1 communique avec le 3 et le n° 2 avec le 4.
- Ce qui précède servira à faire comprendre le
- Fig. 6
- diagramme (fig. 9) à l’aide duquel nous décrirons la transmission simultanée entre deux bureaux d’un circuit omnibus.
- Dans le diagramme ci-dessus, les manipulateurs ne sont pas représentés graphiquement ; on y a seulement reproduit leurs points de contact mobiles par les numéros correspondants 1, 2, 3 et 4.
- Sachant, d’après ce que nous avons dit ci-dessus, quels sont les points de contact qui sont re-
- liés et ceux qui sont interrompus, suivant que le, manipulateur se trouve à l’état de repos ou abaissé, on pourra, en suivant le circuit électrique qui résulte de l’une ou l’autre de ces positions, com-
- Fig. 7
- prendre clairement comment fonctionne notre système dans le cas dont il s’agit ici.
- La figure 9 nous montre 5 bureau* installés sur la ligne L, qui communique avec la terre aux postes extrêmes 1 et 5.
- Quand tous les bureaux sont au repos, aucun courant ne circule dans la ligne, la pile de ligne P et la pile locale p étant isolées dans chaque poste.
- Lorsqu’un des bureaux transmet, il intercale (par suite du contact entre le n° 1 et le n° 3 du manipulateur) sa propre pile P dans le circuit de la ligne L où se propage un courant qui fait fonctionner, par l’attraction, comme dans la transmission ordinaire, les appareils récepteurs m de tous les bureaux, y compris celui auquel la transmission est destinée.
- Dans le bureau qui effectue la transmission, le signal transmis n’est toutefois pas répété, parce-qu’en même temps qu’il s’établit un contact entre le n° 1 et le n° 3, il s’en produit aussi un autre dans le manipulateur entre le n° 2 et le n° 4 qui ferme un circuit local, dans lequel le courant de la pile p paralyse l’action de la pile P sur l’appareil récepteur m.
- Fig. 8
- Lorsque les deux bureaux transmettront en même temps, les deux piles P, P émettront un courant qui s’additionnera dans la ligne L, et bien qu’il y ait, dans les circuits locaux des deux offices qui font la transmission, le courant opposé des piles respectives/), ces dernières ne pourront pas neutraliser l’action du courant des deux piles P, dont l’intensité sera le double de celle du courant de la pile/> dans chacun des deux appareils, qui fonctionneront par conséquent simultanément.
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- 122
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- .. Pour que l’intensité des deux courants soit égale, les résistances des deux circuits, à savoir celle de la ligne (y compris les bureaux) et celle du circuit local dans chaque poste doivent être proportionnelles aux forces électromotrices des piles P et p.
- Supposons donc que, dans le cas qui nous occupe, la ligne ait une résistance de 2000 ohms, que les cinq appareils des bureaux en aient une de 3000 ohms, que celle de la pile du bureau en activité (55 éléments) soit de 825 ohms, ce qui donnerait par conséquent une résistance de 5 825 ohms, pour tout le circuit de ligne ; si en outre le circuit local comprend un appareil d’une résistance de 600 ohms, une bobine de résistance d’aussi 600 ohms et une pile de 13 couples d’éléments avec une résistance de 193 unités, soit 600
- + 600 -f- 195 — 1395 ohms pour tout le circuit local, nous aurons pour le circuit de la ligne :
- | = 1 = = 0,0094 ampère,
- et pour le circuit local
- E' 1 a *
- i = 0,0092 ampere,
- R' 139Ç
- soit très approximativement une intensité de 9 milliampères dans tous les deux circuits précités.
- Ainsi que nous l’avons dit ci-dessus, les bureaux ont une bobine d’une résistance r égale à celle de l’appareil récepteur, et une pile locale de 13 élémentsfC).
- - - Fig.
- .. Comme on l’a aussi vu, les courants doivent avoir dans les appareils une intensité normale d’environ 9 milliampères.
- j Nous ferons encore observer que, comme l’unique fonction du courant de la pile p consiste à combattre le courant de la pile P dans l’appareil du bureau qui opère la transmission, et de le neutraliser ou de l’affaiblir, afin qu’une légère prédominance du premier sur le second, ou vice-versa, ne fasse pas sortir de son repos l’appareil récepteur du bureau qui transmet, il ne sera pas nécessaire d’établir une balance rigoureuse entre ces deux courants, et l'on pourra ajnsi avoir dans la pratique une grande limite de tolérance pour les variations d’intensité provenant 4e l’inconstance de l’isolation de la ligne.
- JQans la planche VI nous donnons le plan des communications d’un des postes extrêmes considéré comme le bureau de tête du circuit ; dans la planche Vil celui des communications de l’autre bureau extrême, considéré comme le dernier poste du circuit : enfin dans la planche VIII le
- \ï
- plan des communications d’un bureau intermédiaire quelconque.
- Luigi Vianisi.
- {A suivre.)
- A PROPOS DES TRAMWAYS ÉLECTRIQUES
- Les tramways électriques se sont, on le sait, considérablement, développés en Amérique dans ces derniers temps. L’arrangement mécanique en a été complètement décrit dans les colonnes de ce journal, surtout par M. Richard.
- En parcourant ces articles on se rend compte facilement que la partie technique de cette question est entièrement résolue et que l’établissement d’un tramway électrique n’offre pas plus d’imprévu que le tracé et l’exploitation d’un chemin
- (*) Si l’on fait usage, comme en Italie, de la pile Callaud ou d’une autre semblable.
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- de fer. On sait que le système presque uniquement adopté en Amérique est celui dans lequel le courant est amené par des fils aériens, le retour se faisant par les rails formant terre.
- On peut donc se poser la question de savoir pourquoi ces tramways électriques, qui ont été inventés et appliqués d’abord en Europe, ne s’y sont guère développés, tandis que leurs progrès ont été très rapides en Amérique.
- C’est qu’à côté de la partie technique, il existe toute une série de considérations d'un genre différent, et c’est de celles-ci que nous voulons dire quelques mots.
- Ce sujet est à l’ordre du jour ; on ne peut pas lire un compte rendu de séance d’électriciens ; dans lequel il ne soit question des tramways électriques.
- 11 y a peu de journaux périodiques dans lesquels on ne rencontre un ou plusieurs mémoires relatifs à ce sujet. Par exemple, on rencontre, dans un des derniers numéros d’un journal électrique anglais (*), un curieux article s’adressant aux promoteurs des tramways électriques.
- L’auteur de cet article se place à un point de vue tout spécial et semble s’être donné pour tâche de démontrer que les tramways électriques, excellents pour les Américains, ne sauraient convenir aux habitants de la vieille Angleterre. Le raisonnement est assez spécieux; il convient d’en citer quelques passages, ou tout au moins d’en donner le sens.
- Notons d’abord que l’auteur anonyme ne s’attaque pas seulement aux tramways électriques, mais aux tramways en général. L’excellence des routes publiques, le bon marché des omnibus et des voitures de place, dit-il, rendent l’établissement des tramways peu nécessaire en Angleterre.
- D’autre part, d’après lui, une certaine partie du public ne serait pas bien disposée à l’égard de ce mode de transport. Les classes très aisées les ont en horreur. Au Parlement, on rejette systématiquement tous les projets de loi tendant à l’établissement des tramways; on ne veut même pas en entendre parler dans les quartiers riches, où l’on signe force pétitions tendant à démontrer que ces nouveaux chemins seraient parfaitement inutiies, et même nuisible à la propriété bâtie.
- L’auteur cite à ce sujet le fait que plusieurs
- belles chaussées bordées de magnifiques propriétés ont été abandonnées par leurs riches habitants aussitôt qu’une ligne de tramway y a été construite. Les somptueuses résidences se sont transformées en habitations bien plus modestes. Il dit,' ce qui nous étonne fortement, que tout le monde a pu remarquer que des milliers de citadins ne voudraient pas aller en tramcar, préférant l’omnibus. Cette assertion a lieu de nous étonner, car tout le monde a pu remarquer qu’à Paris c’est l’inverse qui se produit.
- L’auteur ajoute que malgré leurs prix plus élevés les omnibus ont toujours de nombreux clients ; ce n’est que par des tarifs très réduits, des voitures très confortables et une exploitation parfaite que les tramways ont pu accaparer la clientèle ouvrière.
- 11 saute aux yeux que si les tramways peuvent réaliser le problème difficile de concilier des pri* plus bas avec des voitures mieux aménagées et un service mieux organisé, ils doivent bien évi-: demment avoir la faveur du public, et nous ne voyons pas pourquoi les ouvriers seraient seuls en Angleterre à profiter de ces bienfaits.
- Nous croyons qu’en France les conditions sont différentes et que les tramways satisfont plus le goût du public que les omnibus; toutes les fois qu’une ligne d’omnibus est remplacée par une ligne de tramways, le public pense avec raison avoir gagné au change à tous les points de vue, et l’on peut ajouter que chaque fois qu’on a substitué la traction mécanique à la traction par chevaux, le$ voyageurs n’ont pas fait défaut
- On constate, par exemple, que sur la ligne de tramways de Levallois, où, on le sait, il existe des voitures actionnées par des accumulateurs, ces voitures font régulièrement des recettes plus élevées que les autres.
- 11 paraît d’ailleurs, toujours d’après l’auteur dé l’aiticle en question, que la situation pécuniaire des tramways, en général n’est pas florissante en Angleterre ; sur cent compagnies soixante au plus arrivent à faire leurs frais et à payer un dividende aux actionnaires ; encore ce dividende est-il le plus souvent très faible ; il ne s’élève à io o/o que dans quatre ou cinq cas sur cent.
- Nous n’avons pas de statistique de ce genre en ce qui concerne la France et nous, ne savons pas si les compagnies font ici d’aussi médiocres affaires qu’en Angleterre. ,
- Ce qui a contribué le plus â généraliser I’em-
- (l) Electrical Review, de Londres, n" du 27 juin i8qo.
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- ploi des tramways électriques en Amérique, ce serait, d’après l’auteur anglais, le mauvais état des routes américaines et l’absence totale d’omnibus et de voitures de place.
- Les tramways seraient dans ce pays l’unique moyen de communication dont se servent tout aussi bien le millionnaire que l’homme de peine. 11 faut d’ailleurs remarquer que ce sont en grande partie les spéculateurs sur terrains qui sont les propagateurs de ces tramways.
- C’est un fait notoire que partout où une ligne de tramways électriques a été établie la valeur du terrain longeant la route a considérablement augmenté ; souvent elle a doublé ou triplé.
- La vitesse moyenne des tramways électriques atteint en Amérique près de 20 kilomètres à l’heure, tandis qu’avec la traction animale on n’arrive pas à la moitié de ce chiffre; il paraît qu’en Angleterre la vitesse maxima des tramways pour n’importe quel genre de traction est limitée légalement à 13 kilomètres (8 milles) à l’heure, ce qui enlève déjà un de ses principaux avantages à la traction électrique,celuidetrerapide.
- Nous croyons que cette question de vitesse est beaucoup plus importante qu’on ne le croit en général. Un des avantages les plus positifs des inventions modernes est d’avoir diminué les distances. Toute l’organisation des postes et télégraphes, des chemins de fer et grandes lignes de navigation rapide, l’établissement des téléphones, n’ont d’autre but que de supprimer les distances. Cette diminution des distances est une des conditions essentielles de l’existence des sociétés modernes. Si ces moyens rapides de communication venaient à manquer tout d’un coup, la perturbation économique qu’en ressentirait le public pourrait prendre les proportions d’une crise financière. Il est à peu près établi que les moyens de transport forment un des principaux facteurs du bien-être d’un pays, et il est de toute évidence que la multiplication de la puissance de ces moyens est un des plus grands bienfaits. Les Etats-Unis doivent une partie de leur prospérité à l’excellence et àvla rapidité des moyens de transport.
- Que fait-on en réalité en rendant plus rapides et plus faciles les communications ? En permettant de vaquer en un temps plus court à des affaires multipliées, on augmente pour ainsi dire
- la durée de la vie, ce qui a une importance qui n’échappe à personne. Prenons pour exemple Paris. Le seul moyen commode, agréable et rapide de communication est la voiture de place. Malheureusement le prix assez élevé de ce genre de transport le rend inaccessible à la majeure partie des habitants. Restent les tramways et les omnibus. Or, tout le monde sait qu’en dehors du défaut fondemantale du manque de places aux heures de la journée où elles sont le plus fréquentées, ces voitures, par suite de leurs arrêts multipliés et des détours de leur itinéraire, ne vont pas plus vite qu’un piéton. Pour les services suburbains, même état de choses; on peut citer des voitures qui ne font guère plus de 4 à 5 kilomètres à l’heure. Quel avantage n’y aurait-il pas à accélérer ces services et à permettre au Parisien d’établir sa maison d’habitation comme fait le Londonien loin du centre des affaires. Nous craignons bien qu’il en soit des tramways électriques comme des chemins de fer, qu’il faille du temps et beaucoup de temps pour qu’un systèn.equi a déjà fait ses preuves en Amérique soit adopté ici ; et ce retard sera au grand-détriment de tout le monde.
- La ville de Berlin a envoyé en mission il y a quelque temps deux ingénieurs pour étudier le fonctionnement des tramways électriques en Amérique. Nous ignorons si le rapport de ces spécialistes conclura à la possibilité d’un système de ce genre pour Berlin, mais ce qui est sur c’est qu'il se présente là beaucoup de circonstances où ce s tramways pourraient rendre les plus grands services.
- Quant à vouloir remplacer dès à présent la traction mécanique des chemins de fer par une traction électrique, ceci est une autre question, qu’il est pour le moment plus sage de réserver. La vitesse atteinte parles trains des chemins de fer dé-' passe tellement celle des tramways actuellement en circulation qu’on ne voit pas quel avantage le public retirerait d’une mesure de ce genre.
- 11 en est tout autrement de la substitution de la traction électrique à la traction animale, et nous sommes persuadas que les efforts tentés dans ce sens possèdent d’avance toutes les sympathies du public. :
- P.-H. Ledeboer.
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- DÉTERMINATION DE L’OHM
- PAR LA MÉTHODE ÉLECTRODYNAMIQUE DE M. LIPPMANN
- La méthode électrodynamique de M. Lippmann (*) pour déterminer l’ohm est une méthode de zéro dont voici le principe :
- Un cadre mobile C, recouvert de fil fin, tourne avec une vitesse uniforme autour de son diamètre vertical ; il est placé à l’intérieur d’une bobine fixe MN, parcourue par un courant constant, qui circule en même temps dans le conducteur dont il s’agit de déterminer la résistance. Le circuit induit est fermé au moment où la force électromotrice développée dans le cadre passe par sa valeur maxima, et cette force est alors compensée par la différence de potentiel qui existe entre deux points A et Ax du conducteur.
- Si S désigne la surface enveloppée par le fil induit, v la vitesse de rotation du cadre, n le nombre de spires par centimètre de la bobine fixe, cette dernière étant supposée infiniment longue, la valeur R de la résistance entre les points A et B du conducteur est donnée par la formule
- R = 8 it2 S ttv,
- En mesurant ensuite cette résistance en ohms légaux, on obtiendra par comparaison la valeur de l’ohm théorique.
- L’emploi d une bobine fixe infiniment longue peut être évité d’une manière très simple. On met d’abord le cadre mobile au centre d’une bobine fixe de 2 mètres de longueur, par exemple, et l’on obtient les points A et Ax comme il a été dit. Puis, laissant le cadre mobile à sa place, on amène la bobine primaire dans une seconde position qui est le prolongement de la première, et l’on obtient sur le conducteur un segment Ax A2 qui est l’accroissement subi par AA, lorsque la bobine s’allonge de 2 mètres. Un nouveau déplacement d’égale longueur dans le même sens fournit un second segment A2 A3 qui s’ajoute au premier, et ainsi de suite; on arrive promptement à des segment? négligeables par rapport à A Ax.
- La correction due au prolongement de la bobine dans l’autre sens est égale à la somme de ces seg-
- ments, et, en ajoutant cette quantité à A A3, on obtient une longueur A B du conducteur dont la résistance est exprimée par la formule ci-dessus.
- Cette méthode très simple, qui n’exige aucun calcul de réduction ou de correction, présente quelque analogie avec la méthode de Lorenz et supprime totalement deux graves inconvénients de cette dernière ; la petitesse de la lorce électromotrice développée par l’induction et la production de forces thermo-électriques au contact des pièces glissantes. Elle permet en outre de faire usage de courants relativement intenses et d’un galvanoscope dont la sensibilité n’ait rien d’exagéré; de plus l’ensemble du dispositif et en particulier le mode de construction des deux bobines, qui n’ont qu’une seule couche de fil'chacune, se prêtentà une détermination précise des constantes
- —O-
- Fig. 1
- qui entrent dans la formule de la résistance à mesurer.
- Notons en passant que le cadre tournant a déjà été appliqué par M. Carey Foster à la mesure des forces électromotrices instantanées.
- Nous avons déterminé l’ohm par cette méthode au moyen d’un appareil construit sur les plans de M. Lippmann avec les crédits alloués par le Ministère des Postes et Télégraphes ; les mesures ont été effectuées au laboratoire de recherches de la Sorbonne, en 1887 et 1888, et MM. A. Berget, docteur ès sciences, et G. Léon, ingénieur des mines, nous ont prêté leur bienveillant concours.
- MM. P. Chappuis et A. Palaz, attachés au Bureau international des poids et mesurés, se sont gracieusement chargés de déterminer les dimension de la bobine induite à l’aide du comparateur universel de cet établissement. M. Benoît, directeur de ce même Bureau, a mis très obligeamment à notre disposition les instruments dont il a fait usage pour la construction des étalons prototypes de l’ohm légal, ainsi que les copies de ce dernier.
- Il nous a été possible de comparer directement
- t1) Comptes rendus, t. XCVI, p. 1348.
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- à l’ohm légal la résistance que nous avions déterminée en unités absolues, et d’éviter les erreurs résultant de la comparaison avec un étalon secondaire pouvant avoir subi quelques variations depuis sa construction.
- Ces deux déterminations très importantes ont ainsi été faites dans les meilleurs conditions.
- Description des appareils. — La bobine inductrice B (fig. 2) a 2 mètres de longueur et 30 centimètres de diamètre; elle est formée d’une seule couche de fil de cuivre de 2 millimètres, recouvert d’une double enveloppe de soie et enroulé sur un cylindre de laiton de 3 millimères d’épaisseur; ce dernier est séparé du fil par de l’arcanson et du papier
- japon verni à la gomme laque. Le nombre des spires est de 922 et les extrémités du fil aboutissent à des bornes bu b2 isolées sur des plaques d’ébonite.
- La bobine est montée sur roues et se déplace sur des rails en bois pour être amenée dans les diverses positions qui servent à trouver expérimentalement la correction des extrémités.
- ^a constante, de cette bobine, c’est-à-dire le nombre de spires par centimètre, est
- n = 4,833.
- Cette valeur a été obtenue en mesurant au
- cathétomètre la longueur occupée par 225 spires de chaque côté du plan médian.
- Un bâti très massif supporte une pièce cylindrique en bois dur E, pénétrant dans l’intérieur de la bobine induite; à son extrémité se trouve la bobine induite C fixée dans une chape et tournant autour de son diamètre vertical. Le mouvement de rotation lui est communiqué par un arbre de laiton de 1,50 mètre de longueur, logé à l’intérieur de la pièce de bois, et par un engrenage conique dont les roues sont en carton comprimé; l’une est fixée à l’extrémité de l’arbre ; l’autre à la partie inférieure de la chape.
- Deux pièces coniques en laiton sont disposées
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- dans le prolongement de l’axe de rotation du cadre ; l'une repose dans une crapaudine en agate et l’autre pivote dans un cylindre en bronze que l'on abaisse plus ou moins jusqu’à ce que cet axe ait un serrage convenable. On peut en outre déplacer verticalement la crapaudine, afin de faire coïncider le centre du cadre tournant avec l’axe de la bobine inductrice.
- Le cadre tournant est un disque de bois dur de 20 centimètres de diamètre et de 5 centimètres de largeur, sur lequel sont enroulés 303 tours de fil de cuivre très fin, recouvert de soie et verni à la gomme laque.
- Le diamètre de ce cadre a été mesuré au comparateur universel du Bureau international des poids et mesures, par MM. C.happuis et Palaz. Voici la moyenne des mesures de trois diamètres équidistants, sur chacune des faces, en visant le milieu du fil :
- d = 20,1680 cm ,
- En mesurant ensuite le diamètre du cadre, sans le fil, et en ajoutant à ce nombre l’épaisseur du fil mesurée au sphéromètre, on trouve pour le diamètre
- d = 20,1700 cm.
- valeur extrêmement voisine du chiffre obtenu précédemment.
- Nous aurons admis la moyenne de ces deux nombres comme diamètre moyen du cadre, soit
- d = 30,169 cm.
- et la surface enveloppée par les 303 tours du fil de la bobine induite est égale à
- S = 96805% 73.
- Les deux extrémités du fil de cette bobine aboutissent à deux pièces de laiton l fixées sur une bague d’ébonite, à la partie supérieure de la chape; celles-ci sont disposées suivant le même diamètre et font saillie de quelques millimètres. Pendant la rotation du cadre, deux balais en clinquant S se trouvent un instant en contact avec ces deux pièces de laiton et ferment le circuit secondaire au moment où la force électromotrice induite dans le cadre atteint sa valeur maxima; celle-ci se trouve alors en opposition avec la différence de potentiel entre deux points du conducteur. Les balais sont reliés aux appareils de mesure par des fils de cuivre isolés à la gutta et fixés surdes supports en ébonite placés sur le bâti. I
- A l’extrémité de la pièce de bois, près du cadre tournant, se trouve une bobine C' dans laquelle on envoie un courant constant pour neutraliser l’action du champ magnétique terrestre. Un rhéostat R permet d’en graduer l’intensité jusqu’à ce que l'on obtienne une compensation absolue; celle-ci est facile à réaliser et peut être vérifiée à chaque instant pendant le cours des mesures, car l’électromètre E, placé dans le circuit secondaire doit rester au zéro lorsque le circuit primaire est ouvert.
- La rotation du cadre est produite par un moteur magnéto-électrique M à anneau Gramme, actionné par une batterie d’accumulateurs. Son axe est relié par un double joint Cardan à l’arbre de laiton qui pénètre à l’intérieur de la bobine inductrice juequ’aux engrenages de la chape; le mouvement de «dation est régularisé par un fort volant en bois fixé sur cet arbre.
- Ce moteur était muni d’un régulateur électrique à force centrifuge qui interrompait le courant des accumulateurs dès que la vitesse dépassait une certaine valeur et le rétablissait ensuite quand celle-ci avait quelque peu diminué; on espérait obtenir de cette manière une vitesse très constante.
- Ce dispositif donne d’excellents résultats quand on n’exige du moteur qu’un travail relativement faible et quand les frottements sont presque nuis ou du moins ne subissent aucune variation. Nous nous sommes rendu compte de sa valeur par des essais comparatifs à l’aide de la méthode strobos-copique qui s’applique spécialement à ce genre de mesures. Nos observations, ont été faites avec un mouvement d’horlogerie muni d’un régulateur Foucault, un diapason entretenu électriquement et le moteur électrique marchant à vide ; elles ont démontré la grande supériorité de ce dernier au point de vue de la régularité de sa vitesse pendant une durée de plusieurs heures.
- Mais, lorsqu’il s’agit de communiquer un mouvement rapide à plusieurs mobiles reliés par de longs arbres et par des engrenages, le régulateur électrique ne fonctionne pas avec une promptitude suffisante ; il n’a pu être utilisé pendant le cours des expériences, et toutes les tentatives faites pour assurer automatiquement la régularité de la vitesse sont demeurées infructueuses.
- On obtient par contre d'excellents résultats en employant un frein F formé d’une petite corde enroulée sur l’arbre et manœuvré à l'aide d’un
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- levier par un expérimentateur. De cette manière, il est aisé de régler la vitesse du cadre tournant sur celle d’un diapason entretenu électriquement en se servant de la méthode stroboscopique. A cet effet, les deux branches du diapason portent deux plaques légères fendues chacune suivant une ligne horizontale et disposées de façon que les fentes se trouvent un instant en face l’une de l’autre pendant chaque vibration de l’instrument. En visant à travers celle-ci le pourtour du volant sur lequel sont tracées 32 bandes égales, alternativement blanches et noires, on le voit immobile quand sa vitesse est un multiple exact de celle du diapa-son,.et il paraît animé d’un mouvement lent des que sa vitesse varie.
- Nous n’entrerons pas dans d’autres détails sur ce dispositif, qui a fait l’objet d'une description étendue à laquelle nous renvoyons le lecteur (1).
- A l’aide du frein, on parvient aisément à régler la vitesse du moteur sur celle du diapason et à la maintenir absolument constante pendant plusieurs minutes, et comme la durée des observations ne dépasse pas quelques secondes, la vitesse de rotation du cadre se trouve être un multiple exact de celle du diapason et elle est ainsi determinee par une méthode de zéro.
- Pour connaître cette vitesse, il suffît d’enregistrer simultanément sur un cylindre Marey les vibrations du diapason et la marche d’un pendule battant la seconde, et de compter le nombre de vibrations inscrites pendant dix à douze minutes. Le pendule a été réglé sur un chronométré Bre-guet avec une précision dépassant 1/40000 de seconde.
- • Pendant les observations, le diapason faisait 68,2 vibrations doubles par seconde, et le cadre tournait ' avec une vitesse de 8,525 tours par seconde. '
- - Le conducteur dont nous avons déterminé la résistance en valeur absolue, est un ruban de maillechort à section rectangulaire, ayant 34,72 mètres de longueur, 1 centimètre de largeur et 0,3 centimètre d’épaisseur ; il est enroulé en spirale et renfermé dans un récipient contenant de l’huile de naphte. Une des extrémités de ce ruban est rectiligne sur une longueur de 1,50 mètre et porte une échelle graduée en centimètres.
- Ce conducteur est intercalé dans le circuit primaire par des godets pleins de mercure. Une des
- X1) La Lumière Electrique, t. XXX, p. 156.
- prises de potentiel A s’effectue au moyen d’une tige de cuivre platinée, taillée en biseau et pressée sur la partie rectiligne du conducteur; elle peut être déplacée à volonté. La seconde prise A est fixe et se trouve à l’autre extrémité. , ' 1
- Ces deux prises communiquent, l’une avec une des bornes de l’électromètre, l’autre avec un des balais B frottant sur la chape du cadre tournant: Le fil du second balai aboutit à l’autre borne de l’électromètre et complète le circuit secondaire. Tous ces fils sont isolés par de la gutta-percha et de la gomme laque et sont en outre, autant que possible, maintenus en l’air par des cordons de soie.
- Pour déterminer la compensation dé la force électromotrice induite dans le cadre tournant et de la différence de potentiel entre deux points du conducteur, nous avons employé un électromètre capillaire E, shunté par un condensateur ayant une capacité de 0,3 microfarad. Cet instrument s’applique spécialement aux méthodes de zéro; sa grande sensibilité, qui peut atteindre dans certains cas 0,00003 volt. son apériodicité absolue et la facilité avec laquelle se font les observations, en recommandent l’emploi dans les mesures de précision.
- Le courant prima;re, dont l’intensité était d’en-, viron 12 ampères, a été fourni par une batterie d’éléments Bunsen isolée sur des . barreaux de, verre.
- Observations. — Les observations sont ramenées, à la détermination simultanée de deux zéros. La: bobine inductrice est placée d’abord dans une position symétrique par rapport à l’axe vertical du cadre tournant, puis on neutralise l’action du magnétisme terrestre jusqu’à ce qu’on n’observe plus aucune force électromotrice dans le circuit secondaire et que l’électrorfiètre reste au zéro. :
- Un des observateurs installé au diapason maintient la vitesse du cadre absolument constante/ pendant qu’un second observateur ferme le circuit primaire et déplace le long du conducteur la prise de potentiel mobile, jusqu’à ce que l’électromètre indique une compensation complète. On parvient aisément à déterminer sur le ruban de maillechort un point tel qu’un déplacement du contact de moins de 1 millimètre corresponde à une variation de niveau notable du mercure de l’électromètre/ et à fixer entre deux limites très rapprochées la véritable position de ce point. La lecture se fait sur
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- d’indication du premier observateur, au moment précis où la vitesse du cadre est invariable et a sa valeur normale, c’est-à-dire au moment où les bandes placées sur le pourtour du volant et vues à travers les fentes des plaques du diapason paraissent être dans une immobilité complète.
- . On répète ensuite la même observation en renversant le sens du courant primaire, puis les observateurs changent de place, afin d’éliminer les erreurs personnelles. La température du conducteur est notée après chaque lecture.
- Deux séries d’observations faites aux températures de 19^,3 G. et 180, 7 C, ont fourni comme moyenne
- V'f) V 3G5.* '9'- ' '
- Ce point 31,5 de l’échelle, ou correspond à la compensation complète à la température de 19° C. 11 est déterminé par l’observation simultanée de deux zéros, l’un au diapason, l’autre-à l’électrométre. «
- On déplace ensuite la bobine inductrice dans le sens de son axe d’une quantité égale à sa longueur et l’on détermine par la même méthode l’écartement des deux prises de potentiel A,A2 qui correspond à une compensation parfaite, la vitesse du cadre étant restée la même. Cette longueur A^a été trouvée égale à 17,6 centimètres.
- Un nouveau déplacement égal de la bobine inductrice n’a plus fourni qu’un écartement A2 A3 de 1,45 centimètre des deux prises sur le conducteur; placée encore plus loin, la bobine primaire n’induit plus de force électromotrice appréciable dans le cadre tournant.
- En doublant la somme AtA2 + A2A3, on obtient sur le conducteur une longueur de 38,1 centimètres, qui correspond à la correction desext’é-mités de la bobine primaire. Si l’on ajoute celle-ci à la portion du ruban fixée par les premières mesures, on obtient, au lieu du point 31,5, le point 69,6 que nous désignerons par la lettre B.
- La résistance de la portion AB du ruban.à la température de 190 est exprimée par la formule établie plus haut
- R = 8 ns S ni).
- dans laquelle nous avons
- i i . S — 96805,73 cm’i
- " = 4,933
- 525
- n se rapporte cette fois à. une bobine infiniment longue.
- En effectuant les calculs, on obtient
- R es 0,301889 x io®, C. G. S. à 19* C.. ,
- C’est la résistance en unités C. Gi S. de la portion AB du conducteur à 19°; il suffit de mesurer cette quantité en ohms légaux pour obtenir ensuite par comparaison la valeur de l’ohm vrai.
- Celte mesure a été faite au Bureau international des poids et mesures, où M. Benoît a rnis à notre disposition, avec une grande obligeance, toute l’installation électrique ayant servi à la construction des prototypes de l’ohm-légal. Nous avons utilisé la méthode employée par M. Benoît; c’est une double pesée dans laquelle la différence des résistances à comparerse trouve exprimée par une certaine longueur du fil d'un -pont de Wheat-stone (').
- La résistance du ruban de maillechort étant voisine de 0,3 ohm, la méthode de comparaison la plus précise consistait à former la seconde branche du pont par trois copies au mercure de l’ohm légal, groupées en quantité au moyen de grosses tiges de cuivre terminées par des capsules de platine et plongeant dans les flacons terminaux des étalons.
- Les étalons mis à notre disposition avaient à o° C. les valeurs suivantes: . ô
- 1.
- Numéros r w
- 3............................... 0,999720
- 69............................... 0,998776
- 330.............................. 0,998264
- Ils étaient placés dans un vase plein d’eau et, groupés en quantité, ils formaient une branche du pont ayant une résistance de
- o“,33297 3 à o” C.
- Nous avons fait deux séries de comparaisons; la première à une température moyenne de 9°,02, la seconde à I7°,7ô; elles ont fourni pour la résistance du conducteur de maillechort en ohtn légal, les valeurs suivantes :
- Ow,30 3700 à 9“,02,
- : ’ o“,3050:5 à 17376;
- (') R. Brnoit, Constructioii des étalons prototypes de résistance électrique. Paris, Gauthier-Villars, 1885.
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- i3o
- on en déduit le nombre
- a = 0,0004976
- pour le coefficient moyen de variation de résistance du ruban de mailleçhort avec la température, en admettant pour le mercure les coefficients
- a = 0,0008649,
- 0 = 0,00000112.
- La résistance du ruban de mailleçhort est exprimée à une température t par la formule
- r = o'1',30234: (1 4- 0,00049761),
- ce qui nous donne à 19° C., température des premières observations,
- r «= o«, 305199.
- Sa longueur étant de 34,72 mètres, la résistance de 1 centimètre est de o">, 0000879.
- Les deux points A et B déterminés dans la première partie des expériences étaient éloignés des extrémités du ruban, l’un de 22,2 centimètres, l’autre de 6,8 centimètres.
- Cette somme de 29 centimètres a une résistance de ow, 002549 que nous avons à déduire de la valeur de r pour obtenir en ohm légal la résistance de la portion du ruban comprise entre A et B. Celle-ci se trouve égale à 190 C. à
- R' = o<<’, 302650.
- Nous avons trouvé précédemment que cette même quantité exprimée en unités C. G. S. a pour valeur
- R =3 0,301869 X io9.
- Le premier nombre se rapportant à l’ohm légal, c’est-à-dire à la résistance d’une colonne de mercure de 1 millimètre carré de section et de 106 centimètres de longueur à la température de la glace fondante, on déduit par comparaison de R et de R', la valeur de l’ohm théorique qui est la résistance d’une colonne de mercure de 1 millimètre carré de section et de 106,267 centimètres de longueur à la même température.
- Le nombre 106,27 centimètres que nous avons trouvé pour la longueur de la colonne mercurielle
- correspondant à l’ohm théorique est . très voisin des résultats fournis par les déterminations les plus récentes. Citons parmi ceux-ci 106,30 obtenu par M. Rowland, 106,32 par M. Kohlrausch et 106,24 par M. Dorn.
- La concordance de ces diverses mesures permet d’admettre que la longueur de la colonne, de mercure qui correspond à l’ohm théorique est connue avec une approximation qui dépasse 1/2000.
- H. WlIILLEUMIER.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Câbles à isolement d'air de Barrett.
- Dans ce système (fig. 1 et 2), l’enveloppe c du câble est séparée du conducteur a par une fourrure fibreuse b, enroulée sur a et disposée de
- c
- Fig. 1 et 2. — Câbles à isolement d’air Barrett (1890).
- manière à réserver entre a et c une couche d’air assez épaisse pour assurer l’isolement. L’isolement par l’air supposé très sec serait avantageux principalement à cause de sa faible capacité inductive.
- Compteur Siemens,
- Le principe des compteurs de la maison Siemens et Halske représentés par les fig. 1 à 3 consiste à soumettre un barreau de fer doux S (fig. 2) à l’action de deux enroulements : un enroulement magnétiseur M, et un enroulementdirecteur A A,
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- i3i
- perpendiculaire au premier, et traversés tous deux par une dérivation du courant à mesurer. Si l’on interrompt périodiquement le passage du courant dans l’un de cés deux enroulements, le barreau S se mettra à osciller régulièrement sous l’action
- Fig. i à 5.— Compteur Siemens et Halske, (1889).
- d’une force proportionnelle au produit du magnétisme du barreau par l’intensité du courant en A; ou, si le magnétisme du barreau est proportionnel à l’intensité en M, sous l'action d’une force proportionnelle au carré de l’intensité du courant à mesurer. Comme, d’autre part, la rapidité des oscillations est proportionnelle à la racine carrée de la force qui les détermine, il suffira d’enregis-
- trer par un compteur le nombre des oscillations du barreau S pendant un temps donné pour en déduire immédiatement l’intensité moyenne du courant pendant ce temps.
- L’interrupteur est constitué par un relai polarisé R, intercalé en série ou en dérivation dans le circuit de A.
- On voit, sur le diagramme des circuits (fig. 3) en C la languette du relai, terminé en P par un levier qui actionne le mécanisme Z du compteur, et en F par un ressort isolé de P et faisant contact sur les bras de la fourche G, fixée sur le milieu de S. Les contacts cxcx amènent le courant à l’enroulement directeur A, et les contacts â â â à l’amènent au relai polarisé. On voit que l’enroulement directeur A aboutit d’une part au milieu O de M et d’autre part à l’une des bornes 'du relai, tandis que M est traversé directement par le courant L! L2 à mesurer.
- La languette du relai polarisé est toujours en contact avec l’un ou l’autre des contacts cu sauf pendant le temps très court qu’elle met à passer de l’un à l’autre, en faisant ainsi changer de sens le courant qu’elle envoie dans A. Ce courant passede l’un des bouts de M par l’un des contacts cu la languette C, son pivot, et l’enroulement A, qui le ramène en M par son milieu O.
- Le ressort F, solidaire de P mais isolé de ce levier, le suit dans ses oscillations, et ferme toujours le contact cz opposé à celui des contacts cx fermé par P.
- Quant aux bobines du relai, toujours reliées au circuit LjL2 du courant à mesurer, elles sont aussi reliées par un fil intermédiaire à la fourche G, qui met ainsi en court circuit, par l’un ou l’autre de ses contacts c3, l’une puis l’autre des bobines du relai, ce qui détermine des oscillations de B synchrones avec celles du barreau S.
- On peut, comme l’indique la figure 4, ne pas introduire l’un des conducteurs principaux, L2 par exemple, dans le jeu de l’appareil. Le relai est alors excité par une dérivation de A, et le ressort F est relié électriquement à P.
- La figure 5 montre l’enroulement directeur A relié d’une part au milieu de M et de l’autre au levier P, de manière que sa direction change à chaque contact c ou c', sans changer celle du courant en M.
- compteur peut servir aussi bien pour les courants alternatifs que pour les courants continus, car le barreau S se déplace aussi, avec les
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- -courants alternatifs, toujours dans le même sens tant que les courants changent simultanément de sens dans les deux enroulements A et M. Si le levier du relai change les connexions de .manière que la direction des courants soit pério-.diquement permutée en A par rapport à M, le
- barreau S oscillera comme avec les courants continus.
- Accumulateur Currie.
- Les plaques C de ces accumulateurs sont(fig.i, 2
- et3) maintenues par des caoutchoucs F dans des 'cadres à section trapézoïdale et biseautés sur les bords. Ces cadres A sont en plomb (fig. 2) ou en poterie fourrée de plomb (fig. 3).
- Les caoutchoucs F servent aussi (fig. 1) à séparer et isoler les unes des autres les plaques dont les amorces a sont reliées deux par deux, au moyen des barres æ5 «g. Les bornes a7 as dépassent seules hors du liquide.
- Ampèremètre et voltmètre Garver.
- Dans l’ampèremètre de M. Munroe Garver, représenté parles fig. i,2, 3(p. 133), la bobine à gros fils des appareils ordinaires est remplacée par une grosse barre de cuivre C, amincie en son milieu en forme d un disque embouti H (fig. 4 et 5) de chaque côté duquel les aimants demi-circulaires a et b se regardent par leurs pôles opposés.
- Ces aimants sont calés sur un axe qui porte l’aiguille indicatrice et la fait tourner, malgré les -ressorts R et Q, d’angles à peu près proportionnels à l’intensité du courant.
- On règle à volonté la sensibilité de l’appareil en enfonçant plus ou moins dans l’épaisseur de la barre C, de chaque cô'é de sa partie amincie H, les vis c d'An conductibilité des parties épaisses augmente ou diminue par rapport à celle de H suivant que l’on enfonce plus ou moins les vis c et d,
- Fig. 6. — Voltmètre Graver.
- de manière que la quantité d'électricité qui passe dans la partie H, et dont l’action est la plus grande sur les aimants a et b, est relativement d’autant plus importante que les vis c et d sont moins enfoncées.
- Le Voltmètre (fig. 6) ne diffère de l’ampèremètre que par la substitution, à la barre C, d’une bobine à flls fins E, dont le cadre est percé d’un cercle H ,
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- Les aimants circulaires a et b, coupés dans un même anneau d’acier, peuvent être rendus facilement assez identiques pourassurer l’établissement d’un couple presque astatique. Le rapprochement de leurs pôles à un très faible écartement des fils ou du fond aminci de la lame C augmente la sensibilité de l’appareil, dont la construction est, de plus, simplifiée, dans le cas de l’ampèremètre, par la substitution du barreau C à la bobine ordinairement employée.
- Plaques d’accumulateur Riker.
- Les plaques de cet accumulateur sont constituées par le doublage suivant xx de lames de plomb poinçonnées de trous IronconiquesÆ, qui se ferment alors (fig. r, 2 et 3) par leur grande base
- 1
- sraa
- Fig. 1. 2 et 3. — Ampèremètre Garver (1800), plan, coupes XX, et de la barre XX. —Fig. 4 et 5.— Détail de la barre G
- les fils minces, tendus sur le cadre au travers de ce cercle.
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- Fig. 1, 2 et S.
- de manière à retenir très efficacement la matière active.
- La figure 3 indique comment on peut activer l’accès de l’électrolyte aux trous a par l’interposition d’un feutrage en b.
- Les appendices d. constituent les pôles de la plaque, retenue fermée par le bouclage des appendices c c.
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- Transformateurs de MM. Gibbs et Fesquet.
- La construction de ces nouveaux transformateurs (fig. 1 à 7) est bien simple.
- On reconnaît en b et en s (fig. 6 et 7) les enroulements primaire et secondaire isolés l’un de l’autre et de l’armature par de l’ébonite d.
- L’armature est constituée par une série de tôles/,
- découpées en forme de la lettre F, se faisant opposition, comme en figure 3 et 4, de manière à déterminer par leur juxtaposition deux canaux rectangulaires enveloppant les enroulements h et s. Ces éléments sont juxtaposés par paires à joints rompus (fig. 4 et 5), et chacun de ces couples est séparé du voisin par une lame de papier, de manière qu’il constitue un champ magnétique très
- Fig. 1, 2, 3,4, 5, 6 et 7. — Transformateurs F de Gibes et Fesquet (1889).
- court entre les deux enroulements. Le tout, serré par des boulons entre des plateaux g g, constitue un ensemble compacle accessible et solide.
- On peut, comme l’indique la figure 7, juxtaposer les enroulements b et s au lhu de les disposer latéralement entre les bras des F.
- G. R.
- De la résistance des alliages de ferro-manganèse et de cuivre, par Edward L. Nichols (').
- L’influence de la température sur la conductibilité des fils est un des points principaux à considérer dans le choix d’un étalon pour la mesure des résistances électriques.
- Depuis le rapport de l’Association britanique sur les étalons électriques il a été fait peu de progrès dans cette voie ; on est arrivé, il est vrai, à réduire considérablement le coefficient de la température pour le maillechort et d’autres alliages semblables de façon à avoir des fils dont la résistance varie de moins de 0,02 0/0 par degré centigrade.
- Cette variation même n’est pas à négliger dans les opérations de précision ; et il arrive souvent que le coefficient de divers fils de même métal, varie considérablement. Le professeur Anthony a montré que les bobines de résistance d’une même boîte peuvent donner de bons résultats pour une température déterminée, mais que les corrections de température ne leur sont pas applicables.
- Pour cette raison et beaucoup d’autres, la découverte d’un alliage dont la résistance serait indé-
- 0) The amcricmi Journal of science, n. 234, juin 1890.
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- pendante de la température, présente une certaine importance.
- Deux brevets furent pris aux États-Unis en 1888 par E. Westar (*) pour deux alliages destinés à la fabrication des fils pour bobines de résistance.
- Pour un des alliages, la résistance était indépendante de la température, pour l’autre, au contraire, la résistance diminuait avec une augmentation de la température.
- Les propriétés de ces alliages sont si remarquables que j’ai cru utile de les soumettre à une série d’expériences, qui ont été faites par M. H. Blood, d’après mes indications; ce qui suit est basé sur ses essais.
- Les métaux employés par M. Blood étaient du cuivre pur et du ferromanganèse à 79 0/0 de manganèse ; on avait fondu les deux dans un petit creuset de carbone avec revêtement en porcelaine Le mélange était placé au fond du creuset, en contact avec le charbon qui avait été relié au pôle positif d’une batterie. Une pointe de carbone, attachéee à l’autre pôle de la batterie, était mise en contact avec la charge, puis on l’en éloignait subitement de quelques millimètres. Sous l’action de l’arc qui se produisait on arrivait à fondre 3 à 4 grammes du mélange, en environ 30 secondes, et cela sans trop oxyder le métal.
- Le culot irrégulier était ensuite refondu de nouveau dans l’arc voltaïque en le plaçant sur une plaque métallique. Le globule homogène ainsi obtenu était laminé sous forme d’une mince lamelle, dans laquelle on découpait un morceau de 15 centimètres de long et assez large pour donner une résistance de 0,8 ohm.
- La méthode employée pour la mesure des résistances était la suivante: le morceau d’alliage à essayer était relié en série à un étalon type, ayant sensiblement la même résistance, en outre une troisième résistance de 150 ohms se trouvait sur le circuit de la batterie. Des fils partant des barres des deux résistances à comparer allaient à un commutateur qui mettait le galvanomètre (2000 ohms de résistance) à miroir sur le shunt de l’une ou l’autre des résistances. La comparaison des déviations du galvanomètre dans les deux cas permettait de calculer la déviation de la résistance de l’alliage.
- 0 Brevets n“ 381,304 et 381.305.
- Cette méthode est d’une très grande sensibilité et, quand on sait l’appliquer, elle donne des résultats d’une grande précision. La constante du galvanomètre était vérifiée pour chaque déviation de la résistance à l’étude. Afin de se dispenser des corrections de température on avait adopté un étalon en charbon ayant une résistance de 0,770 ohm ; le coefficient de correction dù à la température était d’environ 0,00001 par degré centigrade.
- Le morceau à essayer était dans un tube en U, en veire, placé dans un bain d’huile que l’on portait alternativement à ioo° C et que l’on refroidissait ensuite à 20° C. L’étalon type était à la température de la chambre, on négligeait les variations de sa résistance.
- Cette méthode appliquée à un certain nombre d’alliages de ferromanganèse et de cuivre a permis de constater leurs remarquables propriétés. On a trouvé que leur résistance diminuait toutes les fois que la température subissait un changement, même pour les faibles variations employées pour la détermination du coefficient de la température. Four rendre ces changements plus sensibles nous allons donner les mesures effectuées sur un de ces alliages qui renfermait 80,82 de cuivre et 19,12 de ferromanganèse.
- La résistance spécifique à 200 comparée à celle du cuivre pur prise comme unité était de 30.38. Le morceau a été successivement chauffé à ioc° puis refroidi à 20° ; on a obtenu les résultats suivants :
- TABLEAU I
- Action de la température à 20" et ioo* sur ta résistance de l’alliage n°6.
- Observations Température Hésistauce spocifiiiuo Késistauee relative
- I 20° 30,380 I,00000
- 2 100 30,186 0,99331
- 3 20 30,iü3 0,99287
- 4 100 30,151 0,00253
- 5 20 30,138 0,99202
- 6 100 30,121 0,99180
- 7 20 30,118 0,90134
- y IOO 30,118 0,90134
- 0 20 30,103 0,9QOQ3
- 10 IOO 30,039 0,00072
- 11 20 30,092 0,90051
- 12 100 30,104 0,00092
- 13 20 30,070 0,99007
- ’4 IOO 3°)lo4 0,09002
- 5 20 30,072 0,98985
- La conductibilité de l’alliage augmente après
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- chaque changement de température de 8o°, la diminution delà résistance devient plus faible après chaque opération, elle est encore sensible après la septième; en même temps on constate un coefficient de température positif qui s’accroît avec la suite des opérations.
- Après avoir chauffé l’alliage 7 fois à ioo1, comme l’indique le tableau I, on le porta au rouge; le coefficient de température fut alors mesuré de nouveau.
- TABLEAU II
- Résistance et coefficient de température de Valliage n" 8 (après recuit au rouge).
- Température Résistance spécifique Coefilclvut
- 20 à 20* 22,478 n 100- + 0,1x10052
- 100 — 28,6lO —
- 20 28,446 ~ —
- IOO — 28,597 —
- 20 28,440 — 4- 0,000052
- L’effet des recuits successifs sur la résistance et le coefficient de ces alliages est encore plus marqué avec un échantillon renfermant
- 70,63 de cuivre,
- 29,35 de ferro manganèse.
- Après avoir amené l’échantillon à un état de stabilité tel qu’un changement de température de 8o° n’agisse plus sur sa conductibilité, il avait encore un coefficient négatif appréciable.
- Recuit à trois reprises au rouge, on détermina sa résistance à 200 et ioo° après chaque recuit, ainsi que l’indique le tableau.
- TABLEAU III
- Effet des recuits successifs (alliage n" il)
- Conditions Résistance spécifique Coefficient
- 20- 100- £0-
- Non recuit... 46,10 4^09 46,09 — 0,000024
- Premier recuit 4=1,'° Jà. 00 45,09 0,000021
- Second — 44,07 44,33 46,06 4- 0,000068
- Troisième — 42,76 43,58 42,73 4- 0,000192
- Cet alliage possède la propriété qui lui était attribuée dans le brevet; sa résistance diminue avec l’accroissement de température, ce qui n’est vrai toutefois que pour l'alliage non recuit.
- Le coefficient dépend du degré de trempe du métal, on pourrait arriver assez aisément à avoir un métal avant une différence de résistance si faible qu’il deviendrait difficile de la constater.
- La conductibilité de l’alliage augmente d’environ 2 0/0 après chaque recuit au rouge ; après le troi-
- sième recuit l’accroissement de conductibilité était encore de 0,02 0/0, entre 100 et 20°.
- L’influence de la trempe, sur le coefficient de température a été étudié par le même procédé pour un certain nombre d’alliages semblables. Les alliages laminés ont un coefficient voisin de zéro, quelquefois il est négatif ou positif.
- Après un recuit à 300 ou 400° ils ont un coefficient négatif sensible, et si on les recuit au rouge le coefficient devient plus fort et est positif. Ce coefficient positif peut, en outre, être réduit 'de nouveau en laminant l’alliage. Le tableau IV donne l’ensemble des essais, on les a vérifiés par une suite d’expériences.
- TABLEAU IV
- influence du recuit et de la trempe sur le coefficient de la température.
- Alliage n” 7, (Cu = 80,40 Fe Mn 19,90)-
- Coefficient
- Condition do l’alliage (-0' — 100’)
- Trempé.......................... + 0,000022
- Recuit partiel.................. — 0,000032
- Recuit complet.................. + 0,000036
- Laminé (trempé)................ -F 0,000021
- Recuit de nouveau............... + 0,000045
- Afin de déterminer l’influence de la composition de ces alliages sur le coefficient de température, M. Blood a fait des essais sur douze échantillons ayant de 70 à 99,5 0/0 de cuivre, ainsi que sur celui du cuivre servant à former ces alliages. La teneur en cuivre des alliages a été déterminée par l’élec-trolyse à un millième près. Les résultats obtenus se trouvent dans le tableau V.
- TABLEAU V
- Cuivre 0/0 Furro- manganèse 0/0 Résistance spécifique cuivre = 1,00 Coefficient do température 20* — 100*
- non recuit recuit
- 100,00 99,58 99,26 91.88 01,01 88.97 86.98 83,72 80.88 80,40 77,80 77,20 70,65 0,00 0,42 0,74 8,12 8,97 11,03 1 3,02 16,28 19,12 19,60 22,20 22,80 29,35 1,00 1,07 1,19 11,28 ",74 14,07 20,40 30,38 27,50 33,90 45,10 0,003202 0,002579 0,002167 0,000138 0,000120 0,000065 0,000016 0,000010 0,000012 0,000022 —0,000012 —0,000024 0,000184 0,000080 0,000023 0,000046 0,000066 0,000053 0,000010 0,000021
- Le coefficient du cuivre pur est inférieur à celui
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ .
- «37
- de l’étalon de Matthiesen, les additions de ferro-mariganèse le réduisent très rapidement. Avec 10 o/o de ferro-mangahése, la variation de la résistance est inférieure à i o/o par ioo degrés. Les alliages contenant de 15 à 30 0/0 de ferro-manga-nèse ont des coefficients très petits, variant de -f- 0,00002 à — 0,00002 suivant la trempe du métal. On n’obtient un coefficient positif avec des alliages à plus de 20 0/0 de ferro-manganèse qu’en les soumettant à un recuit complet. Dans les alliages ayant, au contraire, une plus forte proportion de cuivre, la trempe ou le recuit donnent un coefficient positif.
- L’influence notable de la trempe sur la conductibilité des alliages rend difficile la détermination de la loi exacte des variations de la résistance spécifique avec la composition ; cependant, les résultats du tableau V montrent que cette résistance croît à peu près en rapport directe avec la teneur en ferro-manganèsê.
- M. Blood fit, dans les mêmes conditions, des essais sur un alliage contenant en plus du nickel.
- TABLEAU VI Composition de l'alliage.
- Coefficient do température
- Cuivre Fcrro-Munganèsc Nickol Alliage trempé Alliage recuit
- 78,28 c/o 14,07 0/0 7,65 — 0,000011 + 0,000007
- 52,51 31,27 16,22 —0,000039 —0,000032
- On voit que pour l’alliage trempé le coefficient est très faible et négatif. Le recuita diminuélecoef-ficient dans les deux cas ; dans le premier alliage^ à 7,65 0/0, le signe a changé en même temps.
- Ces différentes expériences montrent que ces alliages constituent un classe spéciale au point de vue de leur résistance électrique. Avant la découverte de ces faits par M. Weston, on pensait que l’accroissement de la conductibilité avec la température n'appartenait qu’aux électrolytes et à un seul corps solide, le carbone.
- Des expériences récentes y ont fait rentrer le soufre, et ces nouveaux alliages de cuivre et de fer-romanganèse en sont aussi. 11 est probable qu’une étude plus complète des alliages renfermant des métaux du groupe du fer amènera la découverte d’autres alliages jouissant d’aussi curieuses et d’aussi importantes propriétés.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur les équations fondamentales de l’électro-
- dynamique pour les corps immobiles, par
- H. Hertz (L>.
- L’ensemble des principes et des formules qui servent à Maxwell pour exposer la théorie des phénomènes électromagnétiques forme le système le plus complet et le plus fécond parmi tous ceux cherchant à atteindre le même but.
- 11 serait à désirer qu’une méthode aussi parfaite dans le fond le fût autant dans la forme ; les principes qui en sont la base devraient être déterminés d’une manière précise et claire; toutes les notions superflues devraient être écartées et les lelations découlant des notions essentielles être exposées de la manière la plus simple. Malheureusement Maxwell est loin d’avoir atteint cette perfection dans la forme ; il oscille trop fréquemment entre la réalité des faits et la conception d’idées purement hypothétiques. Maxwell part de la notion de forces agissant directement à distance, il recherche les lois d’après lesquelles varie la polarisation hypothétique de l’éther sous l’influence de telles forces et il termine en démontrant qu’en réalité cette polarisation varie sans que les forces dont nous parlons soient la cause de cette variation. 11 est évident qu'une telle méthode ne satisfait pas l'esprit et laisse croire que le résultat ou bien les conclusions tirées de ce résultat sont inexacts.
- De plus, cette marche introduit dans les formules un grand nombre de principes superflus et en quelque sorte incomplets, ne tirant leur signification propre que de l’ancienne théorie des forces agissant directement à distance.
- Comme exemple de principes incomplets de nature physique, je citerai la distinction des attractions et répulsions diélectriques avec les forces électriques agissantes, ainsi que la considération du rapport de ces quantités. Ces distinctions auraient un sens si l’on pouvait simultanément entraîner l’éther loin de i’espace qu’il occupe tout en y laissant les forces électriques.
- (,') Nacbrichten von der Kœniglicbcn Cese!Iscbaft,der tVis-sensckaflen, Mar* 1890,
- L. G
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- D’après les conceptions de Maxwell ceci est parfaitement admissible, mais il en est tout autrement d’après celles que nous tirons de son travail. Comme exemple de notion incomplète de nature mathématique je citerai l’introduction du potentiel vecteur f1) dans les équations fo ndamentales. Dans l'établissement de notre nouvelle théorie, nous nous servons du potentiel comme fondement, puisque par son introduction les forces discontinues agissant à distance sur des points isolés sont remplacées par des grandeurs déterminées seulement par l’état des points voisins. Mais la substitution des forces par les grandeurs obtenues par l’introduction du potentiel n’a qu’un seul but, celui de procurer un avantage mathématique, que l’on ne peut obtenir, il me semble, par l’introduction du potentiel vecteur dans les équations fondamentales, ces équations devant nous conduire bien plus à des relations entre des grandeurs physiques qu’à des relations entre des grandeurs de calcul.
- Cette imperfection de la forme que nous venons de citer rend dans beaucoup de cas l’emploi de la théorie de Maxwell excessivement pénible. Ainsi, quand j’ai eu l’occasion de m’en servir, il• m’a fallu très longtemps pour arriver à comprendre les formules de Maxwell et pour distinguer leur signification essentielle. Le travail faisant l’objet de ce mémoire est l’ensemble des résultats obtenus dans cette étude de révision et de correction.
- Dès 1885, M. Olivier Heaviside (2) a travaillé dans le même sens; les conclusions qu’il tire des équations de Maxwell sont absolument identiques aux miennes, ainsi que la forme plus simple qu’il parvient à uonner à ces équations. A ce point de vue, la priorité appartient donc à M. Olivier Heaviside. Malgré cela, je ne considère pas mon travail comme inutile. Sans doute l'exposition n’en est pas parfaite, mais j’ose croire que parmi toutes celles parues jusqu’ici la mienne est celle qui offre le plus de correction.
- Je partage cette étude en deux parties. Dans la première partie A j’expose les principes fondamentaux et les formules qui en découlent. Des éclaircissements sont ajoutés à toutes ces formules, non pas pour en donner la démonstration (*)
- (*) Voir dans le traité : Electricité ci Magnétisme, de Maxwell, t. I, p. 9, ce que Maxwell entend par quantités vectrices. (Note du traducteur.)
- (-) Electrician, 188s.
- mais pour en mieux faire comprendre le sens et la portée. Les principes sur lesquels je m’appuie sont toujours des faits d’expérience, et l’expérimentation est la seule preuve des formules données.
- 11 est évident que chaque formule en particulier ne peut être directement démontrée, mais seulement le système tout entier de formules. En dehors des équations fournies par la mécanique rationnelle ordinaire notre travail n’en comporte qu’un petit nombre d'autres.
- Dans la deuxième partie B, j’indique de quelle façon les différents faits fournis par l’observation directe, peuvent être déduits des formules trouvées, afin de montrer complètement l’exactitude de la méthode.
- A. — LES PRINCIPES FONDAMENTAUX ET LEUR ENCHAINEMENT
- 1. Force électrique et magnétique. — L’intérieur de tout corps placé dans l’éther libre à l’état de repos indifférent peut éprouver des perturbations électriques et des perturbations magnétiques.Nous ne connaissons pas l’essence même de ces variations d’état du corps, mais seulement les phénomènes apparents qui en découlent. Nous supposerons ces phénomènes connus et par leur considération nous déterminerons les rapports géométriques de ces variations d’état. Les perturbations électriques et magnétiques sont ainsi reliées, qu’elles peuvent exister dans le même temps indépendamment l’une de l’autre, mais que toutes les oscillations ou changements s’exerçant sur l'une d’elles sont immédiatement répétées sur l’autre. La création de cet état nouveau exige une dépense d’énergie qui est aussitôt rendue sous une forme quelconque, lors de la disparition de la perturbation; en sorte que l'existence de cette perturbation est simultanée d’une accumulation d’énergie.
- En un pointdonnéon peut déterminer les variations d’état de chaque espèce au point de vue de la direction, du sens et de la grandeur. Par conséquent pour déterminer soit l’état électrique, soit l'état magnétique, il est nécessaire de connaître une grandeur « dirigée » ou bien ses trois composantes. Nous devons tout d’abord faire une j supposition importante pour notre théorie, c’est que la connaissance d’une seule grandeur dirigée
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 139
- est suffisante pour déterminer complètement la variation d’état correspondante. Certains phénomènes, par exemple le magnétisme permanent, la dispersion, etc., ne peuvent être compris dans notre supposition, car ils exigent qu’en chaque point l’état électrique ou magnétique soient déterminés par plus d’une variable. De tels phénomènes sortent tout à fait du domaine de ceux que nous considérons.
- La grandeur dirigée qui nous sert à représenter l’état électrique est ce que nous nommons 1?. force électrique, que nous définissons à l’aide de la force mécanique qui s’exerce sur un corps électrisé donné dans un espace vide soumis à une perturbation électrique.
- Pour le vide même, la composante de la force électrique suivant une direction quelconque sera représentée par une longueur proportionnelle à la composante de la force mécanique suivant cette direction.
- Sous le nom de force électrique en un point d’un corps pondérable, nous désignons la force électrique qui agit sur le point correspondant à l’intérieur d’un espace vide cylindrique infiniment mince et infiniment allongé, ce cylindre étant percé dans une direction telle qu’elle se confonde avec celle de la force, condition toujours facile à réaliser. Dans quel rapport cette force ainsi mesurée caractérise la variation d’état du corps, si nos suppositions sont exactes, c’est assurément d’une façon claire et complète.
- Si nous remplaçons partout le mot électrique par le mot magnétique et le corps électrisé qui nous a servi à mesurer la force électrique par un des pôles d’une aiguille aimantée, nous obtiendrons alors la définition de la force magnétique.
- Pour fixer définitivement le sens des deux forces précédentes, nous supposerons que le corps auxiliaire est chargé positivement et que le pôle de l’aimant se trouve être le pôle nord. Nous réservons pour le moment les unités des deux forces.
- Nous désignerons par X, Y, Z, les composantes de la force électrique suivant les axes des x, y, % et par L. M, N celles de la force magnétique.
- 2. L’énergie du champ. — L’accumulation d’énergie électrique qui a lieu dans un volume donné d’un corps dans lequel la force électrique a une valeur constante, est une fontion quadratique des trois composantes de la force.
- La même chose se passe pour l’accumulation de l’énergie magnétique.
- Pour un corps isotrope la quantité d’énergie de chaque espèce contenue dans l’unité de volume est, d’après ce qui précède, égale au produit du carré de la force totale correspondante et d’une constante. La grandeur de cette constante peut être différente pour l’énergie électrique et l’énergie magnétique; elle dépend de la nature du corps et du choix des unités de force et d’énergie. Nous mesurerons l’énergie en mesures absolues de Gauss. Quant à l’unité de force nous la déterminerons par cette condition que dans l’éther
- libre la constante précédente soit égaleà—, l’éner-
- O TC
- gie de l’unité de volume de l’éther troublé étant donné par l’expression :
- ' (X« + Y’ + z*) + A- <L* + m» + N») .
- O 11 O %
- Nous dirons alors que la force déterminée ainsi est exprimée en mesures absolues de Gaus>. Les dimensions de la force électrique qui sont les mêmes que celles de la force magnétique sont de telles sortes que leur carré a les dimensions d’une énergie dans l’unité de volume ; en les indiquant suivant la méthode ordinaire elles sont donc :
- M1'2 l~ 1,2 T-1,
- Pour tout corps pondérable isotrope, l’énergie de l’unité de volume est :
- JL + Y2 + Z2) -4- (L* + M2 + N2).
- O 1t O 7T
- Ces nouvelles constantes s et y. sont nécessairement des nombres abstraits positifs. Nous appellerons s la constante diélectrique et y. la constante de magnétisation du corps. Il est évident que s et y. sont les nombres proportionnels par lesquels nous comparons l’énergie d’un corps avec l’énergie d’un autre corps.
- La nature seule d’une substance ne détermine pas les valeurs de ces constantes. C’est ce que nous exprimons en disant que ces constantes ne sont pas des constantes intérieures du corps. Nous pouvons cependant faire cette constante égale à l’unité dans le cas de l’éther, mais il faut bien remarquer que ce n’est,qu’une supposition arbitraire et non un fait d’expérience.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- iqO
- , Pour les corps cristallisés l'énergie de l'unité de volume est égale à :
- A- (tu X2 4 £00 Y2 + £33 Z2 4- 2 eio XY + 2 t23 YZ 4 2£,s XZ)
- O 7ï
- + (in 1 I4 + P22 M2 + [).oi3 Ns4-2|M2 LM + 21J.13MN + 2(1.13 LN).
- on
- Par un choix convenable des axes, on peut transformer l’une ou 'l’autre des deux parties de cette expression en une somme de trois carrés. 11 est vraisemblable que les mêmes axes pourront nous procurer cette simplification pour chacune des deux parties. Tous les coefficients s et u. doivent être tels que par la transformation en une somme de carrés tous les coefficients deviennent positifs.
- 3. Relations entre les forces dans 1‘éther. — Nous supposerons que le système des axes coordonnés est tel que si l’axe des x positifs est dirigé en avant, celui des £ positifs le soit vers le haut et celui des y vers la gauche. Ceci posé, les forces électriques et magnétiques s’exerçant dans l’éther sur le point (x. y, sont reliées par les équations :
- ArfL = dZ d Y
- A d t dy di
- . dM dX dZ
- A df ~ d< dx
- . <7N dY dX
- A dt d x dy
- A dX d M d N
- A dt~ de dy
- A rfY rfN d L
- A dt~ d x d\
- A l/Z d L d M
- A a t ci V d x
- auxquelles nous ajoutons les équations :
- dL d M rfN _
- d x dy i/f — °
- rfX.rfYrfZ 3l"
- d x d y d { °
- qui sont un complément nécessaire pour la distinction de l’éther et de la matière pondérable.
- On peut obtenir ces équations soit en partant d'hypothèses sur la constitution électrique et magnétique de l’éther et sur l’essence des forces agissantes, soit en partant de faits connus, cequi cor-
- respond alors à la marche historique. 11 est bien plus avantageux d’employer la dernière méthode et de se servir alors des équations pour éclaircir es différentes hypothèses que l’on peut faire sur la constitution de l’éther.
- 1 Comme les dimensions des quantités X, Y, Z sont égales à celles des quantités L, M, N il s’ensuit que la constante A est l’inverse d'une vitesse. En réalité c’est une constante intérieure de l’éther, c’est-à-dire que sa grandeur ne dépend ni de l'existence d’un autre corps ni d’une règle arbitraire.
- Multiplions nos équations par d-e, dt dé-
- signant un élément de volume; multiplions ensuite la première parL, la deuxième par M et ainsi de suite par N, X, Y, Z et additionnons les ensemble. Intégrons chaque côté de l’équation résultante pour un volumelimité d’une manière quelconque, et dont un desélémentssuperficielsrfw formeavec les axes coordonnés les angles (n,x), (n,y),(n, •£)•' L’intégration se fait facilement et nous obtenons :
- sifiéï,x’ + Y’ + z’> + h C-’ + '>’ + N'> Iir
- = —~7 / J (NY — MZ) cos (u, x) + (LZ — NX) cos (u, y) (
- + (MX — LY) cos (//, 1) ' d ü>.
- L’intégrale du second membre désigne l’énergie électromagnétique du volume; l’équation nous donne donc la variation de cette énergie exprimée à l’aide de quantités qui ne dépendent que de la surface du volume considéré.
- 4. Mauvais conducteurs isotropes. — Dans un corps mauvais conducteur isotrope et homogène les phénomènes qui s’y passent sont les mêmes au point de vue qualitatif que ceux qui ont lieu dans l’éther libre. 11 n’en est pas de même au point de vue quantitatif. Premièrement la constante intérieure a une autre valeur, et deuxièmement l'accumulation d’energie dans l’un.té de volume exprimée de. la manière déjà indiquée contient les constantes s et [j.. Conformément à cela et à l’expérience nous pouvons poser :
- . d L d Z d Y
- Ali -di = d} “ df . dM dX dZ
- A(i. -or = ~z------4 a.
- dt dç d x
- v’ 'dt ~ Un d y
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- dX _ d M d N
- dt = " di dy
- d Y _ 4N d L
- dt = d x d{
- dl _ d L d M
- d t = d y dx
- Si pour un instant nous déterminons la grandeur des forces de la même manière que dans l’éther et qu’ensuite nous introduisions à la place X Y Z
- de X, Y, Z les quantités -p —=t et à la place VE V £ \'e
- de L, M, N les quantités , ", -~L les équa-V [J- VV V lJ- ’
- tions prennent alors la même forme que celles de l’éther, avec cette seule différence que A est remplacé par A \Uy.. Si nous conservons la première mesure des forces nous pourrons trouver la valeur de l’énergie; en conduisant les opérations de la même manière que dans le chapitre précédent nous obtiendrons :
- 7 fl (*s + Y* 4 Z2; 4 dL (L2 4 M2 +|N2) j 4 t
- MZ) cos (/;, x) -|- (LZ — NX) cos (//, y)
- 4- (MX — LY) cos (11, f) > du>.
- Tout ce qui précède ne s'applique plus si nous supposons que le corps mauvais conducteur n’est pas homogène.
- II s’agit de savoir si dans ce cas nos équations sont encoie exactes. L’expérience répond affirmativement à cette question, en sorte que nous pouvons dans les équations 4 a et 4 b considérer les quantités e et y. comme variables d’un point à un autre.
- 5. Mauvais conducteurs cristallisés. — Nous pourrons décrire les phénomènes qui ont lieu dans ces corps dont les propriétés varient avec la direction en considérant les dérivées des forces par rapport au temps, qui se trouvent dans le premier membre de nos équations, comme des fonctions linéaires tout-à-fait générales des dérivées, par rapport à l’espace des forces de l’espèce différente, qui se trouvent dans le second membre. La généralité de la forme de cette fonction linéaire et le choix de ses constantes sont limités par la condition que l’énergie, obtenue en faisant la même opération qui nous a toujours donné la variation de cette
- énergie prenne la forme déjà établie. Nous sommes alors conduits aux équations suivantes, parfaitement suffisantes pour l’exposition des phénomènes les plus importants :
- 4L + P-12 4M 4 p.13 4N' \ __ 4Z 4Y
- Pi ’ dt dt ‘ dt, / dy di
- 4L + P-22 4M 4 P-23 4N> , dX dl
- Pi 2 dt dt dt J 1 = 47 d x
- 4L 4M + 1^33 4 N n dX
- to 3 dl: + 1*23 dt dt j * dx dy
- dX + £12 4 Y 4 £13 d Z\ d M d N
- U dt dt dt) “ d{ dy
- dX 4 £22 d Y 4 £23 d Z\ _ 4 N d L
- 12 ~dt dt dt ) dx di
- dX 4 £23 4 Y _ 4 L d M
- 13 dt dt 4 £33 dt) yty dx ’
- 5 «•
- ~TCT — ~T~ 5 b-
- L’équation donnant la variation d’énergie d’un espace déterminé, fournit les mêmes résultats que ceux des chapitres 3 et 4. De plus dans les équations ci.-dessus, conformément à l’expérience, il n’est pas nécessaire de considérer s et \j. comme constants par rapport à l’espace; nous devons admettre que ces constantes peuvent varier d’un point à un autre.
- 6. Division de la force électrique dans les bons conducteurs. — Dans les corps que nous avons observes jusqu’ici, toute variation de la force électrique paraît déterminée par l’existence de la force magnétique. Si dans un espace fini la force magnétique est nulle, alors toute cause pouvant produire une telle variation disparaît, et il s’ensuit une division, un partage delà force électrique durant aussi longtempsqu’une perturbation magnétique n’apas atteint l’intérieur de l’espace considéré. Mais la force électrique ne se comporte pas ainsi dans tous les corps. Dans un grand nombre la force électrique abandonnée à elle-même s’affaiblit plus ou moins vite ; dans de tels corps la force magnétique ou une cause quelconque sont absolument nécessaires pour préserver de toute variation un partage de force électrique. Nous désignerons ces corps par le nom de corps bons conducteurs. Les hypothèses les plus simples que nous puissions faire à leur égard sont d’admettre d’abord que la perte éprouvée pendant l’unité de temps par la force électrique abandonnée à elle-même est proportionnelle à cette force et qu’ensuite la force magnétique tend à produire une variation indépendante de cette perte et égale à celle qui a lieu dans les corps précédemment étudiés.
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- Ï42
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Par l’introduction d'une nouvelle constante X, nous exprimerons la première hypothèse en écrivant que la composante X de la force électrique abandonnée à elle-même varie d’après l’équation :
- . dX , . v
- Ae —rr = — 4 TC X A X. dt
- La deuxième hypothèse complète la première, de telle sorte que s’il existe une force magnétique la variation s’exprime alors par l’équation :
- trouve d’autant plus grande que la variation des propriétés chimiques dans l’unité de longueur est plus rapide. Nous introduirons l’action de cette force électromotrice dans le calcul en exprimant que la diminution de la force électrique abandonnée à elle-même n’est pas proportionnelle à la valeur absolue de cette force, mais seulement à la différence entre cette valeur absolue et sa valeur finale. Nos équations relatives à un conducteur dont la structure est la source d’une force électromotrice deviennent alors :
- a
- d M
- rfN
- dy
- — 4 tt X A X.
- La constante X s’appelle la conductibilité spécifique électrostatique du corps. Sa dimension est celle de l’inverse d’une vitesse. D’après cela la
- quantité -L- est un temps; c’est le temps au bout
- 47CÀ
- X
- duquel X est devenu —, ; désignant la base des
- logarithmes népériens, lorsque la force est abandonnée à elle-même; c’est pour cette raison qu’on nomme ce temps le temps de relaxation. Nous sommes maintenant conduits aux équations suivantes, parfaitement conformes à l’expérience :
- A|a d L d Z d Y
- dt ~ dv d<
- An d M dX dl
- ~dt ~ d x
- An d N d Y dX
- dt ~ dx dy
- ,7- dX d M d N
- Cf £ dt d{ dy — 4 tc
- d Y d N d L
- As dt = dx d{ — 4 TC î
- dl d L d M
- As dt dy dx — 4 TC
- Ces équations ne s’appliquent directement qu’aux corps isotropes et homogènes ; pour les corps hétérogènes il est nécessaire de leur donner un complément. Si les propriétés d’un corps varie d’un point à un autre, alors en général la force électrique soumise à aucune influence ne devient pas entièrement nulle, mais elle prend une certaine valeur tinale toujours différente de zéro. Cette valeur, dont nous désignons les composantes par X', Y', Z', se nomme la force électromotrice agissant au point considéré. Nous admettrons que cette force est indépendante du temps et se
- A(i d L _dl d Y
- dt = ~ dy ~ dy
- An d M _ d.X _ _d Z
- dt = ' di ~ d x
- rfN _d Y dX
- A,J. 'dt'~ dx - dy
- d M d- N . . /v_y^\
- 'Ty — — 4 ^ X A (X — X )
- ^ — YT — 4*X A (Y — Y') 6 d.
- dxdç
- d L d M . . ,n r„.
- Hï ~ ~dx -4«XA(Z-Z0
- 7. Conducteurs cristallisés. — Si les propriétés d’un conducteur varient avec la direction, nous ne pouvons plus admettre que la diminution de chaque composante de la force électrique abandonnée à elle-même est proportionnelle à la valeur de cette composante ; nous devons poser au contraire que c’est une fonction linéaire des trois composantes. De plus, en admettant l’hypothèse que pour un pouvoir de conductibilité tendant vers zéro, les équations du cas que nous considérons tendent vers celles du cas des mauvais conducteurs cristallisés, nous obtenons le système suivant :
- Ae
- kt
- dX dt d Y dt dl dt ‘
- ( d L + nu d M + nu rfN' \ d Z d Y
- A ^nii dt dl dt ) = dy dy
- / d L + ni 2 d M -l-nu rfN dX d-Z
- A (nia dt dt dt ) = dy dx
- ( d L + nia d M rfN d-Y dX
- A ^•13 dt dt -t- nss dt )" dx dy
- dX + £12 dY + £13 dZ\ _ d M r/N
- d t d t dt) dî d y
- — 4 TC : A- / X11 (X —X') -j- Vv 1 î ! (Y -Y’) + Xi; ,!Z-
- dX + £22 dY + £-23 dZ\ (/N d L
- d i ' Tt Tt) d x il à
- - 4 tc A | X2i (X-X') + Xs8 (Y-Y') 4- X23 (Z —Z') ;
- A
- / dX , dY , dZ\ d L tfM
- V1® Tl + £23 Tl + eïS Tt) == Jy - Tx
- 4 — * A J X31 (X-X') + X32 (Y - Y') + X33 (Z—Z') j
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- Il est très probable que dans tous les corps de j la nature on a :
- Xgl = ),[3 et ^23 = 5'32'
- De plus, dans les équations précédentes, nous pouvons supposer que les valeurs des constantes s,
- (x, A varient d’un point à un autre.
- et
- £l3 ~T£ "b £23 + e8* J j. 4' 4 11 O3I X + >32 Y + A3B.Z)
- doivent conserver les mêmes valeurs de part et d’autre de la surface. La dépendance réciproque des composantes normales de la force de chaque côté de cette surface prend la forme :
- 8. Conditions aux limites. — On remarque facilement que les équations 7a et 7 b renferment tous les cas particuliers étudiés dans les chapitres précédents, et que même les équations de l’éther libre peuvent s’en déduire par une disposition convenable des constantes.
- Comme maintenant nous pouvons considérer ces constantes comme fonctions des coordonnées, nous regarderons la surface de séparation de deux corps hétérogènes comme une couche de passage dans laquelle, i! ést vrai, les constantes varient extrêmement vite de valeur, mais cependant dans laquelle Iss équations sont toujours applicables et doivent exprimer des rapports finis entre les valeurs restant finies des constantes et les valeurs restant également finies des forces. Pour obtenir de ces remarques des conditions aux limites conformes à l’expérience, et pour une plus grande simplification, faisons coïncider un des éléments de la surface de séparation des deux corps avec le plan des xy.
- S'il n’existe pas de force électromotrice entre les corps au contact, la considération des deux premières équations de chaque système \rja et 7 b
- nous montre que les quantités jj
- d-X
- an
- dz
- dY
- di'
- d M d\ '
- restent finies dans la couche de passage. Si
- nous affectons de l’indice 1 les quantités qui se rapportent à l’un des côtés de la surface de séparation ét de l’indice 2 celles qui se rapportent à l’autre côté, nous avons alors :
- y2 — Yi = o M-2 — Mi = o
- 8 d. 8 b.
- X2 — Xi == o Ns — N( = o
- Les composantes de la force, tangentielles à la surface de séparation, restent donc constantes. Des troisièmes équations de chaque groupe 7 a et 7b, nous tirons la conclusion que les expressions :
- d L , d M 1hi3~di + ^dt
- + !J-i 3
- d N dl
- si
- d Zi dt
- rfNi rfN2
- ^ ST ~ «« ~dT “ ° 8c'
- ea C~~jY = — 4 tc (Xi Zi — X2 Z2) 8 d.
- Si nous admettons l’existence d’une force électromotrice à la surface de séparation, nous remarquerons d’après l’expérience que la composante de cette force normale à la surface, c’est-à-dire Z', est dans la couche de passage même infiniment grande, de telle sorte cependant que l’intégrale / Z' 1étendue à la surface conserve une valeur finie, que nous allons chercher, tout en ne connaissant pas la manière dont varie Z'. Nous satisferons aux suppositions de ce chapitre en faisant l’hypothèse que dans la couche de passage, en même temps que L, M, N, X, Y, Z, la quantité Z — Z’ reste finie, Par cela même Z est est alors infini, mais nous pouvons supposer ci z
- que -jj reste néanmoins fini. Nous pouvons poser :
- fZd{=fZ'd{:=91,2.
- Si maintenant nous intégrons les deux premières équations de chaque système 7a et 7 b, après les avoir multipliées par dl’intégration ayant lieu à travers toute la couche de passage, alors nous obtenons les conditions suivantes en remarquant que par suite de la petitesse du chemin sur lequel a lieu l’intégration toutes les grandeurs finies disparaissent:
- y2 - Yl =
- dy
- 8/.
- M2 — Mi = O N2 — Ni = o 8 g.
- Après cela, les troisièmes équations des groupes 7 a et 7 b nous donnent alors pour conditions de la
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- LA lumière électrique
- force normale, que les expressions :
- dL , 4M , d N
- (Ms dt +t»!>3 dt +I«3 df;
- dX , d Y dZ 513 dt + 523 dt + 533 dt
- + 4 « j X8i (X - X') + Xm (Y - Y') + XjS (Z - Z') J
- aient la même valeur de part et d’autre de la surface de séparation. Si des deux côtés de cette surface les corps sont homogènes, alors l’existence de la force électromotrice n’a aucune influence sur les conditions qui relient entre elles les forces agissant aux deux côtés.
- Comme nos conditions aux limites ne sont pas autre chose que les équations générales 7 a et 7 b transformées par une disposition particulière, nous pourrons donc étendre toutes les considérations et les opérations concernant ces équations générales dans un espace déterminé, à la limite des corps hétérogènes situés dans cet espace, sans cependant s’en éloigner et en supposant que cette méthode ne renferme pas d’impossibilité mathématique, et que toutes ces opérations contiennent directement, ou après des transformations convenables, des expressions finies et déterminées. Nous nous servirons souvent, de cette grande commodité. Si nous négligeons de donner la preuve que toutes les expressions dont nous aurons besoin sont finies et déterminées, ce n’est pas que nous jugions que cette preuve soit superflue, mais parce qu’elle aura déjà été donnée ou bien qu’elle sera facile à trouver d’après un modèle cité auparavant.
- Chaque chapitre étudié jusqu’ici augmente le nombre de faits embrassés par la théorie; à ce point de vue il fait contraste avec les chapitres suivants. Comme par l’élude de ces derniers le nombre de faits embrassés n’augmente pas, ils ne sont qu’un supplément de la théorie; leur valeur consiste en partie dans la possibilité d’une plus simple manière d’expression et en partie dans l’union qu’ils nous permettent d’établir entre notre théorie et ies vues anciennes de la science électrique.
- 9. Polarisation électrique et magnétique. — Tant que nos équations se rapportent à un milieu isotrope, elles donnent isolément et à un instant donné la valeur d’une grandeur physique expri-
- mée simplement comme une fonction de l’état existant au moment considéré.
- Cette forme des équations est très parfaite au point de vue mathématique parce qu’elle nous laisse immédiatement apercevoir la suite d’un phénomène quelconque. Cette forme est aussi très parfaite à un point de vue plus philosophique, parce qu’elle nous laisse reconnaître en même temps l’état futur dans le côté gauche des équations et la cause de cet état futur, c’est-à-dire l’état actuel, dans leur côté droit. Les équations analogues qui se rapportent aux milieux non isotropes sont loin d’avoir une forme aussi parfaite, puisque leur côté gauche ne contient pas la dérivée d’une grandeur physique unique, mais des fonctions de ces dérivées.
- Pourtant comme ces fonctions sont linéaires, il est évident que l’on peut mettre en évidence chacune des dérivées et donner ainsi aux équations la forme désirable. Un autre moyen conduisant au même but consiste dans l’introduction de quantités que nous nommons grandeurs de polarisation et qui sont :
- L„ = = [x 11 L 4- fj.12 M f {XI3 N
- M„ = = pis L -f j/.22 M + (X23 N 9 e-
- N, = = L (j.23 M + {X 33 N
- X, — si 1 x -f- sia y + e|3 Z
- Y, “ £12 X -f- £22 y + £23 Z 9 d.
- Zj> = Eli X -f- £23 Y + £33 Z
- Nous désignons la résultante de L pf M,„ N/, par
- le nom de polarisation magnétique, et celle de X,„ Y;„ Z;, par le nom de polarisation électrique. Pour les milieux isotropes les forces et les grandeurs de polarisation sont dirigées de la même manière et leur rapport, suivant que l’on considère les grandeurs électriques ou magnétiques, est ou la constante diélectrique ou la constante de magnétisation. Pour l’éther les forces et les grandeurs de polarisation se confondent Si nous introduisons ces grandeurs dans les premiers membres de nos équations nous mettrons en évidence la variation d’une composante d’une grandeur de polarisation unique comme conséquence des forces à l’instant considéré. Comme les forces sont elles-mêmes des fonctions linéaires des grandeurs de polarisation nous pouvons facilement introduire ces dernières dans les seconds membres des équations. Nous aurons alors remplacé les grandeurs dirigées qui nous servent à définir l’état électromagnétique, c’est-à'-dire les forces électriques et
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ * 145
- magnétiques, par d’autres grandeurs dirigées : celles de polarisation, qui ont la même utilité mais sont bien plus commodes à considérer. Puisque les équations sont simplifiées par l’introduction des grandeurs de polarisation à côté des forces, nous en tirons une forte présomption que dans les corps pondérables il faut au moins deux grandeurs dirigées électriques et deux grandeurs dirigées magnétiques pour exprimer complètement les états correspondants du corps.
- Pour simplifier encore nos équations posons:
- u - X11 (X—X') + Xia (Y—Y') >,3 iZ-Z')
- v -= ).2t (X—X') -{- (Y—Yf) -1- )23 (Z—Tl) 9 e.
- W “ A31 (X—X!) -f- À32 (Y—Y') ),33 (Z—Z')
- Nos équations générales prennent alors la forme
- définitive':
- d Ly ^ d Z d Y
- dt d y dç
- dMp __dX d Z dt d ç d x
- <fN, = rfY dX dt d x dy
- A^ = — -
- d t
- ±Xj
- d t
- dtp
- dt
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- dz
- d N dy
- 4 TC A u
- N d L
- ----------4 TC A V
- dl
- dx
- d L rf M
- : -3— —j------4 tc A w
- dy — dx
- 9 a-
- 9 b.
- et l’énergie électromagnétique de l’unité de volume d’un corps quelconque prend la forme :
- ~ (X, X + Yp H 4- Zp Z/+ ~ (L, L + M, M + N, N).
- O 7C O TC
- Des principes que nous avons développés dans les chapitres précédents nous concluons que les quantités u, v, zv sont les composantes en mesures électrostatiques du courant électrique.
- A. Chassy.
- {A suivre).
- Des vibrations électriques et notamment de la manière dont se comportent les lils métalliques et autres conducteurs dans la résonnance ou répercussion d’oscillations électriques très- rapides (!).
- Le premier chapitre est consacré à passer en
- (*0 (Dissertation inaugurale de F. Zickermann, Greiftwold, 1889.)
- revue les recherches faites jusqu’à présent sur les vibrations électriques : Deuxième chapitre : courte exposition de la théorie que Kirchhoff a donnée de ces vibrations.
- M. Zicker.nann développe la formule de la durée de vibration pour quelques cas particuliers et donne des applications numériques. Dans le troisième chapitre il donne ses expériences personnelles, faites selon la méthode de Hertz.
- Une étincelle peut éclater au milieu d’un fil métallique tendu en ligne droite, pourvu ou non de conducteur à ses extrémités; ce fil induit un conducteur secondaire recourbé à angle droit et contenant un micromètre à étincelles. La longueur des étincelles, lorsqu’elles commencent à devenir continues, sert de mesure pour l’intensité des vibrations électriques; en faisant les observations dans une chambre sombre, l’auteur pouvait mesurer cette grandeur à un centième de millimètre près.
- 11 a étudié en particulier les conditions de résonnance ou de répercussion des deux systèmes. 11 a commencé par laisser invariable le conducteur secondaire B et par faire varier le conducteur inducteur A, soit en allongeant les fils métalliques, soit en augmentant la capacité; pour produire ce dernier effet, il adaptait aux extrémités du conducteur un nombre de plus en plus grand de feuilles d’étain rectangulaires, mesurant 10 centimèties sur 25. Ensuite il a laissé A constant et il a fait varier B. Dans tous les cas on peutsuivre nettement la répercussion d’après le maximum par lequel passe la longueur des étincelles, tandis que l’une des parties du système se modifie constamment. La représentation graphique du phénomène donne des courbes analogues à celles que Hertz avait annexées à son fameux mémoire.
- Etant donnée la possibilité de produire la répercussion tantôt en modifiant la longueur du fil métallique, tantôt en faisant varier le nombre des plaques conductrices, on aperçoit la possibilité de comparer des plaques conductrices avec des fils conducteurs. Supposons que A et B soient formés de fils seulement; si ces fils sont homogènes, il y aura répercussion lorsque les conducteurs seront d’égale longueur. Si l’on suspend des conducteurs à A, il faudra en compensation ôter une certaine longueur de fil métallique pour que la répercussion se reproduise. On détermine la longueur de fil dont l’enlèvement fait compensation pour des conducteurs circulaires, carrés et rectangulaires,
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- M6 - LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d;e diverses dimensions. Ces longueurs augmentent, conformément à la théorie, au fur et à mesure que les. conducteurs eux-mêmes augmen-tent; elles paraissent être à peu près proportionnelles aux périmètres des cercles, carrés et rectangles.
- M; Zickermann a constaté que l’action des con-, densateurs en B dépend de l’épaisseur des fils qui. composent le conducteur B et non de la matière -dont il est constitué.
- Il a fait ensuite des expériences avec des fils de laiton, de plomb, de zinc, de melchior et de fer, -Avec un fil de l’une ou de l’autre de ces matières il formait, chaque fois, un conducteur B, qu’il mettait en répercussion avec un conducteur A, -formé de fils de cuivre de 2,2 millimètres d’épaisseur, puis il mettait un même nombre de ces fils -sur les deux conducteurs, et il déterminait les longueurs nécessaires pour rétablir la répercussion en A.
- i° La répercussion que l’on a obtenue en employant des fils épais ne persiste pas quand on suspend des conducteurs uniformément dans les deux systèmes ; le conducteur inducteur est d’autant plus court que les fils du conducteur induit jsont plus épais et que les conducteurs adaptés des deux côtés sont plus grands. n 20 Lorsque le fil du conducteur induit est notablement plus mince que le fil du conducteur inducteur, les longueurs nécessaires pour produire fia résonnance dans les deux systèmes sont nota--blement différentes dans les deux systèmes; il faut prendre les fils de l’inducteur d’autant plus longs "que les fils de l’induit sont plus minces.
- 30 Plus les fils de l’inducteur sont minces, plus est grande la longueur qu’il faut retirer lorsqu’on _a-suspendu un conducteur à ces fils.
- 40 La matière la plus employée paraît être sans influence.
- Le fer ne faisant pas exception à cet égard, il: faut que les oscillations soient assez rapides pour; que le magnétisme du fer ne puisse pas les suivre. Pour les ralentir, M. Zickermann suspendait au conducteur des condensateurs de paraffine de grande capacité. Mais les étincelles dèvenaient alors si faibles que l’on n’observait plus d’effets; d’induction dans le conducteur secondaire.
- Les Télégraphes de l’Uruguay.
- M. Lanza, Inspecteur général des télégraphes de la République de l’Uruguay, a publié dernièrement une carte des lignes télégraphiques dé ce pays pour l’année 1888, et une autre des Chemins de fer et Télégraphes de l’année 1889. On'y trouve des données suffisantes pour juger du développement considérable et rapide de l’électricité dans ces parages.
- L’examen de ces documents permet de constater qu’en 1888 il y avait dans l’Uruguay 3239 kilomètres de lignes télégraphiques, dont 492 kilomètres appartenaient au Gouvernement et le restant à diverses compagnies particulières. La carte de 1889 montre que dans une année le nombre de kilomètres de lignes construites est arrivé à 6554.
- Voici le détail de cette augmentation :
- Extension Nombre
- des lignes Extension des
- terrestres des «âbles bureaux
- kUoroèt. Hiomèt.
- Nationales 95' 26
- Compagnie du Télégraphe Pla-
- tino-Brasileiro. 7.. 829 '3
- Idem du Rio de la Plata... 239 6
- Idem du câble télégraphique
- du Rio de la Plata 160 2
- Idem The Western and Bra-
- silian 2,200 3
- Idem . Télégrapho-Téléphoni-
- que de la Plata .. 222 94 5
- Idem du Télégraphe interna-
- tional 222 47 6
- Idem Orientale 575 '4
- Idem Argentino-Brasileira... 250 12
- Idem de Chemins de fer.... 756 49
- Total 4,038 2,516 136
- Ces chiffres seront augmentés dans une forte
- proportion pendant l’année présente, car les lignes en construction, en projet et à l’étude s'élèvent à 3000 kilomètres. Montévideo, capitale de l’Uruguay, est de toutes les villes du monde celle qui, proportionnellement au nombre de ses habitants, fait le plus grand usage du téléphone ; les natifs de l’Uruguay furent les seuls qui obtinrent des prix dans la dernière Exposition de Paris pour applications de l’électricité.
- Tout ce progrès est très-récent, car il ne date que de quatre ans environ.
- C. B.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- CORRESPONDANCE
- Monsieur le Directeur,
- Je lis dafïs le dernier numéro de votre journal la description d’un nouveau photomètre du au professeur Edwards L. Nichols.
- Nous avons appliqué depuis longtemps à l'École de physique et de chimie le spectroscope aux études photométriques.
- Dans un article paru dans VÉlectricien du 3 août 1889, « Etudes photométriques de quelques sources de lumière », signé J.-B. Baille et C. Féry, vous trouverez les lignes suivantes :
- « On sait que lorsqu'on augmente peu à peu le régime d’une lampe à incandescence, la teinte passe graduellement du rouge au bleu. Il était intéressant de voir comment les radiations élémentaires figurent dans cette somme.
- « Dans ce but, nous nous sommes servis d’un spectroscope à vision directe, dans lequel un prisme en verre argenté A envoie à la fois la lumière de l’étalon et celle de la lampe électrique (fig. 1).
- « Une disposition convenable permet d’isoler dans les deux spectres une radiation quelconque, dont la longueur d’onde est déterminée par une étude et un réglage préalables du micromètre B.
- « On peut, entre certaines limites, faire varier la sensibilité de l'appareil par la manœuvre de la fente horizontale qui ne fait qu'augmenter dans un même rapport les intensités des deux spectres; il est d'ailleurs indispensable pour les radiations peu visibles (infra-rouge et ultra-violet) d’augmenter la quantité de lumière entrant dans l’appareil en ouvrant largement la fente.
- « On a donc dans la lunette deux zones colorées très voisines, de couleur absolument identique, et il suffit de les amener à égalité d’intensité. La plus grande difficulté de la pho-tométrie, la différence de teinte des sources à étudier disparaît donc ici, et les mesures peuvent atteindre une grande précision, etc. »
- Et plus loin nous ajoutons :
- « 11 serait peut être possible, en fixant une fois pour toutes les valeurs lumineuses de quelques radiations convenablement choisies, d'obtenir la comparaison photométrique de sources de teintes très différentes.
- cc Les mesures ainsi faites ne seraient certainement pas absolues, mais elles seraient comparables, étant indépendantes de l’observateur, etc. »
- Plus récemment encore, j’ai fait avec M. le commandant Jolly une étude comparative de quelques sources de lumière employées en photographie. 11 était en effet intéressant de
- connaître le prix du carcel lumineux et chimique de ces lumières riches en rayons actiniques.
- Pour cela, il nous a suffi de comparer les régions des spectres donnés par les deux sources entre les raies G et U {Bulletin de ta Société française de photographie, juillet 1890). Pour augmenter la sensibilité de l’appareil nous avons placé un oculaire fluorescent.
- En espérant, Monsieur le Directeur, que vous voudrez bien insérer cette petite réclamation d’antériorit^, veuillez agréer, etc.
- C. Féry.
- FAITS DIVERS
- Nous apprenons qu’une grande Exposition nationale et coloniale sera ouverte à Lyon, au mois de mai 1892. Le Conseil municipal de Lyon en a adopté le principe à l’unanimité, dans sà séance du 24 juin dernier.
- Cette Exposition pour laquelle on sollicite le concours de toutes les chambres de commerce françaises, de tous îessyndi-cats, de toutes les industries, sera une grande manifestation du travail, et complétera d’une façon très utile pour le pays, l’œuvre commencée par l’Exposition internationale de 1889. En effet, dans une Exposition nationale, les produits du pays sont mis en pleine lumière, au lieu d’être étouffés par l’énorme affluence des exposants étrangers.
- Le splendide parc de la Tête*d’Or est tout naturellement désigné pour cette tExposition, dont nous aurons du reste à parler prochainement.
- Pour tous les renseignements, écrire à Lyon, au comité de l'Exposition, 26, rue de la République.
- Dans les grandes forêts de la Galicie on emploie l’électricité pour l'abatage des arbres.
- L’outil dont on se sert pour les bois d’essence tendre est une tarrière animée d’un mouvement de va-et-vient, en plus du mouvement de rotation qui lui est donné par un petit moteur électrique.
- Le tout est monté sur un chariot qui peut tourner autour d’un axe vertical et qu’on fixe au tronc de l’aibre. La mèche de l’outil décrit un arc de cercle et fait une saignée dans le tronc en opérant comme une machine à mortaiser le bois.
- Lorsqu’une passe est pratiquée, on avance l’outil pour approfondir la saignée jusqu’à ce que celle-ci soit arrivée à la moitié du diamètre du tronc; on met alors des cales pour empêcher la fente de se refermer et on opère de l'autre côté jusqu’à ce qu’il devienne dangereux d’aller plus avant. L’opération est tetminéc à la hache ou avec une scie à bras. Le travail se fait rapidement et avec très peu de main d’œuvre.
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- £48 - LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE- '
- Les droits de douane sur l’électricité !,....
- On mande de Washington que le département du trésor vient de rendre, en matière de douane, une décision assez singulière.
- Bien que les Américains aient la manie de frapper de droits d’importation tous les articles imaginables, y compris les perruques des immigrants, si elles n’ont pas déjà été portées pendant un certain temps, et même les idoles ou dieux chinois, comme on a pu le voir par deux célèbres décisions récentes, le département du trésor déclare « qu’il n’y a pas lieu d'imposer l’électricité parce que c’est une substance subtile, invisible et impalpable ».
- Cette décision a été rendue à la requête d’un industriel qui prétend avoir l’intention d’utiliser les chutes du Niagara, sur la rive canadienne, pour produire de l’électricité dont il se servirait ensuite pour éclairer certaines villes de la rive américaine.
- Deux phonographes ont été placés dans l’abbaye de Westminster pendint le mariage de M. Stanley. L’un des deux, mien opération près de l’orgue, a reçu l’impression de la marche nuptiale, et a été remis au célèbre explorateur comme un cadeau de noce de M. Edison. L’autre restera dans les mains du colonel Gourauld, représentant de M. Edison pour ses affaires anglaises. On l’a fait fonctionner dans le clocher, et U a reçu l’impression des sonneries qui ont précédé et accompagné la cérémonie du 12 juillet.
- On écrit de Mende, à la date du 11 juillet :
- « Depuis quelque temps de violents orages éclatent sur les hauts plateaux de la Lozère.
- « Ces derniers jours, la foudre a tué 53 bêtes à laine appartenant au fermier du château de la Grange, canton de Saint-Amans. Le berger, foudroyé en même temps, est revenu à la vie après des soins intelligents.
- Dans une des dernières séances de la Société de pharmacie, un botaniste très au courant de la cuiture des arbres à gutta et à caoutchouc, M. Morellet, a fait une communication sur les tentatives de plant des espèces végétales qui produisent ces précieux auxiliaires delà fabrication des câbles. II a rappelé que l’acclimation des jeunes plants d'Hcveitj de CastWoa et même de Mauihot GUnioiri, a pu se faire à Ceylan et dans l’Indoustan. M. Morellet émet des doutes au point de vue de la qualité des produits récoltés. Il rappelle ensuite les tentatives faites au Brésil sur la culture des Hevea et leur réussite, puis les essais de repeuplement des forêts d’arbres à gotta-percha par les Hollandais dans leurs colonies des Indes-Orientales, rendus possibles par les travaux remarquables du docteur Treube sur les plantations de
- Sapoieacea Gutta} de Palaquium Oblongifolium, de Kenato-phorus Leeri et deKcnatophorusPoerusaux jardins botaniques de Buitenborg et de Souka-Boumi (Java).
- On nous écrit de Nevers, à la date du S juillet :
- Un violent orage a éclaté au-dessus de la commune de Buley, près de la Charité.
- PJLa foudre est tombée à plusieurs reprises, notamment sur une maison où elle est entrée par la cheminée et sortie par la fenêtre. La maîtresse du logis a le côté gauche entièrement paralysé.
- Quelques instants après, la foudre est tombée sur une maison voisine et a brillé les deux jambes de la dame Narcyj imprudemment restée sur le seuil de sa porte. Son état est inquiétant.
- On écrit de Londres à la date du 9 juillet :
- L’agitation augmente parmi les facteurs des postes par suite du refus du directeur d’améliorer leur sort. Ce matin, les facteurs appartenant à l’Union des employés ont expulsé de force du bureau des colis les facteurs ne faisant pas partie de l’association.
- Trois cents facteurs du bureau central se sont mis en grève, mais ont ensuite repris leur travail.
- Les employés des postes ont remis au directeur général des postes un mémoire pour lequel ils déclarent qu’ils ne se mettront pas en grève si l’on congédie avant le 21 de ce mois les employés non-unionistes.
- Le Cosmos donne le procédé suivant pour l’amalgamage des zincs de piles :
- Prendre 1 partie d’acide sulfurique pour 20 d’eau et très peu de mercure. Frotter dans ce bain le mercure sur les zincs avec un morceau de zinc ou de fer galvanisé, ou frotter simplement les plaques l’une contre l’autre en interposant un peu de mercure.
- L’usine de la Manhattan ElectricLighi Company )à New-York, vient d’être détruite par la toudre. Sur les 30 machines que comprenait cette station, deux ou trois sont restées intactes ; les tableaux de distribution, le laboratoire,, etc., tout a été brisé.
- Les dégâts ne proviennent que de la décharge électrique ; il n’y a pas eu d’incendie, attendu que les planchers et les murs étaient soit en fer, soit en pierre.
- Cette station alimentait 20000 lampes à incandescence.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ • 149
- Éclairage Électrique
- La Compagnie parisienne du gaz, propriétaire de l’usine de Clamecy, n'ayant pas voulu réduire le prix du gaz, 87 commerçants de Clamecy viennent de s’engager sur l’honneur à fermer leurs compteurs dès le 10 courant.
- Une commission spéciale s’est immédiatement mise en rapport avec un certain nombre de négociants et d’industriels pour la constitution d’une société d’éclairage par l'électricité.
- Les fontaines lumineuses qui étaient éteintes depuis la fermeture de l'Exposition fonctionnent depuis le dimanche 13 juillet, tous les soirs, ramenant la foule des curieux au Champ-de-Mars.
- Ces fontaines sont plus belles encore et plus curieuses qu’autrefois; les gerbes des eaux sont plus fortes et leurs lumières plus éclatantes; elles sont dirigées maintenant non plus par une compagnie anglaise, mais par la Société Edison.
- La commission des finances de Bieslau a décidé qu’il pourrait.être fait un emprunt de i million de marks pour la création d’une usine centrale d’éclairage électrique, d’une capacité de 8000 lampes. La station, montée dans la cour de la caserne des Carmélites, serait soumise au contrôle d’une commission composée de quatre membres munis des pouvoirs les plus étendus pour l’achat des matériaux de la main à la main ou pouf l’adjudication des travaux.
- Sur l’avis du professeur Kitler, il est probable que le projet présenté par la maison Siemens et Halske sera adopté, il comporte la création immédiate d’une usine de 8000 lampes dont la capacité pourra ultérieurement être portée à 30000 lampes.
- La distribution serait faite par courants continus, et les machines alimenteraient directement les lampes situées dans un rayon de 1200 mètres. Au-delà, le réseau serait desservi par des accumulateurs chargés, dans le jour par la station centrale.
- L’usine d’électricité montée par la Compagnie nationale d’électricité pour l’éclairage de Troyes, est établie à Sainte-Savine, faubourg de la ville. La partie mécanique comprend une machine Brasseur de 150 chevaux nominaux, deux générateurs Babcock et Wilcox et une dynamo Ferranti de 2400 volts et 50 ampères. Deux autres groupes identiques seront ajoutés au fur et à mesure des besoins.
- La distribution est faite en dérivation, sous un potentiel de 100 volts, et les transformateurs sont répartis sur les divers points de la ligne, suivant l’importance de la consommation.
- La canalisation principale, entièrement souterraine, est à deux fils et mesure aujourd’hui près de 7 kilomètres, retour
- compris. Les câbles, à giand isolement et recouverts d'une enveloppe protectrice en fil d’acier, sont enterrés à 50 centimètres de profondeur, et les dérivations sont branchées sur les câbles principaux au moyen d’épissures recouvertes d'une couche d’isolant.
- La station fournit l’éclairage public et l'éclairage privé; suivant les cas, il est fait usage de légulateurs de S ampères et 50 volts, ou de lampes à incandescence, dont le nombre serait aujourd’hui de 800 en seivice.
- La lumière est vendue à la lampe-heure : chaque abonné a un compteur Ferranti-Borel modifié, et gradué en lampes-heure, dont le prix de location varie de i fr. 30 à 6 francs par mois, suivant la capacité.
- La lampe-heure de 10 bougies est tarifée à 4 centimes, celle de 16 bougies à 6 centimes. Les polices d’abonnement sont faites pour cinq ans et garantissent un minimum de consommation de 3b francs par an.
- La ville perçoit une redevance de 20 centimes par mètre de câbles principaux, retour compris.
- Télégraphie et Téléphonie
- On a expérimenté au Palais-Bourbon, en présence du bureau de la Chambre des députés, les appareils sténo-télégraphiques de M. Cassagnes, ingénieur civil.
- Le but que s’est proposé l’inventeur dans la combinaison de ces appareils est la transmission à distance de la sténographie au fur et à mesure de sa production et sa réception en clair à l’arrivée.
- Ces opérations peuvent se faire à l’aide d’un câble électrique dans un même édifice, dans une même ville, sur une distance de 3 à 4 kilomètres. Elles peuvent être effectuées par un seul fil télégraphique d’une ville à l’autre.
- Tout en donnant le moyen d'abréger dans une proportion très considérable le temps de la transcription sténographique, les appareils sténo-télégraphiques ont permis d’atteindre des vitesses de transmission électrique inconnues jusqu'à présent.
- Des expériences nombreuses faites sur les lignes télégraphiques françaises auraient, assure M. Cassagnes, permis d’établir que 25000 mots à l’heure de Paris à Bruxelles, 18000 de Paris à Lyon, 15000 de Paris à Marseille, seraient les rendements théoriques de ses appareils, en ne supposant aucun arrêt d’aucune sorte.
- Par la seconde disposition (fil télégraphique unique), les journaux de province et de l’étranger pourraient recevoir un nombre de mots sextuple, voire décuple, suivant les distances, de celui qu’ils reçoivent aujourd’hui dans le même temps.
- En dehors de la transmission sténographique, on peut aussi expédier les mots avec leur orthographe. Un seul employé peut transmettre par minute 180 à 200 mots sténographiés et 120 mots orthographiés.*
- A l’aide des deux dispositions qu’ils peuvent présenter
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- (câble ou fil unique), les appireils sténo-télégraphiques seraient appelés, entre autres applications, si l'expérience à laquelle ils sont actuellement soumis vérifie les données de l’inventeur, à réaliser un énorme progrès dans les services d’informations et de correspondance de la presse.
- Par la première disposition (câble), un seul clavier peut desservir d’un seul coup toute la presse d’une capitale.
- L’électro-phonoscope dû à la collaboration de MM. Hughes, Preece, Stroh et Roberts est un appareil qui promet de résoudre le problème de la vision à distance. Au moyen de I'élec-tro-phonoscope, on se trouve en communication téléphonique avec un correspondant dont non-seulement on entend la voix, mais dont on distingue les traits : l’interlocuteur devient visible et on peut suivre le jeu de sa physionomie.
- I.'électro-phonoscope doit ctre présenté à la prochaine réunion du Post-Office.
- S’il tient ses promesses, I’électro-phonoscope sera une des plus brillantes découvertes du siècle.
- Cet appareil utilise probablement les propriétés actino-élec-triques du sélénium.
- Le Journal Officiel publie le décret suivant sur les dépêches téléphoniques :
- Article premier. — Toute dépêche expédiée ou reçue par l’entr'.mise d'un bureau téléphonique municipal donnera lieu à la perception, au départ, d’une surtaxe de 25 centimes.
- Art 2. — Le produit de cette surtaxe sera affecté au remboursement des avances faites par les communes, établissements publics, particuliers, etc., pour la création de leur bureau téléphonique municipal.
- La perception en cessera, pour chaque bureau, au moment où les avances faites auront été complètement remboursées.
- Vers la fin du mois de juin nous avons lu à différentes reprises des télégrammes annonçant que le bateau sous-marin le Pcral réalisant les merveilles des romans de Jules Verne, avait évolué longtemps scus l’eau et déposé de fausses torpilles dans des endroits désignés à l’avance. Le secret qui préside à des expériences de cette nature ne permet point d'émettre une opinion raisonnée sur la véracité de ces racontars.
- Nous dirons seulement que si des impossibilités véritablement insurmontables se révèlent, elles ne seront pas produites par l’électricité. Quelque étroites qu’elles puissent être, les cales du Peral auront une capacité suffisante pour loger un nombre convenable d’accumulatei rs.
- La Chambre des députés vient de voter, sans discussion, un crédit de 1620622 francs, et un autre de 3500000 francs
- pour le service et l’extension du réseau téléphonique confor mément aux conclusions du rapport de M. Bastid.
- M. Jules Roche, ministre du commerce, a approuvé une convention intervenue entre l’État et la ville d’ivry, au sujet de la constitution dans cette localité d’un réseau téléphonique annexe du réseau de Paris.
- Il a en outre approuvé une convention ayant pour but d’établir un réseau téléphonique pour l’usage des abonnés de la commune de Fontenay-sous-Bois.
- La Société Moore et Wright, de Londres, vient d’inventer un nouvel appareil télégraphique imprimant,
- A l’aide de cet appareil on peut transmettre en même temps et sur un même fil une série de dépêches pour des postes différents. Les signaux se composent de lettres en caractères romains imprimées dans le sens de la hauteur sur une bande de papier d’une largeur de 15 centimètres.
- Les inventeurs ds ce télégraphe ont l’intention de créer à Londres un bureau central avec service spécial pour le public des affaires.
- La création d’un nouveau bureau de poste et télégraphe vient d’être autorisée dans le 90 arrondissement de Paris, quartier de la Fontaine-Saînt-Georgcs.
- Une société anglaise a construit un chemin de fer souterrain destiné à relier à la Cité les principaux quartiers de Londres. Les travaux sont achevés et, à la suite d’une longue discussion, l’emploi de l’électricité comme force motrice a prévalu.
- La fumée des locomotives aurait formée constamment un nuage s’oposant à la vision des signaux; elle aurait vicié l’atmosphère; enfin, les vapeurs sulfureuses provenant de la combustion du charbon et l’humidité constante des tunnels détériorent rapidement non seulement les fils de métal, mais encore les traverses de la voie.
- Les essais de la nouvelle ligne ont donné pleine satisfaction. Les locomotives, du poids de 10 tonnes, portent un moteur Edisun-Hopkinson et peuvent remorquer un train de 3 voitures de 34 voyageurs chacune, à la vitesse de 30 kilomètres à l’heure. Le courant est amené de l’usine au moteur par un câble placé entre les rails. Chaque train est muni d’un frein Westinghouse à air comprimé, dont le renouvellement est effectué aux stations terminus. Le tunnel est éclairé à l’électricité.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, 31,
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- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XII» ANNÉE (TOME XXXVII)
- SAMEDI 26 JUILLET 1890
- No 3<î
- SOMMAIRE. — L’aluminium et son électrométallurgie; Gustave Richard. — Étude des courants périodiques; Vaschy. — Transmission simultanée des signaux télégraphiques ; Luigi Vianisi. — Mesures faites sur des accumulateurs de divers systèmes; R.. Kopp. — Chronique et revue de la presse industrielle : Société française de physique. —Revue des travaux récents en électricité : Sur les équations fondamentales de l’électrodynamique pour les corps immobiles, par H. Hertz. — De la position du point neutre dans uii circuit d'induction, par B. Karsten. — Faits divers.
- L’ALUMINIUM
- ET SON ÉLECTROMÉTALLURGIE 0)
- Comme le savent nos lecteurs, la question de l’électrométallurgie de l’aluminium est de plus en plus étudiée dans tous les pays, même en France, où nous sommes, grâce aux travaux de nos électriciens, notamment de MM. Héroult (2j et Mi-net 0), aussi avancés que les Anglais et les Américains dans la fabrication nouvelle de l’aluminium industriel, découvert par Sainte-Claire De-ville.
- On imagine chaque jour de nouvelles applications de l’aluminium, et surtout de ses alliages (*). 11 me suffira de citer les applications des bronzes d’aluminium pour hélices de navires, légères,
- t1) La Lumière Électrique, 27 juillet 1S89.
- (2) La Lumière Électrique, 3 novembre >888, p. 204; Génie Civil, 3 mai 1890.
- (3) La Lumière Électrique, 1" septembre 1S88, p. 432, 26 octobre et 23 novembre 1889, p. 139 et 365, za avril, 3 mai et 14 juin 1890, p. 151, 208 et 505.
- f1) Kkep. « Influence of aluminium upon cast Iron », Journal of Franklin lnslitute, septembre 1S8S; Sele-Penber-ton. « Aluminium and its alloys », Journal of Franklin Instüute. mars 1887, octobre 1888.
- inoxydables, tenaces et dures 0); et pour canons de fusils, résistant mieux que le fer à l’action corrosive des poudres sans fumée (*).
- La littérature de l’électrométallurgie de l’aluminium s’augmente presque chaque jour d’une contribution nouvelle (3).
- f1) Cowi.ns. « Aluminium bronze and brans, for screw pro--pellers « Scientific American, supp., 12 avril 1890.
- (2) Dagger « Facts and Fallacies », The Er.ginecr, 6 juin 1890, p. 455.
- (3) Dagger. « Cowles Process. », British Association, 13, septembre 1889; La Lumière Électrique. 12 octobre 1889, p. 76; —Hendp.rson Roscoe. «Aluminium», Journal ofFran klin lnslitute, septembre et décembre 1889; —Hunt. « Aluminium », Scientific American, supp., 17 mai 1890; —Von Langhhnhove. « Electrométallurgie de l’aluminium », Revue universelle des mines, octobre 1880; — I.edeboer. « Electromé-tallurgie de l’aluminium », La Lumière Electrique, 26 octobre 1889, p. 159; —Minet. « Electrolyse par fusion ignée», « Electrométallurgie de l’aluminium », La Lumière Electrique, 26 avril et 1 4 juin 1800, p. 151 et 505; Robey. 0 Electric Smal-tingof aluminium », Cleve/and Instituts of Enginccrs, 17 décembre 1888; —La Lumière Électrique, 7 mai, 16 juillet, 13 août 1887, 21 janvier, i" septembre, 3 novembre 18S8, 27 juillet 1889. Procédés Baldwin, Bull, Burghart, Castner, Crosse, Cowles, Deville, Faure, Faurie, Farmer, Feldman, Ferranti, Forster, Grabau, Hall, Héroult, Hoempe, Kleiner, Minet, Montgeias, Maxwell, Nahnsen, Netto, Omholt, Thowles, Siemens, Stephan, Webster, Wohler.
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- Les quelques procédés récemment brevetés que nous décrivons dans le présent article ne sont pas tous vraiment nouveaux; plusieurs paraissent peu pratiques, et leur description n’a guère pour objet que d’éviter aux chercheurs de parcourir des voies déjà battues.
- Nous avons, comme précédemment, divisé ces procédés en trois groupes : chimiques, electromé-tallurgiques, électrothermiques, où l’arc intervient, bien que les deux dernières classes, artificielles et de convention, tendent souvent à se confondre dans les applications.
- Procèdes chimiques.
- Le procédé Grabau (1), dont nous avons décrit la principale reaction à la page 154 de notre numéro du 27 juillet 1889, comprend trois fabrications distinctes :
- La fabrication du fluorure d’aluminium ;
- La fabrication du sodium ;
- La fabrication de l’aluminium par la réaction du fluorure d’aluminium sur le sodium.
- Pour produire le fluorure d’aluminium, on mélange du spath-fluor en poudre (chaux fluatée) à une dissolution de sulfate d’alumine dansço 0/0 d’eau, maintenue à 6o°, dans la proportion de trois parties de spath pour une d’alumine. Après plusieurs heures, on obtient un mélange de sulfate de chaux et de fluorosulfate de formule Al2, FL, So4. On arrête la réaction lorsqu'il s’est transformé environ 55 0/0 de l’acide sulfurique en sulfate de chaux.
- On laisse le sulfate de chaux se précipiter lentement en un dépôt retenant environ 3 0/0 d’alumine ; le liquide, décanté et filtré, renferme du fluorosulfate, du sulfate d’alumine, des traces de sulfate de soude et de chaux. On évapore le liquide au bain-marie jusqu’à consistance sirupeuse, puis on le mêle à de la cryolite en poudre dans une proportion telle que l’acide sulfurique combiné à l’alumine suffise pour former du sulfate de soude avec la totalité du sodium de la cryolite. On obtient, en séchant ce mélange à 150°, une masse poreuse, que l’on brise en menus fragments et que l'on chauffe jusqu’à un commencement de vitrification.
- On doit opérer ce chauffage dans des cornues
- (i) Brevets anglais : 13 564,de 1886; 14 356, 15593, de 1887; 15792, de 1889. Engineering, 20 décembre 1889.
- en fer pourvues d’un garnissage exempt de fer et de silicium, qui altéreraient profondément l’aluminium, et il faut éviter de chauffer trop fort de crainte que le sulfate de soude ne soit ensuite incomplètement enlevé par les lavages destinés à le séparer du fluorure d’aluminium.
- Dans les deux phases successives de cette préparation, le sulfate d’alumine s’est complètement transformé en fluorure d’aluminium ; 55 0/0 lors de la première phase, et 45 0/0 lors de la seconde, par calcination avec la cryolithe. On sépare le sulfate de soude par des lavages répétés, mais en perdant par décantation environ 15 0/0 du fluorure d’aluminium. Ces décantations enlèvent en même temps les traces du fluorure, s’il en contient. Ce fluorure, séché et pressé, est ensuite divisé en noisettes prêtes à servir pour la fabrication de l’aluminium.
- M. Grabau n’a pas encore fait connaître son mode de fabrication du sodium, auquel se rapporte, en grande partie du moins, l’économie de son système ; nous ne pouvons donc que signaler sous toutes réserves son affirmation que le sodium lui reviendrait au prix très bas de 1,25 franc le kilogramme.
- La réaction du sodium sur le fluorure d'aluminium s’opère comme nous l’avons décrite^) : nous nous bornerons à faire remarquer que la cryolithe artificielle produite par cette réaction sert à préparer du nouveau fluorure sans avoir besoin de cryolithe naturelle, toujours légèrement souillée de silice et de fer, de sorte que le procédé est pratiquement continu en partant du spath-fluor. On se rend compte de ce fait par les deux formules suivantes, qui expriment, la première, la réaction
- 2 AU Fl„ + 6 Na = AU 4- 6 Na Fl Ala Fl„
- AU (S04)3 + 6 Na Fl AU Fl„ = 2 A!2 Fl6 + 3 Na S04. '
- finale réduisant l’aluminium en partant du fluorure (Al2 Fl0), et la seconde la préparation de ce fluorure en partant de la cryolithe.
- D’après M. Grabau, l’emploi de la cryolithe artificielle lui permettrait d’obtenir facilement de l’aluminium excessivement pur, renfermant, suivant les analyses de M. Kraut, environ 99,62 0/0 d’aluminium, 0,23 de fer, 0,15 de silicium, résistant parfaitement à l’oxydation sans aucunement
- (i) La Lumière Electrique, 27 juillet 1889, p. 154.
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- se ternir à l’humidité, et se coupant, d’après M. Richards, aussi facilement que l’étain.
- Quant au prix de revient de l’aluminium, il pourrait, d’après M. Grabau, s’abaisser, pour une grande fabrication de 2oô kilogrammes par jour, à 14 francs le kilogramme. Ces évaluations attendent encore, croyons-nous, la sanction de la pratiqué; leur confirmation constaterait un grand progrès dans l’industrie de l’aluminium.
- Le procédé Netto, bien connu de nos lecteurs 0), a été récemment l’objet d’une modification intéressante ayant pour objet d’augmenter notablement la pureté de l’aluminium. Ce perfectionnement repose sur la remarque faite par M. Netto que les impuretés nuisibles, le fer et le silicium notamment,- sont réduites presque en totalité pendant la première phase de l’action du sodium, de sorte qu’il suffirait d’interrompre la réaction vers la fin de cette première phase et de retirer l’aluminium impur produit pendant cette période pour séparer du restant de la charge presque toutes les impuretés.
- Voici comment M. Netto opère cette réduction fractionnelle :
- 11 commence par introduire dans le bain fondu, d’égales parties de cryolithe et de sel marin, le 1/3 à peu près du sodium nécessaire pour la réduction totale de son aluminium. La réduction partielle terminée, on verse lentement la masse fondue dans un creuset porté au rouge, en ayant soin de ne pas y laisser tomber le culot d’aluminium impur, et l’on traite la masse ainsi purifiée par du sodium en quantité suffisante pour réduire les 2/3 d’aluminium qu’elle renferme.
- On peut même, dans certains cas, borner la première opération à la réduction des impuretés seules et de presque pas d’aluminium. On obtiendrait ainsi, d’après M. Netto, un métal très pur, renfermant environ 99 0/0 d’aluminium.
- On a souvent proposé et essayé, mais sans succès industriel, de réduire les chlorures d’aluminium par le zinc au lieu du sodium (z). M. G.
- (*) La Lumière Electrique, r' septembre 1888, p. 426, 27 juillet 1889, p. 153. Brevets anglais : 4228, 10276, 14602,
- 1741 -j 17532. de 1887,359, de 1889.
- (*) Richards « Aluminium » p. 214; Basset, Génie Indus-
- triel : 1862, p. 152; Dulla, Bulletin de la société chimique : 1860, vol. IV, p. 472; Seymour, Brevet américain : 291 631,
- Bamberg vient de reprendre cette idée sous une forme particulière (* 1). Son procédé consiste à faire agir l’une sur l’autre des vapeurs de zinc en excès volatilisé et de chlorure d’aluminium ou decryolite au rouge blanc, à l’abri de l’air. 11 se produit un culot d'aluminium mélangé de zinc, que l’on sépare par volatisation au rouge (noo°). Quant au chlorure de zinc, on peut le réduire en le transformant d’abord en oxyde par la soude caustique, et se servir ainsi toujours du même zinc, purifié de son fer. La sublimation du zinc et la volatilisation de la cryolithe (vers 1 ioo°?) s’effectuent dans des cornues dont les vapeurs se mélangent dans une chambre à l’abri de l’air. La partie de cette chambre voisine de l’arrivée des vapeurs est seule portée au rouge blanc. Le chlorure de zinc s’échappe seul par l’autre bout de la chambre, qui sert de condenseur. On sépare ensuite par votalisation .le zinc précipité avec l’aluminium. Ce zinc volatilisé peut être condensé directement ou repassé par la chambre de mélange, pour économiser le combustible.
- M. Bamberg propose aussi l’emploi d’un procédé analogue pour la formation des alliages de cuivre et d’aluminium ou de fer et d’aluminium. Le fer ou le cuivre sont portés à une température très élevée, dans une sorte de cornue Bessemer, où l’on injecte ensuite le chlorure d’aluminium ou la cryolithe, vaporisés ou très-finement pulvérisés. 11 s’y forme des chlorures de cuivre ou de fer, qui se volatilisent, et de l’aluminium qui se combine au fer et au cuivre. La haute température et l’action du jet d’air auquel le cuivre et le fer sont soumis dans la cornue Bessemer ont aussi pour effet d’en séparer le silicium et le carbone par oxydation ou volatilisation, avant l’arrivée des vapeurs alumineuses.
- Dans le cas du cuivre, il est, à cet effet, préférable d’en employer des variétés trop carburées pour les usages ordinaires, parce que la combustion de ce carbone augmente considérablement la température de la réaction (a).
- Le procédé récemment proposé par la Great Western Aluminium Smelting and Rejining C° de Denver (3) consiste à injecter dans un fluorure
- 3 janv. 1S84, 337996, 16 mars 1886. Scinitijic Amo ican : supp. 24 août 1889.
- (9 Brevet anglais : 7667, 8 mars 1889.
- (2) Brevet anglais : 7666, 8 mai 1889.
- ' (3) Brevet anglais! 13839, 3 sept. 1889.
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- d’aluminium fondu un réactif, tel que du sulfure ou du nitrate de bore ou de silicium, susceptible de se dissocier à une température inférieure à la fusion du fluorure, et dont l’un des éléments, très avide de fluor, s’y unit en réduisant l’aluminium. On peut employer comme fluorure le spath ou la cryolithe, mélangés de préférence à une base alcaline qui en facilite la fusion. Le réactif est injecté à l’état de vapeur ou de poussière très-fine entraînée par un courant d’hydrogène ou d’azote. La réaction doit s’opérer autant que possible à l'abri de l’air, qui oxyderait l'aluminium.
- Procédés électrolytiques.
- M. Diebl (*) commence par constituer un bain
- Creuset Diehl.
- électrolysable par la fusion d’un mélange d’alun, de fluorure de sodium, de chlorure de calcium ou de magnésium et de sulfate de soude en quantité suffisante pour former par double décomposition du fluorure double d’aluminium et de sodium et des sulfates de soude et de potasse, que l’on sépare par lavage. On fond ensuite ce fluorure avec du chlorure de sodium et du spath-fluor, et l’on soumet la masse fondue à l’électrolyse. L’alumi-hium se précipite au pôle négatif et le chlore se dégage au pôle positif, en même temps qu’il se forme dans la masse un peu de fluorure de sodium, suivant la réaction.
- Al a Fl0 Na Fi + 6 Na Cl = Aïs + 7 Na FI + 6 Cl
- , La fusion de ce fluorure avec de l’alun donne ! du fluorure double d’aluminium et de sodium, que l’on traite par l’électrolyse comme précédemment.
- La figure 1 représente le creuset employé de préférence par M. Diehl. L’électrode positive F, e 1 carbone, est séparée par une cloison C de l’électrode négative G, aussi en carbone, si l’on veut préparer de l’aluminium pur; en cuivre, en plomb ou en fer si l’on veut un alliage. Le plomb forme un alliage à 75 0/0 d’aluminium ; il se sépare par
- Fig. 2. — Procédé Daniel. Coupe ** (fig. 3).
- sa légèreté quand on fond la masse de plomb, que l’on peut employer de nouveau. Avec le fer ou le cuivre, il se forme une masse riche en aluminium (90 0/0) fusible, et qui se liquate en un alliage cristallisé peu fusible, pauvre en aluminium, et en aluminium plus fusible, presque pur. L’alliage pauvre est, à son tour, employé comme électrode.
- Le procédé de M. L. E. Daniel (J) est un perfectionnement de la méthode électrolytique de Sainte-
- (9 Brevet anglais : 813, 16 janvier 1889.
- n) Brevet anglais ‘.4160, 9 mars 1880.
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- Claire Deville disposé de manière à la rendre continue par une régénération du chlorure double d’aluminium et de sodium. Ce chlorure est maintenu fondu dans une auge en ver B, fig. 2, et 4
- chauffée par une (lamme de gaz en A, et sur laquelle sont branchés une série de cases où sont plongées les anodes de carbone F et les cathodes métalliques H, autant que^possible.’enaluminium.
- .HMih ïrat- •ffiSV -ffiah isSk
- TLl_______rtr-^
- Fig. 3 et 4. — Procédé Daniel. Élévation, coupe et plan
- Ces cathodes entourent les cylindres de porcelaine G, disposés autour des anodes F.
- Pendant l’électrolyse, l’aluminium se dépose sur les cathodes H, le chlorure d’aluminium et le chlore se dégagent par les branchements g et les tuyaux g, au bas de la colonne D'. Cette colonne porte une série d’auges t, remplies d’un mélange
- d’alumine et de carbone séchés, aggloméré en boules de 50 millimètres environ de diamètre. Le chlore, en traversant les colonnes D, Q, forme avec l’alumine du chlorure d’aluminium, qui retourne par C2 au bain B, pour y reformer le chlorure double d’aluminium et de sodium. La troisième colonne E, ne sert qu’à sécher l’alumine
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- et le charbon destiné aux deux premières colonnes D: et Cj. Les gaz qui s’échappent de ces deux colonnes passent, avant d’arriver en B, au travers du condenseur L. Le tirage du foyer A est assuré par un éjecteur à vapeur E2, qui oblige les gaz brûlés à passer autour des colonnes Ü! Ej Ci. Enfin, une hélice b agite constamment le chlorure double dans l’auge B, pendant son électro-lyse.
- M. Nabnsen Ç) attribue la plupart des insuccès qui caractérisent en général les procédés d’élec-trolyse de l’aluminium par voie humide à ce que l’aluminium à l’état naissant décompose très activement l’eau aux températures de ces électro-lyses. D’après M. Nahnsen, cette décomposition cesserait de se produire au-dessous de 40, et l’on obtiendrait réellement de l’aluminium en opérant à cette température.
- La caractéristique du procédé de M. Nahnsen consiste donc à refroidir le bain électrolysé, principalement aux environs de l’électrode négative. Ce refroidissement peut s’opérer, par exemple, au moyen d’un serpentin à circulation d’eau glacée. 11 conseille en outre l’emploi de dissolutions très concentrées et uniformisées par agitation pendant l’électrolyse.
- D’après le journal La Métallurgie du 18 mars 1890, M. Roger aurait été conduit, au cours de ses recherches sur la fabrication de l’aluminium, à mélanger au sel d’aluminium un alliage de plomb et de sodium.
- « Cette modification du procédé ordinaire augmente, paraît-i!, le rendement dans une grande proportion. L’alliage de plomb et de sodium est obtenu par l’électrolyse d’un bain de sel marin en fusion, en prenant comme cathode une lame de plomb.
- «Dans l’une des premières expériences, un courant de 80 ampères et 24 volts traversait quatre-creusets montés en série et renfermant chacun un mélange d’une partie de cryolithe (fluorure double d’aluminium et de sodium), trois parties de sel marin et 27 grammes de plomb. Après six heures de traitement, on recueillait 15 grammes d’aluminium, tandis qu’il restait au fond des
- (9 Bre.et anglais, 8552, 25 mai 1889. — Electrique, 27 juillet 1889, p. 1152.
- creusets une assez forte quantité de sodium fondu avec de la cryolithe.
- D’après M. Roger, le procédé peut donner environ 500 grammes d’aluminium par cheval et par 24 heures, soit environ 80 o/o du rendement théorique. »
- Nous citerons encore le procédé de MM. Falk et Schaag, dont nous empruntons la description suivante au Génie Civil du 3 août 1889.
- « Dans le procédé récemment breveté par MM. Falk et Schaag, on électrolyse une solution alcaline saturée d’un sel d’aluminium, en présence d’un acide organique non volatil, en employant comme anode le métal à allier à l’aluminium. L’électrolyte peut être additionné du cyanure de ce métal.
- « Voici, d’après leur brevet, la préparation d’un alliage cuivre-aluminium :
- « Pour obtenir une solution aussi concentrée que possible d’oxyde d’aluminium dans l’alcali, on dissout de l’hydrate d’alumine dans un acide quelconque, sulfurique, chlorhydrique, acétique, oxalique, citrique ou tartrique, et on charge le bain en y faisant dissoudre encore de l’aluminium métallique jusqu’à refus, avec ou sans l’intervention du courant électrique.
- « A cette dissolution, on ajoute, si on n’en a pas fait usage déjà, de l’acide citrique ou tartrique, dans le but d’empêcher la précipitation de l’alumine par l’alcali.
- « Pour neutraliser, on prend un hydrate ou carbonate alcalin, potasse, soude ou ammoniaque, et on augmente la conductibilié du bain en ajoutant encore un nitrate, phosphate ou borate alcalin.
- « D’un autre côté, on dissout jusqu’à refus un sel de cuivre, tel que sulfate, nitrate, chlorure, acétate, sous-carbonate, carbonate, oxyde, cyanure, etc., dans une solution concentrée de cyanure de potassium ou de sodium, alcalinisée par l’ammoniaque ou un carbonate alcalin.
- « La solution alcaline de cuivre est mélangée avec le double de son poids environ de la liqueur aluminique ci-dessus, et, pour 100 litres de ce mélange, on ajoute encore 1 kilogramme environ de nitrate ou de phosphate de potassium, de sodium ou d’ammonium.
- « En soumettant cette liqueur à l’électrolyse, avec une anode en cuivre, on obtient un alliage d’aluminium et de cuivre, dont la couleur fonce
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- de plus en plus, au fur et à mesure que le dépôt s’enrichit de ce dernier métal. Afin d’obtenir un alliage en proportions à peu près constantes, lorsque l’on reconnaît à la coloration du dépôt que le point convenable est atteint, il faut éloigner l’anode de cuivre ou mieux affaiblir et régler son action. Dans ce but, on isole l’anode au moyen d’une cloison poreuse, qui plonge dans le bain. L’intervalle entre la plaque de cuivre et les parois doit, naturellement, être rempli avec un liquide conducteur, soit avec le bain lui-même, soit avec la solution de cyanure de cuivre.
- « On arrive, de cette manière, à ne dissoudre de cuivre dans le bain, par diffusion à travers la cloison poreuse, que juste autant qu’il en faut pour maintenir la composition de l’électrolyte et régler, par suite, les proportions de l’alliage qui se sépare.
- « Afin d’atteindre le même résultat, quant à la proportio'n d’aluminium, on ajoute de temps à autre une quantité convenable d’un sel d’aluminium.
- « On peut se dispenser d’ajouter au bain d’alumine un sel cuivrique et se contenter d’apporter ce métal comme tel sous forme d’anode. Dans ce cas, il est nécessaire d’ajouter, à la solution d’alumine préparée comme ci-dessus, un excès d’alcali caustique ou carbonate : mais alors il faut employer une paroi poreuse pour séparer l’anode formée par le métal qui doit se déposer allié à l’aluminium, d’avec la portion principalede l’électrolyte ».
- Le procédé Hall (* *) qui présente beaucoup d’analogie avec celui de M. Minet, fonctionne avec succès aux usines de la Pittsburg Réduction C° (2) On y aurait fabriqué en un an (de novembre 1888 décembre 1889) 600 kilos d’aluminium, renfermant en moyenne 98,500/0 d’aluminium 0,100/0 de fer et 1,40 0/0 de silicium, en partie à l’état graphitoïde. Une analyse complète a donné la composition suivante :
- Aluminium........................ 98)52
- Silicium graphiteux............... 0,72
- — combiné...................... 0,52
- Fer............................... °)°5
- Cuivre............................ 0,06
- Plomb............................ 0,04
- (') La Lumière Électrique, 27 juillet et 12 octobre 1889, p. 152 et 76. Electrical World 12 septembre 188q.
- (*) Hunt, « Properties of aluminium ». Scientijic American, supp, 17 mai 1889, p. 11982,
- Cet aluminium se souderait parfaitement par l'électricité au procédé Thomson-Houston ; son prix reviendrait à 21 francs le kilogramme (!).
- Procédés èlectrocbimiques
- Le creuset ou fourneau électrique de MM. Brin frères (2) est disposé de manière à permettre l'introduction d’un gaz inerte à la naissance de l’arc, de manière à entourer d’une atmosphère neutre le lieu même où se produisent les réactions. Ce gaz inerte agirait alors, d’après MM. Brin, comme un véhicule pour transporter les vapeurs du foyer dans un condenseur, et pour les amener plus intimement, au moment même de leur formation, au contact des métaux avec lesquels on désire former des alliages.
- MM. Brin emploient l’électricité sous deux formes différentes : à haute tension (50 à 100 volts) de manière à faire jaillir l’arc, et à basse tension (2 à 35 volts) par électrolyse proprement dite.
- Le bain employé dans le premier procédé, l’élec-trothermique, est composé de :
- Bauxite................................ 100
- Sel marin............................ 125
- Borax.................................... 25
- On fond le mélange dans un large creuset fermé ; jusqu’à l’apparition des fumées blanches on y plonge l’électrode négative en carbone, et l’on place l’électrode positive à la surface du bain. L’arc jaillit sous 40 à 100 volts à la surface du bain. L'aluminium se précipite sur l’électrode négative, mais il s’en volatilise une grande quantité, que l’on protège de l’oxydation par un courant d’acide carbonique qui l’entraîne en même temps dans les appareils de condensation disposés à la suite du creuset.
- Dans le second procédé, les deux électrodes de carbone plongent dans le bain. Le chlore et les chlorures se dégagent au pôle positif: le sodium
- ('-) Métallurgie, 7 mai 1890, p. 616.
- (*) Brevets anglais, 3^47, 3548, 3549, 8746, 8747, 15508 de 1888.
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- et l'aluminium vont au pôle négatif, et forment au fond du creuset un alliage riche.
- On peut aussi employer deux creusets emboîtés entre lesquels on dispose les fondants et l'électrode positive de carbone ; le creuset intérieur renferme l’électrode négative et le bain. On porte le tout au rouge vif, et le passage d’un courant de 20 à 35 volts précipite dans le creuset intérieur un alliage d’aluminium et d’un peu de sodium.
- Le foyer électrique de M. Gérard Lécuyer (’) est représenté par la figure 5. L’arc, jaillit entre deux électrodes faciles à remplacer et formées de crayons composés d’un aggloméré de 50 parties
- Fig. 5. — Gérard Lécuyer. Creuset électrique.
- d’alumine calcinée, 80 de charbon en poudre, et 100 de poussière de cuivre agglutinée par l’addi- 1 tion d’un peu de résine ou de goudron. Un train de vis sans fin, facile à comprendre sur la figure, • permet de faire avancer ces électrodes à mesure qu’elles s’usent. Lé bronze d’aluminium ainsi produit tombe sur la sole d’un four à reverbère garnie d’un peu de chaux pour en faciliter la fusion, et chauffée en partie par la combustion de l’oxyde de carbone amené de l’arc par G.
- On obtient ainsi une masse riche d’environ 200/0 d’aluminium.
- C’est de cette masse que l’on part pour fabriquer l’aluminium, en la pulvérisant et en lu faisant remplacer, dans la préparation de noui velles électrodes, les 100 parties de cuivre desélectrodes primitives. On arriverait ainsi, après quelques substitutions à un métal presque pur.
- Gustave Richakd.
- ETUDE DES COURANTS PÉRIODIQUES(')
- Problèmes divers. On peut améliorer une communication téléphonique soit en accroissant la puissance des appareils, soit en diminuant l’altération que subit le timbre des sons émis. Nous ne nous occuperons ici que de la recherche des moyens destinés à accroître la puissancedes appareils téléphoniques (ou des transformateurs industriels), par un choix convenable des transmetteurs ou récepteurs téléphoniques, des bobines d’induction, etc.
- i° Choix du microphone.— On sait plus haut que dans un circuit primaire de résistance r, contenant une pile de force électromotrice égale à e et un microphone dont la résistance subit une variation périodique e sin 111 (t — /„), tout se passe comme si, la résistance étant invariable, il existait une force électromotrice périodique ayant pour valeur (8):
- C
- E = s - sin tu (t — — E, sin m (t — tj
- Supposons que le microphone contienne np charbons formant n groupes en tension, chaque groupe comprenant p charbons en quantité ; et soient : rx la résistance de chacun des charbons, a sin m (t — t0) la variation de leur résistance (ou variation moyenne, si la variation n’est pas identique pour les divers charbons). La résistance dû I microphone est égale à :
- et sa variation maximum s est :
- il a a
- îc
- P ri
- Soit, d’autre part, r2 (=r — x) la résistance du circuit primaire. On aura :
- E — ’ a X ri x + r>
- et le maximum 1 de l’intensité du courant périodique i = 1 sin ni (t — 0) dans le circuit primaire sera donné par la formule :
- .4 _ EJ* _ „/a\s_________________________è-_______________ '
- ~ /•'* + tu m1 C vv lX + rt)* px + c'sg -F in /«* j 1 ^
- p) Brevet anglais, 18 90^, 29 décembre 1888.
- () La Lumière Electrique Au 19 juillet 1890, jj. 101.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- dans laquelle r‘ ^=x + r'2)et V désignent la résistance et la self-induction apparentes de ce circuit
- pour un courant de période x = —.
- m
- Pour rendre maximum la puissance du microphone, on devra choisir ses éléments rx et a ou
- simplement x et — de manière à rendre 1 maximum.
- En premier lieu, l’expression (i i) de l2 contient
- les deux facteurs
- (x
- o? et
- {x + r'zf + V'
- dont le premier est maximum pour* = r2 et le second pour x — \Jr’22 -j~ l'zm?. Si l’on ne veut pas se donner la peine de calculer avec précision la valeur de x qui rend I maximum (d’autant plus qu’aux environs du maximum I varie peu), on n’aura qu’à .prendre la moyenne géométrique des deux valeurs précédentes, soit :
- X
- '+ M8
- On voit que le nombre total np des charbons
- fl
- reste indéterminé; seul le rapport^ est déterminé
- UT\
- par la relation : = x. On aura donc intérêt à
- réduire le plus possible le nombre des charbons,
- X
- en prenant p = i et n — i et n = —, ou n = i
- et P=~.< suivant que x est supérieur ou inférieur
- à rx. Néanmoins, si le nombre des charbons se trouvait ainsi réduit à un ou deux, il pourrait se produire des crachements, que l’on éviterait en doublant n on p suivant les cas. Enfin, il ÿ aura intérêt à prendre la résistance r, de chaque charbon à peu près du même ordre de grandeur que
- la valeur calculée x\ si ^ était un nombre grand
- ou faible, on serait conduit à prendre un grand nombre de charbons, ce qui aurait sans doute l’inconvénient de réduire la variation moyenne a de résistance, en raison de la non concordance des variations des divers contacts.
- Les valeurs de r’2 et de V devront être déterminées expérimentalement; elles ne se prêteraient pas à un calcul simple. Toutefois la résistance et la self-induction apparentes p’ et À’ introduites dans le circuit primaire par la fermeture du circuit secondaire peuvent se calculer approximativement par les formules (9), dans lesquelles on remplacera r et l par la résistance et la self-induction apparentes R et L du circuit secondaire. Si, par exemple R == iooo(,„ L = iq, M = oq ,05, en prenant m — 2000 (ce qui correspond à une période de oa ,0031) on trouve : p’ = 2“ et X’ =— oq ,002, valeurs nullement négligeables.
- La résistance x à donner au microphone étant ainsi déterminée, il ne restera plus qu’à choisir un
- type de microphone tel que le facteur — soit
- f-i
- maximum (pour une même amplitude de vibration sonore émise devant l’appareil). Toutefois ce facteur, qui représente la variation relative de résistance des charbons ne doit pas dépasser
- une certaine valeur
- peut-être - ou
- H
- sou
- peine d’altérer trop le timbre du son. Tous les types de microphones pour lesquels cette valeur est atteinte seront équivalents à ce point de vue.
- 20 Choix de la pile du circuit microphonique. — Supposons que le circuit primaire contienne une pile de N éléments formant n groupes en tension, chaque groupe étant composé de p éléments en quantité (N = np). Soient rx et e la résistance et la force électromotrice de chaque élément, de telle
- P
- x
- — x,
- Si r.,
- sorte que la résistance totale de la pile est
- et sa force électromotaice ne — e v/n
- désigne la résistance du reste du circuit primaire (microphone compris), en remplaçant e par ne dans la formule (8) on aura, pour la force électromotrice périodique développée dans le circuit, l’expression :
- E = e ——— sin m (t — t ) = E. sin m (t — M x -t- rt “
- et le maximum I de l’intensité du courant périodique i = I sin m (t — 0) sera donné par :
- _____E„2 = 2/ ___________*__________.
- /•'* /'2 w* e \ /•* j (x + /•>) | (x + r1»)* -p /»';««] ^l2)
- r’ (= x -f- r'2) et V désignant la résistance et la self-induction apparentes du circuit primaire pour
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-
- i6o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- un courant de période t = —. On devra donc
- choisir les éléments n, p, rx et e de la Dile, ou sitn-ë1
- plement # et — (en supposant N donné), de ma-
- M
- nière à rendre maximum la valeur (12) de I2.
- En premier lieu, si l’on ne tient pas à calculer avec précision la valeur dex qui rend 1 maximum, on se contentera de prendre pour x la moyenne
- géométrique entre les valeurs ~ et - (— r\ -f-
- ^Ar’i + 3l’2m2) qui rendent respectivement les
- facteurs7—et ;—;—rvr-r-vï—? dont se com-(x-t-r22)2 (x + r 2)i + /2 ml
- pose l2.
- La résistance x la plus convenable se trouvant ainsi calculée, il ne restera plus qu’à choisir un
- c
- type de pile tel que le facteur — de l’expression
- (11) soit le plus grand possible. Or, ce facteur n’est autre chose que la puissance d’un élément
- g
- de pile, c’est-à-dire l’énergie électrique ex— con-
- ri
- sommée dans l’unité de temps par un élément fermé lui-même en court circuit ; c’est une' constante bien connue pour chaque type de pile. La
- fl
- pile étant choisie rx est donné, et l’on calculera -r
- par la relation : ^ = x. Comme on a : np — N, on en déduira finalement n et p.
- spires enroulées sur la bobine téléphonique, en laissant le volume constant, on sait que la résistance de la bobine est multipliée par n2. En outre, l’intensité du champ magnétique créé par le courant étant proportionnelle à ni, la self-induction est elle-même multipliée par ns ; enfin l’effet utile étant multiplié par («l)2, p" est proportionnel à n2. En négligeant l’hystérésis, la capacité électrostatique de la bobine, etc., pour obtenir une première indication, on remplacera dans l’expression de W les lettres p, p", X par n2p, n2p", «2X ; et l’on trouvera que la valeur à donner à n pour obtenir le maximum de W est telle que :
- («* p)* + (//> X)2 m* = R2 + L! w*.
- 11 résulte de là que le type de téléphone récepteur doit être approprié au circuit dans lequel il est intercalé, un appareil trop puissant en apparence pouvant donner un résultat aussi médiocre qu’un appareil trop faible. Les données expérimentales nous manquent malheureusement pour préciser cette règle.
- Considérons maintenant le cas ordinaire où l’on a deux récepteurs identiques pour écouter. Ces appareils doivent-ils être installés en série ou en dérivation l’un sur l’autre? S’ils sont en série,l’intensité 1 du courant qui les parcourt sera donnée par la formule :
- _____Ë,2________
- (2 p + R)2 + (2 X + L)2 >»2
- 30 Choix et groupement des téléphones récepteurs. — Considérons un téléphone récepteur, dont la résistance utile est p" et qui est parcouru par un courant périodique 1 sin m (t — 6). L’effet
- T
- électrique utile est représenté par ^ p" I2 = W.
- Pour calculer 1, on peut supposer le circuit extérieur au téléphone remplacé par une branche unique de résistance R, de self-induction L, et contenant une force électromotrice E = E° sin m (t — 0). Si p et X désignent la résistance et la self-induction apparentes du téléphone, on aura donc :
- d’où
- E„s
- (p + R)2 -I- (X + L)2 lïë
- W
- 1 p" E„2
- 2 ^p + R)f+ (X + L)2 «;2
- S’ils sont en quantité, le courant 1' qui les parcourt étant la moitié du courant extérieur, on aura :
- 1 est supérieur ou inférieur à 1', suivant que l’on a :
- (2p + R)2 + (2X + L)2/;/2^(p + 2R;2 + (X + 2L)2»/2
- ou :
- p2 + X2 m'2 ^ R2 + L2 M2,
- c’est-à-dire que l’on devra préférer le groupement en série ou en quantité suivant que la quantité \/p2 + X2 m2, qui. est donnée du téléphone récepteur,
- Si l’on vient à multiplier par n le nombre des
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 161
- est inférieure ou supérieure à la quantité \/R2 -(- L2 ni1, qui est une donnée du circuit extérieur (1).
- 4° Influence d’une dérivation. — Soient p et X la résistance et la self-induction d’une branche contenant les téléphones récepteurs, R et L la résistance et la self-induction du circuit extérieur qui contient une force électromotrice périodique E = E0 sin m (t — t0). Si l’on shunte le circuit extérieur par une dérivation de résistance r et de self-induction l, le courant i est-il affaibli dans la branche des récepteurs téléponiques ?
- Dans le cas d’une force électromotrice constante,
- le courant i serait égal à 75-7— sans la dérivation,
- K. p
- E r
- et à TîT—;—c—r-5~ avec la dérivation. Cette déri-(R + p)r + Rp
- vation aurait donc pour effet d’affaiblir le courant/ dans un rapport égal à :
- k
- (R 4- p) r (R + f) r + Rp
- Mais la force électromotrice E étant périodique, il n’y a pas forcément affaiblissement; il peut même y avoir renforcement. Ce résultat paraîtra moins paradoxal si l’on considère que les résistances R, p, r sont essentiellement positives, tan-
- dis que les coefficients de self-induction apparente L, X, l peuvent être négatifs. Ainsi, un condensateur C joue le rôle de self-induction négative
- — cb ’ Pr®sence d’un c*rcu't secondaire introduit dans le circuit primaire une self-induction apparente négative. Du reste, on peut calculer facilement le coefficient k par lequel l’intensité i est multipliée par suite de la dérivation (r, l).
- A cet effet, on remplacera, dans l’expression ci-dessus de h, les résistances R, p, r par les symboles :
- [R+LJï)> (p + ' Jl)' ({r + i
- dt)
- Cette expression deviendra ainsi, en tenant compte des règles relatives à la multiplication de ces symboles (note de l’article du précédent numéro).
- _________• [k + P + (L + X)^] (r+,Ji) ___
- [Rr+Rp+;-p~(L/+LX+/xy;/2]+[R(>.+/)+ ptf+L)+/-(L+>.)] É
- Puis on remplacera chacun des deux facteurs du numérateur et le dénominateur respectivement par leurs modules, ce qui donne pour le carré du rapport h :
- __________________________[CR + p)* + (L + x)2 »>«] (r2 + /2 w2)_______________________________
- i R/' + Rp + rp — (L/ + LX + /X) w2J2 + [R (X + /) + p (t + L, + r + X)]2 m3
- La condition pour qu’il y ait renforcement du courant/est que h2 soit supérieur à 1, c’est-à-dire, tous calculs faits :
- (R2 + L2 nf-) (p2 + X2 /»2) + 21 [Rp (R + p) + (L2p + X2R) wi2] + 2/ [L (p* + X2 r»2) + X (R* + L2 w2)] «J <0
- Comme R, p et r ne peuvent être négatifs, on voit que l’on aura d’autant plus de chances de vérifier cette inégalité que r sera plus faible ; nous supposerons r = 0. Quant à la self-induction apparente /, elle devra être de signe contraire au facteur [LX (L-f- X) m2 -f- R2 X + p2 L]. Si ce facteur est
- (‘) D'après une dénomination adoptée par le Congrès inter national des électriciens en 1889, v/p* + X2 ni2 et VR2 + L2 m2 seraient les résistances apparentes respectives du téléphone et du circuit extérieur. Ce langage simplifierait l’énoncé ci-dessus. Toutefois nous évitons de l’employer à cause des confusions qui en résulteraient, p et R représentant déjà des résistances apparentes.
- positif, l devant être négatif, la dérivation sera constituée par un condensateur; dans le cas contraire, on emploiera un électro-aimant à faible résistance.
- En faisant r — o, k2 est de la forme :
- a/2
- cil* ht -J- c
- 20
- et prend une valeur maximum pour / =------------
- soit
- , _ (R2 + IJ m2) (p2 -H X2 w2)
- — IL (p2 + X2 lit2) + X (R2 + L2i»3)] ni2
- Ce maximum est égal à :
- 4ac [(R + p)2 -ML + X)2 w2] (R2 + L2 »/2) (p2 + X2 w2)
- que—b* [(R3 + L3 m2) p + (p3 + X2 ni2) R]2
- Exemple. — R = 500“, p = 200“, L = X = r> et m = 2 000. La dérivation la plus favorable sera
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- 102
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- constituée par un condensateur de capacité :
- c = —
- ____L______
- R2 + L2 m2
- __X
- + *
- 0,483 X 10-
- soit- microfarad environ. La valeur de A2 sera alors 2
- égale à 34 environ., ce qui constitue un accroissement notable de l’intensité du son reçu.
- Les résultats précédents s'appliquent aussi évidemment à une distribution d’énergie par courants alternatifs.
- Un autre procédé peut être employé pour renforcer le courant; c’est de relier la branche (p, X) des récepteurs au circuit extérieur (R, L) par l’intermédiaire d'un appareil de résistance r et de self-induction L Le courant i deviendrait dans ce cas :
- E„ sin m (t — fi)
- R -K p +• rf -f (L -E ). 4 m2
- et l’on voit :
- i° Que la résistance r est essentiellement nuisible et devra être aussi faible que possible ;
- 2° Qu’il y a avantage à donner kl la valeur — (L-j-X), qui peut être soit positive, soit négative. La formule précédente prend alors la forme simple :
- Ajoutons que, lorsqu’on veut combattre l’influence de la self-induction par l’emploi d’un condensateur,.on doit s’assurer que cet appareil n’introduit pas une résistance apparente.
- 50 Emploi des bobines d’induction. — On veut savoir s’il y a avantage à relier directement deux parties Ax et A2 d’un circuit ou à les relier parl’in-termédiaire d’une bobine d’induction.
- On peut remplacer Aj par une branche de résistance Rx, de self-induction Lx, contenant une force électromotrice E = Ex sin m (t — A); A,par une branche de résistance R2 et de self-induction L2. L’intensité 12 du courant maximum envoyé par Ai à A2 dans le premier cas sera donnée par la formule :
- , t_____________E12___________
- 2 (Ri + Ri)2 -f- (Li -E La)2 ni2
- Dans le second cas, soient rj et /1( r2 et 4 la self induction des circuits primaire et secondaire de la bobine d’induction employée ; M le coeffi-
- cient d’induction mutuelle. D’après ce qui a été dit, si l’on adopte les formules simplifiées (9), l’intensité l’2 dans le circuit secondaire se calculera comme si ce circuit contenait une force électromotrice égale à KEj, sa résistance (R2 -f- r2) se trouvant accrue de la valeur apparente K2(Rj 4- ri), et sa self-induction (L2 -j- 4) de — K2 (Lx -f- 4). en posant :
- - M*
- (Ri -E ri)2 -E (Li + /p* «i2
- c’est-à-dire que l’on aura :
- IV=
- ____________________________K2 E12____________________' ____
- [R* -E i'î -E K2(Ri -E n)]2 [L2 + h— K2(Li -E /,)]*»»*
- Supposons donnée la carcasse de la bobine d’induction, ainsi que le volume occupé par chacun des fils primaire et secondaire.
- Si ces fils ont respectivement nx et n2 spires, on pourra poser :
- r 1 = «12 pi h «= «12 >1
- r2 = «2* pi Ji = MJ* >2
- M = 11{ 112 [A
- pi, pa, Xx, X2 et [a dépendant de la carcasse donnée et du noyau de fer. En cherchant les valeurs à donner à nx et à n2 pour rendre l'2 maximum, on trouverait deux équations d’où l’on tirerait ces inconnues. La discussion des formules générales étant un peu longue, nous nous bornerons à étudier le cas particulier où les coefficients de self-induction apparente (Lj -f- 4) et (L2 + 4) sont nuis ou négligeables (cas que l’on pourrait réaliser, au moins en principe, par l’adjonction de condensateurs de capacité convenable, donnant lieu à une self-induction apparente négative de grandeur convenable).
- Alors les formules précédentes deviennent :
- , =_____Ei__
- Ri -E R2
- __________K Et •_____
- 2 (Ra + r a) + K2 (Ri + n)
- _ M m
- Kl -E i't
- déduit :
- avec :
- On en
- 14
- Ro -L.
- + K (R, + n)
- (R, + n) (Ri -E nh
- M/« +
- p2\ . Ri R2 m
- „ p.2/«-j/ T itiiinuu + m
- P1 R a «2 pa Ri
- [Ll/t H\ ’ \iJU
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i63
- Le dernier nombre de cette équation contient quatre termes. Les deux premiers sont fonctions seulement de la variable nxn2, et leur somme est minimum lorsqu’ils sont égaux :
- niiiîpm
- 0+S5)
- Ri Rs wi//2|x;«
- = VR1R2 y 1 +
- Pi 02
- Les deux derniers ne dépendent que de la variable —, et leur somme est minimum lorsqu’ils sont
- ft2
- égaux :
- >J± Pi R2 112 Pî Ri —— . /P' pa
- «2' Ml" |J.111 ’ Kl Râ V P-S'M*
- Cette dernière condition peut s’écrire :
- l't'i_r%
- Ri ~ R2
- et montre que les sections des fils primaire et secondaire doivent être telles que leurs résistances soient proportionnelles au:-: résistances respectives de leurs circuits extérieurs.
- Les deux conditions ainsi trouvées détermineront rt et r2. Lorsqu’elles seront remplies, l'2 aura sa valeur maximum donnée par la formule :
- Ei
- l'a
- Vr. r.[\A
- +
- Les coefficients et p2 représentent les résistances des fils primaire et secondaire pour nx — n2 = 1, c’est-à-dire lorsque chacun d'eux est réduit à une spire (ou à plusieurs spires réunies en quantité).
- Lfs inverses É et É sont donc proportionnels aux
- volumes respectifs qu’ils occupent sur la carcasse. Le volume total restant constant lorsqu’on fait varier l’un d’eux aux dépens, de l’autre, la somme
- ^ reste également constante, ainsi que [j..
- Le produit^- • y est donc maximum, lorsque
- et p2 sont égaux; 1' est alors maximum. On a donc avantage à donner aux fils primaire et secondaire des volumes égaux. Toutefois comme le rapport P t P 2 AA
- parait etre assez faible en pratique, on a sensiblement :
- et la condition du minimum de p, p2 n’a pas grande importance.
- En résumé, pourvu que la carcasse de la bobine
- et la période t soient telles que le rapport §
- soit faible et que les fils primaire et secondaire aient les résistances rx et r2 calculées ci-dessus, lesquelles se réduisent sensiblement à :
- on aura :
- Ri\At-P2 et PhAtP!
- V p,%m* V t-’-*"*2
- Ea _ _______Ey______. Ei = Ri + R.2
- *2 s^RTRà’ Rl + Ra a/RTR^
- Si les résistances Ri et R2 sont égales, ce rapport est égal à 1 ; et, comme les conditions de maximum ne seront jamais rigoureusement réalisées, l'2 sera inférieur à I2) c’est-à-dire que l’intercalation de la bobine sera nuisible. En particulier, onn’aura pas intérêt à placer une bobine d’induction comme relais au milieu d’une longue ligne téléphonique.
- Si au contraire les deux parties A! et A2 du circuit sont très inégales, l’avantage de la bobine ressort de la formule précédente; c’est le cas de bobines d’induction reliant un circuit primaire microphonique à une longue ligne. On remar-l'2
- quera que le rapport j- est indépendant de m et
- *2
- est par suite le même pour toute valeur de période. On en conclut que la bobine d’induction n’altérera nullement le timbre du son transmis.
- Ces conclusions, bien entendu, ne s’appliquent qu’au cas particulier que nous venons d’étudier et ne sauraient être généralisées sans une nouvelle étude plus complète.
- Divers autres problèmes importants pourraient être abordés par des méthodes analogues aux précédentes. Nous signalerons seulement, parmi ceux qui paraissent susceptibles de recevoir une solution, celui qui consisterait à rechercher une combinaison propre à améliorer le timbre d’un son altéré par une longue ligne, au moyen d’appareils convenables disposés au poste récepteur.
- Propagation d’un courant périodique sur une ligne électrique. — Considérons une ligne électrique de longueur l, dont la résistance, la capacité et la self-induction par unité de longueur sont 0, y et \. Soit Vj sin mt le potentiel et iu l’intensité du courant à l’origine (x = o). Si àjl’autte extrémité
- E __________
- ~ 2 VRi Ra
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- 164
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- (x = 1) la ligne est reliée au sol (V = 0), on pourra poser :
- Vi sin int — Ri Zi + Lj ^ (13)
- Ri et Li désignant la résistance et la self-induction apparentes de la ligne, mesurées à l’origine.
- Si à l’extrémité (x = l) la ligne est isolée (/ — o, on écrira :
- Vi sin mt = I, à + Ai ^ (13')
- et Ai désignant la résistance et la self-induction apparentes d’isolement.
- Nous nous proposons de calculer les coefficients Ri Li, Ii et Aj. Les calculs suivants s’appliqueraient comme précédemment au cas où la ligne comprendrait un fil d’aller etuii fil de retour, à la condition de désigner par Vi la différence de potentiel des deux fils à l’origine et par p la somme des résistances des deux fils par unité de longueur. La valeur à attribuer à p dépend du reste de la période, au moins lorsque celle-ci est très courte. 11 en est de même de X, dont la valeur peut en outre varier un peu avec la conductibilité du sol voisin de la ligne, lorsque celle-ci est à simple fil ou est souterraine.
- La propagation du courant sur la ligne est régie par l’équation :
- d2 V dxï
- , rf2 V , d V ~dF + ™ St
- V étant une fonction périodique simple du temps,
- . di dW a(l—x) \( m\
- + X dt ~ ~ dx ~ c KAa_B^
- — a (/ — x) e
- A l’origine (x = o) cette formule devient :
- Da + F
- vj
- on posera :
- V = a sin mt -f- b cos mt,
- a et b étant des fonctions de x. En écrivant que l’équation précédente est satisfaite quel que soit t, on obtiendra deux équations différentielles linéaires en a et b. L’intégration de celles-ci donnera pour V une fonction de la forme :
- V = a" ^ |j\ sin m (t — + B cos m (t — ^ J
- 04)
- + c 01 ^ sjn ^ 4- ^ -j. F cos m
- en posant :
- V = -L t /x777 + \/pa + >3 777* Vr> V 2). 777
- a = - yp v
- 05)
- A, B, D, F étant d’ailleurs des constantes dont les valeurs dépendent des conditions imposées aux extrémités de la ligne. D’après la forme (14) de la fonction V, on voit que tout se passe sur la ligne comme s’il s’y propageait deux ondes périodiques en sens inverse, l’amplitude de ces ondes allant en s’affaiblissant suivant la loi exponentielle e~ax, et leur vitesse de propagation v étant inférieure à 1
- la vitesse a — -p=-V Y A
- L’intensité i en un point x sera donnée par l’équation :
- sin77? {^t — ^ A ^+Ba^ cos 772 ^—^j\ (16)
- sin m (f + 3 “ ( D ï + Fa) cos "'(* +f\
- 1/1 ~ s‘n ^ 4- Ba^ cos 777/j + e a/ —Da-J- F ^ sin
- — — + Fa^ cos 777/J = M Vi sin mt + NVi cos mt
- ml
- emposant :
- MV, = /l ^Aa — B +' e~al (— Da + F NVi = *l ^A ™ + Ba) — i~al (0 ~ + Fa)
- En traitant l’équation en comme il a été dit
- plus haut, on en déduit :
- Vi sin mt = jÿj—p~j^ [(Mp + NX/773/1 + (MX — Np)
- En comparant cette formule aux expressions (13) et (13'), on voit que, suivant que l’extrémité (x = l
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i65
- de la ligne sera reliée au sol ou isolée, on aura :
- Mp 4- N X m —M2 4- N2
- = Ri ou 1
- MX — Np M2 + N2
- Lj ou Ai
- (17)
- ier Cas : L’extrémité (x =. I) est reliee au sol. — Ecrivons que pour x = /, V est nul, quelque soit l. 11 vient :
- (A + D) cos //; - + (B — FJ sin /;; - — O
- V V
- ( — A + D) «in 111 - + (B + F) cos m - — O
- \ 1 ' T) ‘ ' ‘ ' t)
- D’autre part, en identifiant l’expression de V avec la fonction Vx sin pour mt x = o, on a deux nouvelles relations : -
- Aca/+ De~*l= Vi
- (.8)
- „ al , r. —a / „
- Be + Be = O
- qui, avec les deux précédentes, détermineront les coefficients A, B, D, F, par suite M et N, et enfin Ri et Li :
- Ri =
- 1 l 27.1 —2a A
- -A‘ -• )
- — 2aA . pu .
- : I -r- sm 2
- Li =;
- T 2a/ , 2a/
- le + e +2 cos 2»
- pu / 2a/ —2aA ,
- - « -• ) +
- a
- yvm
- Ù9)
- r 2a/ . —2a/ , n
- le e + 2 cos 2111 ~ I
- F, par suite M et N, enfin b et A! par les formules (7) :
- — e 2«A _f
- , vy\_____________/
- pu . /
- r sin 2 ni -
- 2a/ — 2 a /
- : + e — 2 cos 2 m -
- Ai =
- pu ( 2a/ —-2a/\ 2 /
- ----r e — e )-----------------------sin 2 ni -
- 21111 \ _______j yvm___________u
- 2a/ , —2a/ /
- e -j- e — 2 cos 2 /// -
- ('9'/
- A l’aide des formules (19) et (19') on pourra calculer le courant à l’origine (x == 0) en fonction de la force électromotrice dans les deux cas considérés. Lorsque la longueur l de la ligne croît indéfiniment, on peut, devant les termes en eml, négliger tous les autres; on voit ainsi que la résistance Rx et l’isolement E tendent vers une limite
- commune qui est en même temps que et
- At tendent vers la limite négative commune
- __ p v
- 2m2 ‘
- On a encore :
- RA 4- U2
- {î = \/p- 4- X2;;;2
- ylll
- (20)
- 2a/ —2a/ /
- c 4- e — 2 cos 2111 -
- V
- > 2a/ _j_ —2a/
- 4- 2 COS 2111
- /
- U
- I,2 4- Ai2//;2 ^ + r2m* ------------------------------J
- ylll . 2a/ , .—2a/
- 2a/ —2a/ , /
- 4- u 4" 2 cos 2 ni -
- (20')
- 4- e — 2 cos 2 ;// -
- Le produit de /R?ï + L\m? par v/fT^+ A\m~ est donc indépendant de la longueur de la ligne; c’est là une généralisation d’une propriété démontrée ailleurs.
- 2" Cas : L'extrémité (x = /) est isolée. — Alors, pour x = l, i est nul. Il en résulte, d’après (16),
- que — est nul aussi, ce qui donne :
- ^Aa — B ^ — Da 4- F ’Éj cos /;; ~ 4- ^A ^ 4- Ba
- W- \ l
- 4- D----F Fa ) sin /// - = o
- 1 u y u
- (— Aa 4- B — — Da 4- F —) sin /;/ - 4- 4- Ba
- \ u u / u \ u
- p, 111 _ \ /
- — D — — Fa ) cos /// - = o
- u / u
- Ces relations, jointes aux relations (18), qui subsistent toujours, permettront de calculer A, B, D,
- Exemple numérique : Soit une ligne à fil double aérien en cuivre de 4,5 millimètres de diamètre environ, d’une longueur de 900 kilomètres (/ — o1', 09), et prenons m = 2000. La résistance p = 20000 et la self-induction X = 28 du conducteur (aller et retour), par unité pratique de longueur, ne sont pas sensiblement affectées par l’inégalité de densité du courant dans la section des fils. La capacité y par unité de longueur étant égale à peu près à 40 X 10—li, on trouvera successivement :
- u = 29,43 (= 294300 kilomètres par seconde) a = n,77
- 2111 ~ = 12,233 (= 2X 360" — i9"5'5t>")
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- 166
- La LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et :
- Ri = 665 ______________
- Li - - 0,0853 '/Ri2 + Lis *«* = 686<0.6
- Il = 1078 ------------
- M = - 0,0497 v/li8 + U2 w* = 1082“,6
- 11 est à remarquer que la résistance vraie pl = 1800“ est beaucoup plus élevée que la résistance apparente. Le courant et au départ est plus intense qu’il ne serait si l’on remplaçait la ligne par un rhéostat de résistance égale à i8oo<», et cela même dans le cas où elie est isolée à l’arrivée.
- Lift
- Lorsque le rapport est négligeable, la vitesse
- m
- /2m
- v devient égale a y— mules précédentes se simplifient un peu
- et l’on a : — = a. Les for-ÏP *
- Influence des appareils aux extrémités de la ligne. — Nous allons maintenant calculer l’intensité 4 au départ (x = 0) et 4 à l’arrivée (x = /), en supposant la ligne prolongée à l’arrivée par des appareils présentant une résistance et une self-induction apparentes p2 et X2.
- Reportons-nous, à cet effet, aux formules ci-dessous :
- A* = I2 (Ii — Ri)
- n — h /*
- Ra + pa I2 -f pa
- A
- u U + p2
- dans lesquelles R, et 4 désignent la résistance apparente du conducteur et son isolement apparent, mesurés au départ de la ligne ; R2 et I2 les mêmes quantités, mesurées à l’arrivée, et qui, dans le cas considéré d’une ligne homogène, ne diffèrent pas de Rj et I, ; p2 la résistance de l’appareil placé à l’arrivée ; r^ la résistance apparente, mesurée au départ, de la ligne prolongée par l’appareil p2. Si V! désigne le potentiel au départ, on aura :
- ‘ 12 + P2 *
- • _ A • _ A V, KVi
- — I2 + pa 'l U’ Ra + p2 Ra + pa
- en posant :
- qui a été dit déjà, pour calculer 4 et 4» cm n’aura qu’à remplacer, dans les formules ci-dessus R^ 4, p2
- par (Ri + L, ^ (ii + A, £)' (?* +
- et Vj par \4 sin mt. Nous aurons ainsi, en faisant
- Ri = R2, Ii = L :
- Vi sin mt = ^Ii + Ai
- (Ri + f2) (Li + A2)
- dt
- (Ii + pa) + (Ai + >2) ^
- d i\
- = > i H + h ~~r.
- dt
- et l’on sait calculer en fonction de Rt, Llf 4, Ai p2 et X2 les coefficients rt et /,, qui représentent au départ la résistance et la self-induction apparentes de la ligne prolongée par les appareils. On a, du reste :
- /ia/H*=<I la-f-'Ajs//**)
- (Ri 4- pa)2 + (Li + >2 )2»/2
- (Il -r pa)2 + (Ai -f >.2)’ m2
- (21)
- Quant à la formule de 4» elle devient :
- (Ri+p2)?a + (Li -)-Xa) —
- V7
- (II—Ri)+ (Al— U)-y-
- ________ Visin mt
- h+Ai
- dt
- = (k + W Vi sin mt
- et tout se passe au poste d’arrivée comme si la ligne était remplacée par une branche de résistance Rlf de self-induction L1( contenant une force électromotrice égale à la fonction donnée Vi sin mt multipliée par le facteur symbolique
- + K' ; c’est là un cas particulier de ce qui
- a été démontré dans le § précédent. Les coefficients K et K', se calculent comme on sait en fonction de Rt, L1( I], et Aj. Le carré du rapport de V, à l’intensité maximum du courant n se calculera simplement par la formule :
- (Ri -t-p2^2-t-(Li +X2 )2/»2
- K*+K'«7«»
- = [(Ri + P2)S + (LH-À2)2'»2]
- \4ü-
- 11a -4-Ai2
- -Ri)2+(Ai—Li)2//;2
- (22)
- Dans le cas d’un courant périodique, d’après ce
- Le carré du rapport des intensités maxima au
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- :i67
- départ et à l’arrivée sera Représenté par le rapport des expressions (22) et (21 ), soit *
- n, + p2^ + (Al + X2)2 mi v/IV + A*im* VUi — Ri)s + (Ai — Li)2 m1
- En adoptant les données numériques de la page 164 et supposant, en outre :
- pa = 4001*’ ).a = 1
- le rapport (23) serait égal à 12 77, c’est-à-dire que le carré de l’intensité du courant serait près de 13 fois plus grand au départ qu'à l’arrivée. La formule (22) montre que, pour rendre maximum l'intensité du courant z2, on devrait choisir X2 de manière à annuler le lerme en (Lj -}- X2), soit :
- >2 = — Li = 0,0853
- On voit, en résumé, que la ligne n’intervient dans les calculs que par les valeurs des coefficients Rj, LI( I,, et que l’on pourra calculer ou, de préférence, mesurer une fois pour toutes. L’influence des appareils pourra dès lors se calculer d’une manière assez simple au moyen des formules (21), (22) ou (23).
- Dans le cas d’une ligne composée de plusieurs tronçons respectivement homogènes, les calculs seraient un peu plus longs, mais ne présenteraient aucune difficulté. La marche à suivre consisterait à calculer d’abord pour chaque tronçon, puis pour l’ensemble de 2, 3.... tronçons juxtaposés et enfin pour la ligne entière, la résistance et l’isolement apparents lorsque l’autre extrémité est reliée au sol ou isolée.
- Pour les applications à la téléphonie, on aura à étudier, non seulement l’intensité du courant pour un son de hauteur donnée (m = 2000 par exem-
- ple), mais encore l’altération du timbre produite par la ligne et les appareils. Il sera donc utile de calculer les rapports de l’intensité à la force électromotrice pour deux ou trois valeurs de la période, par exemple pour /» =2000, 4000 et 8000. La comparaison de ces rapports mettra en évidence le degré d’altération du timbre.
- Etat variable qui précède le régime périodique.' — Lorsqu'une force électromotrice périodique est établie dans un circuit, le courant tend lui-même, au bout d’un temps plus ou moins long, vers un régime périodique permanent. Mais ce régime, que nous avons étudié jusqu’ici, èst précédé d’un état variable dans lequel les ondes arrivent déformées, suivant une loi non périodique, à l’appareil récepteur. L’étude de cet état variable esttoutaussi importante; mais elle est en général très compli quée et peu abordable. Nous allons indiquer comment on peut tenter les calculs.
- Si, à partir d’une certaine époque, une force électromotrice constante E est établie dans une branche d’un circuit ou d’un réseau quelconque de conducteurs, l’intensité i dans la branche de l’appareil récepteur sera une fonction de la forme.
- »- E / U)
- On passera de ce cas à celui où la force électromotrice F. est variable en posant l’équation ci-dessous :
- / = f(t--z)dx .. • -(24)
- Appliquons ceci au problème de la propagation du courant sur une ligne électrique. L’intensité i a l’arrivée s’obtiendra, en faisant x = l dans la formule (22') de ce paragraphe :
- i ____
- où :
- T
- x
- V
- T + 4e
- P
- t 2 T
- -JT-
- -LJ
- \J\—niÙi
- 2 V 1
- + 4
- S2
- ^Vu,rsitl(^M::é
- ">ô
- v/«2s2—1
- 0 z=l \JY X,
- = 2 TC
- T
- 6
- de longueur. Le second membre de l’équation (25) n’est autre chose que. : -
- l désignant la longueur de la ligne ; p, X ety sa résistance, sa self-induction et sa capacité par unité
- 7 / « = P 1 f (0
- I 1
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- t:
- En posant :
- la formule (24) devient :
- C1
- t = f E, m cos mx f (t — t) dx
- J o
- E = E, sin mt 1
- Remplaçons, dans celte intégrale, f(t)par son expression tirée de (25). On trouvera, tous calculs faits :
- *.sin«i(/~i.)J= -
- mT
- +7/7*?*
- T V (~ 1") TO —>/i—»*Sa>r2'rN^~"a£ (1 +>/i—w«g«)g 2T^l~”>e,~j
- u+(1+[i+ii^EEj2 J
- as)
- -1 v (— 1 i- (7S+ ('fY-'-’"') c‘s (,-.f
- S + GS—).
- 2;
- «>:
- — 2 = C 2T / . 1---------
- Pour t = 00, i se réduit à iQ sin m(t — t0), qui représente par conséquent le régime périodique vers lequel tend le courant. Cette fonction a été étudiée précédemment ; c’est pourquoi nous ne donnons point son expression tout au long dans la formule ci-dessus.
- Le calcul du second membre de (26) fera donc connaître l’influence de l’état variable, c’est-à-dire la déformation des ondes électriques au début. Le courant i devant rester nul jusqu’à l’époque t = 9, puisque 0 est la durée de propagation des premières traces du courant, on fera les calculs seulement à partir de cette époque jusqu’à ce que le second membre de l’équation (26) devienne négligeable.
- Vaschy
- TRANSMISSION SIMULTANÉE DES SIGNAUX TÉLÉGRAPHIQUES O
- VII
- De la transmission double dans le même sens. .
- Ce système exige l’emploi d’un appareil transmetteur automatique, à savoir celui dont j’ai fait Usage pour le système de transmission que j’ai imaginé en 1873 et qui a été décrit en détail dans le Bullettino dell’ Amministraçione Telegrafica lta-liana du mois de mars 1879.
- f1) La Lumière Electrique du 19 juillet 1890, p. 1 ta. Tous les droits d’inventeur et d’auteur sont réservés.
- Cet appareil construit avec la plus grande précision et avec beaucoup de soin dans les ateliers de MM. Hasler et Hescher à Berne a été depuis longtemps appliqué sur les lignes de Naples à Messine et de Messine à Palerme f1).
- Sous le rapport de ses fonctions et du principe sur lequel il repose, cet appareil automatique est analogue au transmetteur mu par la main que nous avons décrit en exposant le système de la transmission duplex sur les fils omnibus.
- Mais il diffère de ce dernier pour le mettre en activité ; au lieu de le mouvoir directement, la main de l’employé le fait fonctionner par l’intermédiaire d’un manipulateur Morse qui ferme le circuit de la pile locale dans lequel se trouve l’électro-aimant de l’appareil automatique en question.
- Nous en donnons ci-après une courte description.
- Un châssis rectangulaire A B CD (fig. 10) est monté sur un socle de bois E.
- La lame supérieure D, isolée des autres parties du châssis, supporte Taxe F dont elle est également isolée.
- Le levier I avec le bras J est mobile dans l’axe susdit F.
- A ce levier I sont fixées deux molettes b, c, qui
- (') Dans le Bullettino Telegraphico (partie officielle) de 1887, page 220, on lit ce qui suit :
- « En considération des résultats favorables qu’a donnés l’application entre Naples et Messine du système de transmi-sion duplex de M. Luigi Vianisi, directeur à Messine, la Direction générale a fait l’acquisition des deux appareils fonctionnant dans les deux bureaux et décidé qu'ils soient mis définitivement en service. »
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 169.
- en sont chacune isolées au moyen d’une plaquette d’ébonite.
- A l’état de repos, les molettes b, c pressent sur les extrémités coudées à angle droit du levier I.
- Une de ces extrémités coudées, celle sur laquelle s’appuie la molette b, est une continuation métallique du levier 1 et l’autre est formée par un appendice métallique H séparé du même levier par une plaque intermédiaire d’ébonite.
- Un électro-aimant horizontal k attire en s’aimantant la petite barre de fer doux L fixée au bras J du levier 1.
- En se mouvant, ce dernier établit un contact entre la molette b et la vis d fixée à la lame supérieure D du châssis et entre la molette c et la vis e
- qui est fixée dans la pièce P, qui est alors isolée de la lame du châssis C.
- Après avoir poussé les mollettes bc sur les vis de le levier 1 ne s’arrête qu'au moment où les molettes viennent à se détacher des extrémités coudées.
- Le bras J oscille entre les deux vis g g’, qui modèrent le mouvement du levier et règlent la distance entre la petite barre de fer doux L et l'élec-tro-aimant h.
- Le ressort à boudin b fixé d’un côté au bras mobile i et de l’autre au levier I peut être plus ou moins tendu, suivant le sens dans lequel on tourne la vis / pour régler la sensibilité du levier 1.
- Fig. 10.
- En ce qui concerne ses fonctions électriques, le transmetteur automatique comprend quatre parties ou assemblages de parties métalliques, séparées l’une de l’autre et qui correspondent à un nombre égal de serre-fils ou de bornes fixées au socle en bois E du manipulateur, dans le côté opposé à celui qui est visible dans la figure io et portant les numéros I, 2, .3 et 4. Deux autres serre-fils désignés par les numéros 5 et 6 servent de point d’attache pour l’extrémité du fil enroulé autour des bobines de l’électro-aimant h.
- Les communications des deux transmetteurs automatiques sont disposées de la manière suivante.
- Dans l’un la communication s’établit, à l’état de repos (voir fig. 10), entre la molette b (n° 1) et le levier I (n° 2), entre la lame supérieure du châssis D (n° 3) et la molette 0 (n° 4) par l’intermédiaire du fil f et de l’appendice H.
- Pour la transmission, on aura les communications suivantes: entre la molette b (n° 1) et la lame D (n° 3), par l’intermédiaire de la vis d et entre le bras J (n° 2) et la molette c (n° 4) au moyen du fil / et de la vis e. Ainsi, à l’état de repos, on aura les communications entre 1 et 2 et entre 2 et 4. Dans l’autre transmetteur, les communications sont disposées autrement. A l’état de repos la molette b (n° 1) sera en communication avec le levier I (n° 2), et dans la position de travail la même molette b (n° 1) communiquera avec la lame D (n° 3) par l’intermédiaire de la vis d. Le n° 4 n’aura aucune fonction, et il n’y aura pas d’autres communication que les précédentes parce que les fils // et /" se trouveront supprimés.
- Il n’existera donc, nous le répétons, dans ce second transmetteur, qu’une communication entre le n° 1 et le n° 2, à l’état de repos, et celle du n° 1 avec le n° 3, dans la position de travail.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Passoris maintenant à la description du système.
- Les figures 1i, 12, 13 et 14 représentent les communications et les appareils des deux bureaux
- en correspondance, c’est-à-dire seulement ceux qui font partie du circuit quand l’un des bureaux transmet tandis que l’autre reçoit.
- Nous ferons observer que, dans les figures pré-
- citées, les transmetteurs automatiques sont seulement représentés par leurs points de contact instable 1,2, 3 et 4 et qu’on n’y voit pas les manipulateurs ordinaires servant à mettre ces transmetteurs en activité, ni les piles locales correspondantes.
- Suivant les diverses positions que prennent les transmetteurs automatiques dans la transmission, il se forme quatre différents circuits qu’il tonvient d’examiner séparément.
- Nous commencerons donc par la figure 11, qui représente les bureaux correspondants U et U'
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLEC TRICITÉ
- 171
- dans le moment où aucun des transmetteurs automatiques TT' ne fonctionne dans le poste U’.
- La ligne L reste isolée au n° 3 du transmetteur T’ du poste U’, et par conséquent la pile P du bureau récepteur U complète le circuit traversant le relais polarisé Siemens S". Jusqu’à ce que le courant précité le traverse, ce dernier relais maintient la ftrmeture, au moyen du contact entre le levier et la vis gauche, d’un circuit local cc qui est aussi fermé par le contact entre le levier et la vis à droite de l’autre relais polarisé S’ ; ce qui fait que le courant de la piie/>’ passe par le circuit sans résistance cc, au lieu d’aller par la dérivation dans laquelle est intercalée le récepteur m, qui reste par conséquent immobile. L’autre récepteur m reste aussi inactif, parce que le circuit de l’autre pile locale p est interrompu dans le relais S.
- A l’état de repos, les deux récepteurs m et m' sont par conséquent entièrement libres.
- La figure 12 se rapporte au cas où l’appareil de transmission T du bureau U’ entre seul en activité.
- Dans ce cas, la ligne L se trouve en communication avec la terre dans le bureau U’ par suite du contact entre les numéros i et 2 de l’appareil de transmission T’ et le courant de la pile P se bifurque au point a ; une partie de courant continuera à passer par le relais S" et l’autre se propagera dans la ligne L en traversant les deux relais polarisés S' et S. Ces derniers sont disposés de telle façon que, étant donnée la direction dans laquelle il parcourt ces relais, le courant précité maintient ou renforce même le contact entre le levier et la vis de repos du relais S’, et détache en même temps le levier de S pour le mettre en communication avec la vis à gauche, en fermant ainsi le circuit de la pile locale qui excite le récepteur m.
- Voilà comment il se fait qu’avec la transmission par l’appareil transmetteur automatique T la réception s’effectue exclusivement sur l’appareil m.
- Ici ie crois nécessaire de faire observer que les deux rhéostats r et r’ sont ajustés de manière à égaliser les résistances (sans compter celle de la pile P) comprises dans les trois embranchements de circuit qui se rendent depuis le point ah la terre, dont deux passent dans le poste U à travers les mêmes rhéostats r et r’ et le troisième dans le bureau U’ en parcourant les relais S’ et S et la ligne L. Cette observation permettra de nous rendre compte de l’intensité que développera le
- courant dans les relais polarisés, suivant les cas qui se présentent dans le système en discussion.
- La figure 13 représente les communications qui se produisent quand le transmetteur automatique T’ du bureau U’ entre seul en activité.
- La pile P’ du bureau précité U’ étant, dans ce cas, intercalée dans le circuit, son courant ira dans la ligne L et se réunira au courant homonyme de la pile P pour se rendre du point a à la tjrre en traversant le relais S" qui gardera sa position de repos; mais en traversant, comme nous l’avons dit, la ligne L, le courant de la pile P’ trouvera les relais S et S’ disposés de telle manière que le levier de S tiendra le circuit de la pile locale/) interrompu, tandis que celui de S’se détachera et interrompra le circuit sans résistance cc de l’autre pile locale p’, en obligeant le courant de cette dernière pile à passer dans l’appareil m’ qui entrera en activité. !
- 11 nous reste maintenant à considérer le cas dans lequel les deux transmelteurs TT’travaillent simultanément (fig. 14).
- Dans ce cas, les communications se disposeront de manière à ce que le courant de la pile P’ soit renversé, et qu’il arrive de cette pile au points un courant d’un signe contraire à celui du courant de la pile P.
- Ces deux courants étant égaux en intensité, parce que, comme nous l’avons dit, les forces électromotrices des piles précitées, ainsi que les résistances qu’ils rencontrent sont égales, ils se réuniront au point a duquel aucun courant ne se propagera dans le relai S", de sorte que ce dernier laissera se détacher le levier qui ferme le circuit sans résistance c c et l’appareil m’ entrera par conséquent en activité. En même temps que lui fonctionnera aussi l’appareil m, pareeque, comme le courant de la pile P’ traversera les relais S et S’ dans le sens voulu pour le fonctionnement de S, le levier de ce dernier fermera le circuit de la pile locale/).
- C’est donc ainsi qu’en transmettant à la fois les deux appareils automatiques TT’ du bureau U’ on pourra recevoir en même temps sur les deux appareils récepteurs mm’ du bureau U.
- 11 faut remarquer que dans ce cas de transmission simultanée le relais S’, par suite de la direction dans laquelle il est parcouru par le courant de la pile P’, ne permet pas au levier de quitter sa position de repos, et c’est par conséquent au relais S" qu’est due l’interruption du circuit sans
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- résistance cc qui détermine le fonctionnement de l’appareil m’.
- Et c’est la raison pour laquelle j’ai introduit dans le dispositif un troisième relais ; ce dernier sert ainsi à résoudre d’une manière nouvelle et plus avantageuse qu’avec les autres méthodes actuellement connues le problème de la double transmission dans une seule direction.
- Les signes + — apposés aux points d’entrée du courant dans les relais S et S’ montrent de quel nom ce courant doit être pour pouvoir mettre les leviers en activité (flg. 11).
- 11 ne nous reste plus rien à ajouter au sujet du mode d’action de ce système de double transmission dans une même direction, sauf que son essai sur une ligne télégraphique d’une longueur
- de 200 kilomètres a été suivi d’un plein succès(1).
- Ainsi que nous l’avons fait ressortir dans le programme précédant l’exposé des systèmes et combinaisons que nous venons de décrire, cette transmission double dans le même sens peut être effectuée à la lois par un appareil Morse et un appareil Hughes travaillant ensemble sur le même fil.
- Pour expliquer comment on obtient ce résultat, nous ne recourrons pas à de nouvelles descriptions ni à d’autres planches afin d’éviter les longueurs. Nous dirons seulement que pour produire cet effet, il suffit de mettre un appareil Hughes (sans aucune modification) à la place de l'appareil Morse m. Le Hughes travaillera en circuit
- local au moyen du relais polarisé S (voir fig. 11, 12, 13 et 14).
- Nous donnons ci après les plans de communications des tables d’appareils pour toutes les combinaisons décrites dans l’exposé qui précède.
- PI.ANS DH COMMUNICATIONS DES TABLES D’APPAREILS POUR TOUTES LES COMBINAISONS DÉCRITES DANS CE JOURNAL.
- v Légende et explications de la figure 15.
- Les lettres employées dans cette figure représentent :
- L, la ligne ;
- T, la terre ;
- m, l’appareil récepteur Morse ;
- P, la pile de ligne (2) ; p, la pile locale ;
- /, une bobine d’une résistance fixe égale à la somme des résistances de la pile locale et de l’appareil récepteur (3);
- /, l'appareil transmetteur! b, la boussole.
- La pile de ligne P esl composée du nombre
- (*) Bien que je n’en aie pas publié la description plus tôt il y a pourtant un certain temps déià que j’ai imaginé cette méthode. Un brevet d’invention m’a été accordé à ce sujët par le ministère de l’agriculture et du commerce du royaume d’Italie à la date du 6 octobre 1886, sous le n“ 397. J'ai annoncé en outre cette étude dans une brochure publiée dans le mois de décembre de la même année et dans le Journal télégraphique du mois de mai 1887.
- (*) Voir III. Théories du système, etc.
- (a) Idem. .....1
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 173
- d’éléments reconnu nécessaire d’après les règles indiquées dans cette étude ; la pile locale r se compose du nombre d’éléments nécessaire à obte-
- nir dans l’appareil récepteur un courant d’environ 0,009 ampère d’intensité (*).
- Ces piles seront disposées comme le montre le
- i ^ ; .
- H . L : , K
- Fig. 16.— Plan pour deux bureaux sur une ligne directe, ou ] correspondent par transmission duplex ou tr
- diagramme ; il est bien entendu qu’elles ne sont pas placées à proximité immédiate de la table, mais dans le local qui leur est ordinairement réservé. 11 suffira par'conséquent de supposer que les fils partant de ces piles se prolongent depuis le local des piles jusqu’à l’appareil.
- Légende et explications de la figure 16.
- L la ligne ; T terre ; H appareil transmetteur (avec échappement mécanique); H' appareil répéteur; K table d’enregistrement sur laquelle est
- H
- it les deux bureaux extrêmes sur une ligne demi-directe, qui ex, en sens contraire, avec l’appareil Hughes.
- placée une boussole b ; P pile de ligne ; p pile locale ; m électro-aimant remplaçant l’aimant permanent; i ressort interrupteur; r hobine de résistance fixe, égale à la somme des résistances de la pile locale p et de l’électro-aimant m ; t manipulateur de l’appareil de transmission.
- 11 n’a été apporté aucune innovation dans le mécanisme des appareils Hughes employés pour ce système de transmission. Le diagramme représente seulement les parties des appareils précités, remplissant des fonctions électriques.
- Nous avons beaucoup simplifié les communi-
- Fig. r/. — Plan d’une table de translation, pour la transmission duplex, en sens contraire, soit au Morse, soit au Hughes,
- cations ordinaires en vue de les adapter à cette combinaison.
- Légende et explications de la figure 17.
- g, groupe gauche des appareils ; g' groupe droit des appareils ;
- h, b', boussoles ordinaires ;
- P, P', piles de ligne; p, p', piles locales ;
- r, r', bobines d’une résistance fixe, égale à la somme des résistances de la pile locale et du relais ;
- (‘) Voir III, Théorie du système, etc.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- S, S'/ relais de translation ;
- L, ligne à gauche ;
- L\ ligne à droite ;
- T, terre ;
- Les Pfiles de. ligne P, P’ et les piles locales p, p’ seront composées du nombre d'éléments nécessaire pour que (en tenant cqmpte des résistances) l’intensité du courant excitant les relais soit environ de 9 milliampères conformément aux règles contenues dans la partie précédente de notre étude. (Voir Théorié du système, etc.),
- Pour régler cette translation, on procède; de la
- même manière que pour les translations ordinaires, c’est-à-dire qu’on établit la balance entre la résistance des ressorts antagonistes et la force du courant qui actionne les relais.
- Légende et explications de la figure 18.
- L, ligne ; T, terre ; P, pile de ligne et p, plie locale, ajoutées au groupe à gauche; P’ pilé de ligne et p’ pile locale, ajoutés au groupe à droite du système ; b, b' boussoles ordinaires ; 1 1’ interrupteurs \m, m appareils récepteurs; S, S’ relais;
- r, r' bobine de résistance fixe; t, f manipulateurs Morse ordinaires.
- Les piles de ligne devront se composer du nombre d’éléments déterminé par les règles contenues dans l’autre partie de notre étude.
- Les piles locales devront avoir le nombre d’éléments nécessaire à obtenir (en tenant compte des résistances) un courant d’environ 0,009 ampère d’intensité, dans l'appareil récepteur. (Voir Théorie du système.)
- ' Les appareils m, m’ devront avoir la résistance ordinaire de 600 unités Ohm.
- Les interrupteurs 1, 1’ ont deux trous et une cheville pour chacun d’eux. La cheville devra être insérée entre la première et la seconde tige (à partir de gauche) quand on devra recevoir sur l’appa-
- reil et entre la seconde et la troisième quand on voudra mettre les relais en activité.
- Légende et explications de la figure 19.
- L, L’, lignes ; P, P’ pile de ligne ; p, p’, piles locales; T terre; H, H’, appareils Hughes; K, table sur laquelle sont placées les deux boussoles et deux relais S, S’ et servant, en outre, à l’enregistrement des télégrammes ; 1 interrupteur ou inverseur ; i ressort d’interruption mu par la came de correction ; m aimant de l’appareil Hughes ; t cia-, vier de l’appareil Hughes ; r bobine 'd’une résistance égale à celle de la pile locale, augmentée de celle de l’aimant de l’appareil.
- Avec une pareille combinaison, le poste intermédiaire d’un circuit semi-direct est en mesure de
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- »7 5
- retransmettre par translation des signaux venant de la ligne à droite sur la ligne à gauche, et vice versa, et en même temps de transmettre ses pro-
- pres signaux au bureau d’où lui parviennent ceux dont il opère la translation, tandis qu’il en recevra de celui auquel il fait la translation.
- F'g. 19. — Plan pour lo bureau iulcnncJialro «t’u c cu!t i!e .îî-.lircct, pour la transm ssion tr'plex, ea se.is contraire, à
- l'.ippare 1 Huj;l ei.
- fin cas de besoin, e ureau peut n en seu'e nrnt correspon !re en tr ns n s .if n simple, nu s aussi en transmis hn d u >le, soit avec le poste à sa droite, soit avec celui à sa gauche, mais dans cette dernière alternative il doit supprimer la communication d'une des lignes avec s n appareil, et peut au besoin la relier à u 1 autre appareil quelconque. L’appare I dont h communication avec cette ligne aura été supprimée recevra les signaux par la translation, c’est-à-dire au moyen du fonctionnement de celui des deux relais, aux serre-fils nos 1 et 2 duquel s >nt reliés les pôles des deux
- piles. Tous les deux appareils devront avoir un déclenchement mécanique.
- Les deux relais et les deux appareils Hughes doivent avoir h même résistance, et l’on pourra employer à cet effet des rela'S ayant une résistance de 1200 ohms, comme les bobines du Hughes l’ont ordinairement, ou on pourra, ce qui vaut encore mieux, réduire cette dernière à 6oo unités, soit à li résistance ordinaire des relais translateurs.
- Les interrupteurs 1 ont une cheville que l’on plante entre la première et la seconde tige (à par-
- tir de gauche) quand on veut recevoir directement sur l’appareil, et entre la seconde et la troisième si l’on veut faire arriver les signaux sur les relais. Le montage de piles devra être réglé d’après les règles indiquées dans le chapitre de note étude qui traite de la théorie du système.
- Légende et explications des figures 20, 21 et 22.
- L, ligne (dans la figure 22, L représente la ligne à gauche, L’ celle à droite du poste); T, terre; P, pile de ligne; p, pile locale; b, boussole ordinaire; 1 interrupteur ou inverseur de la marche du cou-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 176
- rant (employé seulement dans les communications de là figure 22); m, appareil récepteur; r bobine de résistance fixe; t manipulateur spécial. Le
- récepteur ainsi que la bobine r doivent avoir une résistance de 600 unités Ohm. La pile de ligne et la pile locale auront la force électromotrice indi-
- Fig.21 . — Plan pour le dernier (en partant du côté gauche) des bureaux d’un circuit omnibus, pour la transmission duple;:,
- en sens contraire, à l’appareil Morse.
- quée dans le chapitre VI de notre étude, c’est-à-dire le nombre d'éléments nécessaire à obtenir un courant d’ertviron 0,009 ampère d’intensité’dans l'appareil récepteur.
- Les bureaux intermédiaires (fig. 22) ne doivent taire usage de la terre que dans le cas du dérange-
- ment de l’une des branches latérales de la ligne. En pareille circonstance, le bureau intermédiaire qui reliera par la cheville la première et la seconde tige de l’interrupteur 1 mettra la section L à la terre et maintiendra la communication sur la section L’; ou bien, s’il relie la seconde et la troi-
- Fig. 22. — Plan pour les bureaux intermédiaires d’un circuit omnibus, pour la transmission duplex, en sens contraire, à
- l’appareil Morse.
- sième tige, il mettra la section de ligne L’ à la terre et maintiendra sa communicatz'on sur la section de ligne L. 11 pourra, dans l’un comme dans l’autre cas, correspondre en duplex avec le bureau ou les bureaux de la section de ligne avec laquelle il est resté en communication.
- Légende et explications de la figure 23.
- L ligne; T terre ; P pile de ligne; p pile locale de l’appareil m ; p' pile locale de l’appareil m’; pa pile locale du transmetteur automatique T; .frpile locale du transmetteur automatique T’ ; B B les
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- *77
- boussoles ordinaires; C le commutateur par le moyen duquel le bureau s’apprête à la transmission ou à la réception ; i la tige mobile qui remplace le levier du relais S'' pour la fermeture du circuit cc (fig. n ; mm! les appareils récepteurs Morse, R’ les rhéostats ; S, S’, S” les relais polarisés Siemens et t, /’ des manipulateurs ordinaires.
- Enplantant dans le commutateur C une cheville entre la première et la seconde tige et une autre entre la sixième et la septième (en partant de gauche), le bureau se prépare à ia transmission.
- Dans ce cas, il devra encore porter le petit levier i sur la borne qui y correspond.
- En introduisant, au contraire, l’une des deux chevilles entre la troisième et la quatrième, et l’autre entre la cinquième et la sixième tige du commutateur C, et en laissant le levier i isolé comme l’indique le diagramme/ le bureau s’apprête à la réception.
- Le relais S du bureau qui effectue la transmission ne reproduit aucun des signaux donnés par les deux transmetteurs automatiques de ce bureau, tandis que le relais S’ reproduit exactement
- Fig. 23. — Plan pour les deux bureaux d’un circuit direct, pour la transmission double, dans le même sens à l’appareil Morse.
- les signaux du transmetteur T, même quand ils ( sont mêlés à ceux de l’autre transmetteur T’.
- Une des deux transmissions, celle du transmetteur T sera, par conséquent, reproduite dans le même bureau par le relais S’, ce qui permettra de constater que la correspondance s’effectue sans obstacle, parce que si la ligne était dérangée, le courant de l’autre bureau ne pourrait pas la traverser pour agir sur le relais S’ précité. I
- Ce moyen permet donc au bureau qui effectue la transmission de constater que sa communication est interrompue parle bureau auquel il transmet, par suite de la cessation ou de l’altération de ses propres signaux, de sorte qü’en cessant de transmettre avec le manipulateur /’ et en tenant le
- manipulateur t abaissé, il pourra entendre les signaux de son correspondant.
- Sans changer la position de réception ce dernier pourra, au moyen de son manipulateur/’, demander les répétitions nécessaires jusqu’à ce que la transmission puisse reprendre son cours. Lorsque le bureau est dans la position de travail, le relais S” restant isolé du circuit et son levier ne fermant par conséquent plus le circuit sans résistance de la pile/)’, au moyen du contact entre le levier.et la vis de droite, il faut remplacer ce contact par un autre que l’on obtient au moyen de,1a pression de la petite tige i sur le bouton qui,y correspond. De cette manière, le circuit sans résistance,ne pourra
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- «tre interrompu que par le relais S’ qui seul peut faire agir l’appareil récepteur tri.
- Les trois relais Siemens S, S’, S” doivent être disposés de façon à ce que, à l’état de repos, leurs leviers soient attirés comme on le voit sur le dia-
- gramme, c’est-à-dire dans la direction qui leur permettra d’établir convenablement les contacts, mais il faut se rappeler que, comme nous l'avons déjà dit, deux de ces relais S et S’ abandonnent leur position de repos quand le courant vient à les
- TABLEAU XIX. — Accumulateur J. L. Huber (i” Série normale).
- Charge
- Décharge
- t E e * t' E' i'
- <y - - s' 2,098 2,160 13,56 o' - - 5’ 2,125 2,021 16,97
- s 60 2,130 2,172 12,95 5 60 2,089 2,029 12,68
- 60 120 2U57 2,207 13,42 60 120 2,077 2,019 12,63 ’
- 120 180 2,178 2,219 '3,37 120 180 2,063 2,008 12,53
- 180 240 2,199 2,244 '3,'9 180 24O 2,052 ',994 12,43
- 24O 300 2,227 2,298 12,69 240 300 2,037 ',977 13,35
- 300 360 2,257 2,347 12,17 300 360 2,003 1,943 12,63
- 360 42O 2,282 2,394 11,64 360 400 1,927 l,»42 12,58
- 4OO 405 i ,«57 1,727 13,01
- £
- £
- T
- T
- i dt = 89,49 ampère-heures
- 1 E dt = 197,28 watt-heures
- c dl = 202,63
- rv
- I i' dt = 84,
- ££' rv
- J l'e' dt = 168,36 —
- 97 ampère-heures
- L' dt = 173,49 watt-heures
- pi = 94,9 0/0
- p2 = 87,9
- p3 = 83,2
- traverser dans une direction donnée; l’autre S”, au contraire, quitte sa position de repos quand le courant cesse de le parcourir.
- Enfin nous devons encore faire observer qu’à l’état de repos, c’est-à-dire pendant les pauses de travail, chacun des deux bureaux doit garder la position de réception en mettant à cet effet, comme nous l’avons dit, l’une des chevilles entre la troisième et la quatrième et l’autre entre la cinquième et la sixième tige du commutateur C.
- De cette manière il pourra toujours entendre les appels de son correspondant.
- ' Dans le plan dont nous parlons, les conducteurs formant les circuits des piles locales sont représentés par des traits un peu plus forts que les autres; c’est pour indiquer que l’on doit employer
- pour ces conducteurs des fils revêtus, de gutta-
- percha ou d’une autre matière isolante, afin d’empêcher qu’il ne se produise un contact métallique dans les endroits où ces fils sont superposés les
- uns aux autres. On n’a pu, à cause de la multiplicité des fils, les faire tous passer sur le même plan.
- Luigi Vianisi.
- MESURES FAITES
- SUR DES ACCUMULATEURS
- DE DIVERS SYSTÈMES U)
- 111
- Accumulateurs système J. L. Huber.
- L’accumulateur de ce système qui a été soumis à nos mesures avait été construit par Blanc et CiB
- I1) La Lumière Electrique du 12 juillet 1890, p. 51.
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 179
- à Marly-le-Grand, etétait disposé en accumulateur 1 minces, de sorte que la capacité par. kilogramme transportable ; il possédait donc des plaques * de masse de plaque devait être grande. Sur les
- TABLEAU XX. — Accumulateur J. /.. Hubcr (2* Série normale).
- Charge
- t E e i
- 0' - - 5' 2,089 2,1-1 12,38
- s 60 2,151 2,222 . 13,94
- 60 120 2,170 2,235 13,87
- 120 180 2,186 2,248 •3,63
- 180 240 2,206 2,277 '3,65
- 240 300 2,231 2,308 13,26
- JOO 360 2,272 2,373 12,67
- 560 390 2,311 2,484 ll,8o
- 390 420 2,337 . 2,544 . ",63
- Décharge
- t' E' e> i'
- c! - - 3' 2, 101 3,044 16,11
- 3 60 2,085 2,010 '3,47
- 60 120 2,073 2,000 '3,33
- 120 180 2,001 1,983 13,21
- 180 240 2,054 ',975 '3,'3
- 240 255 2,046 1,987 12,98
- 255 300 2,021 *,957 '3,'9
- 300 360 ',983 ' ,9'5 '3,'9
- 360 382 1,886 1,776 12,85
- £
- £
- £
- T
- i d t
- T
- i E d t T
- i e d t
- 92,58 ampère-heures cv I t d t = 84,34 ampere-heures pi = 91,1 0/0
- • 205,12 watt-heures rv f i' E' d t = 171,99 watt-heures p, es 83,8
- .213,46 — rv 1 t'e' d t= 165,70 — IP3 = 77,6
- J o
- TABLEAU XXL — Accumulateur J. L. Huher. (y Série normale).
- Charge Décharge
- t E e i i' E' c< i'
- o' - 5' 2,072 3,153 «3, «4 O' — y 2,150 2,009 32,52
- 5 OO a, «54 2,198 13,« 2 60 2,001 2,043 3,17
- 60 120 2,165 2,204 '3,43 60 120 2,085 2,039 '3,'3
- 120 180 2,181 2,220 '3,27 120 180 2,073 2,029 13,07
- 180 240 2,205 2,243 '3,'7 180 240 2,068 2,020 >3,03
- 240 300 2,210 2,274 13,07 24O 300 2,034 ',979 12,80
- 300 360 2,282 2,353 '2,44 300 960 1,984 ',9’3 i3,oj
- 360 420 2,348 2,545 12,78 360 373 1,879 1,770 >3,27
- £
- £
- £
- T
- i dt — 01,68 ampère-heures T
- « E dt = 203,41 watt-heures T
- i e dt = 209,75 —
- 81,56 ampère-heures p( = 89,0 0/0 a 167,21 watt-heures pa = 82,2 : 162,88 — pa = 77,7
- plaques négatives les carrés du grillage ont été | de diamètre, a l'effet d’augmenter la surface active, percés d’ouvertures circulaires de 0,2 centimètres j L’isolement entre les plaques positives et néga •
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 1S0
- TABLEAU XXII.— Accumulateur J. L. Huber (4* Série'normale).
- Charge
- t E e i
- c/ — '5' 2,139 2,179 12,66
- >5 . 60 2,147 2,179 >2,53
- 60 \ 120 2,155 2,190 12,31
- 120 180 2,170 2,214 13,62
- 180 240 2,199 2,233 i3,'4
- 240 300 2,258 2,366 12,30
- 300 360 2,263 2,370 12,36
- 360 490 2,335 2,523 •1,4'
- Décharge
- i' E' e' P
- & — 5' 2,124 2,070 13,18
- ,5 60 2,095 2,040 >3,32
- 60 120 2,086 2,037 •3,87
- 120 180 2,070 2,025 13,82
- 180 240 2,049 2,003 '3,76
- 240 300 ',994 ',937 '3,34
- 300 330 ',952 1,8ÿ8 13,22
- 330 345 1,891 ',747 12,98
- X
- X
- X
- T
- i dt = 81,98 ampère-heures T
- i E dt = 180,96 watt-heures T
- i C dt = 183,93 —
- i' dt = 77,99 ampère-heures i' E' dt = 159,34 watt-heures i' d dt = 155,12 —
- pi = 95,1 0/0
- ps = 88,1
- P3 = 84 >3
- TABLEAU XXIII. — Accumulateur J. L. Huber. (Résumé des expériences normales).
- Ex- périence rT x * XT,“' rT I 1 c dt i' dt rv I i’ E' dt rv I i' e' dt P» Ps ps
- 1 2 3 4 89,49 92,58 91,08 81,98 197,28 205,12 203,41 180,96 202,63 213,46 208,75 '83,93 ‘ '73,49 '7',99 169,21 '59,34 168,56 165,70 162,88 >55,12 84,97 84,34 81,56 77,99 94,90/0 91, l . 89, r 95,' 87.1 0/0 83,8 82.2 83,1 83,20/0 77.6 77.7 84,3
- 163,06 82,22 92 ÿ 85,5 80,7
- TABLEAU XXIV.— Accumulateur J. L. Huber. (Deuxième groupe, 1" expérience).
- Charge Décharge
- r E e i i' E' cf i1
- o' - 5' : 1,660 2,128 19,90 O' - 30' 2,035 2,000 15,46
- 5 15 . 2,036 i 2>‘45 17,90 1° 60 2,023 ',99' '5,35
- •5 30 2,107 2,168 '7,54 OO 90 2,012 1,968 '3,30 '
- 1° 60 2,128 2,181 '7,39 90 120 2,003 ',957 '5,-5-
- 60 90 2,143 2,198 17,16 120 150 1 ,o8N ',947 13,20
- 90 120 2,168 2,219 16,89 150 180 1,982 1,930 15,05
- 120 150 2,193 2,246 16,61 180 210 1,969 ' ,9Ï5 14,80
- '1° 180 2,226 2,290 16,19 2id 2^0 1,922 1,843 '4,35
- l80 210 2,259 2,936 '5,72 240 • 270 1,087 0, '58 ',45
- 210 24O 2,303 2,380 '5,33 270 285 0,976 °,"5 1,12
- X
- X
- X
- T
- i d i = 66,65 ampère-heures T
- »EiU = 144,86 watt-heures T
- iedt=* >49)77 —
- / *' 61,39 ampère-heures
- A'
- 1 1' E' d i 121,38 watt-heures
- A
- 3 t' d dt --.i 17,60 , —
- pi =92,1 0/0
- P2 = 83(8
- Ps « 7«i5
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- i$i
- tives çst obtenu, soit par des jarretières en caout- I Les dimensionsdes plaques sontde 15,5x16,7 cen-chouc, soit par des râteliers en bois ou en ébonite. ' timètres pour 0,3 centimètre d’épaisseur. La masse
- TABLEAU XXV. — Accumulateur Huber (Deuxième groupe, 2' expérience).
- Charge Décharge
- t E e i t' E' er i'
- d - 5’ 2,058 2,148 18,77 d - 2,121 2,032 15,90
- 5 '5 2,117 2,174 '7,24 5 '5 2,048 1,984 15,05
- 15 30 2,125 2,175 17,c6 15 60 2,037 1,974 15,00
- 30 ÔO 2,136 2,190 16,86 60 120 2,014 ',954 14,91
- 60 90 2.153 2,209 16,6i 120 180 ',999 ',937 14,82
- 90 120 2,169 2,224 16,41 180 240 1,966 1,888 14,76
- 120 '2° 2,199 2,248 16,11 240 245 ',935 1,832 14,11
- >g° lOO 2,244 2,28s 15,72 245 250 i,9'3 i,8oi 13,88
- ISO 210 2,288 2,335 15,29 250 255 ',745 1,073 .8,03
- 210 24O 2,312 2,364 14,90 255 285 1,389 0,248 1,76
- £
- £
- £
- T
- J dt = 64,63 ampère-heures T
- iE d t = 142,12 watt-heures T
- i c dt = 145,39 —
- i' dt = 63,14 ampère-heures
- i' E' d t = 125,79 watt-heures
- i' c' dt = 120,16
- Pi = 97)7 0/0
- ps = 88,5
- P3 = 82,6
- TABLEAU XXVI. — Accumulateur J. L Huber (Deuxième groupe, 3' expérience).
- Charge Décharge
- t E C i f E' e' i'
- d - 5' 2,058 2,217 19,28 d - 5’ 2,135 2 ? 002 15,90
- 5 15 2,125 2,269 17,41 5 15 2,058 1,970 14,81
- 15 30 2,133 2,384 17,11 '5 30 2,051 -1,963 '4,75
- 30 ÔO 2,139 2,268 17,22 P 60 2,040 ',952 14,65
- 60 90 2,i54 2,237 17,33 00 120 2,018 ',93' '4,45
- 9° 120 2,173 2,243 7,15 120 180 2,002 1,914 14,30
- 120 150 2,195 2,272 16,76 180 210 1,992 1,895 14,21
- 150 180 2,221 2,313 16,28 210 24O 1,978 1,849 14.04
- 180 210 2,254 2,353 15,88 240 270 1,736 i,'i7 8,16
- 210 240 2,290 2,390 '5,49 27O 345 o,957 o,i73 ',44
- i dt = 66,83 ampère-heures rv I i1 dt = 63,57 ampere-heures pi = 95,, 0/0
- i E dt — 146,55 watt-heures °rv f i' E' dt — 125,02 watt-heures P2 = 85,3
- i c dt = 153,10 — 1 « P3 = 75,5
- des plaques est de 6,5 kilogrammes et celle de l’accumulateur rempli de 12 kilogrammes.
- Les séries d’essais concernant cet accumulateur se partagent en deux groupes. Dans un premier
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- 182
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- groupe d’expériences on étudia l’accumulateur I avoir surchargé pendant un temps assez long on pendant son fonctionnement à débit normal. Après I déchargea jusqu’à la valeur limite 1,85 volt, et
- TABLEAU XXVII. — Accumulateur j. L% Huber. (Deuxième groupe, $ expérience).
- Charge
- t E e i
- d — 5' 2,061 2,192 >«,53
- 5 >5 2, 121 2,211 16,99
- 15 60 2,130 2,214 16,78
- 60 120 2,154 2,243 16,83
- 120 180 2,192 2,288 16,37
- 180 210 2,231 2,323 *5,9°
- 210 240 2,271 2,366 '5,03
- Décharge
- f E' e* i’
- O' - 5' 2,095 2,017 16,72
- 5 5 2,054 2,000 >5,53
- 5 60 2,034 1,981 >5,43
- 60 120 2,014 1,962 15,32
- 1 20 180 >,994 1,93' 15,11
- 180 24O 1,950 1,863 14,65
- 24O 245 1,900 >,755 >3,95
- 245 2SO 1,7 >3 1,064 7,74
- 250 280 I ,400 1, >9> >,53
- I 1 dl = 65,60 an.pcre-heures / tr dt =* 62,57 ampère-heures pi = 95,3 0/0
- Jo J 0
- rT rv
- j i E dt = 1 (3,19 watt heures 1 i E' dt = 124,81 watt-heures pa = 87,3
- J o J 0
- r rv
- I iedt = 148,93 — / i' d dt = 123,19 — pa = 80,7
- J o J o ,
- TABLEAU XXVIII.— Accumulateur J. L. Huber. (Deuxième groupe, y expérience)
- Charge
- t E e i f E' d 1'
- O' — 5' ' 2,055 2,220 18,22 o' — 5' 2,083 2,018 16,08
- S 3° 2,121 2,227 16,76 5 3° 2,059 1,979 15,00
- 3° 60 2,137 2,239 16,45 3° OO 2,052 1,968 '4,93
- 60 90 2,151 2,261 16,26 60 120 2,033 ',943 14,69
- 90 120 2,169 2,270 16,02 120 180 2,014 ',9i7 '4,45
- 120 ISO 2,184 2,283 15,74 180 240 ',959 1,862 14,08
- 150 180 2,200 2,306 15,50 240 245 1,902 i,747 9,47
- l80 24O 2,246 2,358 14,93 245 250 i,75' 1,114 8,36
- 25O 255 1,608 0,3=13 3,'7
- 255 280 i,549 0,185 1,56
- 280 340 0,911 0,150 1,28
- Décharge
- F T
- y rv
- I 1 dt = 63,83 ampère-heures f dt = 61,94 ampère-heures pi = 97,00/0
- Jo Jo
- f T /.T
- I i E dt = 137,22 watt-heures I »' E' dt = 122,72 watt-heures p2 = 89,4 0/0 Jo] Jo ‘
- J,
- 0i
- r* T
- i c dt — 144,95
- rv.
- I de! dt = 114,70 watt-heures p3 =: 79,1 0/0
- dans les expériences suivantes on chargeait chaque i valeur limite. Les séries ainsi obtenues sont con-fois complètement et on déchargeait jusqu’à cette tenues dans les tableaux 19 à 22.
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- - Dans le tableau 23 se trouve le résumé des sé- J ries précédentes. La résistance de l’accumulateur variait, comme on peut le voir d’après les nombres obtenus, vers le milieu de la charge et de la décharge d’environ 0,003 °hm à 0,006 ohm. La densité de l’acide variait de p = 1,19 à p = 1,126.
- A côté de ces expériences normales j’ai exécuté un groupe d’essais dans lesquels je ne me servais
- pas de la capacité entière de l’accumulateur, mais je poussais la décharge jusqu’à complet épuise-sèment. On peut s’apercevoir que les rendements n’en sont pas sensiblement affectés. Les.3 séries d’expériences ainsi conduites sont enregistrées dans les tableaux 24 à 29. 1
- Dans ce 2"10 groupe d’expériences on avait choisi un courant de charge plus grand que le courant
- Le tableau suivant est le résumé des 5 TABLEAUX qui précèdent. TABLEAU XXIX. — Accumulateur J. L. Huber.
- Ex- périenc r, * Jo r- r- rv f /' E' dt rv 1 t' e' dt Pi P2 P3
- 2 3 4 5 66,65 64,63 66.83 65,6b 63.83 14^,86 142,12 '46,55 143U9 *37,22 '49,77 '45,39 151,10 148,93 '44,95 61,39 63,14 63.57 62.57 61,94 121,38 l25,79 125,02 124,81 122,72 117,60 120,16 115,62 . 120,19 114,70 92.1 0/0 97,7 95.1 95,3 97,o 83,80/0 88,5 85.3 87.3 89.4 78,50/0 82.6 75,5 80.7 79,'
- 62,52 117,65 95,20/0 86,80/0 79,50/0
- normal; il en était de même pour le courant de décharge. 11 y a, de plus, à noter que dans ce second groupe d’expériences la décharge suiuàitimmédiatement la charge. La densité de l'eau acidulée variait entre p = 1,130 et p = 1,205.
- Les rendements dans ces expériences anormales ne diffèrent que très peu de rendements à débit normal.
- R. Kopp.
- (A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Société française de physique.
- Séance du vendredi 18 juillet 1890.
- L’ordre du jour comportait quatre questions :
- 10 Force èlectromotrice dans les électrolytes fondus, par M. L. Poincaré;
- 20 Sur les phénomènes actino-èlectriques, par M.Stoletow;
- 3° Sur le résidu des condensateurs, par M. E. Bouty ;
- 4° Comparaison de l'indice de réfraction de différents quartf par M. H. Dufet.
- Mais tout d’abord la discussion du procès-verbal de la dernière séance amène M. Peilat, à propos de la communication de M. Gouré de Ville-montée, à rappeler la distinction qu’il convient d’établir entre la différence de potentiel vraie et la différence de potentiel apparente.
- Cette dernière prend une- valeur appréciable dans certains cas où la première est nulle.
- La parole est alors donnée à M. L. Poincaré pour faire sa communication. Ses recherches relatives à la force électromotrice dans les électrolytes fondus ont portés jusqu’ici sur trois points :
- i° Sur les phénomènes de polarisation présentés par les électrodes au sein d’un sel fondu ;
- 2° Sur la force électromotrice d’origine thermoélectrique au contact d’électrodes de même métal et de l’électrolyte fondu;
- 30 Sur la force électromotrice de la pile réalisée en plongeant dans un sel fondu deux électrodes de métaux différents.
- Quoique l’absence de dissolvant dans les électrolytes fondus rende plus simples les phénomènes de polarisation, M. L. Poincaré n’a pu cependant, à cause des difficultés expérimentales,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- aborder qu’un point particulier de la question à savoir la détermination du maximum de polarisation, propre à une température donnée. Les électrodes consistent en fils fins, qui laissent atteindre rapidement le maximum cherché.
- Les électrodes à la Wollaston ne doivent pas être employées. Le verre qui entoure le fil métallique, dans le cas des sels alcalins, se trouve attaqué par le métal qui se forme au pôle négatif; et cette réaction secondaire suffit parfois à modifier considérablement la valeur P du maximum de polarisation.
- Pour mesurer P on place le sel fondu dans le circuit d’une pile de force éleciromotrice E connue; ce même circuit comprend en outre une résistance R, infinie par rapport à la résistance du reste du circuit. Un petit calcul très simple montre que la force électromotrice e, mesurée aux extrémités de R, est
- £ = E — P
- M. L. Poincaré prenait pour force électromotrice E, celle d’un Daniell, tel que C. Becquerel l’a inventé et il mesurait E par comparaison avec un élément Gouy, que M. Pellat avait bien voulu étalonner. Ces déterminations, qui ont porté, en particulier, sur l’azotate de soude, l’azotate de potasse, le chlorate de potasse, etc., ont conduit à ce résultat intéressant que la polarisation diminue quand la température s’élève, pour s’annuler à la température de décomposition de l’électrolyte. Si l’on fait cette hypothèse que le maximum de polarisation correspond à l’énergie dépensée dans la réaction électrolytique, le résultat précédent montre que la chaleur amène la décomposition d’un sel en ses deux ions. 11 y aurait là quelque chose d’analogue à ce qui se passe, suivant les idées deM. Arrhénius Q), au sein d’un dissolution très étendue.
- En ce qui concerne les forces électromotrices d’origine thermo-électrique qui prennent naissance entre deux électrodes de même métal, inégalement chaudes et plongées dans un même électrolyte fondu, M. L. Poincaré est le premier qui s’en soit occupé. Pour se mettre à l'abri des effetsxde polarisation, il opère avec un électrolyte de même métal que l’électrode. Les deux électrodes consistent en fil, enroulés autour d’un thermomètre qui plonge dans l’électrolyte.
- («) La Lumière Électrique, année 1889, n” 35, 36, 37 et 30, août à septembre*
- Les deux thermomètres sont placés chacun dans un vase poreux ; et les deux vases correspondant sont eux-mêmes chauffés au sein de l’électrolyte. Le procédé employé pour établir une différence de température entre les deux électrodes est très simple ; l’ordre du jour de la séance, qui est un peu chargé, ne permet pas àM. Poincaré d’y insister autrement.
- La force électromotrice se mesure à l’aide d’un électromètre Lippmann. On mesure d’abord la force électromotrice représentée par les deux électrodes, lorsqu’elles sont à une température différente.
- La différence entre ces deux déterminations représente la force électromotrice thermo-électrique. Les résultats ont été les suivants :
- La force électromotrice thermo-électrique est proportionnelle à la différence de température établie entre les électrodes. Le métal chaud est, à l’extérieur, le pôle négatif du couple thermo-électrique. Enfin, la force électromolrice au contact d’un métal et d’un de ses sels ne présente pas de discontinuité quand le sel passe de l’état liquide à l’état solide ou inversement.
- M. Lucien Poincaré termine sa communication par l’étude des piles à électrolytes fondus. Dans ces sortes de piles, il n’est pas évident à priori que la chaleur du foyer n'intervienne pas pour donner lieu à un courant électrique. S’il en est ainsi, les lois dans ces éléments pyro-électriques devront différer de celles des éléments hydro-électriques.
- Pour savoir ce qu’il en est, M. L. Poincaré recherche si la force électromotrice de l’élément pyro-électrique correspond à la quantité de chaleur dégagée par suite des réactions chimiques dont l’élément est le siège. On sait que M. Ed. Becquerel a énoncé cette loi que dans un élément de pile toute la chaleur qui résulte des réactions chimiques, présentées par cet élément est employée à produire le courant. Si l’on appelle Q cette chaleur chimique, à Q correspondrait donc une force électromotrice E.
- Cette loi, réelle dans quelques cas, se trouve en défaut le plus souvent. L’expérience montre qu’au lieu de E, la force électromotrice réelle possède une valeur Et différente, qui correspondrait à une quantité de chaleur Q1; dite chaleur voltaïque.
- En appliquant les principes de thermo-dyna-
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- mique, ce qui suppose l’élément de pile réversible, Helmholtz a trouvé la formule :
- reliant la force électromotrice réelle Ej, à la température absolue T et à la force électromotrice E qui résulterait, d’après M. Ed. Becquerel, de la chaleur chimique.
- De même, M. Lippmann a donné une formule semblable :
- d c _ T rf* Ë dm ~ J d T2
- où c représente la chaleur spécifique du système, m la quantité d’électricité qui le traverse, et J l’équivalent mécanique de la chaleur.
- Ces deux formules permettent des vérifications.
- Un élément formé par une capsule, pleine de chlorure de zinc fondu, dans laquelle plonge un vase poreux renfermant du chlorure d’étain fondu, et à électrodes de zinc et d’étain plongeant dans leurs sels respectifs, convient parfaitement pour cette étude. 11 est absolument impolarisable, présente une force électromotrice bien déterminée à une même température et est réversible.
- De plus, les composés qui y figurent suivent la loi de Wœstyn.Or, si cette loi est vraie, la formule nous montre que l’élément en question doit avoir une force électromotrice invariable, ou du moins fonction linéaire de la température. Car de
- résulte
- rf* E
- d T2 “ °
- c'est-à-dire :
- E = a T 4 b.
- L’expérience a montréeffectivementàM.L.Poin caré que le couple
- Zn I Zn Cl I Sn Cl [ Sn
- a une force électromotrice invariable.
- De même, avec un élément où les électrolytes changent d’état, la force électromotrice devra va-
- d c . ,
- ner avec la température, quoique ^ ne soit plus
- nul. C’est encore ce que l’expérience montre, en particulier avec les éléments dans lesquels un gaz résulte de la réaction électrolytique.
- Pour la pile Zn | Zn Cl j Sn Cl [ Sn, la force électromotrice étant indépendante de la tempéra-d¥,
- ture, on a = o ; la formule d'Helmholtz se
- réduit à Ej = E. Par suite, la chaleur voltaïque dans cette pile sera égale à la chaleur chimique. C’est ce que le calcul confirme.
- Ce sujet, d’après M. L. Poincaré, comporte encore nombre de recherches; si elles le conduisent à des résultats intéressants, il en fera part à la Société.
- M. Stoletow devait exposer le résultat de se expériences sur les phénomènes actino-électri-ques. Mais il se trouve actuellement au Caucase ; il lui a donc fallu prier quelqu’un de prendre la parole en son nom. C’est pourquoi M. Bouty vient décrire les recherches du savant russe.
- M. Bouty commence par rappeler brièvement en quoi consistent les phénomènes ectino-élec-triques. On sait qu’en chargeant un condensateur avec une pile dont le circuit comprend un galvanomètre à très grande résistance l’aiguille aimantée de ce dernier appareil revient bientôt au zéro.
- Mais en illuminant l’armature du condensateur reliée au pôle négatif de la pile, on constate à nouveau dans le galvanomètre une déviation qui conespond à une certaine intensité de courant. C’est en cela que consiste le phénomène actino-électrique. Les observations sont particulièrement commodes, si l'illumination se fait à travers un grillage, pris comme seconde armature, dans le condensateur. Toutes les radiations ne sont pas également efficaces. Le verre opaque est efficace pour les radiations ; au contraire, le quartz les laisse passer presque exclusivement. Ces radiations sont formées par les rayons ultra-violets.
- Ces phénomènes ont déjà été étudiés par M. Stoietow. Dans le travail actuel, ce dernier s’est occupé surtout de déterminer la part qui revient dans ces phénomènes à la pression du gaz compris entre les armatures.
- Pour cela M. Stoletow a employé l’appareil représenté dans la figure i. Il consiste en une caisse A B C D en substance isolante, où l’on peut raréfier le gaz qui s’y trouve renfermé à telle pression qu’on voudra. P Q et P' Q' sont les deux armatures du condensateur; elles sont formées de deux lames de quartz parallèles, recouvertes sur leurs faces en regard d’un dépôt d’argent.
- Sur la face inférieure de P Q. ont été tracés des
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- traits équidistants à l’aide de la machine à diviser, comme dans un réseau, de manière à former grillage. De la sorte, l’illumination de P' Q', l’armature reliée au pôle négatif de la pile, sera rendue possible au travers de l’armature PG reliée au pôle positif. Enfin V est une vis micrométrique qui permettra de mesurer la distance l des deux armatures P Q et P' Q'.
- Les résultats sont les suivants :
- Tout d’abord, si la pile de charge possède une force électromotrice assez élevée, ioo Latimer-Clark, par exemple, l’intensité i du courant dû à l’illumination prendra une valeur initiale OA pour une pression nulle. Puis, la pression/) venant à croître, l’intensité croît d’abord aussi, puis elle passe par un maximum pour une pression correspondant à 8 millimètres de mercure; au-delà, i décroît constamment quand la pression augmente
- PC
- IQ'
- JQ’
- V
- nrntiTmn
- Fig.
- encore. La pression relative au maximum d’intensité est appelée par M. Stoletow la pression critique.
- Pour une fo.rce électromotrice de charge plus faible, 60 Latimer-Clark, la courbe présente une allure générale identique; mais le maximum de L’intensité est plus faible et correspond à une pression plus petite représentée par 3 millimètres de mercure.
- Enfin pour une force électromotrice de charge plus faible encore, il n’y a plus de maximum de l’intensité; celle-ci décroît constamment.
- Les courbes AB, AC et AD représentent les trois cas. On peut remarquer que pour une pression nulle, l’intensité initiale est la même, quelle que soit la force électromotrice de la pile de charge.
- MCStoletow avait remarqué dans ses recherches antérieures, à la pression atmosphérique, que si l’on faisait varier la valeur E de la force électromotrice de charge, on reproduisait toujours la même déviation du galvanomètre si en même temps on faisait varier proportionnellement à E la distance l des armatures du condensateur. 11 en
- résultait que l’intensité i était une fonction de j >
- c’est-à-dire i = f (j^J, Cette loi ne persiste plus
- quand on fait varier la pression du gaz renfermé dans la boîte A B C D ; elle n’est vraie que pour une pression déterminée, qui est précisément la pression critique, de sorte que si P désigne la la pression critique, on pourra écrire aussi
- M. Bouty expose ensuite ses recherches personnelles sur le résidu des condensateurs.
- 11 mesure ce résidu de deux manières, suivant que cette détermination a lieu pendant la décharge du condensateur ou pendant sa charge.
- Dans le premier cas, on commence par charger
- Fig. 2
- le condensateur pendant un temps théoriquement infini, ce qui dans la pratique correspond à une durée de trois à quatre heures. Cela fait, on ferme le condensateur sur lui-même, pendant un temps 0 connu ; puis on mesure la quantité d’électricité qui provient du condensateur pendant le temps 0 -f- t.
- Le second procédé, moins direct, est tout aussi précis. 11 consiste à charger le condensateur pendant un temps 0 connu, puis à évaluer l’excès de charge qu’il acquiert entre les temps 0 et 0- -f t. Cette détermination exige quelques explications. Pour la faire, on utilise un second condensateur B. Le condensateur A étudié est un microfarad Carpentier parfaitemement construit ; B, tout en étant excellent, ne vaut pas cependant le microfarad Carpentier ; le condensateur B provient de chez Latimer-Clark.
- On place A sur le circuit d’une pile de force électromotrice constante E, et de résistance intérieure négligeable, B étant placé lui-même en dérivation sur le circuit, B se trouve ainsi fermé
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- sur lui-même, pendant un temps dont on pourra disposer à volonté.
- Soit 0 ce temps.
- B forme alors batterie avec A, pendant un temps t.
- Soit >> la différence de potentiel propre à B ; en prenant sa capacité comme unité et appelant C celle de A, et X la différence de potentiel propre à ce dernier, on aura :
- X + y = E
- (i)
- Puisque le microfarad met un temps appréciable à se charger complètement, il est bien évident que nous devons considérer sa capacité et la différence de potentiel de ses armatures comme des fonctions du temps. De plus, pendant le temps t, la variation de charge de A est égale à la charge acquise par B, ce qui revient à considérer B comme une capacité accessoire qu’on ajoute à A. On aura donc :
- d (C X) = dy (2)
- OU
- XdC-\-CdX = dy ou encore en vertu de (1), où
- et
- E = Constante, tE — y) d C — C d v = d y
- C “E 1 ,
- dC = ^------dy
- E — y
- Si l’on choisit .B convenablement, y pourra être très petit vis-à-vis de E et l’on aura sensiblement :
- ,r c “t~ 1 , d C — —g— dy
- La mesure de la variation de charge dy de B permet donc de calculer la variation dC de la capacité de A, ou mieux la variation de sa charge EdC pendant le temps t.
- Pour mesurer les temps, on effectuait à la main les interruptions au-dessus de 5 secondes. Pour des temps moindres, elles se faisaient à l’aide d’un pendule de torsion. Cet appareil (fig. 3) a été construit au laboratoire même de M. Bouty, à la Faculté des sciences, avec différentes pièces restées sans emploi. 11 se compose d’un fil d’argent A B de 1,20 mètre de long et de 5 millimètres de diamètre. Ce fil est fixé en A à une
- pince portée par un support M N. Ce support qui avait été commandé autrefois pour des expériences sur la torsion portait un tambour qu'on a rendu Immobile en même temps que la pince. Le fil AB portait, suivant C D, une tige métallique achetée chez le serrurier. A cette tige pouvaient être suspendues, à différentes distances de A, des boîtes remplies de plomb, dont le but était de permettre à l’expérimentateur de faire varier la durée d’oscillation du pendule, soit en déplaçant, soit en ajoutant ou supprimant ces boîtes. Enfin, pour éviter les trépidations, le fil A B était fixé en E à s?, partie inférieure, et deux fils peu tendus reliaient les extrémités C et D du pendule
- à la pince A. Cet appareil ainsi réalisé a pu coûter environ cinq francs. S’il avait fallu le commander chez un constructeur, il n’aurait pas coûté moins de cent francs. M. Bouty serait heureux, à ce propos, que le hasard eût amené à la Société de physique un député, afin qu’il pût se convaincre de l’économie apportée dans les dépenses des laboratoires de la Faculté des sciences, si petitement dotés, malgré le nombre toujours croissant des élèves qui les fréquentent.
- Le pendule de torsion servait donc à effectuer les interruptions. Celles-ci se produisaient entre deux bains de mercure, portés par une règle divisée qui avait servi autrefois de banc de chaleur rayonnante. Ces bains étaient reliés entre eux par un arceau en fil de fer, et le pendule en enlevant cet arceau à un moment donné produisait l’interruption. Quant aux charges, leur mesure s’effectuait en déchargeant les condensateurs sur un électromètre capillaire. Dans le premier pro-
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- cédé, on déchargeait le microfarad A ; dans le second, le condensateur auxiliaire B. L’électromètre capillaire conserve en effet son ménisque mobile dans le champ du microscope tant que la différence de potentiel relative à la décharge ne dépasse pas 0,015 volt.
- 11 était d’ailleurs calibré à l’avance, et la dénivellation observée était proportionnelle à la charge. L’emploi de l’électromètre capillaire présentait enfin cette propriété précieuse de laisser effectuer toutes les mesures avec la même sensibilité. M. Bouty ne croit pas qu’on puisse employer avec autant d’avantage un autre instrument. Aussi professe-t-il pour lui une véritable admiration.
- La pile de charge était constituée par des éléments Daniell-Becquerel à grandes dimensions.
- Les valeurs trouvées par M. Bouty pour le résidu sont les mêmes, qu’on opère pendant la charge où la décharge, avec un même condensateur qui ne fuit pas. De plus, elles sont proportionnelles à la force électromotrice de la pile de charge, et ne le sont pas aux capacités des condensateurs. D’après cela, dans un même condensateur présentant des subdivisions comme le microfarad Carpentier, les capacités ne seraient proportionnelles à leurs valeurs nominales que pour une seule durée de charge ou de décharge. Le résidu total du microfarad est d’ailleurs la somme des résidus propres à chacune de ses subdivisions. En valeur relative, le résidu n’est jamais qu’une faible fraction de la charge principale du condensateur qui se forme très rapidement. Enfin, pour le microfarad Carpentier, le résidu Ri de zéro à t peut être représenté par la formule
- R, = A tS'M
- où A représente une constante qui varie d’une subdivision à l’autre du microfarad.
- Tous ces résultats conduisent M. Bouty à cette conclusion que dans la détermination des constantes diélectriques, certaines erreurs se sont glissées qui nécessitent de nouvelles déterminations deces grandeurs, ce qu’il se propose de faire. En outre, M. Bouty considère comme possible la réalisation d’étalons de capacité qui demeureraient invariables entre les mains d’expérimentateurs opérant avec méthode et dans des conditions nettement déterminées. 11 espère, avec l’aide de M. Carpentier, réussir dans cette voie et obtenir
- des résultats de précision comparables à ceux qu’on réalise maintenant dans l’emploi méthodique du thermomètre à mercure.
- M. Dufet achève la séance en exposant diverses considérations relatives aux indices du quartz. Nous ne le suivrons pas sur un pareil terrain, plus familier aux minéralogistes qu’aux électriciens.
- A.-A. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur les équations fondamentales de l’électrodynamique pour les corps immobiles, par H. Hertz (*).
- 10. Electricité et magnétisme. — Considérons les phénomènes électromagnétiques qui se passent dans un système de corps pondérables séparés complètement de l’influence d’un autre système. Différentions successivement les trois équations C)b par rapport à x, y, ç et additionnons. Nous obtenons pour tout point du système l’équation :
- £ fdXj, dYdZ,A dt. \ dx dy d{ )
- “4*
- du dv dw\ dx dy d £ /
- Multiplions cette équation par l’élément du volume dx et intégrons dans tout l’espace contenant le système et limité par une surface quelconque enveloppant ce système. Soit du un des éléments de cette surface et soient (n, x), (n, y), (n, %) les angles formés par les axes et la direction perpendiculaire à cet élément. Nous obtenons, en remarquant que les quantités u, v, w sont à la surface identiquement nulles, les équations suivantes :
- d r(dXf dYp dZ„\ _ d ,
- TT/J \~dx ~dy 4" - dtJ (X"
- cos (//, X) -J- Y,,cos <u,y
- + Zp cos {ii,0) d- = - 4* /(g + % + g) d ,
- = — 4 U J (H COS (u,x) -}- t'COS (il,y) -f W COS '11,0) d O) — O
- Par conséquent, on a :
- f(dXp dYP dZ,\
- J \dx + W + d{) Ch
- = J (X,, cos [n, x) 4- Y„ cos (», j>) 4- Zp cos (//, 0) du> = 4 r. e
- (') La Lumière Electrique, 19 juillet 1890, p. 137.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- La nouvelle quantité que nous venons d’introduire est évidemment une fonction de l’état électrique du système, et même une fonction telle qu’elle ne peut être augmentée ou diminuée par n’importe quel phénomène purement électrodynamique intérieur ou extérieur au système. Cette invariabilité de la grandeur e, qui a lieu même en présence de phénomènes non pas simplement électrodynamiques pourvu que ces phénomènes ne dépassent pas les limites du système, nous fait supposer fortement que cette grandeur désigne la quantité d’une certaine substance contenue dans le système.
- En conformité de cette vue, nous appellerons e la quantité d’électricité contenue dans le système pondérable. On remarque que e peut être positif ou négatif, tandis qu'une quantité de substance est toujours nécessairement positive. Pour cette raison nous compléterons notre hypothèse en admettant l’existence de deux électricités de propriétés directement opposées, ë désignant la différence entre les deux électricités qui se trouvent dans le système, ou bien nous admettrons que e désigne la différence entre la quantité normale d’électricité du système et la quantité qui y est actuellement contenue. Quelle que soit la forme sous laquelle se trouve réellement la quantité e, chaque élément de volume dx doit apporter son contingent à la valeur totale de e.
- Nous pouvons, comme essai, diviser l’intégrale par rapport au volume qui nous donne e entre tous les éléments de volume, et supposer que cette partie d’intégrale représente la fraction de e contenue dans l’élément. Une. première division possible que l’on aperçoit directement donne ainsi à l'élément dx la quantité d’électricité représentée par l’expression :
- 4 it \ dx +’ cly
- dZA
- d{ J
- dx
- Nous appellerons cette quantité d’électricité ainsi déterminée de l’élément de volume Y électricité vraie de cet élément. Conformément à ceci nous désignerons l’expression.
- _L (d*i , €Lt 4- îh\
- 4 n \dx dy cl\ j
- par le nom de densité vraie à l’intérieur d’un corps, et la suivante :
- — j (X,,,2—X,,,i)cos(//,x)-KY(,i2—'Yji.Ocos^yO+'Zii.a—Z;,,i)cos(-;/f)j
- par le nom de densité vraie de l’électricité à la surface du corps.
- Nous obtenons une autre division possible et directe de e entre les éléments de volume, en remarquant que dans un espace vide les forces et les grandeurs de polarisation sont identiques, et qu’en conséquence, à la place de 10a, nous pouvons écrire :
- 4 ir c. = J (X cos 'n, x) + Y cos (//, y) -f- Z cos (n,rf)) do>
- cIX
- dx
- x rfr di)
- d x
- 10 b.
- Nous tirons de cette équation l’expression :
- 1 (d_X,dX d7\,
- 4 n\dx dy dç) T
- pour représenter la partie de e relative à chaque élément' de volume. Cette quantité d’électricité sera appelée l’électricité libre de l’élément. La densité à l’intérieur du corps de l’électricité libre est donc égale à :
- j__ fdX rfY dZ\
- 4 iz\d x d y ' d%)
- et la densité, de cette électricité libre à la surface de séparation de deux corps d’espèces différentes est égale à :
- ri^|(X2—Xi) cos(«,*) + (Y2—Yi) cos[n,y)+ (Z2—Z,) cos(«,^.
- Nos désignations ernbras'sent celles employées dès l’origine conformément aux conceptions sur l’état et la manière d’être des actions électriques à distance. D’après les vues anciennes, en communiquant une certaine quantité d’électricité étrangère ou vraie à un corps mauvais conducteur, une partie de cette électricité reste fixée dans le milieu pour polariser les molécules, tandis que l’autre partie reste libre p®ur exercer son action à l’extérieur. C’est pour cette raison que nous appelons électricité fixée la quantité d’électricité représentant la différence de l’électricité vraie et de l’électricité libre. Pourtant, notre manière d’exprimer s’écarte dans beaucoup de cas de l’ancienne manière employée. Mais comme cette dernière n’est pas bien déterminée et n’est pas toujours conséquente avec elle-même, il
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- m’était tout à Tait impossible d’en trouver une qui ne choquât l’ancien langage par quelque côté. Ainsi, 1res souvent, dans les anciennes expressions, on n’a pas assez égard à la différence qui existe entre celles si importantes d’électricité libre et d’électricité vraie.
- D’après ce qui précède, nous considérerons le résultat de la division par 4« de l’intégrale suivante :
- cos (//, x) + Y,, cos (11, y) + Z,, cos (//, {)) du>
- étendue à une surface fermée quelconque comme l’électricité vraie de cette surface.
- Si cette même intégrale est étendue à une surface non fermée, nous dirons qu’elle est égale au nombre de lignes de force coupées par cette surface dans le sens de la normale positive. Ces désignations sont conformes aux suppositions de Faraday, d’après qui les lignes de force vont dans la direction de la force agissante et en nombre proportionnel à la grandeur de cette force. Nous compléterons ces suppositions et nous les préciserons en remarquant que les lignes de force dans un coips quelconque vont dans la direction, non pas de la force, mais de la polarisation et que leur nombre, c’est-à-dire leur densité est proportionnelle à la grandeur de cette polarisation. Il découle de nos définitions que le produit de la quantité d’électricité vraie contenue dans un volume quelconque par 4 it est égale à la différence entre les lignes de force arrivant dans ce volume et celles qui en sortent. Chaque terminaison d'une ligne de force représente une certaine quantité d’électricité vraie et nous pouvons définir la quantité de cette électricité par les terminaisons libres des lignes de force.
- Si un certain espace, situé dans le voisinage de la surface sur laquelle nous étendons notre intégrale est libre de toute électricité vraie, la valeur de cette intégrale est alors indépendante de la position particulière de cette surface à l’intérieur de l’espace considéré, elle ne dépend que de la position du contour de cette surface. Nous dirons donc pour ce cas particulier que la valeur de l’intégrale est égale au nombre de lignes de force coupées par le contour, attendu que nous restreindrons par des considérations, et quand il sera nécessaire, la trop grande généralité de cette expression.
- Nous allons calculer la dérivée par rapport au temps de l’électricité vraie ev contenue dans une
- partie limitée et quelconque de notre système.
- Nous représenterons comme toujours par d<a l’élément de la surface limitant cette partie. Nous avons :
- dev__ /-/du
- dt J \dx
- dv dw
- Tv*dl
- (10 c.)
- = —J (a cos (n, x) -+- v cos (u, y) -t- w cos (//, £)) d <0.
- Si nous supposons que la surface limite enveloppe des corps telles que leurs coefficients X soient identiquement nulles, alors à cette surface les quantités //, v, 10 s’annulent aussi et la teneur du volume en électricité vraie reste absolument constante. Par conséquent l’électricité vraie ne peut s’échapper d’un espace entouré complètement par des corps pour lesquels les constantes X sonl nulles. C’est pour cette raison que nous nommons ces corps les corps mauvais conducteurs. Si à la surface limite se trouvent des corps pour lesquels les valeurs de X ne sont pas nulles, alors la variation de la quantité d’électricité est possible par un simple mouvement électrique ; d’où la conclusion évidente que ces corps doivent être appelés corps bons conducteurs, en opposition avec les corps mauvais conducteurs pour lesquels la quantité d’électricité renfermée dans l’espace qu’ils entourent ne peut varier sous la seule influence de phénomènes électrodynamiques. La distinction des corps en bons et mauvais conducteurs n’a donc égard qu’à l’électricité vraie ; par rapport à l’électricité libre ils peuvent tous être considérés comme bons conducteurs (courant de polarisation).
- La quantité de substance contenue dans un espace donné ne peut varier que par l’entrée et la sortie d’une certaine quantité de cette substance à travers la surface limitant l’espace donné, en sorte que par chaque élément de surface il passe une quantité déterminée de substance. Du fait que par toute surface fermée et dans l’unité de temps, il passe une quantité d’électricité exprimée par notre intégrale, nous pouvons admettre cette hypothèse vraisemblable que par l’unité de surface de chaque élément il passe une quantité d’électricité égale à : ,
- u cos (11, x) + v cos {11, y) + w cos {11, ^).
- Conformément à cette hypothèse nous appelle-
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- rons u, v, w les composantes du courant électrique et l’intégrale suivante, prise sur une surface non fermée,
- §(u cos (n, x) + v cos (//, y) + w cos (n, £)) tfto,
- le courant électrique s’écoulantà travers cette surface. Nous devons .remarquer que même en admettant la matérialité de l’électricité, la détermination spéciale que nous avons faite du courant électrique dans les conducteurs renferme une hypothèse très large. En effet au système trouvé de mouvement on peut superposer un système quelconque de courant fermé sans que varie l’augmentation ou la diminution de l’électricité en un point quelconque.
- Si une partie de notre système peut passer de l’état non électrisé à son état actuel ou inversement par la seule influence de phénomènes électromagnétiques, alors dans tous les mauvais conducteurs situés dans cette partie l’électricité vraie est nulle. Pour de telles parties d’un système, aux équations générales s’ajoutent encore les équations suivantes compatibles avec les premières et qui déterminent l'état initial admissible :
- f™,. 4. , *h. - n
- dx^dy^d{~
- relativement à l’intérieur du mauvais conducteur et
- (X^.s—X,,,i)cos(n,x) + (Y,,,‘i -Yj,,0 cos (a,y) J- (Zp.s-Z^.ilcos (n,()=o
- relativement à la surface de séparation de deux corps mauvais conducteurs de nature différente.
- Les mêmes considérations que nous avons faites pour les phénomènes électriques peuvent se répéter pour les phénomènes magnétiques. Ainsi nous pouvons employer pour ces derniers les équations 9 a, et nommer l'expression
- A r.^ . , rfNA
- 41c L dx dy dç )
- la densité vraie du magnétisme à l’intérieur du corps, et l’expression
- L | (L,,,a — L,,,i) cos (//, x) + (M;,,2 — M;,,w cos (//, y)
- + (N,,,s — N(,,i) cos (11, {) J
- ia densité vraie du magnétisme à la surface. Quant
- à l’intégrale de l’avant-dernière expression prise pour un volume donné, c’est la quantité du magnétisme vraie. L’intégrale suivante prise sur une surface non fermée :
- J"[Lp cos (a, x) + M,, cos (11, y) + N, cos (u, {)] du>,
- représente le nombre des lignes de force traversant cette surface ou le contour de cette surface.
- En continuant cette extension, nous dirons que l'expression :
- L (éh , ^1, d N\
- 4n \d x " dy "** dy )
- est égale à la densité du magnétisme libre à l’intérieur du corps et que la suivante,
- — [(La — Lpcos(w,x) + (Mj —Mi)cosO/,i')+N*—Ni)cos(;/.f ),
- zjlï 1
- est égale.à la densité superficielle du magnétisme libre.
- La distinction des corps en bons et mauvus conducteurs n’a pas lieu pour le magnétisme vrai, puisque les équations 9 a ne contiennent pas les quantités u, v, w des équations 9 b. A l’égard du magnétisme libre, tous les corps peuvent être considérés comme conducteurs.
- Si un système ou une partie d’un système peuvent passer de l’état non magnétique à l’état magnétique et inversement par des phénomènes purement électromagnétiques, nous devons alors ajouter aux équations générales les équations suivantes, qui leur sont compatib'es et qui déterminent l’état initial possible : .
- dLr , dMp , rfN„
- -dï+nr hw = 0
- pour l’intérieur d’un corps, et
- (Lji.ï — L,,,i) cos (11, x) f (M,,,» — M,,,i) cos (11, y)
- + (Np,-> — N/,.1 ) cos (n, -= o
- pour !a surface de séparation de deux corpe hétérogènes.
- 11. Conservation de Vénergie. — Désignons par S l’énergie électromagnétique d'un volume t, limité par la surface dont d <» est l’élément. Pour obtenir la dérivée de S, multiplions d’abord par
- 4~A ^ T’ toutes ^es équations des systèmes 9 a.
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- et 9 b., puis successivement par L, M, N, X, Y, Z. Additionnons l’ensemble et intégrons surtout le volume, Nous avons :
- JJ =-/(«X + vY + wZ) dx
- + -d- /"|(NY — MZ) cos (n, x) + (LZ — NX) cos (n, y)
- 47lA*/ (
- + MX — LY) cos (it, ç) | d u>.
- Si le volume t contient un système électromagnétique complet, c’est-à-dire si les forces électriques et magnétiques disparaissent à la surface limite, notre équation devient :
- = — f (11X + vY + ii'Z) du.
- La conservation de l'énergie exige d’après cela qüe dans tout système où l’action extérieure n’a pas d’influence, il y ait pendant l’unité de temps une accumulation d’énergie égale à la valeur de l’intégrale précédente et sous une forme autre que celle de l’énergie électromagnétique, L’expérience montre que cette nécessité est satisfaite ; elle nous enseigne que chaque élément de volume du est la source d’une quantité d’énergie égale à (u X + v Y + w Z) d t ; de plus l’expérience nous apprend sous quelle forme se présente cette dernière énergie. L’expérience ne nous conduit pas évidemment en général à ces connaissances, mais seulement dans les cas particuliers suivants. Dans l’intérieur des corps bons conducteurs, homogènes et isotropes, la quantité d’énergie qui se forme dans l'unité de volume pendant l’unité de temps, prend la forme suivante, aussi bien d’après la théorie que d’après la pratique :
- ), (Xs + Y» + Z2) = \ («* + «s + «-'’),
- elle est toujours positive et correspond à un dégagement de chaleur : le dégagement indiqué par la loi de Joule.
- A la limite de deux corps isotropes et homogènes, la quantité d’énergie qui se produit vers la couche de séparation dans l’unité de volume prend la forme
- nX' + vY' + tel'.
- Une intégration étendue à toute l’épaisseur de la couche nous donne la quantité d’énergie se
- produisant dans l’unité de surface vers la surface limite, elle est égale ài expression
- (« cos (11, x) + v cos (11, y) -f xo cos (n, ()). <p 1,2,
- Cette expression est pareillement obtenue par l’expérience ; elle peut être positive ou négative ; elle peut suivant les cas, représenter soit une forme d’augmentation d’énergie soit une forme de disparition d’énergie. Si cette énergie est de la chaleur, ce qui correspond au phénomène de Peltier, nous dirons que la forcé électromotrice agissante est une force thermo-électrique. Si en même temps que l’énergie calorifique, nous devons considérer l’énergie chimique, nous dirons qu’il y a une force électrochimique.
- Considérons enfin une partie limitée quelconque de notre système et calculons l’augmentation de l’énergie totale de cette partie. Nous trouvons pour la valeur de cette augmentation :
- ~ +/(«X + vY + xcl) dx
- égale, d’après ce qui précède, à l’intégrale prise sur toute la surface entourant le volume considéré. La variation de l’accumulation d’énergie de ce volume ou d’un autre volume quelconque est donc exactement calculée si nous supposons que l’énergie, à l’instar d’une substance matérielle, entre par la surface et de telle façon que la quantité qui entre par l’unité de surface soit égale à
- —-'-r ! (NY — MZ) cos (11, x) + (LZ — NX) cos (u, y)
- 4 n A [
- 4* (MX — LY) cos {n, {) |.
- Une discussion géométrique de cette expression nous montre que cette hypothèse est identique avec celle du mouvement de l’énergie dans une direction perpendiculaire aux directions des forces électriques et magnétiques, avec une intensité telle que pendant l’unité de temps et dans cette direction il passe à travers l’unité de surface une quantité d’énergie égale au produit des deux forces, du sinus de l’angle comptis et du facteur —
- 4 TI A
- Dans l’examen raisonné de ces hypothèses nous devons remarquer que la décomposition de notre intégrale est très hypothétique et que les résultats auxquels elle conduit ne sont pas toujours vrai-
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- semblables. Ainsi, par exemple, quand un aimant se trouve près d’un corps électrisé, l’énergie de l’espace voisin devrait, comme conséquence, être continuellement variable en restant, bien entendu, dans un cycle fermé. 11 me semble qu’on ne peut répondre qu’avec une grande hésitation à la question de savoir quels sont, dans l’état actuel de nos connaissances, le sens et ia signification générales de la localisation de l’énergie et de sa course d’un point à un autre. Aucune espèce de considération analogue n’ayant encore été introduite dans les principes de l’énergie de la mécanique rationnelle, on ne peut dire quelle est la portée des notions précédentes de l’énergie.
- 12. Forces motrices. —Nous considérerons les forces mécaniques que nous percevons entre des corps pondérables placés dans un champ électro-magnétiquement troublé comme les résultantes des pressions mécaniques qui sont excitées par l’existence dans l’éther et dans les corps de la perturbation électromagnétique.
- En conséquence de cette vue, les forces mécaniques agissant sur un corps pondérable sont entièrement déterminées par l’état électromagnétique de tout le système, sans que la cause qui a produit cet état ait une influence quelconque. Nous supposerons que les pressions sont de telle sorte qu’elles n’aient aucune résultante tendant à mettre l’éther en mouvement. Sans cette supposition notre système serait incomplet ou inexact, car nous ne pourrions en aucune façon parler des forces électromagnétiques situées dans l’éther en repos. Une conséquence nécessaire de cette supposition est que les forces mécaniques que nous observons ici obéissent au principe général de l’égalité de l'action et de la réaction.
- 11 s’agit maintenant de savoir si les pressions énoncées ont comme résultantes celles qui sont réellement observées et qui sont conformes à nos vues. Maxwell et d’une façon générale H:! n i : ont. indiqué des formes de pression satisfaisant à toutes les conditions pour l’état statique et pour l’état permanent. Mais si ces pressions étaient appliquées à l’état variable, nous aurions comme conséquence un mouvement de l’éther. Nous conviendrons donc de dire que les formes complètes ne sont pas encore connues et nous éviterons de donner des indications quelconques sur la grandeur des pressions, préférant obtenir la valeur des forces mécaniques à l’aide des suppositions déjà
- faites, à l’aide du principe de la conservation de l’énergie et à l’aide du fait d’expérience suivant.
- Considérons un système excité électriquement ou magnétiquement et de telle manière qu’il reste toujours infiniment voisin dé l’état statique. Si les corps pondérables placés dans ce système se meuvent les uns vers les autres et qu’en même temps les quantités de magnétisme vrai et d’électricité vraie contenues dans chaque élément de ces corps restent invariables et fixées à l’élément correspondant, le travail mécanique dépensé pour produire le mouvement des corps est égal à l’augmentation de l’énergie électromagnétique du système. En d’autres termes, cette augmentation d’énergie est la compensation du travail mécanique .
- Il reste à savoir s’il peut exister des formes générales pour les pressions satisfaisant exactement à toutes les conditions établies.
- Si ceci n’a pas lieu, l’ensemble de nos hypothèses contient une contradiction qui doit être levée par quelques corrections à une ou plusieurs de ces hypothèses. Nous devons évidemment effectuer ces corrections de telle façon qu’elles n’aient aucune influence sur l’explication des phénomènes considérés jusqu’ici. Nous devons toutefois faire observer que s’il existe une lacune dans quelque endroit de notre théorie, cette lacune ne peut se trouver dans les principes fondamentaux, mais seulement dans les conclusions que nous en avons tirées.
- En effet, à notre point de vue, les forces mécaniques excitées ne sont qu’un phénomène d’importance secondaire produit par l’existence des forces électromagnétiques;- nous pourrions faire la théorie de ces dernières forces sans même mentionner les premières, absolument comme nous avons négligé de parler de quelques phénomènes peu importants de l’état électromagnétique.
- B. Explication des phénomènes a l’aide des
- ÉQUATIONS FONDAMENTALES.
- Nous partageons les phénomènes représentés par nos équations en trois groupes bien distincts : statiques, stationnaires ou permanents, dynamiques. Pour qu’un phénomène soit considéré comme statique ou permanent,’ il est nécessaire qu’il ne produise en aucune façon de variations des forces électriques et magnétiques avec le temps; il faut donc, pour ces deux cas, que les
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- premiers membres des équations 9 a. et 9 b. disparaissent. En particulier, pour qu’un phénomène soit dit statique, il est nécessaire que pendant un temps quelconque il n’y ait aucune variation de toutes les différentes variables de ce phénomène ; il ne doit donc se faire absolument aucune transformation d'énergie. En d’autres termes, pour que l’état considéré soit un état statique, les conditions nécessaires et suffisantes sont que les quantités u, v, w disparaissent des équations 9 a. et 9 b.
- PHÉNOMÈNES STATIQUES.
- Si dans les équations 9 a. et 9 b. disparaissent à la fois leur premier membre et les grandeurs u, v, w. le système se scinde alors en deux autres systèmes indépendants l’un de l’autre; l’un ne contient que des forces électriques et l’autre que des,forces magnétiques. Nous obtenons ainsi deux groupes de problèmes, le premier est relatif à l’électrostatique, le second à la science du magnétisme statique ou immobile.
- 13. Electrostatique. —Nous ferons abstraction, dans ce chapitre, des forces électromotrices ;• quoique permettant d’acquérir l’état statique, leur action est si faible qu’elle ne peut être considérée dans les problèmes intéressants dont nous nous occupons. D’après ce qui précède les forces X, Y, Z disparaissent dans les corps bons conducteurs, pour lesquels les coefficients X ne sont pas nuis. Relativement aux mauvais conducteurs les équations 9 a. prennent la forme :
- qui, dans l’éther libre, prend la forme
- A q> = o,
- Par une transformation convenable, cette équation donne pour la surface de séparation de deux corps hétérogènes la condition suivante :
- &).
- dans laquelle ëf désigne la densité superficielle de l’électricité libre.
- De l’ensemble des conditions précédentes, il s’ensuit que la valeur de tp, à une constante arbitraire près, est égale à l’intégrale
- cette intégrale étant prise dans tout l’espace, en ayant égard au changement de signe à la surface limite du corps. Nous pouvons donc dire maintenant : Dans deux mauvais conducteurs de nature différente et dans lesquels la distribution des forces et du potentiel est la même, les quantités d’électricité libre sont égales. 11 faut bien remarquer qu’il n’en est pas de même pour les quantités correspondantes d’électricité vraie, qui dans le cas de deux mauvais conducteurs homogènes, sont dans le rapport de leurs constantes diélectriques.
- Si nous ne considérons pour l’instant que des corps isotropes, la condition pour que la densité de l’électricité vraie à l’intérieur d’un mauvais conducteur soit égale à e,, est :
- rfZ dY dX dZ dY dX _
- dy d { ~ d{ dx dx dy °
- Les forces, possèdent donc un potentiel tp dont les dérivées prises en signe contraire, sont égales à ces forces. Les forces étant généralement finies, il s’ensuit que le potentiel tp est en général continu ; comme il peut être relatif en partie à des bons conducteurs, il doit y être considéré comme constant. Vers la surface limite d’un corps, les dérivées du potentiel prises tangentiellement sont continues sur toute la surface.
- Si tious désignons par e/ la densité intérieure de l’électricite libre, d’après le chapitre 10, le potentiel tp satisfait partout à l’équation
- d_ ( djp\ , d_ dx\Z d x) dy
- (•Ü)
- -*)-
- 4 it ev.
- A la séparation de deux corps isotropes, cette condition devient :
- ëv désignant la densité superficielle de l’électricité vraie.
- Nous obtenons successivement les différentes expressions suivantes, donnant la valeur de l’accumulation d’énergie dans un système électrostatique :
- 4/-XX,+YY,+ZZ,)rfx~-£/(x, g + Y,
- 1 p f dXp dYj, dZt,\ , 1 p j \ p pc e f
- = 8* J * VrfV + w + ~dl J ^ ch dx-
- 7 ,
- A ç = — 4 it ef,
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- Les intégrations doivént être prises dans tout [ l’espace où se trouveut des perturbations électriques, c’est-à-dire jusqu’à la limite où ces perturbations disparaissent.
- La transformation des intégrales conformément aux signes vers les surfaces des différents corps est sous-entendue dans leurs expressions. L’accroissement éprouvé par ces expressions sous l'influence d’un mouvement quelconque des corps pondérables du système est égal, d’après le chapitre 12, au travail mécanique développé par les forces mécaniques agissantes, en supposant toutefois que kla quantité d’électricité vraie contenue dans chaque élément matériel reste constante.
- Si notre système se compose de deux corps chargés avec les quantités d’électricité Ej et E2 et que les dimensions de ces corps soient très petites par rapport à leur distance R, pour une distance égale à d R, l’énergie électrique de l’ensemble diminue d’une quantité égale à
- i(EiE, + EïE.)|? = MLEîrfR>
- en sorte que le coefficient de d R dans cette dernière expression représente la valeur de la force mécanique qui tend à repousser l’une de l’autre les deux quantités d’électricité considérées. La loi de Coulomb qui, dans les anciennes théories, est le point de départ de toutes les observations, nous apparaît ici comme un résultat final, la conséquence de nos formules.
- 14. Magnétisme statique. — Les équations qui relient entre elles les composantes des forces magnétiques statiques sont les mêmes que celles existant entre les composantes des forces électriques statiques. Toutes les remarques du chapitre précédent peuvent donc se répéter ici, à l’aide de légères modifications de langage.
- Bien que les problèmes intéressants faisant partie de ce chapitre diffèrent assez, au point de vue mathématique, de ceux de l’électrostatique, nous pourrons les résoudre à l’aide des principes suivants :
- l° La distinction de la classe des conducteurs n’a plus ici aucune signification.
- 2° Dans tous les corps, à l’exception de ceux
- [ qui présentent les phénomènes de magnétisme rémanent, il n’y a pas de magnétisme vrai. Dans l’intérieur de ces corps, mais qu’autant qu’ils sont isotropes, le potentiel magnétique y satisfait nécessairement à l’équation :
- qui, à la limite de ces corps, devient :
- (d, w\ (d
- On a des équations analogues, mais un peu plus développées, quoique faciles à trouver, pour l’intérieur et la surface des corps cristallisés.
- 3° Bien que la constante diélectrique de tout corps connu soit plus grande que 1, la constante de magnétisation d’un grand nombre de corps est au contraire plus petite que 1. Nous désignerons ces corps sous lenomdecorpsdiama-gnétiques, par opposition aux autres corps, qui sont paramagnétiques. La densité du magnétisme libre à la surface d’un corps isotrope limité par un espace vide est égal au produit de la force dirigée normalement à la surface vers l’intérieur du corps par (1 — y.). Pour un même signe des forces magnétiques, l’expression indiquant un corps diamagnétique est de signe contraire à celle qui indique un corps paramagnétique.
- La science du magnétisme statique acquiert un aspect particulier par cette circonstance que les corps les plus importants au point de vue des phénomènes magnétiques, c'est-à-dire le fer' et les différentes sortes d’acier, n’obéissent à la théorie qu’avec une très grossière approximation. Dans ces corps, qui ont le pouvoir de présenter le magnétisme permanent et rémanent, la polarisation de leurs particules est en partie indépendante des forces agissantes, en sorte que leur état magnétique ne peut être défini seulement par une grandeur dirigée unique. Comme en outre les relations entre les forces et les perturbations qu’elles produisent ne sont pas linéaires, nous obtenons deux causes pour lesquelles ces corps sont tout à fait en dehors du domaine de la ‘ théorie présente. Pourtant, afin que ces corps ne
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- sortent pas entièrement de nos considérations, nous les remplacerons par deux espèces de corps imaginaires se confondant avec eux, le fer parfaitement doux et l’acier parfaitement dur. Le fer doux est défini comme un corps suivant nos équations, et pour lequel le coefficient [/. a une très grande valeur. Attendu que nous choisissons toujours cette valeur d’après la nature du problème traité, nous obtenons une très grande approximation. L’acier dur est défini comme un corps obéissant à nos équations, dont la constante de magnétisation est égale à l’unité et dans lequel le magnétisme peut être distribué d’une façon quelconque, pourvu que dans chaque petit fragment d’acier la quantité de magnétisme vraie ne diffère jamais de zéro.
- A. Chassy
- {A suivre )
- De la position du point neutre dans un circuit d’induction, par B. Karsten (h*
- En 1879, Weber avait fait une observation qui est le point de départ de ce travail. Lorsqu’on ferme le circuit à travers un électrolyte secondaire d’un circuit d’induction, ce circuit possède un point neutre; on peut y mettre l’un des bouts d’un téléphone relié d’autre part à la terre sans entendre un son dans le téléphone. L’étude de ce point neutre, tel est l’objet du mémoire de M. Karsten.
- Des conducteurs partent des bouts d’une bobine secondaire et vont aboutir à deux tubes de verre remplis d’eau distillée ; dans ces mêmes tubes plongent aussi les bouts d’un conducteur relié au téléphone et fermant le circuit secondaire à travers les deux colonnes de liquide.
- L’expérimentateur maintient à distance constante les bouts des conducteurs dans l’un des tubes; dans l’autre il les déplace, il les écarte jusqu’à ce que l’on n’enlende plus rien dans le téléphone. Cet écartement est indépendant de la direction et de l’intensité du courant primaire; il ne varie pas lorsqu’on change les pôles de la bobine secondaire ou lorsqu’on insère entre le pôle inducteur et le tube des résistances même
- très considérables ; dès qu’on adopte un condensateur à l’un des pôles, le point neutre se déplace vers ce condensateur. Pour étudier ce phénomène M. Karsten fait varier la distance des plaques d’un condensateur à air.
- 1 Soient rx et r2 les résistances entre le point neutre et les pôles inducteurs ; soit d la distance entre les plaques.
- Les observations peuvent être approximativement représentées par les formules :
- et
- selon que le condensateur est relié au pôle inducteur 2 ou 1, les constantes ai et a2, ou respectivement <*! et a2, étant calculées par la méthode des plus petits carrés, d’après une série de valeurs
- connexes de d et — ou —.
- r2 rt
- D’après la théorie, les constantes av et ax doivent
- être égales au rapport ï? et ïi des capacités des ïi Y2
- deux colonnes liquides. Comme les tubes sont à peu près de mêmes dimensions, æ, et aj doivent être égaux à 1 ; c’est ce qui a lieu en effet. Cependant les valeurs varient un peu d’une série à l’autre; elles paraissent, comme a2 et a2, être subordonnées à la conductibilité de l’eau ; elles semblent aussi dépendre du conducteur.
- L’auteur a fait également des expériences avec l’alcool. Elles se sont comportées de même. Avec des guides plus mauvais conducteurs, tels que la benzine et la glycérine, le son a été trop faible. Avec des liquides meilleurs conducteurs, il a été très fort, de sorte qu’il était difficile de trouver un point neutre.
- Dans ce dernier cas, selon l'auteur, il se produirait des oscillations électriques ; mais le son ne cesserait qu’autant que la marche des Courants d’induction serait apériodique.
- C B.
- (*) Dissertation inaugurale, Kiel, 1889.
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- FAITS DIVERS
- Le Ministre des finances a publié au Journal Officiel l’état des recettes encaissées dans les six premiers mois de l’année 1890, et le résultat de leurs comparaison avec les prévisions bugétaires.
- 11 résulte de cês documents que les recettes drs postes avaient été évaluées à 66282200 francs, et que la perception s’est élevée à 71431000 francs, ce qui constitue un excédent de 5 115000 francs. Comme les évaluations avaient été très modérées à cause de l’accroissement de la circulation produit par l’Exposition universelle, l’augmentation sur les perceptions de 1889 n’a été que de 1407000 francs.
- La même observation s’applique aux produits des postes et télégraphes, qui sont passés dans le premier semestre, de 15244400 francs en 1889, à 15833900 francs en 1890, et présentent une augmentation de 589500 francs.
- Sur les évaluations budgétaires, modérées en suite des mêmes préoccupations, l’augmentation est de 1057000 francs. En résumé, il appert de ces chiffres que les recettes des postes dépassent 140 millions par an, et celles des télégraphes 30 millions, que toutes deux se trouvent en progrès rapide, et que le développement des unes est une garantie de celui des autres, au lieu de leur porter préjudice.
- A la suite du jubilé du Post-Office de Londres on a donné au Musée de South-Kensington une séance à laquelle les notabilités scientifiques ont éré invitées par une circulaire ainsi conçue :
- L’ « Electropbonoscope.
- «Cet instrument remarquable a été exhibé pour la première fois le mercredi 2 juillet. 11 est l’invention commune du professeur Hughes, membre de la Société Royale, de M. Stroh et des officiers du Post-Office. Il résout la question, de la télégraphie usuelle. La personne qui envoie un message apparaît devant son correspondant, qui vient non seulement s’entretenir avec elle, mais encore examine l’expression de son visage. C’est un complément indispensable du téléphone, et il montre ce que sera la téléphonie en 1890».
- Une annonce aussi extraordinaire avait naturellement attiré une grande foule de curieux, car, par le temps d’hypnotisme qui court, on a appris à ne douter de rien. Les gens crédules ont été un peu décontenancés en voyant qu’il ne s’agissait que d’un tour de magie blanche, et que la vision était obtenue à l’aide d’une combinaison de miroirs et de lentiles fort ingénieuse, mais qui n’est point de notre ressort.
- Le Journal météorologique allemand nous apprend qu’un capitaine de vaisseau de Hambourg s’est préoccupé de déter-
- miner si les feux Saint-Elme doivent être considérés comme un symptôme de beau temps. Il est arrivé à la négative. En effet, sur 163 apparitions il n’en a trouvé que 157 accompagnées de la chute de produits météoriques quelconques, et 136 de la chute de la foudre, ou du moins de l’apparition d’éclairs.
- On doit donc considérer comme établi que ces phénomènes doivent être considérés comme tenant aux mêmes J causes que la foudre et les écîairs, dont ils ne sont après tout qu’une forme atténuée et progressive.
- Les conseils communaux des villes contiguës d’Elberfeld et Barmen viennent d’accepter la proposition de MM. Siemens et Halske, de construire et d’exploiter pour leur propre compte un chemin de fer électrique aérien traversant les deux villes (8 kilomètres); les travaux commenceront sous peu.
- La ligne dont il s’agit présente, au point de vue économique, des conditions d’exploitation exceptionnellement favorables.
- La description d’un nouveau frein électrique nous est donnée par le Moniteur des Tramways ; le frein agit sur l’axe des roues ou de préférence sur un disque en fer tiès épais soudé sur l’essieu. II se compose d’un anneau en fer doux entourant le disque sans le toucher, mais qui peut se mouvoir latéralement de façon à venir en contact avec lui.
- Un courant électrique lancé dans cet anneau l’aimante et, en raison de {'attraction exercée sur le disque, détermine un contact très énergique qui produit un arrêt rapide. Dès qu’on interrompt le courant, l’aimantation cesse et le frein se desserre.
- Nous lisons dans les Annales industrielles que les embarcations mues par l’électricité et qlii font l’objet d’un service public de voyageurs entre l’Exposition d’Edimbourg et la Cité ont un très grand succès, la semaine dernière elles ont transporté 6024 voyageurs.
- Ces embarcations sont au nombre de quatre et peuvent contenir chacune 40 voyageurs. Le moteur donne à l’hélice, calée directement sui l’arbre, une vitesse de Soo révolutions par minute. Un seul homme suffit pour diriger l’appareil.
- Le 8 juillet a eu lieu à Rome l’inauguration du premier chemin de fer électrique, qui a une longueur de 3 kilomètres et son terminus est édifié sur la place du Peuple. Le roi d’Italie assistait à la cérémonie, qui s'est terminée par un banquet.
- Le train d'inauguration était conduit par le capitaine Cal-tari, ingénieur de l’entreprise. Il n’est pas probable que nous ayons de longtemps à Paris une cérémonie analogue.
- En effet, le vent est aux locomotives sans foyer. La ligne
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- de l'Etoile à Courbevoie vient d’être prolongée jusqu’à Saint-Germain. On nous apprend qu’on va remplacer de la même manière les chevaux, sur la ligne du Trocadéro à la Villette.
- Il est bon d’ajouter que le succès des locomotives sans foyer semble fait pour encourager les électriciens, car dans le trajet de l’Etoile à Saint-Germain on attelle successivement trois locomotives, dont la plus légère est beaucoup plus lourde qu’une batterie d’accumulateurs susceptible de faire le trajet en une fois sans rompre charge.
- Pour éviter la production des sels grimpants qui affaiblissent et détruisent les piles, M. Gérard indique un procédé très simple, A l’aide d’un pinceau, on dépose une légère couche de vaseline sur les surfaces à protéger. Cette substance est inaltérable à l’air, s’applique aisément, est transparente sous une faible épaisseur et résiste à l’action d’un grand nombre d’agents chimiques.
- La marine italienne vient de faire tout récemment a la Maddalena des expériences définitives avec le télégoniomètre électrique à grande base proposé par M. G.-B. Marzi.
- La station principale est établie dans l’île de Caprera, à la batterie des Stagnoliy armée d’obusiers de 28 pour le tir indirect; cette batterie a été construite au fond d’une vallée et elle est séparée par une chaîne de montagnes de la côte qu’elle doit défendre.
- Deux observateurs, cachés dans les crêtes des monts, à 1 kilomètre environ sur la droite et sur la gauche de la batterie, observent avec des lunettes le navire ennemi. Ces lunettes sont munies d’un appareil électrique spécial qui en enregistre les plus petits mouvements et les transmet automatiquement à la batterie; à ce dernier point, les déplacements angulaires des lunettes sont indiqués sur un plan au îoooo0 par des aiguilles dont l’intersection détermine à chaque instant la position du navire par rapport à la batterie.
- Le navire ennemi sera donc couvert de projectiles sans pouvoir tirer sur une batterie qu’il ne verra pas et qui n’a pas besoin d’être protégée par de coûteux ouvrages de défense indispensables aux batteries découvertes.
- Ces expériences qui, paraît-il, ont été couronnées de succès, étaient dirigées par l’amiral Labrano, et divisées en deux séries. On a opéré d’abord contre des navires stationnaires, puis contre des navires en mouvement. Dans les deux cas, dit la Revue du cercle militaire, les résultats ont été tout à fait satisfaisants.
- X
- L’ingénieux auteur de Tout par Vclcclricitè s’est trop pressé d’écrire son livre fantaisiste. En effet, il vient de surgir à Chicago une application nouvelle à laquelle nous ne croyons point qu’il ait songé. C’est le cirage des bottes. Le brevet a été pris par deux habitants de Chicago, MM. A. Dil-lajor et W.-S. Gooding.
- Le moteur est caché dans la classique boîte du décrotteun avec la pile nécessaire à sa mise en action. La force motrice est transmise par un arbre flexible à une brosse circulaire, ressemblant beaucoup à la brosse électrique dont se servent certains coiffeurs.
- L’appareil est donc en usage et les inventeurs comptent faire fortune pendant l’Exposition universelle.
- Quelle que soit l’opinion que l’on professe sur les résultats du foudroiement électrique, on ne saurait qu’applaudir au sentiment qui a inspiré feu M. Edouard Charton en proposant à ses collègues du Sénat français de l’introduire dans nos Codes. On doit rendre la même justice aux membres de la législature de l’État de New-York, qui ont réglé minutieusement les détails du nouveau supplice.
- Mais que dire du nouveau fîrrnan du khédive qui, au lieu de chercher à adoucir la peine de mort, la rend plus odieuse, et qui déshonore l’échafaud lui-même en rétablissant la torture des condamnés.
- Ces atrocités pratiquées de sang-froid sur un misérable avant de lui donner le coup de grâce soulèvent le cœur. On croit rêver en songeant que c’est le protégé d’une puissance civilisée qui se permet ce retour affreux à la barbarie, au moment où l’Etat de New-York tâche de concilier les devoirs de l’humanité avec les droits de la défense sociale.
- La traction électrique va être substituées la vapeur sur le tramway vicinal de Florence à San-Domenico (Italie).
- Un violent orage a éclaté le 17 juillet sur Paris, la foudre est tombée en différents endroits, notamment sur le groupe scolaire de garçons situé au n° 9 de la rue Popincouit, heureusement sans atteindre personne.
- L’orage s’est également abattu dans la région de Lille et de Bruxelles, où les communications télégraphiques et téléphoniques ont été interrompues.
- On nous apprend que dans le prochain meeting de Leeds le comité de l’Association Britannique présentera son rapport sur la détermination des unités électriques. Espérons que nous n’assisterons pas à une nouvelle tentative de conserver celles qui sont basées sur le pied et la livre, et que les électriciens d’outre-Manche se résigneront enfin à adopter le kilogramme et le mètre.
- Éclairage Électrique
- Nous avons déjà annoncé que le faubourg de Pittsburg j qu’on appelle la cité des Alleghanis allait être pourvu d’un éclairage électrique. Le Conseil municipal s’est réuni à la. fin de juin pour approuver les marchés passés pour les différentes parties de la ville.
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- JOURNAL ONIVERSEL LÉLECTRICITE
- La séance allait se lever lorsque quelqu’un s’aperçut qu’on avait omis un petit détail. On ne s'était point préoccupé de l'éclairage de la salie des machines. On avait condamné la fontaine de lumière de cette ville importante à rester dans les ténèbres.
- On nous communique quelques détails intéressants sur l’installation électrique des mines Shawnee, exploitation importante située près du confluent de l'Ohio et du Wabasti. La machine à vapeur, dont la force est de 75 chevaux, se trouve à une distance de 400 mètres des points d’extraction. Le courant est engendré avec une tension de 240 volts. Il sert à alimenter :
- 1“ 50 lampes d’incandescence, dont les unes réclament 80 volts, et les autres 120, et qui marchent par conséquent en série de 2 ou de 3 lampes;
- 20 Trois appareils à couper le charbon, dont chacun porte un moteur électrique ;
- y Une locomotive électrique consommant 25 chevaux et dont la vitesse est régularisée par une bobine de résistance.
- Les dispositions sont prises pour une vitesse normale de 6 milles à l’heure. Le changement de direction se produit par un changement de couteaux. Le courant sort de la salle des machines par deux conducteurs supportés par des poteaux. Une poulie frotte de chaque côté et amène ainsi le courant dans la machine à l’aide de deux contacts.
- f La ville de Winchester ayant eu une discussion avec la Compagnie du gaz, a employé le pétrole, mais les inconvénients du nouveau service n’ont point tardé à se manifester, en conséquence, le Conseil municipal a nommé une commission pour rédiger le cahier des charges d’une concession d’éclairage électrique. Les annonces pour provoquer les soumissions paraîtront d’un jour à l’autre.
- En France, nous assistons à un spectacle pareil. Les commerçants de la ville de Cluny ayant eu maille à partir avec la Compagnie gazière, ont tous acheté des lampes à pétrole. Mais un journal du matin ayant annoncé le fait, ils ont été asssaillis de tant d’otfres différentes de compagnies électriques, qu’on s’attend à apprendre d’un jour à l’autre qu’ils se sont entendus pour l’organisation d’une usine centrale.
- La Compagnie de navigation sur le Rhin de Cologne à Dusseldorf a mis en service le nouveau vapeur Lohengrin, magnifique bâtiment dont les deux étages, la vérandah et le pont sont éclairés exclusivement à la lumière électrique. La dynamo est couplée directement à une machine à vapeur indépendante; toutes les lampes sont à incandescence; elles sont protégées par des cloches de verre hermétiques.
- La municipalité de Strasbourg a récemment décidé d’affec-
- ter une somme de 40000 francs à des expériences d’éclairage électrique au moyen de câbles souterrains. Elle a en même temps autorisé les entiepreneurs particuliers à établir des installations privées, mais cette autorisation prendra fin lorsque la station municipale pourra fournil elle-même le courant.
- L’Electrical Engineer, de Londres, donne dans son dernier numéro de juillet, quelques chiffres significatifs qui permettent de juger du développement que les industries électriques ont pris aux États-Unis.
- D’après notre confrère, il y aurait sur le territoire de l’Union 5620 stations centrales, tant pour le transport de la force que pour la lumière. Le nombre des arcs allumés chaque jour serait de 21500c, et celui des incandescences de 2600000, ce qui donnerait une moyenne de 40 arcs et de 500 incandescences par station.
- Il y avait en exploitation au dernier mois de mars 59 chemins électriques, et en construction 89.
- Enfin, on estimait que l’accroissement du capital des affaires électriques était de 1 million par jour.
- La lampe à arc Roussel, récemment inventée en Amérique, offre cette particularité que l’électrode supérieure, au lieu de consister en un crayon de charbon, est formée d’un disque en charbon qui tourne lentement pendant toute la durée de la combustion.
- Cette disposition a le double but de produire une usure uniforme du charbon supérieur et de prolonger pendant 12 à 14 heures la durée de l’éclairage sans nécessiter l’emploi de deux paires de crayons, généralement usitées en Amérique, obligation qui force la compagnie exploitante à passer par les exigences de la Compagnie B ush, dans les brevets de laquelle rentre tout arrangement à deux paires de charbons.
- Télégraphie et Téléphonie
- La Direction générale des Postes et Télégraphes porte à la connaissance du public qu’en raison des bruits de guerre, les dépêches télégraphiques à destination de Guatemala ne seront envoyés qu’aux risques et périls des expéditeurs.
- Le mouvement d’affaires entre l’Australie et le reste du monde est devenu si considérable qu’une interruption du service télégraphique est considéré actuellement comme une calamité internationale. Pour éviter cet accident la Compagnie orientale a successivement porté à trois le nombre des câbles qui rattachent l’île de Java à différents points du continent australien.
- Mais il est survenu le 12 juillet, dans cette partie de l’Océan Pacifique, des tremblements de terre sous-marins
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- très énergiques. La secousse la plus violente qu’on ait ressentie depuis plusieurs années s’est fait sentir a Banjoewan-gie, et à la suite les trois câbles ont été simultanément coupés. Un navire de la Compagnie a immédiatement quitté Singapore pour réparer une des lignes. Mais cet accident montre d’une façon incontestable la nécessité de donner suite au projet d’établissement d’une ligne par les îles Sandwich.
- M. Jules Roche, ministre du commerce, a signé un arrêté déterminant l’étendue de chacune des circonscriptions de l’inspection générale télégraphique.
- La première circonscription comprend Paris et les départements faisant partie du réseau de la Compagnie du chemin de fer de l’Ouest.
- La seconde, les réseaux du Nord et de l’Est.
- La tioisième, le réseau de Lyon et Méditerranée avec la Corse et l’Algérie.
- La quatrième, les réseaux d’Orléans, de l’Etat et du Midi.
- Les limites de chacune de ces circonscriptions ont été fixées de manière à grouper sous l’autorité d’un même inspecteur général les grandes lignes de communications postales électriques,
- La ligne télégraphique de Longtchéou (Chine), par Dotig-Dang et Langson, a été ouverte au public le 21 mai dernier.
- On écrit de Londres, à la date du 14 juillet :
- « L’agitation parmi le personnel des postes de Londres est presque complètement apaisée. Le service a repiis sa régularité habituelle. »
- Le ministre des colonies d’Espagne recevra jusqu’au 3 août prochain les offres pour la fourniture d’un câble sous-marin destiné à telier Cuba et Porto-Rico à l'Espagne. Les fabricants sont libres rie faire telles propositions qui leur conviendront, aucune spécification ne leur étant imposée.
- Le Gouvernement des Indes vient de passer un traité avec l’État de Kashinir pour l’établissement d’une ligne télégraphique de Suchetgurh à Jammu.
- On sait qu’aux États-Unis l’industrie télégraphique n’a poïht été monopolisée comme en Europe, mais est restée entre les mains de compagnies privées. Cette circonstance vient de permettre a un tribunal du Kentucky de rendre justice à un particulier habitant la ville de Fiankfort, et de condamner à des dommages-intérêts la compagnie qui, payée pour la transmission d’un message, ne s’était point acquittée
- du mandat qu’elle avait accepté dans un délai raisonnable.
- Serait-il donc impossible de déclarer l’État responsable lorsqu’il fait, comme une simple compagnie — et avec monopole encore— acte de commerce ?
- La Chambre a reçu une communication du maire de Bordeaux relative à l’établissement d’une ligne téléphonique entre Paris et Bordeaux, ligne qui pourrait être créée au moyen d’une avance des frais de premier établissement, évalués à 400000 francs.
- L’inauguration des lignes téléphoniques nouvelles faisant partie du réseau d’Edimbourg a eu lieu avec quelque solennité à la fin du mois de juin. On a donné à ce propos les résultats obtenus dans le Royaume-Uni, au 31 mars dernier, sous le régime des compagnies fermières.
- La longueur des lignes ouvertes à la conversation forme un total de 16000 kilomètres, en ne comptant que celles qui réunissent les principales villes d’Écosse et d’Angleterre.
- Le nombre des appels a monté au chiffre rond de 50 millions et le total des abonnements ainsi que des. recettes pour les conversations isolées s’est élevé à 12 millions de francs, ce qui fait ressortir le prix moyen d’un appel à 24 centimes.
- Les coïncidences analogues à celles que M. le sénateur Pauliat a signalées ne se rencontrent pas seulement dans les romans scientifiques, mais encore dans les livres religieux.
- Le passage bien connu du psaume XIX, qu’on applique ordinairement aux Apôtres, pourrait s'entendre aussi des téléphones si l’on prenait les mots dans leur sens littéral. « Leur signe a traversé toute la terre, et leur voix se fait entendre aux extrémités du monde. » Au moins pourrait-on l’appliquer dès qu’on aura trouvé le moyen de faire franchir au téléphone les abîmes océaniques.
- Dans un des passages où il défie l’homme de lutter avec la puissance divine, Job s’écrie : cc Peux-tu, comme l’Eterneï, envoyer tes foudres? Est-ce que celles-ci te répondront oui, nous sommes présentes ?
- Il semble que l’invention du téléphone et du télégraphe donne un démenti à Job, puisqu’il est admis que les courants sont produits par le passage d’un fluide analogue à celui de la foudre. Il est vrai que s’il y a identité qualitative, les différences quantitatives sont immenses. On ne pourrait en quelque sorte calculer combien il faudrait mettre ensemble de millions ou de milliards d’étincelles produites par les courants ondulatoires de la téléphonie pour équivaloir au plus modeste coup de foudre.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris. >1, boulevard des Italiens
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 51, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : D>' CORNÉLIUS HERZ
- XII* ANNÉE (TOME XXXVII) SAMEDI 2 AOUT 1890 No 31
- SOMMAIRE. — Recherches sur les électrolytes fondus; Adolphe Minet.— L’éclairage électrique des ballons; W. de Fonvielle.
- — Transmission simultanée des signaux télégraphiques; L. Vianisi. — Contribution à l’étude des réactions électrochimiques par les effluves; A. Rigaut. — Mesures faites sur des accumulateurs de divers systèmes; R. Kopp. — Chronique et revue de la presse industrielle : Canalisation souterraine Crompton. — Compteur de temps électrique de M. Aubert.
- — La transmission d’Huygens et la représentation du mécanisme d’induction des courants électriques, par lord Rayleigh.
- — Sur l’emmagasinement des courants alternatifs, par le Dr Fceppl. —. Revue des travaux récents en électricité : Sur les équations fondamentales de l’électrodynamique pour les corps immobiles, par H. Hertz. — Appareil pour la démonstration du mode d’action du téléphone, par le Dr L. Grunmach. — Faits divers.
- RECHERCHES
- SUR LES ELECTROLYTES FONDUS
- Les phénomènes électrolytiques paraissent fixer de jour en jour davantage l’attention des physiciens; sous la direction de MM. Bouty et Lipp-mann, il s'est formé à la Sorbonne un vaste laboratoire de recherches ou ces sortes de phénomènes sont plus spécialement étudiés.
- Après le beau travail de M. Chassy sur Un nouveau Transport électrique des sels dissous, que nous avons analysé dernièrement (D, nous sommes heureux d’avoir à nous occuper des recherches de M. Lucien Poincaré sur les Electrolytes fondus, qui ont fait le sujet de sa thèse soutenue à la Faculté des sciences de Paris le 22 juin dernier.
- Les développements qui accompagnent cette étude sont très intéressants et méritent une analyse approfondie; nous suivrons pour celle-ci l’ordre adopté dans la critique de l’œuvre de M. Chassy.
- INTRODUCTION
- Objet et division du travail M. Poincaré fait remarquer que jusqu’à ce jour
- (’) Voir La Lumière Électrique, du 21 juin 1890.
- les recherches sur les phénomènes électriques qui se produisent avec un électrolyte fondu ont été bien moins nombreuses que celles qui se rapportent à l’électrolyse des sels en dissolution. Les complications de toutes sortes de la première de ces deux études, difficiles à vaincre, sont sans doute la cause de cette lacune.
- M. Poincaré pense, avec juste raison, que l’étude de l’électrolyse par fusion ignée présentera quelque intérêt.
- 11 rappelle les expériences de M. Bouty sur la Conductibilité électrique des sels fondus auxquelles il a été associé, et il remercie ce savant physicien des bienveillants conseils qu’il n’a cessé de lui donner dans le cours de ses recherches personnelles.
- L’étude de l’électrolyse peut s'envisager à deux points de vue différents : la question chimique, qui s’occupe des réactions, est en principe résolue par la loi de Faraday.
- M. Poincaré rappelle les applications qui en ont été faites par Matteucci, Davy, Bunsen, Mathiessen et plus récemment par M. Troost ; il ne considère lui-même que la question physique, champ suffisamment vaste qui comprend la mesure des constantes du courant relativement aux électrodes et à l’électrolyte.
- Son travail comprend deux parties : dans la pre-
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- mière il étudie la conductibilité des électrolytes fondus. La mesure de cette quantité permet de connaître les phénomènes qui se produisent au sein même de la masse électrolysée.
- MM. Kohlrausch, Bouty, etc. ont obtenu des résultats très importants dans le cours d’études semblables sur les sels dissous.
- Dans la seconde partie M. Poincaré s’occupe plus spécialement des phénomènes produits au contact de l’électrolyte et des électrodes, polarisation, forces électromotrices, forces thermo-électriques, et recherche si les conceptions émises par MM. Helmholtz, Lippmann, etc. peuvent être étendues au cas des corps portés à haute température.
- CHAPITRE I
- HISTORIQUE
- Dans le cours d’un travail très intéressant sur la Résistance électrique des substances isolantes et de quelques sels facilement fusibles, M. Foussereau a donné l’historique de la question jusqu’en 1885. A côté de ce travail il convient de citer les expériences de M. Kohlrausch; la méthode employée par ce dernier est celle des courants alternatifs; les nombres obtenus sont concordants, mais les recherches ont porté seulement sur les chlorure, bromure et iodure d’argent.
- M. Foussereau s’est servi de la méthode électrométrique; il opéraitsurun tube à quatre branches verticales a, b, c, d renfermant respectivement des électrodes principales et des électrodes parasites en platine.
- M. Foussereau n’a effectué avec ce procédé des mesures qu’à des températures inférieures à 3500, et n’a étudié qu’un petit nombre de sels.
- Dans le travail auquel nous avons fait allusion plus haut, MM. Bouty et Poincaré ont adopté une méthode un peu différente de celle de M. Foussereau et qui n’est autre, avec des modifications convenables, que celle qu’avait employée M. Bouty pour ses recherches sur la résistance des dissolutions Salines.
- « On prend au moyen d’électrodes parasites im-polarisables la différence de potentiel entre les extrémités d’une colonne capillaire de liquide contenue dans un tube enroulé et terminé par des entonnoirs; les températures étaient mesurées avec un thermomètre à air ou un thermomètre à mercure; les électrodes principales étaient en platine
- platiné ; on avait rendu les électrodes parasites impolarisables, en imaginant des électrodes en amiante imbibées à leur partie inférieure de sels fondus, à leur partie supérieure de sel dissous dans lequel plongeaient des flacons électrodes.
- « MM. Bouty et Poincaré ont pu ainsi mesurer la conductibilité de l’azotate de potassium, de l’azotate de sodium et des mélanges que ces deux sels peuvent former en toutes proportions; leurs mesures étendues de 3000 à 500° étaient exactes à 1/200 près. »
- CHAPITRE II
- DISPOSITIONS EXPÉRIMENTALES
- M. Poincaré a fait subir à la méthode que nous venons de rappeler des modifications qui ont varié avec la température des sels étudiés.
- (1a). — Cas des températures inférieures A 500". •
- Jusqu’à soo°, M. Poincaré emploie sans inôon-vénient des tubes en verre peu fusible, plongés comme dans les expériences citées précédemment dans un bain d’air. Ce tube, de forme très ramassée, a dans sa partie capillaire une hauteur de 4,5 centimètres; il est environné d’un sac en toile d’ainiante et supporté par un panier en toile métallique. Le panier est introduit dans un creuset en fonte, lequel est lui-même soutenu par des petites cales mauvaises conductrices à une distance moyenne de 1 centimètre d’un autre creuset également en fonte.
- Le tout est disposé dans un four Perrot de très grandes dimensions, facilement réglable, avec lequel on peut obtenir un champ calorique assez uniforme, comme l’a démontré M. Pionchon dans son travail Sur la chaleur spécifique des métaux aux-hautes températures.
- Les électrodes en platine ou en platine platiné sont remplacées par des électrodes en argent qui se comportent mieux que les premières : il n’y a jamais avec les électrodes d’argent de changement brusque dans la valeur de la force électromotrice de polarisation, qui varie régulièrement avec la température.
- Un phénomène particulier, qui n'est autre qu’une généralisation de faits très curieux découverts antérieurement par M. Lippmann, supprime même complètement la polarisation, ce qui simplifie singulièrement les mesures. Soit de l’azotate
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- de sodium fondu vers 35 o°; la polarisation d’une électrode d’argent plongée dans cet azotate tombe à zéro lorsqu’on ajoute une très faible quantité d’azotate d’argent au sel en fusion.
- La trace de sel d’argent qu’on ajoute pour éviter cette polarisation ne change nullement la résistance du sel fondu étudié.
- Ainsi pour l’azotate de sodium avec adjonction . d’une trace d’azotate d’argent, M. Poincaré trouve comme résistance spécifique, au moyen d’une mesure directe effectuée à 150°, le nombre 1,308 ohm; alors que la détermination faite par M. Bouty sur l’azotate de sodium seul avait donné 1,302 ohm.
- Les piles employées sont des éléments Daniell. Le circuit compensateur est disposé et les mesures se font comme l’a indiqué M. Bouty. La ligure 1
- Fig. 1
- rappelle cette méthode bien connue et sur laquelle il est inutile d’insister.
- (b) — Cas des températures supérieures à 500°.
- Lorsqu’on dépasse la température de fusion du verre, les complications deviennent extrêmes; il est même difficile de remplacer le tube de verre par un tube en porcelaine de même forme. M. Poincaré élimine toutes les difficultés en réalisant l’idée suivante : prendre au sein même de la masse en fusion une portion déterminée de l’électrolyte et en mesurer la conductibilité; cette masse liquide, environnée de toute part par un bain de même nature, peut être considérée comme possédant une température sensiblement uniforme ; son volume est indépendant d’ailleurs du volume total de la masse saline.
- Deux méthodes différentes basées sur ce dispositif spécial ont permis, à M. Poincaré d'atteindre le résultat cherché.
- Première méthode. — Un creuset en terre C (fig. 2) est rempli de sel fondu jusqu’à une hau-
- teur de 8 centimètres environ; dans ce creuset plonge verticalement un tube en porcelaine T de rayon R! ; à l’intérieur, et bien au centre de ce tubei se trouve un tube t également en porcelaine, de même hauteur mais de rayon plus petit R2. Les tubes T et t sont revêtus, le premier à l’intérieur, le second à l’extérieur, jusqu’à une hauteur h de 4 ou 5 centimètres au-dessus de la base inférieure, d’une lame cylindrique métallique. Les deux lames sont mises en relation par des fils isolés dans des tubes en terre réfractaire avec les deux pôles de la pile. Les deux tubes en
- Fig. 2
- porcelaine T et t sont percés, ainsi que les deux électrodes cylindriques, de deux petits trous a et b, au milieu de la hauteur h de la partie revêtue de métal; vis-à-vis de ces trous arrive l’extrémité libre de deux électrodes parasites en métal, isolées par des tubes en terre. Ces électrodes se mettent évidemment au potentiel des deux couches liquides avoisinant immédiatement les deux lames cylindriques.
- Soit p la résistance ainsi constituée, la conductibilité spécifique du corps expérimenté sera donnée par la formule connue
- 4 n X p
- Mais il vaut mieux mesurer cette conductibilité par comparaison avec la dissolution d’un sel, ce qui supprime toute correction relative aux variations de niveau du liquide dans le circuit.
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- Seconde méthode, employée de préférence par M. Poincaré. — Un tube vertical T en porceIaine.de 10 centimètres de hauteur, de 0,7 centimètre de diamètre intérieur et de 0,3 centimètre d’épaisseur plonge dans un creuset (fig. 3) plein de sel fondu jusqu’à une hauteur de 8 centimètres environ. Ce tube est fermé à sa partie inférieure par une plaque métallique a percée d’un trou et attachée à un fil isolé par des tubes en terre réfractaire ei communiquant à l’un des pôles de la pile; dans l’intérieur du tube t, à une hauteur de 6 centimètres au-dessus du fond se trouve une seconde lame b attachée à l’autre pôle de la pile. Une électrode parasite d, également isolée, aboutit vis-à-vis du trou de la lame inférieure#; la seconde électrode parasite,
- Fig. 3
- isolée de la lame b et du fil qui lui est attaché par l’intermédiaire d’un tube t, aboutit vis-à-vis du trou dont cette lame est percée, comme l’indique la figure 4.
- La résistance mesurée est donc celle d’une colonne cylindrique de liquide d’une hauteur de 6 centimètres et d’un diamètre de 0,7 centimètre environ.
- M. Poincaré s’est servi dans toutes ses expériences de lames et de fils d’argent; par ce fait il ne pouvait dépasser une température limite égale à iooo0, point très voisin de la fusion de l’argent: l’emploi d’électrodes en platine est d’ailleurs impossible.
- On pouvait atteindre des valeurs absolues dans les mesures en déterminant exactement les dimensions de la colonne liquide expérimentée; mais comme le tube n’est pas absolument cylindrique, il est bien préférable d'opérer par comparaison
- avec la valeur trouvée pour une dissolution connue.
- Le sel en dissolution dont s’est servi pour cette comparaison M. Poincaré est l’azotate d’argent, dont la résistance est très facile à mesurer avec des électrodes d’argent.
- La résistance des diverses dissolutions du sel d’argent était du reste comparée avec celle delà dissolution normale à 1 équivalent par litre de chlorure de potassium, pour laquelle l’expérimentateur a adopté le nombre 15,415 ohms trouvé par M. Bouty comme valeur de la résistance spécifique à 0.
- (c). Cas des sels facilement décomposâmes.
- Dans le cas où les sels fondus sont très facile-
- Fig. 4
- ment décomposables, la moindre surchauffe en un point de la colonne liquide provoque un commencement de décomposition, trahie par la.' présence de bulles gazeuses qui viennent fausser les résultats. 11 est nécessaire de prendre alors des précautions particulières.
- La partie utile du tube ne doit plus être capillaire. M. Poincaré a pu maintenir de l’azotate d’ammonium à l’état liquide et sans décomposition appréciable entre 1600 et 220°, en le chauffant très lentement dans un tube non capillaire plongé dans un bain de paraffine.
- Dans ces sortes d’expériences, il faut avoir soin d'éviter la présence d’une bulle gazeuse préexistante. Ces phénomènes de retard dans la décomposition sont analogues aux phénomènes de retard d’ébullition étudiés par M. Gernez.
- (d). Mesure des températures.
- Les variations de la température ont une in-
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- JOURNAL UNIVERSEL UÉLECTRICITE
- 205
- fluence considérable sur les valeurs de la conductibilité des électrolytes fondus, comme du reste sur la conductibilité des sels en dissolution. Il importe donc de connaître très exactement la température à chaque point d’expérience.
- Jusqu’à 450° M. Poincaré emploie un thermomètre àmercuredanslequel onaintroduitdel’azote dont la pression retarde l’ébullition du mercure.
- Ces sortes de thermomètres sont construits par M. Baudin.
- Après 4500 on fait presque uniquement usage du couple thermo-électrique de M. Le Chatelier (platine et platine rhodié à 10/100) (*).
- Cet appareil est d’un maniement facile; il donne des résultats d’une grande exactitude, surtout entre 5 oo° et iooo°.
- Dans cette intervalle, la courbe qui représente la force électromotrice en fonction de la température s’identifie avec une droite.
- M. Poincaré vérifie ce fait en graduant l’appareil; les points fixes adoptés étant les suivants :
- Ébullition de l'eau.............................. 100
- ' Degrés du thermomètre à mercure précédemment
- étudié de 100” à............................. 400
- Ébullition1 de l’azotate de potassium............ 513
- Ébullition du sélénium........................... 665
- Fusion du sulfate de potassium.................. 1015
- Le galvanomètre employé était un galvanomètre apériodique Deprez-d’Arsonval de 250 ohms de résistance.
- 11 suffira donc de diviser ce nombre 400,74 pat la résistance mesurée dans le tube renfermant le sel fondu pour avoir à la température de l’expérience la conductibilité spécifique évaluée en ohms.
- La mesure de cette résistance se fait en compensant la force électromotrice qui existe entre ses deux extrémités par une dérivation prise sur le circuit auxiliaire, et en comparant cette force électromotrice à celle qui existe entre les deux extrémités d’une résistance métallique connue.
- On a soin d’ailleurs de croiser les mesures.
- Exemple :
- Le tube est rempli d’azotate d’argent fondu ; la résistance métallique égale 400 ohms à 150; la température du sel en fusion est de 3i9°,5.
- Résistance nécessaire pour la compensation
- Sur le liquide................................... 5 180 ohms.
- Sur la résistance métallique................... 5 870 —
- Sur le liquide................................... 5 190 —
- La résistance cherchée est
- 3 10S X 400 5870
- 333,3 ohms.
- La conductibilité spécifique de l’azotate d’argent fondu à 3I9°,3 est donc
- 400.74
- 353,3
- ','34
- CHAPITRE 111
- RÉSULTATS DES EXPÉRIENCES
- (a) Calcul des expériences
- Voici comment opère M. Poincaré : le tube à résistance est d'abord rempli d’une dissolution normale de chlorure de potassium ; on trouve par exemple pour la résistance de la colonne liquide de chlorure dissous
- Première expérience........... 4571 ohms à 12,1
- Seconde expérience....!....’.. 4580011ms à 12,i
- Si le tube était rempli d'une dissolution dont la résistance spécifique serait de 1 ohm, la colonne liquide aurait une résistance égale à
- Le nombre ainsi obtenu doit subir une petite correction due à la dilatation du verre; celle-ci est fort petite, presque négligeable.
- On doit calculer aussi l’influence de la déperdition à travers le tube de porcelaine, qui devient conducteur à la température où l’on opère.
- La correction qu’il importe de faire de ce chef ne dépasse que rarement i/ioo de la valeur trouvée.
- Tous les nombres qui sont compris dans les paragraphes suivants ont été calculés comme cela vient d’être indiqué et ont subi toutes les corrections nécessaires. Ils représentent la moyenne de plusieurs séries d'expériences concordantes, toutes choses étant égales d’ailleurs.
- 4575 (» + 0,0029 X 12,1) '5,4'5
- = 400.74 ohms
- 0) La Lumière Électrique, t, XXXVI, p, 308.
- (b) Résultats ffild pour esèrents sels.
- M. Poincaré rappelle d’abord les résultats
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- La LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- trouvés dans les expériences faites avec M. Bouty.
- Azotate de potassium, Az Os K C, = 0,7241 [1 + 0,005 (t — 350)] O)
- Azotate de sodium, Az O* Na C, = 1,302 [1 + 0,005 (/ — 350)] (2)
- Ct étant la conductibilité spécifique à la température t de l’expérience ; 350 la température
- moyenne de plusieurs essais.
- Il donne ensuite les résultats qu’il atrouvés pour un certain nombre de sels ; il présente pour chacun d’eux les chiffres d’expériences et les nombres calculés de la façon suivante:
- Azotate d’argent, Az O’ Ag C, = 1,220 [1 4- 0,00272 (1 — 350)]
- c,
- Différence 0,Q00 — 0,002 4 0,009
- — 0,005 + 0,013 + 0,007 + 0,007
- — 0,001
- — 0,006
- 0,000
- Nous nous contenterons de reproduire pour chaque sel la formule analogue aux expressions (1) et (2) en les faisant suivre des commentaires de M. Poincaré sur les résultats trouvés.
- Azotate d'ammonium, Az O3, Az H1 C, = 0,400 [1 + 0.0073 (1 — 260)]
- Chlorure de potassium, Cl K C, = 1,788 [1 4- 0,0068 (1 — 750)]
- Point de fusion, 700'
- Chlorure de sodium, Cl Na C, = 3,4° [' + 0,0060 (t — 750)]
- Point de fusion, 715"
- Chlorure de calcium, Cl2 Ca C, = 1,16 [i + 0,0046 (t — 750)]
- Point de fusion, 705*
- Chlorure de plomb, Cl* Pb C, = i,97 [1 + 0,0020 (t — 600)] (a)
- C, = 1,56 [1 4 0,003 (t — 508) + 0,0000007 (/ — 508)*J tp)
- c,
- Calculée Calculée
- t Observée form. (et) Différence form. ((î) Différence
- 508 1,56 1,60 0,04 1,56 0,00
- 520 1 ,éo 1,65 — 0,05 l ,6l — 0,91
- 540 C/i ',73 — 0,02 ',71 0,00
- 605 2,00 ',99 4- 0,01 2,02 + 0,02
- 664 2,32 2,22 4- 0,10 2,32 0,00
- 730 2,66 2,48 4- 0,18 2,65 — 0,01
- Tous les sels étudiés étaient anhydres. La conductibilité du sel Cl2 Ca + 2 H2 O à 5000 est égale à 0,42 p-ès de 10 fois plus faible que celle du chlorure de calcium anhydre.
- Bromure de potassium, Br K
- C, = 1,40 [1 4- 0,0045 (f — 750)]
- Point de fusion, 690*
- Bromure de sodium, Br Na
- C„ = 2,85 l 1 4- 0,0045 V — 750)]
- Point de fusion, 700'
- lodure de potassium, I K
- C, = 1,16 [1 4- 0,004 (/ — 650)]
- Point de fusion, 595'
- lodure de sodium, I Na
- C, = 2,30 [1 4- 0,004 (* — 650)]
- Point de fusion, éio"
- Chlorate de potassium................. C, = 0,454 à 355*
- — de sodium........................ C, = 0,653 à 265'
- On n’a pu déterminer pour ces deux sels le coefficient de la variation de la conductibilité en fonction de la température, les températures aux-quelles on a opéré n’ayant présenté qu’une différence de 10 degrés à cause de la facile décomposition de ces corps.
- (c) Discussion des résultats.
- D’après les chiffres inscrits plus haut on remarque que la conductibilité augmente avec la température et que cet accroissement lui est proportionnel.
- Température Observée Calculée
- 272® 9,970 0,970
- 283 1,002 1,004
- 396 1,061 1,052
- 3>° 1,091 1,096
- 3'6 1,131 i,n8
- 325 ','59 1,152
- 332 1,180 1,175
- 337 1,190 1, 191
- 344 I ,209 I , 2 ï 5
- 373 1,320 1,320
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- 207
- Il est vraisemblable d’admettre à priori que la relation linéaire
- c, = C0[I +«(*_e)j (3)
- entre la conductibilité et la température n’est qu’une relation approchée.
- La température 0, prise dans les formules comme point de comparaison est la température moyenne tirée de plusieurs expériences ; C9 est la conductibilité qui y correspond.
- Admettons que la conductibilité est liée à la température par une fonction inconnue
- c, = / {() (4)
- M. Poincaré fait remarquer que l’équation (3) peut être considérée comme l’équation exacte de la tangente à la courbe (4) au point 9 ; le coefficient a de la formule (3) serait alors l’inverse de la sous-tangente à la courbe au même point.
- Quoi qu’il en soit les chiffres trouvés par l’expérience les différents sels satisfont d’une manière très approchée à la relation (3).
- Pour ce qui est du chlorure de plomb toutefois on a pu remarquer qu’une formule du second degré ((3) représente mieux le phénomène.
- Désirant calculer les conductibilités moléculaires des corps étudiés, M. Poincaré prend la densité des sels fondus au voisinage de la température moyenne 9 pour chacun d’eux.
- Le tableau suivant donne les valeurs de cette densité et le produit de cette densité par le coeffi-
- cient de variation de la conductibilité avec la tem-
- pérature. Température Densité d a X ios X d
- Azotate de potassium . 35°° ',*4 9,20
- — sodium.... • 350 1,84 9,20
- , — argent • 359 3,90 10,50
- •— ammonium . 200 1,36 9,7'
- Ch’orure de potassium . 750 1,63 1 1,0
- — sodium ... • 75° 1,65 9,36
- — plomb . 600 5,21 I 1,0
- calcium.... • 75° 2,21 10,2
- Bromure de potassium • '750 2,10 9,45
- — sodium... • 75° 2,20 9,90
- Iodi.re de potassium.. . 630 2,61 10,4
- — sodium. .... . 630 2,65 10,6
- Chlorate de potasse... • 355 2,00 »
- — soude . 265 2,.8 ))
- Htant donné que le coefficient a ne saurait être déterminé avec une exactitude extrême, on peut regarder le produit (a x d) comme constant,
- Le produit (« X d) est-il constant pour un sel déterminé quelle que soit la température ?
- Pour que cela soit, fait remarquer M. Poincarré, la densité de l’électrolyte variant en raison inverse du binôme de dilatation, on doit avoir :
- « = A (1 h 0).
- A étant une constante et (3 le coefficient de dilatation du sel.
- L’équation de la tangente à la courbe des conductibilités C au point 9 serait :
- c, = C9 [t + A (1 + p 0) (. - 0)] (5)
- et la courbe elle-même serait représentée par une équation de la forme
- ^ .. A (t 4- - 0SV
- c= K* V 2 / (6)
- p étant de l’ordre des dix-millièmes, la différence entre la courbe et la tangente au point 9 est trop petite pour être constatée avec certitude.
- On peut chercher s’il existe entre la variation de la conductibilité et la variation du coefficient de viscosité une relation analogue à celle qui a été signalée par M. Bouty dans le cas des dissolutions salines.
- Voici les chiffres que trouve M. Poincaré :
- Azotate de potassium
- t c V) c
- 334 1,836 0,666 1,222
- 35« ',5i5 _o,752 1,14!
- Azotate de sodium
- 3°5 2,654 1,000 2,677
- 340 2,008 ',237 2,484
- 355 1,781 >,334 2,376
- Azotate d? ammonium
- 162 2,477 0,289 0,715
- 185 1,980 0,362 0,697
- Il paraît n’y avoir aucune relation entre 4 et c quand on compare entre eux les différents sels. On constate toutefois que leproduit du coefficient 4 par la conductibilité c varie peu avec la température pour chaque sel en particulier. M. Foussereau était . arrrivé au même résultat,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- (d) Conductibilités moléculaires.
- La considération des conductibilités moléculaires a conduit M. Bouty à une loi remarquable dans le cas des dissolutions salines très étendues; M. Poincaré a cherché si l’on pouvait obtenir quelques résultats en comparant entre elles les conductibilités moléculaires des électrolytes fondus.
- 11 a été donné dans un tableau piécédent la densité des différents électrolytes essayés, il est dès lors facile de calculer les conductibilités moléculaires, connaissant également les conductibilités spécifiques. On a en effet :
- Nombre Couduc-
- Polds de molécules tibillté
- Nature du sel moléculuiro par litre moléculaire
- Azotate de potassium.. . . 101 18,22 0,0397
- — sodium.... .. 85 21,64 0,0602
- — argent . . 170 22,64 0,0539
- — ammonium. 80 18,80 0,0233
- Chlorure de potassium. 74,5 21,88 0,0813
- — sodium ... 58,5 28,20 0,1206
- — plomb.... .. 278 '«,73 0,1132
- — calcium... . . III 18,91 0,0588
- Bromure de potassium. 119 17,64 0,0794
- — sodium ... 103 = 35 0,1334
- Iodure de potassium... 196 5,72 0,0738
- — sodium 150 '5,72 o, 1301
- Chlorate de potasse ... 122,5 16,32 0,0278
- — soude 106,5 20,37 0,0320
- La conductibilité moléculaire Yt n’est pas inva-
- riable avec la température.
- On avait déjà pour la conductibilité spécifique ct la relation :
- C, = C9 [i + a (t — 8;].
- On écrira successivement :
- (C = i + P 8 ^8 1 + P t'
- E étant le poids moléculaire du sel, (3 son coefficient de dilatation, dt sa densité à tdü sa densité à la température moyenne 0 des expériences. On a finalement :
- Y. = Y0 [' + (“ + P) (> —8)].
- Pour tous les sels étudiés le coefficient ? varie
- entre 2 x io-3 et 6xio*3; la valeur de p est sensiblement égale à 5 X 10-4.
- Voici les remarques que fait M. Poincaré sur le tableau des conductibilités moléculaires.
- i° Sels de même base (a). — Le rapport des conductibilités moléculaires des sels de potassium et de sodium de même acide est indépendant de la température puisque les coefficients a et p sont les mêmes ou sensiblement les mêmes.
- (b) Si on calcule ce rapport pour tous les sels de potassium et de sodium étudiés, on en conclut que le rapport de la conductibilité moléculaire d’un sel de potassium à la conductibilité moléculaire d’un sel de sodium est indépendant de l’acide.
- Happort
- des Moyenne Différence
- conductibilités du avec
- Nature du sel moléculaires rapport la ifioyeime
- Azotates........... 1,516 1 —0,14
- Chlorures........ 1,483 I —0,18
- Bromures......... 1,681 > 1,66 — 0,02
- Iodures............ 1,762 \ +0,10
- Chlorates........ ',726 J + 0,07
- 2° Acides analogues. — Les acides formés par les halogènes par exemple.
- Le tableau suivant démontre qu’à égale distance du point depision, les conductibilités moléculaires des chlorures, bromures et iodures d'un même métal sont presque les mêmes.
- Potassium
- Point de fusion Température t — f ^ t
- Chlorure..... 700 750 50 0,0813
- Bromure...... 690 740 50 0,0755
- Iodure............ 595 645 50 0,0723
- Sodium
- Chlorüre..... 715 750 35 0,1206
- Bromure...... 700 735 35 0,1240
- Iodure............ 610 635 35 0,1236
- 3° Sels de même acide. — M. Poincaré signale un fait intéressant pour les azotates : les conductibilités moléculaires 0,0397 de l’azotate de potassium et 0,042 de l'azotate d’ammonium (supposés ramenés à 350°) sont très voisines l’une de l'autre. Ces quantités diffèrent au contraire des conductibilités moléculaires 0,0537 e* 0,0602 des azotates d’argent et de soude. On sait qu’en dissolution les deux premiers sels sont normaux, les deux seconds anormaux.
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- (e) Sels à l’état solide.
- Au moment où le sel se solidifie, sa résistance acquiert une valeur déterminée plus grande que lorsqu’il était à l’état liquide et qui varie considérablement avec la température. Le coefficient de variation a à l’état solide présente une valeur 100 fois plus grande qu’à l’état liquide.
- CHAPITRE IV
- ÉTUDE DES MÉLANGES DE SELS
- (a) Sels sans action chimique les uns sur les autres.
- Dans le travail sur la conductibilité électrique des sels fondus que M. Poincaré a fait en collaboration avec M. Bouty, on a cherché s’il était possible de déduire la conductibilité d’un mélange d’azotate de potassium et d’azotate de sodium des conductibilités ct ct' de chacun de ces sels.
- Soit/) le poids d’azotate de potassium :
- — q celui d’azotate de sodium,
- Ces sels ayant la même densité, les rapports —$—, —%— représentent à la fois la com-V P+q'P+q ^
- position en poids et en volume du mélange.
- Le coefficient de variation est, comme on le sait, le même pour les deux sels.
- La conductibilité ct" du mélange a pu se calculer entre 300° et 4oo° au moyen de la formule suivante:
- c. _ j-, + a r<_350]J (7)
- M. Poincaré a vérifié la formule (7) pour le cas de divers mélanges de chlorure de potassium et de sodium.
- Les conductibilités ont été rapportées à la température de 7500.
- Les chiffres trouvés par l’expérience sont sensiblement les mêmes que ceux donnés par le calcul comme l’indique le tableau ci-dessous :
- Composition C t
- P <1 Observée Calculé» Différence
- 0,65 o,33 2, IO 2,33 — 0,23
- 0,50 0,50 2,62 2,60 4- 0,02
- 0,33 0,66 2,92 2,86 4- 0,60
- Les chlorures de potassium et de sodium ont, comme les azotates de ces métaux, sensiblement
- la même densité d et le même coefficient de variation a.
- Il était donc intéressant d’opérer sur des sels présentant des propriétés physiques nettement différentes, comme par exemple un mélange d’azotate d’argent et un d’azotate de potassium et de sodium.
- La densité de l’azotate d’argent est en effet le double de la densité des azotates alcalins et le coefficient de variation ? moitié du coefficient a de ces mêmes azotates.
- La formule (7) s'applique encore, mais avec cette condition que p et q représentent non plus les poids, mais les volumes des deux sels qui constituent le mélange.
- ÛC
- On a, en confondant - et -, quantités très petites, 4 4
- la relation :
- C",=
- __pC*r.o -f yC,3r.nri ,
- P + q P + q L
- P* + qP
- P + q
- (* —350)] (8)
- Voici le résumé des expériences de M. Poincaré sur un mélange de 4 centimètres cubes d’azotate de potassium et 9 centimètres cubes d’azotate d’argent.
- Composition
- C
- p ï Observée Calculée Différence
- 0,66 0,33 0,835 0,880 — 0,045
- 0,50 0,50 0,928 0,972 — 0,044
- 0,33 0,66 I ,013 1,046 — 0,033
- (b) Application des mesures de conductibilité à l’étude des réactions chimiques.
- On connaît l’heureuse application que M. Bouty et M. Foussereau ont pu faire de la mesure de la conductibilité électrique des dissolutions à l’étude de certaines réactions chimiques.
- M. Poincaré donne deux exemples qui démontrent le parti que l’on peut tirer de la connaissance de la conductibilité électrique des sels fondus.
- Il paraît difficile d’établir un calorimètre qui décélérait un dégagement ou une absorption de chaleur entre plusieurs corps qui entreraient en réaction vers 500°.
- On peut admettre que le mélange de deux corps A et B étant effectué dans les proportions de p volumes pour A, q volumes pour 3, les corps entreront en réaction, si la conductibilité de leur mélange ne satisfait pas à l’équation :
- _PÇL+_qÇ,
- * P+ q
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- et la différence entre la conductibilité observée et calculée fera connaître approximativement l’intensité de la réaction.
- M. Poincaré donne deux exemples intéressants à l’appui de ce qu’il avance :
- Premier exemple. — Soit dans un creuset 200 grammes d’azotate de sodium fondu à 3500; on introduit dans ce creuset un tube en porcelaine vertical T qui permet de mesurer la conductibilité du sel fondu, qui est du reste égale à 1,30.
- On ajoute d’abord de petites quantités de chlorure d’ammonium; bien que le chlorure d’ammonium se volatilise rapidement, les gaz dégagés ne nuisent pas sensiblement à la mesure de la conductibilité de l’azotate de sodium et cette dernière conserve sa valeur normale tant qu’il reste dans le tube de l’azotate de soude liquide, bien qu’on observe dans ce sel des corps solides qui ne sont autres que du chlorure de sodium résultant de la réaction du chlorure d’ammonium sur l’azotate de soude :
- Cl Az H‘ + Az O» Na = Cl Na + Ai O3 Ai H‘
- Lorsqu’on ajoute ensuite un grand excès de chlorure d’ammonium, le sel fondu se prend en masse pour redevenir liquide lorsque sa température est portée à 700°.
- On trouve que sa conductibilité à 75 o° est de 3,40, précisément celle du chlorure de sodium. On en déduit que la transformation du nitrate de soude en chlorure de sodium s’est faite intégralement.
- Deuxième exemple. — L’acide borique en dissolution n’est pas très bon conducteur de l’électricité. La fusion n’augmente pas sensiblement sa conductibilité, qui est encore très faible entre 700° et 900° ; elle est de l’ordre de la conductibilité de la porcelaine.
- Ajoute-t-on de l’alumine, une petite quantité de cette base se dissout et la conductibilité de l’acide borique ne varie pas sensiblement. On peut admettre avec Ebelmen que l’alumine se trouve dans l’acide borique à l’état de dissolution et non de combinaison.
- Si,'au contraire, on ajoute à l’acide borique fondu de la soude ou du carbonate de soude, on constate que la conductibilité croît très rapidement pour atteindre un maximum qui est de
- 0,098 à la température de 750°. Or, à ce moment on avait ajouté assez de soude pour qu’il pût se former un sel analogue au borax.
- La conductibilité du borax fondu a été trouvée égale à o, 114. Cette valeur est très voisine de la précédente ; toutefois, l’écart entre ces deux nombres étant plus grand que les erreurs possibles d’expérience, il faut en conclure que la transformation de l’acide borique en borax n’était pas complète dans le cas cité par M. Poincaré.
- CHAPITRE V
- ÉTUDE DE LA CONDUCTIBILITÉ DE LA PORCELAINE-
- M. Foussereau a trouvé que la conductibilité de la porcelaine prise entre 50° et 2100 variait de 21,5 ohms X 10^1 à 6,51 ohms X io8. .
- La méthode employée par ce savant était la méthode classique de mesure des grandes résistances. 11 était intéressant pour M. Poincaré d’étudier la valeur de cette quantité et ses variations avec la température, ce qui lui permettait d’opérer les corrections nécessaires à une des méthodes de mesure de la résistance décrites au début de cet article.
- II prend pour cela des tubes de porcelaine de 3 millimètres d’épaisseur et de 6 centimètres de hauteur, et il applique sa méthode avec la disposition indiquée (fig. 3).
- La tige en porcelaine, à gauche de la figure, a pour fonction de maintenir constant le niveau du sel fondu.
- Le tube cylindrique en porcelaine dont on veut déterminer la conductibilité est fermé par un bout; il est rempli d’un sel fondu de même nature que le sel dans lequel il plonge.
- Deux électrodes d’argent amènent le courant intérieurement et extérieurement par rapport au tube de porcelaine; on dispose près de ces électrodes deux autres fils d’argent, qui servent d’électrodes parasites et sur lesquels on détermine la différence de potentiel.
- Lorsque la porcelaine est traverseé par un courant pendant un temps assez long, M. Poincaré ne remarque pas une augmentation de résistance analogue à celle que M. Warburg a signalée dans le cas du verre.
- Les courants employés étaient très faibles; leur intensité moyenne était de 3 x io-1 ampères environ
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 211
- Le tableau suivant donne la conductibilité d’un échantillon de porcelaine de Bayeux, déterminée en valeur absolue d’après les dimensions des rayons extérieur et intérieur du tube et la hauteur du cylindre traversé par le courant, car pour ce cas particulier il est impossible de comparer la résistance cherchée à celle d’une dissolution.
- On appliquait pour la détermination de la conductibilité la formule suivante :
- L î*
- C ^ i ,
- * = 2 7t h R, ’
- R{ est la résistance du tube mesurée à t°, re le
- rayon moyen extérieur, rt le rayon intérieur, h la hauteur du cylindre traversé par le courant.
- _______ C, ________
- t Observée Calculée Différence
- 400 6,8 x io-« 8,6 x 10—6 - .,8
- 450 11,2 12 — 0,8
- 500 :4>9 '5.5 — 0,6
- 550 18,2 '9 — 0,8
- 600 23 22,6 + 0,4
- 650 26,5 26,2 + 0,3
- 700 28,9 29,9 — ',0
- 750 33 33,7 — 0,7
- 800 39.8 37,5 + ',7
- 850 43,8 4',4 + 2,4
- 900 50,2 45,4 + 4,8
- Les nombres calculés sont tirés de la rela-
- tion : C, = [0,0573 t + 0, ,0000125 f i 1 O* 5k X io-« (8)
- qui, comme onlevoit par l’examen du tableau, re-
- présente assez exactement les points trouvés par l’expérience, les températures variant entre 5000 et 8oo°.
- En deçà et au delà de ces limites, il faudrait pour représenter le phénomène avoir recours à une formule exponentielle ; M. Poincaré n’a pas poussé plus loin ses recherches sur ce sujet; le but qu’il se proposait étant seulement de pouvoir corriger les valeurs des résistances liquides dans l’intervalle de ses mesures.
- Or, les limites des températures atteintes par M. Poincaré sont justement celles où les points de l’expérience sont suffisamment représentés par la formule (8) à deux termes.
- Adolphe Minf.t.
- (A suivre.)
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- DES BALLONS
- Le 26 juin dernier, pendant l’ascension du Figaro, des expériences intéressantes d’éclairage électrique des ballons ont été exécutées par MM. Jovis et Mallet. Nous allons entrer dans quelques détails sur l'installation adoptée par ces habiles aéronautes à la suite des essais qui ont constaté la possibilité d’échanger des signaux nocturnes avec des télégraphistes placés sur la troisième plate-forme de la Tour Eiffel ; mais nous demanderons la permission de renvoyer les personnes désireuses d’apprécier l’importance technique de ces correspondances aériennes à l’article que nous avons publié dans le numéro du 15 juillet du Spectateur militaire, car nous y avons développé des considérations de toute autre nature que celles qu’on peut exposer utilement dans les colonnes de La Lumière Électrique.
- Ce n’est pas la première fois que des aéronautes se préoccupent de l’importance des signaux électriques que l’on peut échanger la nuit entre la nacelle d’un aérostat et la terre. En effet, on a présenté successivement depuis la guerre divers systèmes ayant la prétention de résoudre plus ou moins complètement ce problème. On a été jusqu’à imaginer d’illuminer l’intérieur de l’aérostat avec une lampe à incandescence, à laquelle on faisait subir des interruptions plus ou moins pio-longées et plus ou moins fréquentes. Plusieurs
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- brevets ont été pris à ce propos, tant en France qu’à l’étranger. Nous avons eu à enregistrer des polémiques assez vives entre des inventeurs, se disputant la priorité du système que l’on a essayé dans plusieurs ascensions libres ou captives.
- Toutefois, il était évident à priori, et nous n’avons jamais dissimulé l’existence de ce vice radical, que les imperfections de la transparence du ballon constituent un grand obstacle à la visibilité de la lampe voyageant ainsi dans l’espace. On pouvait même craindre, que le gaz devenant opaque par le fait do l’ascension du ballon, la
- Fig. 1
- lumière n’éprouvât de temps en temps des éclipses totales indépendantes de l’emploi du télégraphe Morse. Si ce fait n’a point été constaté, c’est à cause de la quantité de chaleur que produit le courant électrique, lorsqu’il porte à l’incandescence le filament de charbon. Le gaz ne reste transparent que parce que la chaleur dégagée est suffisante pour faire équilibre au refroidissement qu’il éprouve en occupant un volume plus considérable, par suite de la décroissance progressive des couches dans lesquelles il pénètre.
- Cette persistance de la transparence de l’hydrogène montre que la production de lumière ne peut avoir lieu sans la création d’une force ascensionnelle proportionnelle a l’éclat de la lampe. Les principes connus de la physique permettent
- même de calculer cet élément avec une certaine précision.
- A poids égal, la chaleur spécifique de l’hydrogène est 3,3 fois plus grande que celle de l’eau ; c’est-à-dire que la quantité de chaleur qui élèverait d’un degré la température d’un litre d’eau élèverait d’autant celle de 300 grammes ou de 4000 litres d'hydrogène supposant la pression normale de n6o millimètres de mercure.
- Mais, par le fait de son augmentation de température, le volume d’hydrogène augmenterait d’environ 10 litres, ce qui accroîtrait sa force ascensionnelle de 13 grammes.
- En dépensant l’énergie électrique nécessaire pour développer dans le filament en charbon cette quantité de chaleur, on produit donc le même effet dynamique que si on avait jeté 13 grammes de sable, mais seulement aussi longtemps que ce calorique ne s’est point dissipé dans l’espace. Y a-t-il lieu de profiter de cette propriété pour réaliser sans danger l’effet que Pilatre recherchait et pour lequel il a succombé? C’est une question qui se pose si naturellement que nous ne pouvons nous empêcher d’indiquer en passant son existence, quoiqu’elle soit tout à fait distincte du problème de l’éclairement des aérostats pour faire des signaux nocturnes.
- Lorsque l’on est en présence d’un observatoire que l’on peut apercevoir, comme celui de la Tour Eiffel, ou dont on connaît la situation approchée, il n’est pas raisonnable de dissiper dans tous les azimuths l’éclat dont on dispose. Quand même on ne commettrait pas la faute d’atténuer la lumière en la faisant passer au travers d’une toile, on ne pourrait pas se dispenser de la concentrer dans la direction où elle peut être aperçue si l’on veut qu’elle porte réellement à une distance sérieuse.
- La seule combinaison réellement pratique est donc celle que MM. Jovis et Mallet ont adoptée, et qui consiste à placer la lampe électrique au foyer d’un réflecteur (fig. 1) auquel on peut donner une direction quelconque dans l’espace. On peut même lancer le faisceau ainsi obtenu sur le ballon, de manière à produire l’éclairement de la partie inférieure voisine de l’appendice.
- La pile ou l’accumulateur (x) se place dans l’in-
- (!) Dans l’expérience du 26 juin, la pile employée était celle du commandant Renard, qui a fonctionné avec une grande énergie soutenue jusqu’à la fin de l’expérience, c’est-à-dire
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 2l3
- térieur d’un des sièges, qui sont tous creux et forment soute. Comme le ballon peut être animé d’un,mouvement giratoire, les attaches sont disposées de telle manière que l’on puisse transporter immédiatement l’appareil à un angle opposé de la nacelle. Avec un ballon d'un fort cube comme le Figaro, cette manœuvre n’a pas besoin de se répéter fréquemment, et l’on a le temps de la faire tout à son aise, toutes les fois qu’elle devient nécessaire.
- 11 est évident que les interruptions dans les signaux doivent être produits avec un manipulateur. Nous n’avons pas jugé nécessaire de
- faire figurer dans notre dessin cet appareil, qui ne se distingue par aucune disposition particulière.
- Nous avons ajouté au réflecteur télégraphique l’installation complète dont un aéronaute peut se servir,lorsqu’il possède la lumière électrique dans sa nacelle.
- Cet ensemble, réalisé pour la première fois à bord du Figaro, se compose de trois appareils distincts (fig. 2).
- Au centre se trouve la boussole, qui offre cette particularité qu’elle possède un fond de verre au travers duquel l’aéronaute peut voir tous les objets situés à la surface de la terre, et apprécier
- l’angle que fait la route suivie par l’aérostat avec le méridien magnétique (1).
- Pour voir ce sillage, il faut éclairer le sol, ce qu’on peut faire d’une façon très simple en en- * (*)
- pendant près de huit heures-. Son poids, y compris la charge, est de 16 kilogrammes. Les lampes employées ont été construites exprès et à titre gracieux par la Société électrique de Courbevoie (système Gérard, perfectionné par M. Johannet). Chacune de lampes représentait 25 bougies. Eiles ont été allumées toutes les deux depuis 9 heures du soir jusqu’à 2 heures du matin. Une d’elles est restée seule allumée jusqu'à 3 heures du matin. (Voir pour la pile Renard la Lumière Electrique, n° 20, tome XXXVI, page 329.)
- (*) Cette route se manifeste par la ligne dans laquelle les objets semblent fuir en sens inverse, du mouvement de l’aérostat, lorsque l’on regarde avec attention la terre.
- voyant le courant dans une seconde lampe, placée au foyer d’un second réflecteur vertical. On peut aussi obtenir une lumière suffisante à l’aide d'un feu de bengale placé dans la même situation.
- Dans leur ascension du 26 juin, MM. Jovis et Mallet avaient employé ce dernier procédé. Le foyer qu’ils allumaient ainsi était excessivement intense et permettait de rectifier les visées de la lunette et la direction des projecteurs de la Tour. Les artifices étaient allumés à l’aide d’une mèche et suspendus au bout d’une longue corde qu’on avait le temps de dérouler avant l’embrasement de la substance inflammable.
- Le feu pourrait être mis à l’aide d’une étincelle électrique envoyée de la nacelle quand la matière combustible est en position. On peut encore pro
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- duire le même effet à l’aide de fils de magnésium allumés par le même procédé.
- La fig. 2 représente en A un petit appareil qui n’a rien d’électrique, mais qui peut servir à apprécier les rotations du ballon lorsqu’il y a à l’horizon soit la lune, soit la planète Vénus, qui a la propriété de jeter des ombres. Un index mobile autour du fil vertical, en donnant naissance à un trait noir sur le limbe horizontal permet d’apprécier les rotations.
- On voit en O un avertisseur gradué indiquant
- Fig. 3
- automatiquement la montée ou la descente à l’aide de deux timbres électriques dont le son diffère assez pour éviter toute confusion.
- L’un ou l’autre de ces timbres est mis en action chaque fois que la palette s’écarte suffisamment de la position verticale par suite de la pression de l’air et que l’aiguille indicatrice normale à son plan vient s’appliquer sur un des deux butoirs entre lesquels elle oscille. Un cercle gradué le long duquel elle se meut permet d'évaluer la valeur angulaire des déviations de sa position d’équilibre.
- La sonnerie peut être mise en mouvement soit à l’aide d’une pile spéciale du système Leclanché, soit à l’aide d’une dérivation particulière du courant donnant naissance à la lumière.
- On a également disposé un allume-cigare, qui
- permet de fumer sans danger. En effet, la température de la combustion du tabac n’est pas suffisante pour produire l’inflammation du gaz ; et l’on n’a à craindre d’accident que lors de l’allumage, où pour produire delà flamme, l’on emploie une allumette chimique, ou un briquet.
- La lampe qui surmonte la boussole fig. 2 B est placée de telle manière que l’on peut aisément lire les cartes et les légendes des instruments en usage dans toutes les ascensions, tels que le chronomètre, le baromètre et le thermomètre. Mais les derniers étant à enregistrement automatique, on n’a besoin de consulter que de temps à autre ces appareils à lecture directe.
- Si les courants avaient une énergie suffisante, on pourrait les employer à combattre la rotation du ballon, comme on l’a proposé à différentes reprises ; mais ce genre de recherches n’entre pas dans le programme de MM. Jovis et Mallet, et nous n’avons pas à apprécier en ce moment ce qu’il y aurait à faire de pratique à cet égard, si on emportait à bord des piles, ou des [accumulateurs renfermant une quantité d’énergie réellement égale à un nombre notable de lampes-heures.
- W. de Fonvielle.
- TRANSMISSION SIMULTANÉE DES SIGNAUX TÉLÉGRAPHIQUES (»)
- Les considérations que je vais exposer sont d’ordre plutôt technique qu’administratif et prouveront, je l’espère, jusqu’à l’évidence combien grande est l’utilité économique du nouveau système. Plusieurs de mes arguments paraîtront sans doute bien vulgaires au lecteur compétent en télégraphie, et cependant je ne puis m’empêcher de les mettre én avant car ils viennent à l’appui de la thèse que je me propose de développer ici.
- Pour que les localités admises à se servir du Télégraphe disposent de moyens de correspondance proportionnés à l’importance de leurs affaires, il est nécessaire que la capacité du fil qui les relie ne reste pas inférieure au travail qu’elles doivent
- (') La Lumière Electrique du 26 juillet 1890, p. 168.
- | Tous les droits d’inventeur et d’auteur sont réservés.
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- 21b
- écouler par ce conducteur ; en d’autres termes, si j l’on divise le nombre total des télégrammes que le fil permet de transmettre par le nombre de bureaux intercalés, on doit obtenir une moyenne qui suffise aux besoins de chaque bureau.
- Cette règle a servi et sert de base pour la classification des fils en catégories : fils directs, semi-directs et omnibus selon que la capacité de ces fils suffit au service de deux, de trois, ou de plus de trois bureaux communiquant respectivement entre eux.
- 11 faut toutefois tenir compte, dans cette classification, de ceci, que le service du Télégraphe étant un de ceux qui réclament la plus grande rapidité' possible, on ne doit pas se contenter, pour cette classification de conducteurs, de voir si un fil suffit à une correspondance donnée d’après la quantité de télégrammes qu’il permet de transmettre en un jour, mais on doit au contraire examiner si ce fil est ou non suffisant pour l’écoulement du nombre maximum de télégrammes qui peuvent survenir aux heures de la journée pendant lesquelles le travail est plus considérable qu’aux autres moments, fit cela parce que, comme on le sait, le travail télégraphique, sauf des cas exceptionnels, se trouve concentré dans les heures du maximum d’activité des affaires, généralement de io heures du matin à 5 heures de l’après-midi; de .telle sorte que pendant cette période il y a échange de la moitié environ des télégrammes, Tandis que l’autre moitié se trouve inégalement répartie entre les 17 autres heures du jour.
- Ainsi donc, connaissant la moyenne ordinaire du travail quotidien N de chaque fil et sachant N
- que — = 7 n, on peut trouver la valeur de n avec la formule :
- D’autre part, connaissant /, ou la puissance de travail par heure de l’appareil utilisé on ne doit considérer que celle d’un jour L, soit L = 24 /, parce que, en comptant sur cette quantité de travail présumé pour s’en servir avec un travail réel équivalent, celui-ci n’étant pas comme on l’a dit, réparti également entre les 24 heures de la journée, on aurait, aux heures de travail maximum
- / < n. Donc on doit prendre t — 7 / et assigner à l
- la valeur donnée par la formule
- (2)
- De cette façon, si, en comparant, on trouve l 'U_n, on aura cette garantie que, dans une circonstance quelconque, on pourra satisfaire aux besoins du service.
- En pratique, les valeurs normales sont les suivantes:
- Sur les fils directs, avec l’appareil Hughes, l = 50; L = 14x50= 700 télégrammes.
- Sur les fils directs, avec l’appareil Morse, 1 — 25 ; L = 14 x 25 = 350 télégrammes.
- Sur les fils semi-directs, avec l’appareil Morse l — 25 ; L = 14 25 =350 télégrammes.
- Pour les fils omnibus, on ne peut fixer que selon les cas les valeurs de L et /, en les diminuant à cause de la difficulté d’alterner la transmission, qui est d’autant plus grande que le nombre des bureaux compris dans le circuit est plus grand. 11 faut, en outre, pour reconnaître si un fil suffit à la correspondance des bureaux qu’il relie, examiner la capacité de travail L ou /, suivant la limite dans laquelle chaque bureau peut y prendre part.
- Cette limite varie avec le nombre des bureaux intercalés sur le fil, selon la catégorie de celui-ci et selon la potentialité du système employé; ainsi, pour les fils directs qui comprennent deux postes et pour les semi-directs qui en relient trois, les résultats sont :
- Sur les fils directs, au Hughes / = 50; ~ = 25 télégrammes par bureau.
- Sur les fils directs, au Morse/=25 ; — = 12 1/2
- 2
- télégrammes par bureau.
- Sur les fils semi-directs, au Morse / = 25 ;
- Le contingent de travail des bureaux desservis par les fils omnibus ne peut être déterminé, parce qu’il varie, comme on l’a dit, avec leur nombre. Ainsi, le rendement que peuvent fournir les fils desservis par des appareils Hughes est égal à deux fois celui des fils desservis par le Morse et l’on pourrait obtenir 3, 4, etc... fois le rendement de ce dernier appareil en employant des appareils de divers systèmes, selon leur puissance de travail.
- Mais, à l’emploi de ces systèmes spéciaux, Hu-
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- ghes, Wheatstone et autres plus récents, s’oppose l’impossibilité technique de les appliquer aux fils semi-directs et omnibus, sur lesquels les bureaux réstent limités au travail qu’ils peuvent obtenir au Morse ordinaire dans les proportions très restreintes indiquées plus haut.
- Il est facile de comprendre qu’il est devenu peu à peu impossible à la majeure partie des bureaux de limiter leur transmission à un nombre aussi restreint de télégrammes, en raison de l’augmentation progressive de la correspondance télégraphique. On a donc éprouvé le besoin de consacrer le plus grand nombre des fils, chacun au service exclusif de deux bureaux, c’est-à-dire d’en faire de directs (pour pouvoir y appliquer le Hughes et les autres appareils spéciaux), de réduire à un nombre minimum les semi-directs et d’augmenter celui des fils omnibus pour diminuer le nombre des bureaux répartis sur eux. Ces mesures de précaution ont exigé une grande extension des lignes télégraphiques et l’emploi d’un grand nombre d’appareils Hughes, même dans des localités secondaires, sans avoir pourtant permis de pourvoir d’une façon générale et complète aux besoins du service, parce.qu’il est impossible de se prémunir contre toute reproduction partielle de tels besoins, jusqu’à ce que l’on généralise dans une énorme proportion les fils directs.
- Cet ordre de choses peut être avantageusement modifié grâce au système que j’ai proposé, puisque celui-ci triple la capacité de travail des fils qui relient trois bureaux et par suite le rendement de chacun d’eux.
- Une autre conséquence de ceci serait une très grande économie dans l’extension des fils, comme on le verra plus loin.
- Avec la disposition actuelle des fils dans tant de circuits directs, il faut un fil par groupe de deux bureaux et par suite 3 conducteurs pour relier directement l’un avec l’autre trois bureaux. Ainsi, si les 3 postes sont placés, par exemple, le premier à 200 kilomètres du second, et le second à 300 kilomètres du troisième, il faudra pour les relier directement un fil de 200 kilomètres entre le premier et le second, un de 300 kilomètres entre le second et le troisième, et un de 500 kilomètres entre le premier et le troisième. Au total : 200 -f- 300 -j- 500 = 1000 kilomètres de fil. Au contraire, avec la disposition indiquée, en intercalant les trois bureaux susmentionnés sur le même fil, celui-ci qui s’étendra du premier au troisième en
- y comprenant le second, n’aura qu’une longueur de 200 -f- 300 = 500 kilomètres au lieu de 1000.
- 11 suffira donc avec ce système, pour mettre trois bureaux en correspondance immédiate, de la moitié de la ligne nécessaire pour les réunir pjr des fils directs, et cela sans que leur service perde, mais même, comme nous le verrons, en y gagnant.
- En effet, avec le système proposé, la capacité de travail l des diverses catégories de fils atteint le développement suivant :
- a) fils directs au duplex Morse : l = 30 télégr.
- par heure.
- b) fils directs au duplex Hughes : l =100 télégr.
- par heure.
- c) fils semi-directs au triplex Morse : l = 75 télégr.
- par heure.
- d) fils semi-directs au triplex Hughes / = 130 té-
- légr. par heure.
- Voyons maintenant quel rapport il y a entre la capacité que les fils acquièrent au triplex Morse, avec le nouveau système et celle qu’ils ont (selon qu’ils sont directs ou semi-directs et qu’ils marchent au Morse ou au Hughes) en fonctionnant d'après la méthode ordinaire.
- La puissance de travail / des deux méthodes de transmission mises en regard l’une de l’autre, c’est-à-dire la méthode ordinaire et le triplex Morse-Vianisi, sera, selon les cas, dans les proportions ci-après :
- i° Fils directs au Hughes / =; 50 ; fils semi-directs au triplex Morse, / = 75 ; d’ou 50 : 73 :: 2 : 3.
- 20 Fils directs au Morse / = 25 , fils semi-directs au triplex Morse / = 75 ; d’où 23 : 75 :: 1 : 3.
- 30 Fils semi-directs au Morse / = 23 ; fils semi-directs au Morse l — 73 ; par conséquent, 2 : 75 :: 1 : 3.
- Si l’on compare ensuite le contingent de travail possible' des bureaux intercalés sur les fils et fonctionnant avec les S3^stèmes précités, selon qu’ils feront le service avec la méthode courante ou avec la méthode Vianisi, la proportion sera :
- a) .Entre les bureaux à fil direct au Hughes et ceux à fil semi-direct au Morse triplex :
- (?-*)'(?-»)
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- 217
- b) Entre les bureaux à fil direct au Morse et ceux à semi-direct au triplex Morse :
- c) Entre les bureaux à fil semi-direct au Morse ordinaire et ceux à semi-direct au Morse triplex :
- (f-M”-”)"11»
- Remarquons que dans les comparaisons précédentes ne figure pas celle que l'on peut faire entre les méthodes ordinaires de transmission et la mienne au Hughes triplex, qui aurait fourni une différence de potentialité beaucoup plus grande. Parmi ces résultats, il en est un qui me semble mériter une attention spéciale ; c’est que la participation d’un bureau au travail d’un fil est égale avec le triplex Vianisi, au Morse sur les fils semi-directs, et avec le Hughes sur les directs; c’est-à dire de 25 dépêches pour chaque bureau, par heure, dans les deux cas, et que, par suite, l’adjonction d’un troisième bureau et la substitution du Morse au Hughes sur les fils qui sont directs n’enlèverait rien au travail que les bureaux peuvent faire à présent avec l’appareil Hughes.
- De cette exposition abstraite des caractères généraux qui distinguent mon système, je passe maintenant au cas concret de son application sur une large échelle et sur un réseau télégraphique étendu, en examinant quelles seraient les conséquences d’une innovation ainsi faite.
- Que l’on me permette de supposer pour un moment que les bureaux télégraphiques italiens, moins ceux des fils omnibus, soient disposés par groupes de trois et que les bureaux de chaque groupe soient reliés entre eux par un fil semi-direct desservi au Morse par le triplex Vianisi.
- Pour pouvoir raisonner d’après cette hypothèse, je donne ci-après un relevé dans lequel j’ai ébauché le plan du chàngement d’une grande partie des circuits directs actuels en un nombre, un peu inférieur de circuits semi-direcls.
- Je ne présente pas les combinaisons de ce relevé comme les meilleures que puisse fournir (en supposant mon hypothèse réalisée) une étude faite sur l’ensemble du réseau télégraphique, dans le but d’augmenter le nombre des bureaux et de les réunir par plus de communications directes.
- Dans ce tableau, sauf quelques prolongements ou substitutions de circuits, je n’ai fait qu’intercaler un troisième bureau, le plus important que j’ai trouvé interposé entre ceux qui étaient réunis par les fils directs compris dans la nomenclature des lignes du royaume. J’ai désigné les fils par le numéro d’ordre qu’ils portent dans cette nomenclature.
- Déduisant de la moyenne des télégrammes du mois de septembre 1888, qui a été la plus forte, le travail soutenu journellement par les circuits directs compris dans ce relevé, je comparerai ce travail avec celui que l’on eût pu obtenir avec mon système en employant le triplex Morse, pour prouver que la capacité de travail eût été, dans tous les cas, supérieure aux besoins.
- J’ai supprimé dans ce relevé tous les fils internationaux. En ce qui concerne la Sardaigne et la Sicile, j’ai porté seulement pour celle-ci les communications qui la relient au continent.
- Table des circuits directs qui fourraient être convertis en semi-directs pour la transmission triplex.
- Circuits directs
- d'après
- la nomenc’ature
- 5' 5i Rome, Florence, Milan.
- 52 52 — — —
- 53 53 — Spezzia, Gênes.
- 54 54 — Pise, Gênes.
- 55 55 — Grosseto, Livourne.
- 5<> 56 + 71 — Bologne, Milan.
- 57 57 + 104 — Naples, Messine.
- 5» 58 + 105 — Naples, Palerme.
- 59 59 — Bénévent, Bari.
- 60 60 Naples, Messine.
- 61 61 — Naples, Palerme.
- 62 bis 62 bis — Chieti, Foggia.
- 63 63 — Ancône, Bari.
- 64 64 + 70 — Florence, Turin.
- 65 65 — Florence, Turin.
- 66 66 — Ancône, Venise.
- 67 67 — Naples, Messine,
- 68 68 + 101 — Naples, Catane.
- 7° 70 Florence, Bologne, Turin.
- 7* (voir 56) (voir 56)
- 72 72 — Pise, Gênes.
- 73 73 — Pise, Livourne.
- 74 74 — Romes, Naples.
- 75 75 — Empoli, Pise.
- 76 76 + 97 Milan, Gênes, Spezzia.
- 77 77 Gênes, Spezzia, Livourne.
- 7» 78 + 80 Florence, Venise, Bologne.
- 79 79 — Pistoie, Lucqucr.
- 80 (voir 78) (voir 73)
- Si 8». Milan, Parme, Bologne.
- Circuits semi-directs que l’on pouirait former
- Fils qui
- les composeraient
- Bureaux
- qui seraient intercalés
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- 2l8
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- 82 82+83 **Modènc. Bologne, Ancône.
- 83 (voir 82) (voir 82)
- 84 84 Venise, Padoue, Vicence.
- 85 85 Venise, Brescia, Milan.
- 86 86 + 87 + 89 Vicence, Venise, Trévise.
- 87 (voir 86) (voir 86)
- 88 88 Naples, Bologne, Venise.
- «9 (voir 87) (voir 87)
- 90 9° + 9' Côme, Milan, Berganie.
- 90 bis 90 bis + 95 bis Milan, Alexandrie, Turin.
- 91 (voir 90) (voir 90)
- 92 93 + 53 Milan, Turin, Gênes.
- 93 93 + 94 Milan, Turin, Gênes.
- 94 (voir 93) (voir 93)
- 94 bis 94 bis Turin, Bra, Savone.
- 95 95 Naples, Bologne, Milan.
- 95 bis (voir 90 bis) (voir 90)
- 96 96 Milan, Bergame, Brescia.
- 97 (voir 76) (voir 76)
- 98 98 Milan, Pavie, Gênes.
- 99 99 Naples, Rome, Gênes.
- 100 100 + 108 Caserte, Naples, Salerne.
- 101 (.voir 68) (voir 68)
- 102 102 Naple=, Foggia, Bari.
- 103 103 Naples, Cosenza, Catanzaro
- 104 (voir S7) ("voir 57)
- 105 (voir 58) (voir 58)
- 106 106 Naples, Avellino, Foggia.
- 107 107 — Nola, Avellino.
- 108 (voir 100) (voir 100)
- 108 bis 108 bis + 108 ter) Tarente, Bari, Brindisi.’
- 108 ter ' (voir 108 bis) (voir 108 bis)
- 109 109 Messine, Bagnara, Reggio.
- 110 110 Naples, Cosenza, Reggio.
- 110 bis 110 bis Messina,Villa S‘-Jean Reggio
- Passons maintenant à la comparaison dont il a été question plus haut. Le tableau I indique, d’après le relevé des dépêches du mois de septembre 1888, le travail journalier moyen ou le nombre des télégrammestransmisjournellement, en moyenne, sur les soixante-cinq circuits directs compris dans le tableau précédent.
- Le travail effectif des 65 circuits directs qui, d’après le relevé, est, on le voit, de 17,726 télégrammes par jour en moyenne, reste inférieur à la capacité générale que les 51 circuits semi-directs formés avec les premiers comme l’indique le relevé précédent auraient pu avoir au triplex Morse, capacité qui eût été la suivante :
- 7 = 75; L = 75 X 14 = 1050; L = 1050 x 51 = 53 55° télégr.
- On a, par conséquent, 53550 — 17726 s= 35 824 télégrammes possibles en plus de ceux qui ont constitué le travail effectif.
- Si l’on prend, comme terme de comparaison
- le travail qu’auraient pu soutenir ces 65 circuits directs selon la capacité des systèmes qui les desservaient, on aura :
- I. — Pour 6 circuits au Wheatstone, calculés avec 4 employés perforateurs et 4 traducteurs. Télégrammes. 80 x 14 = 1120; 1120 x 6 =6 720
- II. — Pour 28 circuits au Hughes :
- 50 x 14 = 700; 700 X 28 = 19 600
- III. — Pour 24 circuits au Morse :
- 25 X 14 = 350; 350 X 24 = 8 400
- IV. — Pour 3 circuits à service alterné de Hughes
- et de Wheatstone, en moyenne :
- 65 x 14 = 910; 910 x 3 = 2 730
- V. — Pour 2 circuits au duplex Hughes :
- 100 x 14 = 1400; 1400 x 2= 2 800
- VI. — Pour 2 circuits au duplex Morse :
- 50 x 14 = 700; 700 X 2 = 1 400
- Total........... .................. 41 650
- TABLEAU I
- Circuits Télégrammes Circuits Télégrammes
- 5' 316 86 163
- 52 484 87 289
- 53 <521 88 '77
- 54 557 89 ))
- 55 429 90 238
- 56 54 90 bis '95
- 57 793 91 189
- s8 225 92 57Ô
- 59 553 93 18
- 60 597 94 424
- 6l 491 94 bis ))
- 62 bis 109 95 678
- 63 366 95 bis 123
- 64 429 96 330
- 65 76 97 381
- 66 328 98 345
- 67 » 99 503
- 68 » ioo 102
- 70 2 32 loi 281
- 71 335 102 616
- 72 175 'O? 280
- 73 346 104 3.8
- 74 520 'OS 30
- 7S 221 106 223
- 76 144 107 '5'
- 77 233 108 83
- 78 254 108 bis 1 1 1
- 79 » 108 ter •85
- 80 216 lOO 81
- 81 362 1 IO l86
- 82 249 110 bis ))
- 85 168
- 84 ))
- 85 577 17,726
- Ainsi donc, même dans l’hypothèse d’un travail qui eût épuisé toute la capacité des circuits
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- 219-
- directs ci-dessus, selon les systèmes par lesquels ils sont desservis, ce travail eût été, comparé à celui qu’aurait pu fournir la transmission triplex au Morse, dans le rapport
- de 41 650 à 53 550.
- Notons ici que dans la comparaison ci-dessus, se trouve compris le travail maximum dont seraient capables les circuits actuels, même celui que l’on aurait pu obtenir avec l’appareil Wheat-stone et avec le duplex Hughes; tandis qu'en ce qui concerne la méthode Vianisi, on tient compte seulement de la potentialité du triplex Morse, c’est-à-dire d’un travail de 75 télégrammes à l’heure, et non de celui du triplex Hughes, qui permettrait d’en transmettre 150.
- En résumé, les avantages que, en Italie et ailleurs, on pourrait retirer de l’emploi de mon système seraient les suivants :
- i° Economie de 50 0/0 sur l’extension des nouveaux fils, lorsqu’au lieu de réunir trois bureaux par un nombre égal de fils directs on les réunirait par un fil semi-direct.
- Cette question intéresserait plus spécialement les administrations qui n’ont pas encore abondamment de fils directs ni d’appareils spéciaux. Dans ce cas, les Etats qui, se trouvant actuellement dans ces conditions, sont les derniers pourront, sinon devenir les premiers, du moins satisfaire largement et de la façon la plus économique à leurs propres besoins.
- 20 Augmentation de la capacité de travail des fils existants qui, là où l’on emploierait le système Vianisi, équivaudrait à un grand nombre supplémentaire de télégrammes apportant aux recettes télégraphiques une augmentation considérable. On pourrait alors renoncer à une partie de ces bénéfices en faveur du public et réduire les tarifs en vigueur.
- 30 Extension à un grand nombre de bureaux de l’avantage, qu’ils nont pas actuellement, de pouvoir correspondre sans intermédiaires, soit avec la capitale, soit avec d’autres centres importants, en diminuant ainsi le nombre des dépôts et des reproductions, cause de travail inutile et de retards, sans compter les erreurs dans les télégrammes.
- 40 Extension des avantages que présente le télégraphe, en raison de la transmission duplex sur les fils omnibus, à beaucoup de localités qui en sont privées.
- 5° Reprise de l’importance primitive du système Morse, le plus pratique, ls plus sûr et le plus économique de tous les systèmes existants, grâce auquel il serait possible d’utiliser plus complètement, même dans les grands bureaux, le personnel qui, maintenant, est bon seulement dans les bureaux moins importants et grâce auquel encore on pourrait affecter les employés à un service actif jusqu’à une limite d’âge plus reculée que celle que permet la manipulation des appareils spéciaux, qui exigent une dépense d’activité physique plus grande que celle nécessitée par le Morse (J).
- 6° Diminution des dépenses, car s’il y avait diminution d’un grand nombre d’appareils Hughes, devenus superflus, on n’aurait plus besoin d’autant d’ateliers de mécaniciens, ni de locaux aussi vastes et aussi coûteux que ceux qu’exigent actuellement les appareils susmentionnés.
- Tous ces avantages ont une valeur économique qui n’échappera pas à ceux qui possèdent des notions techniques et administratives suffisantes en télégraphie. Le résultat que mon système rend possible, c’est-à-dire le retour sur une large échelle à l’usage du Morse, pourrait aux yeux de quelques personnes, paraître un retour vers d’anciens temps ; mais il n’en est rien, puisque le système Morse reprendrait son rang avec une puissance de travail triple de celle qu’il avait autrefois.
- Ce serait (si l’on veut me permettre cette comparaison avec un fait d’une bien autre importance) comme si, par suite d’une découverte imprévue, les navires à voiles pouvaient naviguer contre vent et marée avec la vitesse des steamers. Dans ce cas. on cesserait d’employer la vapeur comme force motrice et l’on en reviendrait à l’usage de la voile ; mais quel est celui qui trouverait que ce retour constitue un pas en arrière?
- Actuellement deux espèces de systèmes se disputent l’arène : les systèmes imprimeurs et ceux
- (’) J’estime qu’il y a intérêt à se préoccuper quelque peu de la situation dans laquelle se trouveront à brève échéance les télégraphistes qui, en raison de la rareté des fils desservis par le Morse, connaîtront insuffisamment cet appareil le jour où leurs aptitudes physiques cesseront d’être suffisantes pour la perforation Wheatstone, le remontage des poids Hughes, etc. Cela arrive plus vite qu’on 11e le croit, comme on a pu l’observer sur des employés qui pendant un temps étaient fort habiles et qui, sans pourtant être vieux, se trouvaient rapidement usés.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- à signaux conventionnels. Si en Europe (sauf en Angleterre) on incline vers les premiers, il n’en est pas de même en Amérique, dans les possessions anglaises extra-européennes et dans d’autres régions du monde où les systèmes préférés appartiennent à la seconde catégorie.
- Le système que je propose peut avec la transmission triplex au Hughes satisfaire largement même aux exigences de ceux qui préfèrent les télégrammes imprimés en caractères alphabétiques, et l’on peut y arriver soit avec un seul fil,soit avec deux fils semi-directs formés des trois fils directs par lesquels on ne manque jamais de réunir trois bureaux consécutifs importants. On obtiendrait avec ledit triplex Hughes, un travail de 150 télégrammes par heure dans le premier cas et de 300 dans le second, travail qui, en réalité, est rarement possible.
- Pourtant, ma conviction est que la transmission simultanée au Morse entre trois bureaux intercalés sur le même fil est préférable pour des raisons de simplicité et d’économie et qu’elle pourra suffire amplement, dans la généralité des cas, aux besoins du service.
- Je me suis proposé de n’introduire dans les considérations qui précèdent aucun aperçu scientifique et technique sur le système dont il s’agit, me bornant à prier le lecteurqui désirerait en étudier les principes et le fonctionnement de se reporter à la desciiption qui en a été faite dans le journal Le Télégraphiste et dans la monographie que j’ai publiée.
- En agissant ainsi, j’ai essayé d’intéresser à cette question les personnes mêmes qui (bien que douées de connaissances générales suffisantes) manquent cependant des connaissances spéciales nécessaires pour comprendre le mode d’action d’une combinaison électrotélégraphique.
- Toutefois, pour que chacun puisse comprendre exactement ce qu’est cette correspondance triplex simultanée que l’on obtient avec ma méthode, j’essaierai d’en donner ci-après une idée simple et précise, en l’exprimant graphiquement et en l’expliquant succinctement.
- Soient a, h,ctrois bureaux télégraphiques intercalés consécutivement sur la même ligne; ils pourront (comme on le montre en indiquant par les trois flèches 1, 2 et 3 les transmissions possibles et leur direction) se transmettre l’un l’autre,
- en même temps, leurs propres télégrammes, delà façon ci-après :
- Transmission triplex en sens inverse. rr cas.
- On voit que trois transmissions s’opèrent simultanément. La première indiquée par la flèche 1 est dirigée par le bureau a sur le bureaux; la seconde, représentée par la flèche 2, va du bureau c au bureau b ; la 3° figurée par la flèche 3, passe du bureau b au bureau a.
- 2* cas.
- La première transmission, indiquée par la flèche 1 est dirigée du bureau c vers le bureau a\ la seconde, désignée par la flèche 2, va de a en b-, la troisième, représentée par la flèche 3, va de ben c.
- Transmission triplex dans le meme sens (J).
- i'r cas.
- La première transmission (flèche 1), est dirigée de a vers le bureau c ; la seconde (flèche 2) va du bureau a au bureau b; la troisième (flèche 3) passe du bureau b au bureau c.
- Li transmission indiquée par la flèche 1 se fait du bureau c au bureau a ; celle que désigne la
- t1) La transmission duplex dans le même sens décrite page 317 du Télégraphiste et page 55 de la monographie, peut fonctionner aussi en transmission triplex.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- flèche 2 va de c en b, et la dernière (flèche 3) s’opère du bureau b au bureau a.
- Dans chacun des cas précités, trois transmissions simultanées auront donc lieu, chacune d’elles ayant, la valeur d’une transmission Morse ordi-nire, ce qui revient à dire : le travail d’ensemble sera trois fois celui d’un appareil Morse.
- Ce travail total, dont la moyenne est modérément évaluée dans la présente étude, à 75 télégrammes par heure, peut atteindre un chiffre beaucoup plus élevé, comme l’ont prouvé les essais de ce système faits entre Palerme, Messine et Catane, expériences dans lesquelles on transmit jusqu’à 105 télégrammes régulièrement collationnés et avec leurs reçus respectifs à chaque série de 5 télégrammes; soit au total, environ 2700 mots à l’heure.
- L. VlANISI.
- CONTRIBUTION A L’ÉTÜDE
- DES RÉACTIONS ÉLECTROCH1MIQUES
- PAR LES EFFLUVES
- Après la publication dans ce journal d’une série d’articles O sur l’ozonisation par les effluves électriques, M. A. Boillot nous avait adressé quelques notes sur ses travaux à ce sujet. Nous aurions voulu qu’il décrivît lui-même ses recherches dans un article d’ensemble ; la mort l’a enlevé ces jours derniers au moment où il préparait ce travail.
- Nous publions aujourd’hui les quelques documents qu’il nous avait laissés.
- 11 avait imaginé un appareil à effluves, dont nous avons déjà dit quelques mots, et qui se composait :
- i° D’un premier tube de verre de 6 millimètres de diamètre et de 45 centimètres de longueur, dans lequel devait passer le gaz à soumettre à l’action de l’effluve ;
- 2° D’un second tube de 3 millimètres de diamètre, intérieur au premier, et rempli de graphite ou de charbon.de cornue pulvérisé ;
- 30 D’un troisième tube de 9 millimètres de diamètre enveloppant les deux autres.
- p) l.n Lumière Électrique, 1890, t. XXXV, p. 157 et 6oôs
- L’espace compris entre celui-ci et le second était également rempli avec du graphite.
- Comme on le voit sur la figure i les tubes placés concentriquement sont soudés les uns aux autres. La longueur soumise aux effluves est d’environ 33 centimètres et la distance d’explosion des effluves est de 1,3 millimètre.
- Le graphite du tube central et de l’espaceannu-laire communique avec des fils de platine destinés à être mis en rapport avec les pôles de la bobine d’induction. Les effluves jaillissent entre les surfaces conductrices au travers du verre.
- L’appareil appliqué à la préparation de l’ozone donne un excellent rendement. Avec une vitesse
- Fig- 1
- de deux bulles d’oxygène à la seconde, un courant inducteur de 5 éléments Bunsen ordinaires et une bobine dont les constantes n’ont pas été indiquées, le rendement en ozone atteint 120 milligrammes par litre d’oxygène ayant traversé l’appareil.
- En même temps qu’Arn. Thénard, Boillot avait cherché à tirer parti de l’énergie des effluves pour réaliser des combinaisons chimiques.
- 11 a étudié en particulier l’action de ces effluves sur la vapeur de soufre et l’oxygène ; il a observé dans ces conditions la formation d’acide sulfurique.
- La vapeur de soufre et l’hydrogène ont pu réagir en présence de la décharge obscure en donnant de l’hydrogène sulfuré. 11 avait aussi entrepris l’élude de la polymérisation du cyanogène par l’effluve.
- Ces études des réactions électrochimiques par les effluves, reprises et étendues par M. Berthelot
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et par M. Schutzenberger constitue un chapitre très important de la mécanique chimique,
- Dans l’action de l’ozone sur l’alcool absolu, Boillot a observé la formation d’acide acétique, ce qui s’explique naturellement en même temps que celle d’une petite quantité d’un produit blanc qui se dépose par évaporation du liquide, produit dont la composition n’a pas été indiquée.
- Boillot a montré qu’à la dose de 2 à 5 milligrammes par litre, l’ozone constituait un milieu mortel pour les insectes. Il a appliqué ces propriétés toxiques à la conservation des substances alimentaires, telles que la viande, le lait, etc. Ces produits ont pu se conserver dans l’air ozoné ; ses expériences (*) ont montré qu'à la dose de 4 à 5 milligrammes par litre d’air, l’ozone opère la stérilisation des produits fermentescibles. L’action microbicide de l’ozone et ses propriétés antiseptiques ont été vérifiées depuis par M. Chappuis.
- Un sujet que M. Boillot avait également entrepris était la résolution de ce problème encore inconnu des relations entre l’état électrique de l’air et les fermentations. Les altérations soudaines des matières organiques par les temps d’orage ne sont pas expliquées. Est-ce l’ozone, comme on l’a prétendu, qui, eri très petite quantité dans l’air orageux, accélère la vitalité des micro-organismes, germes de la fermentation ?
- Boillot avait annoncé à l’Académie des expériences sur cette importante question de biologie générale, question à l’ordre du jour. En effet les récentes recherches de M. Berthelot sur le mécanisme de la fixation de l’azote de l’air par les plantes semblent l’attribuer au concours de l’électricité et des micro-organismes. Le rôle de l’électricité en biologie paraît établi comme celui de la chaleur. On sait que des organismes inférieurs, des ferments de maladies ne peuvent vivre et se développer qu’à une température déterminée. Certains de ces organismes inacfifs à un certain potentiel peuvent peut-être devenir actifs pour un potentiel déterminé tout comme par exemple le choléra des poules, qui est actif ou inactif suivant la température de son milieu de culture.
- En terminant cette courte notice, nous rappellerons que A. Boillot était l’un des doyens de la presse scientifique. Attaché à la rédaction du Moniteur Universel pendant près de 25 ans, il y faisait chaque semaine la chronique scientifique
- avec originalité et indépendance. 11 laisse une série de travaux intéressants insérés aux Comptes rendus et plusieurs ouvrages de météorologie et d’astronomie, parmi lesquels deux traités de météorologie et une réédition des Entretiens de Fon-tenelle mis au courant de la science.
- A. Rigaut.
- MESURES FAITES
- SUR DES ACCUMULATEURS
- DE DIVERS SYSTÈMES d)
- IV
- Accumulateur système Julien.
- L’accumulateur de ce système que j’ai examiné était aussi disposé de façon à être transportable ; il porte le n° 196. Dans une caisse en bois garnie intérieurement de plomb se trouvent 7 plaques positives et 8 négatives. Elles mesurent 23 centimètres sur 18,5 et 0,4 d’épaisseur. Cette dernière est un peu faible, et l’on obtient une grande capacité relativement à la masse des plaques. Celle-ci est de 20 kilogrammes et la masse de l’accumulateur complet de 33 kilogrammes.
- Après surcharge complète de l’accumulateur celui-ci fut ramené par une décharge partielle jusqu’à l’état initial 1,85 volt; et l’on procéda ensuite à S séries d’essais. La quantité d’électricité envoyée dans l’accumulateur était dans les deux premières séries de 270 ampères-heure, la capacité étant d’environ 230 ampères-heure. Aussi, dans les séries suivantes, n’a-t-on pas dépassé une charge de 250 ampère-heures. C'est pour cette raison que dans les deux premières séries les rendements devaient être relativement faibles et ne peuvent contribuer à la formation de moyennes, puisqu’elles se rapportent à un fonctionnement anormal de l’accumulateur. C’est pourquoi je ne donne dans les tableaux qui suivent que les 6 séries normales.
- Le courant de décharge était dans toutes ces séries un peu supérieur aux 25 ampères recommandés par les constructeurs. Mais cette dif-
- (*) Comptes rendus, 1875.
- C) La Lumière Electrique, 26 juillet, p. 178.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 123
- férence n’a ici que peu d'importance ; ce n’est , dements se trouvent sensiblement diminués, que lorsque l’intensité est excessive que les ren- | La densité de l’eau acidulée variait dans toutes
- TABLEAU XXX. — Accumulateur Julien (1" expérience).
- Charge Décharge
- t £ e i t' E' e' i'
- d — V 2,081 2,128 25,76 d - .5* 2,105 2,038 30,22
- 5 60 2,126 2,158 24,91 5 ÔO 2,082 2,027 28,34
- 60 120 2,129 2,160 24,67 60 120 2,084 2,034 28,28
- 120 ,8o 2,142 2,166 24,53 120 180 2,067 2,035 28,22
- 180 240 2,157 2,183 24,26 180 240 2,056 2,008 28,25
- 240 300 2,181 2,202 23,99 240 300 2,039 1,990 28,00
- 300 36O 2,198 2,223 23,54 300 360 2,010 1,969 27,74
- 360 420 2,221 2,2=15 23,06 360 240 1,985 1,93‘ 27,23
- 420 480 2,245 2,3T? 23,23 420 450 ‘ ,953 1 ,QOO 26,74
- 480 540 2,284 2,402 21 ,o*S 4^0 480 1 ,908 1,845 20,00
- 540 600 2,33‘ 2,494 19,96 480 485 ‘,‘74 1,805 25,88
- 600 660 2,365 2,533 ‘9,33
- £
- £
- £
- dt = 251,59 ampère-heures rv I i' dt = 224,76 ampere-heures pi = 89,30/0
- rv
- E dt = 555,80 watt-heures I 1' E' dt = 456,84 watt-heures p2 = 82,2
- e e dt = 570,86 — rv I i' e! dt = 445,54 — ps = 78,0
- J o
- TABLEAU XXXI. — Accumulateur Julien (26 expérience).
- Charge Décharge
- t E e i t: E' e' i'
- 0' - >5' 2,089 2,094 25,73 d - - >5' 2,088 2,049 29,60
- >5 ÔO 2,132 2,157 24,86 ‘.5 60 2,083 2,039 28,62
- 60 .120 1,142 2,168 24,68 60 120 2,076 2,033 28,45
- » 20 180 2,163 2,182 24,50 120 180 2,062 3,021 28,53
- 180 24O 2U73 2,197 24,25 ,80 24O 2,059 2,010 28,32
- 240 300 2,190 2,207 23,99 240 300 2,043 ',953 28,15
- 3DO 360 2,209 2,233 23,57 300 360 2,012 1,965 27,87
- 360 420 2,223 2,256 23,20 360 420 1,964 1,926 27,66
- 4>o 480 2,243 2,294 22,61 420 450 1,949 1,889 27,22
- 480 540 2,292 2,389 21,36 450 480 1,806 1,825 26,36
- 540 600 2,335 2,450 20,15 480 482 1,865 ‘,7«3 25, »3
- 600 645 2,383 2,544 >9,4‘
- rT • I i dt = 247,97 smpèie-heures rv I j' dt = 225,51 ampere-heures pi = 90,9 0/0
- t J 0 te j i E dt = 549,24 watt-heures h' I i’ dt = 457,50 watt-heures P2 = 83,3
- / \J 0 te rT I i e dt =s 562,17 — ' 0 rv 1 i'e'dt = 446,81 — P3 = 79,5
- o J o
- les sértes d’expériences entre les valeurs p = i.. 15 l ' La résistance de l’accumulateur au milieu de la t p = 1,24. 1 charge et de la décharge, comme il est facile de
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- 224
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- TABLEAU XXXII. — Accumulateur Julien (3" expérience).
- Charge Décharge
- t E C i r E' e' V
- O' - 5' 2,065 2,139 28,25 0' - - 15' 2,103 2,059 30,20
- 5 60 2,125 2,145 25,83 5 60 2,089 2,048 28,57
- 60 120 2,141 2,163 24,66 60 120 2,084 2,046 28,50
- 120 180 2, IOO 2,186 24,42 120 180 2,073 2,037 28,37
- 180 240 2,179 2,205 24,06 180 240 2,060 2,015 28,25
- 240 300 2,199 2,224 23,71 24O 300 2,045 2,004 27,99
- 300 360 2,220 2,247 23,32 500 360 2,021 1,983 27,68
- 360 420 2,246 2,270 22,87 360 39° 2,000 i,95' 27,38
- 420 480 2,268 2,316 22,14 390 420 1,983 1,928 27,10
- 480 540 2,302 2,408 20,98 420 450 1,964 1,898 26,87
- 540 600 2,344 2,5°7 19,66 450 480 1,924 1,864 20,41
- 600 660 2,393 2,566 18,92 480 497 1,866 1,784 25,67
- £
- £
- £
- T
- i d t = 230,7! ampère-heures T
- * E d t = 558,19 watt-heures T
- i ed t = 572,03 —
- *' dt = 330,95 ampère-heures pi = 92,1 0/0 i' E' dt = 469,88 watt-heures pi = 84,2 i' c' dt — 459,41 — p3 = 80,3
- TABLEAU XXXIII. — Accumulateur Julien (4' expérieuce)i
- Charge Décharge
- t E C i r E' d i'
- O' — 5' 2,092 2.138 26,05 0' - 5' 2,116 2,061 30,07
- 5 60 2,135 2,167 24,74 ,5 60 2,091 2,038 28,34
- 60 120 2,153 2,174 24,46 60 120 2,076 2,035 28,21
- 120 180 2,161 2,187 24,22 120 180 2,066 2,023 28,06
- 180 24O 2,180 2,210 23,46 180 240 2,057 2,007 27,89
- 240 300 2.203 .2,238 22,71 240 300 2,040 1,997 27,69
- 300 360 2,224 2,250 22,06 300 360 2,016 ',077 27,48
- 3&o 420 2,225 2,257 22,03 360 390 1,996 i,954 27,28
- 420 480 2,227 •2,261 22,02 390 420 1,078 1,934 27,09
- 480 540 2,244 2,298 21,75 420 450 ',95' 1,909 26,92
- 540 600 2,283 2,404 20,59 450 480 ', 9'5 1,863 26,43
- 600 660 2,328 2,493 19,49 480 492 1,874 ',797 25,71
- i dt = 247,54 ampère-heures
- i E dt = 543,08 w.ill-h.ures
- i e dt = 555,14
- i' dt = 226,76 ampère-heures
- i’ E' dt = 437,90 W.i‘h-heures
- pi =91,6 0/0
- pi = 84,3
- d dt =447,74
- Pi = 83,7
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 225
- TABLEAU XXXIV.— Accumulateur Julien (5“ expérience).
- Charge
- t E e i
- 0' - >5' 2,078 2, 122 26,07
- 15 60 2,126 2,151 24,52
- 60 120 2,125 2,155 24,36
- 120 180 2,129 2,156 24,05
- 180 24O 2,145 2, 167 23,63
- 240 303 2,165 2,184 23,26
- 300 360 2,175 2,200 22,94
- 360 420 2,184 2,214 22,52
- 420 480 2,'95 2,223 21,97
- 480 540 2,20S 2,243 21,46
- 54° 600 2,240 2,319 20,53
- 600 660 2,297 2,448 19,28
- Décharge
- i' ^t e' i'
- 0? - 15' 2,133 2,061 28,71
- 15 60 2, 101 2,056 28,13
- 60 120 2,089 2,048 27,99
- 1 20 180 2,080 2,033 28,05
- 180 240 2,065 2,024 27,68
- 24O 300 2,052 2,005 27,47
- 300 360 2,037 1,988 27,32
- 360 590 2,014 1,974 27,15
- 390 420 ',997 ',957 27,02
- 420 450 1,975 1,918 26,69
- 450 480 1,930 1,876 26,16
- 480 488 1,874 ',795 25,80
- X
- X
- X
- T
- i dt = 248,88 ampère-heures T
- i E dt = 541,28 watt-heures T
- i e dt — 551,89 —
- TABLEAU XXXV. —
- i' dt = 223,70 ampère-heures
- i' E' dt — 457,84 watt-heures
- Pi = 89,9 0/0
- p2 = 84,6
- dt = 447)54
- P3 = 81,1
- Accumulateur Julien (b" expérience).
- Charge
- t E e i
- O' — 15' 2,135 2,165 25,07
- 15 60 2,145 2,178 24,14
- 60 120 2,146 2,177 24,07
- 120 180 2,156 2,184 23,80
- 180 24O 2,175 2,200 23,62
- 240 300 2,188 2,216 23 22
- 300 360 2,202 2,235 22,86
- 360 420 2,228 2,265 22,45
- 420 480 2,247 2,298 21,92
- 480 540 2,278 2,354 21,07
- -,40 600 2,30s 2,454 19,90
- 600 660 2,345 2,532 19,02
- Décharge
- f E' cl i'
- O' - 15' 2,107 2,047 28,71
- 15 2,091 2,042 28,11
- 30 00 2,090 2,040 28,07
- 00 120 2,081 2,037 27,96
- I 20 180 2,060 2,028 V?97
- 180 240 2,058 2,026 27,90
- 240 300 2,040 2,007 27,77
- 300 360 2,027 1,978 27,35
- 360 420 ',995 ',943 27,01
- 420 450 1,965 1,912 26,63
- 450 480 1,940 1,869 26,29
- 480 500 1,871 1,785 25,73
- X
- X
- X
- T
- » r// =*= 246,39 ampère-heures
- T
- i E dt = 545,59 watt-heures
- T
- i e dt = 559,38 —
- rv
- I /' dt~ 229,2s nmpere-heures
- J 0
- rv
- I /' E' dt 465,9s watt-heures
- J 0
- T'
- p d dt 455,53
- pi=93,00/0
- p2 = 85,4
- P3 = 8i,4
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-
-
-
- LÀ LUMIÈRE ELECTRIQUE
- le déduire de la force électromolrice, de la dilïé- Le tableau 36 groupe les résultats obtenus avec rence de potentiel aux bornes et de l’intensité, l’accumulateur Julien, variait d’environ 0,001 à 0,002 ohm.
- TABLEAU XXXVI. — Accumulateur Julien, (Résumé des résultats).
- Ex- périence f T rr rT rv r1' rv
- 1 i d t J 0 Jo lEdt I i c. d t i ,d> f i' E' dt I i' e' dt P' P2 P 3
- I 25'.59 555,80 570,86 224,76 456,84 445,54 89, 50/0 82,2 0/0 78,00/0
- 3 247,97 549,24 562,17 22s,Si 457,50 446,81 90,0 8 3,3 79,5
- 3 350,71 558,19 572,03 230,95 469 y8N 459,4' 92,1 8.1,2 80,3
- 4 247,14 143,08 55S, H 226,76 457,90 447,74 91,6 84,3 80,7
- 5 248,88 541,28 5=. 1,89 223,70 4^7,84 447,14 89,9 84,6 81,1
- 6 249,30 545.59 559,38 229,2s 4<55,95 445,53 93,o 85,4 81,4
- 226,82 448,75 90,9 84,0 80,2
- TABLEAU XXXVIL — Accumulateur Tudcr O" expérience-).
- Charge Décharge
- t E . e / V E' e- i'
- d — 5 2,03 3 2,0S9 10,93 d — 6o' 2,014 1,986 ",29
- 5 <30 2,108 2,126 '0,33 60 1 20 2,906 1,976 11,26
- 60 I 30 2,108 2,127 10,24 120 180 1,995 1,970 11,21
- 120 183 2,109 2,12s 10,18 180 24O 1,989 1,962 11,15
- 180 240 2,115 2,137 10,10 240 300 1,084 ',952 11,10
- 240 3D0 2,122 2,154 °,97 5 :o 360 ',977 ',939 11,03
- 300 363 2, '45 2,179 9,84 360 390 i ,961 1,919 10,97
- 360 420 2,176 2,210 9,61 590 420 ',953 1,912 10,89
- 420 480 2,217 2,144 9,42 420 430 1,908 1,889 10,74
- 480 54° 2,245 2,269 9,26 430 489 1,909 1,849 10,5*
- 540 600 2,259 2,286 9,o6 480 502 .,872 1,802 10,06
- i dt = 9.8,05 ampère-heures i E (/1 = 211,53 watt-heures t' e d t = 214,07 —
- I t1 d t — 92,29 ampère-heures J 0
- T'
- i1 E' d t = 182,44 watt-heures
- pi =97,70/0
- P- = 88,5
- cl d t = 179,10
- t-3 = 82,6
- V
- Accumulateur système Tudor.
- Le modèle que j’ai eu à ma disposition était d’un type d’environ 80 ampères-heure de capacité. La masse des plaques est un peu grande par rapport à la capacité; cet accumulateur n’est donc pas transportable. Les plaques épaisses doivent
- avoir une longue durée. L’accumulateur est composé de 4 plaques positives et de 4 négatives. Celles-ci mesurent 16x19 centimètres avec une épaisseur de 0,7 centimètre, tandis que les positives ont une épaisseur double, c’est-à-dire de 1,6 centimètre. La masse des plaques, y compris les tiges de couplage, est de 23 kilog. et celle de l’accumulateur complet de 38,9 kilog.
- L’accumulateur examiné avait été en service
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- pendant plusieurs années déjà. Après avoir été surchargé avec une quantité d’électricité 5 fois supérieure à la capacité, il fut déchargé sous une intensité normale de 10 ampères, jusqu’à ce que la force électromotrice eût atteint 1,85 volt. Il
- servit ensuite aux expériences dont il est rendu compte dans les tableaux qui suivent,
- On remarque que dans les premières charges la capacité garantie de 80-90 ampères-heure fut plus qu’épuisée. Déjà en raison de ce fait les rende-
- Fig. 1. — Accumulateur Tudcr.
- ments obtenus au moyen de ces séries ne sont pas normaux; déplus, ce sont les premières séries après la surcharge initiale. J’omets donc les deux premières séries pour former les valeurs moyennes des rendements. Dans ce qui suit je donne un aperçu des résultats fournis par l’accumulateur Tudor.
- Les rendements, en régime normal, atteignent les mêmes valeurs que ceux des autres systèmes.
- La capacité est, au contraire, un peu faible par rapport à la masse, ce qui serait sans inconvénient pour un accumulateur non destiné au transport, si cette circonstance n’avait pas pour effet d’élever le prix pour une charge déterminée.
- Néanmoins, ces frais supplémentaires sont largement équilibrés par la plus longue vie des accumulateurs Tudor. Ce n’est pas seulement l’épaisseur considérable des plaques qui contribue
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- 2 2&
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- à prolonger cette vie, mais aussi leur bon isole- i les sépare. Cette dernière a été choisie un peu ment et la distance relativement considérable qui I grande, elle est deux fois plus grande que dans
- TABLEAU XXXVIII. — Accumulateur Tudor (2" expérience).
- Charge Décharge
- t E e i t' E' er i’
- d — '5' 2,°97 2,143 10,77 d — !5' 2,93i 2,008 11,58
- >5 30 2, 1 19 2,152 10,47 '5 60 2,017 ',99' ' ’ ,34
- 30 60 2,109 2,138 10,54 60 120 2,015 1,987 11,32
- 60 120 2,109 2,129 10,48 120 180 2,013 1,978 11,28
- 120 180 2, I 12 2, >35 10,35 180 240 ',995 1,978 11,22
- 180 240 2,123 2,149 10,22 240 300 ',982 1,963 11,21
- 240 300 2,138 2,163 10,13 300 360 1,965 ',945 11,09
- JOO 360 2,159 2,176 10,o5 560 420 U944 1,914 11,04
- 360 420 2,179 2,196 9,87. 420 463 1,887 ',839 10,62
- 420 480 2,210 2,235 o,6ô
- 480 540 2,237 2,261 9,40
- 540 600 2,138 2,270 9,35
- £
- £
- £
- r7'
- / dt = 100,10 ampère-heures j i'dt = 86, ! 5 ampère-heures J 0 rv pi = 86,0 0/0
- i E dt = 216,37 watt-heures I i' E' dt = 170,77 watt-heures p2 = 78,9
- t / 0
- i e dt = 218,56 — Il Os i* 1 Ps = 77,0
- J a
- TABLEAU XXXIX. — Accumulateur Tuior (3' expérience).
- Charge Décharge
- t E e i f E' e> 1'
- d — '5' 2,089 2,129 10,61 d — io' 2,026 1,989 ",73
- '5 60 2,116 2,138 10,40 10 60 1,998 ',977 11,29
- 60 120 2,116 2,122 10,42 60 120 1,998 1,97' 11,26
- 120 l80 2,116 2,125 10,44 120 180 ',993 1,967 11,25
- 180 240 2,116 2,136 10,31 i,8o 24O 1,986 1,958 11.21
- 24O 300 2,121 2,138 10,28 240 3,0 i,978 U949 11,18
- 300 360 2,130 2,153 10,27 300 300 1,970 ',93' 11,16
- 360 420 2,152 2,172 9,97 360 420 ',937 1,907 '0,99
- 420 480 2,186 2,209 9,74 420 450 1,891 1,845 io,74
- 480 540 2,223 • 2,253 9,46 450 455 1,858 1,805 10,52
- I
- J 1 dt = 91,34 ampère-heures
- J 0
- T
- 7 E dt — 195,42 watt-heures
- rT
- ! 1 e dt = 197,20 —
- J 0
- i' clt = 84,65 ampère-heures i' E' dt = 167,09 watt-heures i'e' dt = 164,35 watt-heures
- pi = 92,7 0/0 92 = 85,5 0/0 P 3 = 83,3 0/0
- les accumulateurs Julien et ceux de J. L. Huber; j les pastilles tombées, et l’on obtient d’autre part on évite par là la formation d’un court circuit par | une courbe de décharge plus constante, La résis-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 229
- tance intérieure n’en est pas sensiblement accrue, comme on peut le reconnaître d’après la force électromotrice, l’intensité et la différence de potentiel. Au milieu de la charge et de la décharge elle est de 0,002 à 0,003 ohm. La densité de l’eau acidulée se tenait entre p = 1,13 et p = 1,20.
- VI
- Comparaison des résultats.
- Dans le tableau XL1I j’ai groupé les résultats fournis par les divers système d’accumulateurs,
- TABLEAU XL. — Accumulateur Tudor (4" expérience).
- Charge Décharge
- t E e i v E' c' i'
- Or - 5' 2,080 2,122 11,15 0' - - 5' 2,066 2,039 " ,73
- 3 60 2, I32 2,139 10,65 3 60 2,042 2,016 11, *6
- 60 I 21 2,131 2,149 10,72 60 120 2,041 2,010 n,33
- 120 180 2f 123 2,139 10,89 1 20 180 2,041 2,004 n,47
- 180 240 2,130 2,144 10,66 l8o 240 2,023 1,902 11,28
- 24O 300 2,143 2,164 10,52 240 300 2,019 1,983 ! 1
- JOO 360 2,169 2,189 10,59 300 360 2,007 1,967 11,17
- 360 420 2, 193 2.221 10,24 360 420 ',975 ',931 10,99
- 420 480 2,233 2,261 10,02 420 450 '.943 1,890 10,80
- 480 540 2,285 2,322 9,68 450 465 1,899 • ,838 '0,53
- Ji dt = 93,84 ampère-heures 0
- rT
- ! i E d t = 20
- h
- J t e d t=- 205,63
- J o
- 203,40 watt-heures
- 33 —
- 1 i' d t— 86,95 ampère-heures pi = 92,6 0/0
- J 0
- rv
- i
- rT
- l "
- E' d t — 174,92 watt-heures m = 86,0
- ’ d t -- 171,76 —
- Ps = «3,5
- TABLEAU XLI. — Accumulateur Tudor. (Résumés des résultats).
- Ex- périence J 0 rT 1 i E d t Jo f"' rT I i' E' dt J 0 rT I i' e' dt Pi P- P3
- I 98,05 100,10 211,52 210,37 214,07 218,56 92,29 86,15 182,44 170,77 179,10 168,42 94,10/0 86,0 86, 30/0 78,9 83,70/0 77,o
- 3 4 91,34 93,84 >95,42 203,40 197,20 205,63 84,65 86,95 167,09 '74,92 164,35 171,76 92,7 92,6 85,5 86,0 83,3 83,5
- 85,80 168,05 92,60/0 85,70/0 83,40/0
- afin de donner un aperçu général sur la valeur de ces systèmes. A côté des valeurs moyennes des rendements on trouvera la capacité utile totale et celle rapportée à un kilogramme de masse de plaques et de masse totale; le travail utile est indiqué de même.
- Cette comparaison montre que la capacité utile
- et le travail utile sont très différents dans les divers systèmes, et qu’ils dépendent essentiellement du rapport de la masse active à la masse totale des plaques. Ce rapport est grand pour les accumulateurs portatifs, qui sont surtout destinés à accumuler la plus grande quantité d’énergie dans la masse la plus faible. Pour les accumulateurs à
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-
- TABLEAU XLII. — Tableau comparatif des rendements, capacités, travaux utiles et des masses de divers systèmes d'accumulateur'.
- LA LUMIÈRE Ê LE CTRI QUI
- : 30
- poste fixe, l'accumulateur Tudor, par exemple, ce
- .inni|-ptAot{0 \ op rjpiHi •un omi.p njujo» aastijv
- 0|ll)(>3 OSfelHIt
- .IWtt 011)11 JJIMIt.IJ,
- •3î| ,ir<l o11)ii aijoiulvg
- Bonlmul np .nul
- soulni|(l op ’ibi .nul op}» nijoiiilvo
- stpliuo.i
- • .nuj’iiimunoou sop ossvjï
- soubtqil sop ossitjc
- Deux facteurs importants pour l’avenir des accumulateurs de l’un ou l’autre des systèmes examinés sont la durée et le prix, et ils ne peuvent en aucun cas rester sans considération quand il s’agit d’estimer la valeur de l’un des systèmes au moyen des résultats des mesures dont il vient d’être rendu compte. Je renvoie pour ce qui concerne les prix d’achat aux tarifs des constructeurs. Quant à la durée, on ne saurait s’en rendre compte que par une expérience de plusieurs années.
- R. Kopp.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Canalisation souterraine Crompton.
- Dans le dispositif représenté par les figures i à 9 les conducteurs, constitués par des barres de
- / / 7/ / /
- // //
- Fig. 1 et 2. — Canalisation Crompton (1889).
- Fig. 3. — Canalisation Crompton (1889).
- cuivre superposées, sont supportés par des isolants en verre trempé a, fixés à des traverses de bois b, et tendus à des intervalles déterminés par des vis isolées f, qui les serrent comme un étau une fois dressées. Ces vis / font écrou dans des
- rapport peut devenir plus petit sans désavantage.
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 23 r
- ponts métalliques d, supportés sur les traverses cc par des isolateurs ee.
- / / / / \
- / '/.À// ///,
- Fig. 4. — Canalisation Compton (1889).
- Lorsqu’on ne peut pas ménager dans le caniveau des regards au droit des isolateurs, on dis-
- y y y y y y /
- / y y / / y'y > y y / y y / /
- Fig. 5, 6 et 7. — Crompton, canalisation à chariot.
- pose ces isolateurs ^'^(fig. 5, 6et7) sur des chariots mobiles b,que l’on peut amener sous le; regards,
- et qui portent et guident les conducteurs par des galets isolés i i i.
- Les figures 8 et 9 indiquent l’adaptation de ces chariots à des caniveaux tubulaires. Le chariot est
- Fig. 8 et 9. — Crompton, canalisation tubulaire à chariot.
- guidé par la prise de sa tige k sur le fil l. En figure 9, le fil l est desaxé de manière à réduire le plus possible la poussée posée au vide xx des conducteurs sur ii, lorsqu’on passe une courbe.
- G. R.
- Compteur de temps électrique de M. Aubert.
- Cet appareil a pour but la mesure du temps pendant lequel le courant traverse l’électro A. Lorsque le courant passe, l’armature mobile B',
- Fig. 1. — Compteur de temps électrique Aubert.
- attirée par le solénoïde A et par l'armature inférieure fixe B, descend et fait pivoter par c' l’axe c qui relève la détente C, malgré le ressort R, ce qui met en liberté l’échappement H d’une horloge-compteur. Dès que le courant cesse de passer en A, B' se relève et abaisse C. La butée b de l’échappement franchit d’abord l’extrémité de la détente C, en déprimant le ressort^» puis arrête H,
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- en venant la heurter au retour. Le ressort de l’é- I qu’il parte aussitôt, dès le déclenchement de C. chaprement est alors tendu suffisamment pour I Afin que cet appareil puisse servir aussi bien
- Fig. a. — Compteur de temps c'icctrique Aubert.
- aux courantsalternatifs qu aux courants continus, l'armature mobile B', constituée par un faisceau de fils de fer, est terminée par une pointe guidée dans un évasement de l’armature fixe. On évite ainsi les courants de Foucault et les battements. G. R.
- La transmission d’Huygens et la représentation du mécanisme d’induction des courants électriques, par Lo: d Rayleigh. (*)
- Maxwell a employé divers systèmes différen-
- (’) Communication à la Société Royale d’Angleterre. — Philosopbical Ma,g-a^iiic. — Juillet 1890.
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- tiels d’engrenages à titre de représentation mécanique des phénomènes d’induction des courants électriques, et l’on se sert au laboratoire Cavendish d’un appareil de ce genre construit par lui.
- Désireux de montrer au cours d’une lecture récente quelque chose d’analogue, et n’ayant point à ma disposition d’équipage différentiel, j’ai réalisé un système de poulies dont le jeu présente beaucoup d’analogie avec le mécanisme des courants électriques. Ce système se réduit en somme à la transmission d’Huygens inventée, je crois, pour remonter les horloges. L’appareil étant plus facile à comprendre que l’engrenage différentiel et les éléments dont il se compose d’un usage plus général dans les laboratoires, j’ai pensé qu’il pourrait être bon d’en donner la description avec l’explication de son mode de fonctionnement.
- Deux poulies à gorges pareilles, A et B, (fig. i) sont libres de tourner autour d’un axe fixe horizontal et leurs mouvements sont rendus visibles à distance en peignant de couleurs variées les secteurs de leurs faces. Autour de ces poulies passe une corde sans fin supportant deux poulies pendantes C et D auxquelles sont attachés deux poids E et F.
- Le poids de la corde étant négligeable, le système n’a pas d’énergiedeposition, c’est-à-dire qu’il est en équilibre quelle que soit la distance verticale entre C et D.
- Les deux poulies A et B pouvant se mouvoir in-dépendemment l’une de l’autre, le système peut prendre deux sortes de mouvement. Si A et B tournent dans le même sens et avec la même vitesse, l’une des poulies pendantes C ou D s’élève tandis que l’autre s’abaisse. Si au contraire les vitesses de A et B sont égales et opposées, les axes des poulies pendantes et les poids qu’ils supportent demeurent immobiles.
- Comme analogie ébctrique, la vitesse rolatoire de A correspond à un courant du circuit primaire et celle de B à un courant du circuit secondaire. Si tout étant immobile,, on met soudainement A en rotation (à la main ou autrement) l’inertie des masses E et F empêche leur mise en mouvement instantanée et il s’ensuit une rotation inverse de la poulie B, c’est-à-dire en sens contraire de A : c’est le courant induit du circuit secondaire quand une force électromotrice commence à agir dans le circuit primaire.
- Semblablement, après que A a été un certain temps en rotation uniforme, si on l’arrête soudai-
- nement, B se met à tourner dans le sens du mouvement primitif de A : c’est le courant secondaire direct à la rupture du circuit primaire.
- 11 faut se souvenir qu'en l’absence de frottements il n’y a rien qui corresponde à la résistance électrique, en sorte qu’il faudrait considérer les conducteurs comme absolument parfaits. Les frottements mécaniques qui agissent réellement ne suivent pas les lois de la résistance électrique et ne la représentent qu’imparfaitement. Pourtant, les frottements qui s’opposent à la rotation de A et B agissent d'une façon générale exacte, quoique les mouvements de C et B doivent être aussi libres
- Fig. 1
- que possible pour correspondre au mécanisme diélectrique.
- L’effet d’un condensateur dont les armures seraient jointes aux extrémités du circuit serait représenté par un ressort spi-ral attaché à la poulie correspondante (comme dans une montre) et dont la rigidité serait en raison inverse de la capacité du condensateur. L’absence de ressort ou (ce qui revient au même) la diminution indéfinie de sa rigidité correspond à une capacité infinie, ou simplement à un circuit fermé.
- Les formules exprimant les propriétés mécaniques du système se trouvent sans peine et sont précisément celles applicables au problème électrique. Comme l’énergie potentielle disparaît, tout se réduit à l’expression de l’énergie cinématique. En désignant par x et y les vitesses circonféren-cielles de même sens des poulies A et B au point de contact de la corde, 1/2 (x -f- y) est la vitesse verticale des poulies pendantes. En même temps 1/2 (x—y) est la vitesse circonférencielle linéaire de
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- C et D due au mouvement, au point de contact de la corde.
- En appelant 2 a leur diamètre, la vitesse angulaire est (x — jv)/ 2 a. Dans ces conditions, si M est la masse de chaque poulie pendante M K2 le moment d'inertie des parties tournantes, l'énergie cinématique correspondant à chacune est :
- i m I (X + V>' 4- -- (X ~ ^ 1
- L’énergie de i’ensemble du système serait le double de cette valeur, et s’il était nécessaire il faudrait y introduire des termes proportionnels à x2 et à y2 pour représenter l’énergie des poulies fixes.
- La réaction entre les poulies A et B dépend de la présence d’un terme en xy dans l’expression de l’énergie. On sait que ce terme disparaît lorsque l’on a
- R2 = a',
- ce qui aurait lieu si la masse totale des poulies était répartie aux cercles de roulement des cordes.
- Les divers cas envisagés ci-dessus comme analogues aux courants électriques se présentent lorsque
- K» <
- condition satisfaite (même dans le cas des poulies libres) si la corde passe au voisinage du cercle de roulement des poulies.
- Le cas contraire, dans lequel
- K2 > us,
- aurait lieu si l’on plaçait des masses en mouvement extérieurement aux gorges, ce qui augmenterait le moment de rotation relativement à l’inertie de translation. Dans ce cas l’action mutuelle de A à B serait renversée : tout étant au repos, et A mis en mouvement soudain, B tournerait dans le même sens. Autrement C et D devraient tourner et leur qualité de volants les en empêcherait alors.
- En général, L et N étant les coefficients de self-induction, M le coefficient d’induction mutuelle on a (en négligeant les facteurs numériques) :
- L = N = a' 4- 1<2
- M = a* — Ka
- Pour représenter l’action de deux circuits au voisinage immédiat l’un de l’autre, il faut faire dans le mécanisme
- c’est-à-dire que le moment de rotation des poulies pendantes doit être négligeable relativement à leur inertie de translation. En même temps, l’énergie des poulies fixes, qui ne figure pas dans les formules, doit être négligeable. Quand ces conditions sont réalisées, un mouvement de rotation imprimé soudainement à A provoque un mouvement opposé égal de B.
- ________ E. R.
- Sur l’emmiigasinement des courants alternatifs, par le D' Foeppl (*).
- Dans ces dernières années on a souvent prétendu que le courant alternatif ne peut pas être emmagasiné. Ceci est juste quand on considère l’état actuel de l’électrotechnique, mais n’a rien de fondé si l’on veut envisager le développement futur de l’électricité.
- On sait déjà transformer en travail mécanique l’énergie contenue dans le courant alternatif, et le travail mécanique peut être facilement et par des moyens connus transformé en une forme quelconque d’énergie potentielle et emmagasiné. Dans la pratique, il ne peut être question que de l’em-magasinement de l’értergie dans une batterie d’accumulateurs. Pour l’emmagasinement du courant alternatif il faudrait donc construire un appareil réunissant un moteur à courants alternatifs avec un générateur à courant continu, et disposé d’ailleurs d’une façon analogue aux transformateurs à courant continu.
- L'armature à courants alternatifs de cet appareil, alimentée de courant pris surune canalisation extérieure, fonctionne comme moteur, et le courant produit dans l’armature à courant continu est emmagasiné dans la batterie. Mais dès que la force électromotrice dans le circuit extérieur diminue ou disparaît, la batterie se décharge dans l’armature à courant continu, qui devient moteur et produit dans l’autre armature des courants alternatifs s’écoulant à travers le circuit primaire. L’énergie chimique de la batterie d’accumulateurs est retransformée en énergie électrique sous forme de courants alternatifs ; le procédé est entièrement réversible. Aussi je crois que l'on peut avec raison parler de l’emmagasinement du courant alternatif, tout comme on parle de celui du courant continu.
- C) Communication faite à VElectrotcchnischcr Vcrciu, le 22 avril 1890.
- K» = 0
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- Il est vrai que la multiplicité des transformations entraîne de grandes pertes d’énergie. On considérera donc comme un progrès l’alimentation directe des accumulateurs par le courant alternatif. J’ai élaboré un procédé menant à ce but, et je vais en présenter les principes.
- Je rappelle que l'on peut regarder la courbe de la différence de potentiel aux bornes d’un circuit à courant alternatif comme une sinusoïde (flg. i), du moins comme première approximation. Pour toute branche du circuit qui ne contient pas de force électromotrice (par exemple, par induction), elle représente en même temps l’intensité.
- Pour être à même de charger des accumulateurs au moyen d’un courant alternatif caractérisé parla courbe (fig. i), il faut avant tout renverser le courant après chaque demi-période. Une disposition de ce genre a été indiquée par Patten, et avait déjà été proposée par Gaulard, d’après une communication de La Lumière Électrique.
- Le dispositif de Patten a été décrit dans ces der-
- -t
- Fig. 1
- niers temps par presque tous les journaux d’elec-îricité ; je me contenterai donc de rappeler que par l’intermédiaire d’un commutateur le courant alternatif est scindé en deux parties, dont l’une contient les ondes positives, l’autre les ondes négatives, ainsi que le représente la figure 2.
- Mais les courants redressés ainsi obtenus ne peuvent pas, comme l’indique Patten, servir directement à la charge d’une batterie d’accumulateurs. Le commutateur empêche bien la différence de potentiel aux bornes du circuit principal de changer de signe, mais elle ne change rien à la variabilité de cette différence de potentiel. La batterie conserve, au contraire, intégralement la même valeur pour sa force contre-électromotrice. Tant que la différence de potentiel restera supérieure à cette force contre-électromotrice, la batterie, se chargera; mais au début et à la lin de chaque période, il y a décharge.
- Lorsque je me m1S *à étudier le problème je n’avais pas connaisSance^s travaux de Patten. Je rejetai à pricü'i, ' pou ries” raisons précédentes, la commutation pqre ’et simple, et je cherchai à relier le circuit à courants alternatifs avec la bat-
- terie de telle façon que la force conlre-éleclromo-trice de celle-ci suivît à peu près la même loi de variation que la différence de potentiel.
- Pour plus de simplicité je représente la longueur de la batterie par la ligne A B (fig. 3);
- Fig. 2
- c’est-à-dire, que A B sera proportionnel au nombre des éléments en série de la batterie. En supposant que chaque élément soit chargé à la même différence de potentiel, A B peut en même temps être regardé comme une représentation graphique de la force électromotrice de la batterie.
- Choisissons sur A B deux points C et D qui représenteront deux bornes des éléments de la batterie. La différence de potentiel entre C et D est proportionnelle à la distance x entre les deux points (üg. 3). Fait-on maintenant mouvoir l°s deux points dans les sens indiqués parles flèches, alors la distance #diminue d’abord, devient nulle et ensuite négative.
- Supposons que les points C et D exécutent entre A et B des vibrations pendulaires, avec une. différence de phase égale à la moitié du temps d’oscillation. La loi de variation de la distance .v, et par conséquent de la différence de potentic1 entre les deux points, concorde alors avec la loi de variation de la différence de potentiel aux bornes d’un circuità courant alternatif, représentée figure 1.
- Les points vibrants C et D peuvent donc être
- + <?_ .D
- &-------$--------—^
- | «---js-----î| r
- <---------£ ---------J
- Fig. 3
- employés pour établir une communication directe du circuit à courant alternatif avec ia batterie d’accumulateurs. A cet effet, il faut qu’ils remplissent la condition que leurs vibrations soient synchrones avec celles du courant alternatif. On voit qu’avec une telle disposition le courant alternatif est transformé en énergie électrique dans l’accumulateur, tout comme le courant continu. Il n’y a. pas besoin de plus longues explications pour
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- montrer qu’il y a là un procédé entièrement réversible.
- A un point de vue seulement, il existe une différence entre ce cas et celui du courant continu. Tandis qu’une batterie à courant continu est toujours parcourue par un courant de même intensité, le courant ne passe dans notre cas qu’à travers la fraction de la batterie comprise entre les points C et D, à chaque instant, le reste de la batterie étant au repos. Le milieu de la batterie se charge presque continuellement, mais avec un courant d’intensité variable. On peut dire que le courant de charge conserve la forme ondulatoire du courant alternatif.
- 11 faut tenir compte de cette circonstance dans la composition de la batterie. Les éléments du milieu reçoivent plus d’ampères-heure que les éléments extrêmes. Il faut donc donner aux pre-
- Circuit
- principal
- Fig. 4r
- miers une plus glande capacité qu’aux autres. Cette condition est facile à remplir par l’emploi d’éléments de diverses grandeurs, ou par le couplage en quantité. Je proposerai pour un tel groupement la dénomination de balterie à courant alternatif.
- Je me suis efforcé, dans ce qui précède, de rendre aussi explicite que possible le principe qui sert de base à mon procédé, en dehors de toute considération relative à l’exécution pratique. Je crois que l’on ne saurait trouver un point faible dans ce que j’ai exposé jusqu’ici.
- Quant à la réalisation pratique de l’idée, que je vais décrire maintenant, elle peut fournir des sujets de critique de diverses sortes. Néanmoins, je crois pouvoir démontrer que les difficultés qui peuvent se présenter ne sont nullement de sorte à entraîner des conséquences trop importantes.
- Le moyen qui se présente immédiatement à l’esprit pour la réalisation des commutateurs dont nous avons parlé consisterait en une série de lamelles isolées, sur lesquelles glisseraient deux
- pièces de contact correspondant aux points C et D et mises en vibration par un mécanisme quelconque. Les différentes lamelles seraient mises en communication avec des bornes convenablement choisies de la batterie d’accumulateurs (fig. 4).
- On peut perfectionner cette disposition très simple en fixant les lames sur les génératrices d’un cylindre et en remplaçant les pièces de contact C et D par des balais ordinaires. Pour obtenir les mêmes commutations que dans la figure 4 au moyen d’un mouvement rotatoire des deux balais, il suffit de reporter la série de lames deux fois sur la périphérie du cylindre, de sorte que chaque série occupe la moitié de cette périphérie, mais que les deux séries soient enroulées en sens contraire. Les balais sont alors à peu près diamétralement opposés.
- La figure 5 rend compte de cette disposition. Une moitié de commutateur est occupée par la
- série /, l’autre moitié par la série /x. Les flèches sont dirigées vers le pôle positif de chaque série de lames.
- Ceci revient à dire d’une façon plus explicite que la batterie est projetée deux fois sur le contour du commutateur. Cette manière d’envisager la disposition comporte en même temps l’indication des points de la batterie qui doivent être reliés à chaque lame du commutateur, si la courbe de la différence de potentiel est une sinusoïde pure. Sans m’attarder à de plus minutieux détails, il ne me reste qu’à faire remarquer qu’un choix judicieux des points de communication permet de se conformer à une courbe quelconque de la différence de potentiel.
- Dans le dispositif représenté par la figure 5 les balais doivent faire une révolution complète pendant une période entière du courant alternatif. Ce mouvement peut être communiqué par l’arbre de la machine, au moyen d’engrenages par exemple, ou il peut-être produit par un petit moteur synchrone. 11 va sans dire que l’on pourrait laisser les
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- balais fixes et faire tourner le commutateur, puisqu’il ne s’agit que d’un mouvement relatif.
- Pour abaisser la vitesse angulaire des balais (ou du commutateur), on peut projeter la batterie 4 fois, 6 fois, ou 2 11 fois, sur le contour du commutateur, comme l'indique la figure 6. Ainsi, dans le cas de la figure 6, la vitesse angulaire du commutateur serait de 1000 tours par minute avec 6000 alternativités. Les balais seraient inclinés l’un par rapport à l’autre de 6o°.
- Par ce qui précède je crois avoir donné une description [suffisamment détaillée de la disposition générale de mon appareil. Il serait superflu de décrire la répartition des courants dans les diverses positions, qui est, d’ailleurs, facile à examiner.
- De tous les défauts ou inconvénients que l’on peut reprocher au mécanisme que je viens de décrire je ne retiendrai que les deux qui me semblent les plus importants.
- En ce qui concerne la production d’étincelles au commutateur, je ferai avant tout observer que
- S S s
- \MM/vw\a
- Fig. 7 et I
- notre cas présente beaucoup d’analogie avec ce qui se passe au commutateur d’une machine ordinaire à courant continu. La figure 7 montre la série de lames d’un commutateur de machine à courant continu; chaque paire de lames qui se. suivent est réunie par la bobine d’induit S, qui est le siège d’une force électromotrice induite. Au passage du balai d’une lame à l'autre, la bobine S correspondante se trouve feimée en court circuit, et ie courant y est renversé. La figure 8 donne aussi la série de lames de l’appareil que nous décrivons et les communications avec la batterie. Au passage du balai on ne peut non plus empêcher la mise en court circuit des éléments compris entre deux lames. L’analogie des deux cas considérés est évidente.
- On sait que pour le cas de la figure 7 l’on a résolu le problème en question par l’emploi d’une force induite qui produit l’inversion du courant dans la bobine fermée sur elle-même. On pourrait songer à résoudre le cas de la figure 8 d’une façon analogue. Toutefois la difficulté semble à priori moins grande que celle que présentent les
- étincelles au commutateur d’une machine à courant continu. Car dans cette dernière la self-induction complique le problème, tandis que dans la figure 8 elle est pratiquement nulle. On peut donc arriver au but par des moyens plus simples, dont je ne citerai que pour mémoire l’emploi de balais doubles ou encore de résistances graduellement décroissantes.
- On ne saurait naturellement arriver à des résultats concluants sur ces questions de détail que par la voie d’expériences sur une certaine échelle. De telles expériences sont en voie d’exécution, mais je ne puis encore faire de communication à ce sujet.
- La deuxième objection se rapporte à la variation éventuelle que pourrait subir la courbe de la différence de potentiel de la figure 1 sous des charges variables. Loisquc la batterie est reliée au commutateur de la façon nécessitée par une certaine forme de cette courbe, une déformation de celle-ci pourrait introduire des incompatibilités. On peut toutefois se convaincre très facilement que la self-induction de la machine à courant alternatif surmonte cette difficulté, du moins lorsque son travail principal consiste dans la charge de la batterie. Dans le cas contraire il est vrai que certains éléments se chargent à un potentiel un peu plus grand que les autres, jusqu’à ce que l’équilibre se rétablisse dans le nouvel état de choses. Ceci n’entraîne toutefois aucune conséquence nuisible. La batterie peut s’accommoder de pareilles variations, et d’un autre côté, elle peut communiquer à la courbe de la différente de potentiel une certaine forme normale. Remarquons en passant que si cette courbe était xrès dissymétrique, on pourrait très facilement en tenir compte en projetant la batterie sur l dans la figure 5 d’une autre façon que sur lx.
- 11 me reste maintenant à indiquer les applications que le nouveau procédé est susceptible de trouver dans la pratique. De mon avis, il est destiné à rendre à la technique du courant alternatif des services encore plus importants, que ceux que l’emploi des accumulateurs a fournis au courant continu.
- Ainsi, l’emmagasinement du courant alternatif peut être obtenu de la même façon et dans le même but que celui du courant continu. Ce mode d’emploi est si simple qu’après ce qui précède je n’ai rien à ajouter à ce sujet. Mais à côté de celle-ci d’autres applications sont possi-
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- blés, et je vais en décrire brièvement les deux plus importantes.
- 11 s’agit d’abord de la question des moteurs à courant alternatif. Admettons qu’en un endroit quelconque, dans un quartier pourvu d’une canalisation à courants alternatifs, l’on ait à établir un moteur à courants alternatifs d’une certaine importance. Au lieu de l’alimenter directement par une prise de courant sur la canalisation, l’on installe d’abord une batterie à courants alternatifs, munie de l’appareil précédemment décrit et d'un petit moteur auxiliaire synchrone. Le moteur principal porte aussi un commutateur relié de la façon susdite à la batterie. On voit immédiatement que par cette disposition le moteur principal n’est pas lié à la condition du synchronisme. L’adjonction de la batterie à courants alternatifs complique un peu l’installation, il est vrai, mais apporte aussi des avantages dont il est facile de se rendre .compte.
- L’autre application vise l’établissement de stations centrales à courant alternatif. Je m’imagine d’abord que dans une telle station existe une grande batterie principale sur laquelle travaillent toutes les génératrices de la station, munies à cet effet du commutateur spécial. Soit dit en passant que l’excitation des inducteurs peut être alimentée par la batterie.
- Le courant alternatif à distribuer à l’extérieur est emprunté à la batterie par un ou plusieurs des appareils décrits, et cela indépendamment des machines.
- On voit au premier coup d’œil que de cette façon chaque machine est indépendante des autres. La question du couplage en parallèle est résolue de la manière la plus simple. Chaque machine peut marcher à une vitesse particulière, et les phases peuvent être différentes. On intercale de nouvelles machines de la même façon que dans une station centrale à courant continu.
- On pourrait objecter que l’on aurait du désavantage à emmagasiner l’énergie dans une batterie et à l’en emprunter en suite. En réalité il n’en est pas ainsi. En régime normal, c’est-à-dire lorsque les machines fournissent juste autant de courant qu’il en est dépensé dans le circuit extérieur, la batterie ne joue que le rôle d’un coupleur. 11 e'Xiste à chaque instant une série de circuits qui laissent traverser le courant alternatif fourni par les machines en parallèle et l’envoient directement dans la canalisation, sans qu’il ait été trans-
- formé préalablement en énergie chimique. Une petite fraction de l’énergie totale seulement subit un emmagasinement temporaire. Cette fraction est d’autant plus faible que le nombre des génératrices et celui des appareils d’utilisation est plus grand.
- Un avantage considérable de cette disposition me semble résider dans la non obligation de chercher dans la construction des machines à courants alternatifs un nombre d’alternativités déterminé. On pourrait choisir celui-ci beaucoup plus petit et arriver ainsi à une meilleure utilisation du champ magnétique. On pourrait avec cela s’attendre à une élévation du rendement de ces machines, ce qui pourrait compenser en grande partie les pertes occasionnées par le commutateur.
- Pour obtenir dans le réseau extérieur le nombre d’alternativités exigé, on n’a qu’à faire tourner les appareils de prise de courant à une grande vitesse. On peut dire que la batterie forme ainsi un transformateur d’une nouvelle sorte. Elle transforme des courants alternatifs d’un petit nombre d’alternativités provenant des machines, en courants alternatifs de plus grande fréquence utilisés à l’extérieur.
- J’espère que ces indications suffiront à donner une idée générale de la multiplicité des applications que peut trouver ie nouveau procédé. Il sera, c'est du moins ce que je crois, d’une importance considérable pour le développement futur de l’électrotechnique.
- En terminant je ferai observer que ce n’est qu’en se basant sur des expériences étendues que l’on pourra former un jugement concluant sur la valeur pratique de ma méthode. Si je n’ai pas attendu la fin de ces essais pour livrer cette méthode à la publicité, c’est parce que ce dont j’ai parlé aujourd’hui est exclusivement ma propriété. J’ai voulu séparer ces considérations théoriques des résultats que fourniront les essais pratiques et la réalisation de l’idée, chose dont le mérite sera à attribuer à d’autres que moi.
- M. de Dolivo-Dobroïvols/iy élève contre le système de M. Fœppl les quelques objections suivantes.
- 11 ne peut tout d’abord se faire une ODinion exacte du mérite pratique des nombreux contacts par frottement au commutateur et aux balais. Mais il désire appeler l’attention sur quelques difficultés de principe.
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- M. Fœppl disait que les éléments placés au milieu de la batterie, éléments chargés plus longtemps que ceux des extrémités, devraient être choisis de plus grande capacité. Or, les contacts mobiles proportionnent le nombre d’éléments à la différence de potentiel, mais comme le maximum du courant ne correspond pas toujours avec le maximum de la différence de potentiel, il est à prévoir que les éléments travailleront d’une façon tout à fait irrégulière, notamment lorsque la batterie Se déchargera dans des appareils à self-induction, comme des transformateurs, des moteurs et d’autres. Ceci est un inconvénient très grave du système, car les accumulateurs ne sont durables que dans des conditions déterminées de charge et de décharge.
- Une deuxième objection est la suivante : l’em-magasinement du courant alternatif doit avoir pour but principal de rendre la batterie apte à renvoyer le coûtant à un moment quelconque dans la canalisation. Cela nécessite une force électromotrice plus grande que celle que la batterie doit posséder pendant la charge. La disposition qui a été décrite ne permet pas cette opération. Un couplage des éléments serait dans le cas présent au moins incompréhensible. On serait donc obligé d’ajouter au moteur synchrone un appareil d’induction réglable et élevant le potentiel. Cela rend la chose plus compliquée, et surtout plus dangereuse, si l’on emploie des courants à iooo ou 2000 volts. Cette dernière difficulté peut, il est vrai, être tournée au moyen de transformateurs particuliers, mais le rendement en est diminué.
- De plus, les méthodes appliquées ou seulement proposées ayant pour but la charge des accumu lateurs au moyen du courant alternatif ne sont pas tellement mauvaises que l’on soit obligé d’en chercher d’autres. M. Fœppl disait lui-même que l’on pouvait employer pour cet usage un moteur à courants alternatifs actionnant une dynamo à courant continu. Ce procédé n’est pas si onéreux qu’on ne puisse l’employer. On peut, du reste, le perfectionner et le simplifier dans nombre de cas, en employant une seule machine à induit double. On a ainsi l’avantage essentiel de la réversibilité, le décalage de la phase ne produisant aucune irrégularité dans le régime.
- Enfin, l’orateur désire savoir si M. Fœppl a prévu dans son système le décalage du courant par rapport au potentiel, et s’il en a tenu compte.
- Ce décalage, très variable et montant quelquefois jusqu’à 90°, peut rendre le système complètement illusoire.
- M. Fœppl répond que le décalage ne peut avoir d’influence sur la praticabilité du procédé. Car le décalage se manifeste aussi au petit moteur auxiliaire qui actionne le coupleur.
- Quant aux variations des divers éléments, la batterie tend elle-même à s’équilibrer en s’adaptant aux variations de la courbe du potentiel.
- A. H.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur les équations fondamentales de l’électrodynamique pour les corps immobiles, par H. Hertz (>).
- ÉTAT STATIONNAIRE
- Dans les corps mauvais conducteurs, lorsque l’état du mouvement stationnaire ou permanent est établi, on a les mêmes conditions que pour l’état statique. Dans les bons conducteurs, que nous considérons dans ce chapitre, pour plus de simplicité, comme corps isotropes, les équations 977, <)b et ge prennent la forme :
- cVL _ elY _ dY d$~° dX d Z
- d^-J-x^0 ">a
- dY _ciX 2_
- dx d y ~ ° dM d N
- -r—--;— = 4 7t A U
- dy d y nîN dL
- j----= 4 u Ao
- dx d
- dL rfM
- -,---— = 4 it Aie
- d y dx ^
- ii = X (X — X') v = X (Y — Y') w = X (Z
- 15 b
- — Z') \\ c
- En différentîant successivement les équations 15 b, par rapport à *, y, ç, et additionnant nous obtenons l’équation :
- d a dx
- , dv . dv>
- + d~y + dTK = 0)
- 15 d
- (*) La Lumière Électrique, 26 juillet 1890, p. 188.
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-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 2^0
- qui vers toute surface où le courant varie brusquement, prend la forme :
- (»I> — m) cos (n, x) 4- (t'j — t’i) cos (II, y)
- + (w-ï — ici) cos (11, {'/ = 0 15c
- Si nous ajoutons les équations 15 d et 15 e aux équations 15 a et i'j c, nous obtenons un système qui ne contient que les forces électriques. Ce système peut donc être traité sans tenir compte des forces magnétiques et nous donner la théorie de la répartition du courant. Une fois que les composantes du courant électrique u, v, w, sont trouvées, la considération des équations 15 b, nous donne facilement les forces magnétiques exercées par ce courant.
- 15. Distribution d'un courant permanent. — 11 résulte des équation i5 a, que les forces électriques, même dans l’intérieur d’un conducteur parcouru par le courant, peuvent être représentées par les dérivées prises en signe contraire d’une fonction y : le potentiel, déterminé par cette condition qui doit être satisfaite en tous les points :
- A la surface de séparation de deux conducteurs hétérogènes cette équations prend la forme suivante :
- &'). - >" (n), - - »!X,Î -11 x''> ™ <” *>
- '5 g
- ~ 0-i Y'a — >.1 Yh) cos (h, y) - (/.. Z'o — >., Z'i)cos (n, ç)
- A la surface de séparation d’un bon conducteur et d'un mauvais conducteur, on a :
- — X' cos (h, x) — Y' cos (II, y) — Z' cos (n, ?). 15 /> du.
- L’ensemble de ces conditions détermine « d’une manière précise pourtout l’intérieur d'un conducteur, mais à une constante arbitraire près. Dans le cas d’un conducteur homogène les équations 15 15 g, 15 b et 15 i prennent les formes les plus simples :
- if = 0 pour l’intérieur du conducteur,
- ).i (jfjjJ = ® 'a séparation de deux conducteurs,
- “ = o à la séparation d’un conducteur et d'un mauvais conducteur,
- 71 — 92 = 71,2 vers une surface où agit une force électro-motrice.
- Toutes les équations que nous avons obtenues nous permettent de résoudre le problème de la distribution du courant dans un conducteur à trois dimensions.
- L’emploi de ces équations est très facile dans le cas de conducteurs à deux dimensions, c’est-à-dire de conducteurs plans et dans le cas de conducteurs linéaires. Par ce moyen, nous obtiendrions aisément la définition de la résistance, la loi de Ohm pour les conducteurs fermés, les principes de Kirchoff pour les conducteurs en dérivation et tous les autres principes déterminant la répartition d’un courant permanent.
- 16. Courant permanent de force magnétique. — Maintenant que nous connaissons enfin les composantes ti, v, w du courant électrique, nous déterminerons de la manière la plus rapide les forces magnétiques excitées L, M, N en nous servant de grandeurs auxiliaires : les composantes de la quantité nommée potentiel vecteur et qui sont :
- t, w ^J~dr.
- Les intégrations sont supposées étendues à tout l’espace. Fn vertu des conditions de l’état stationnaire nous avons :
- A ces équations de condition s’ajoutent encore d’après le huitième chapitre, la condition qui a lieu vers une surface de contact où la force électromotrice est infinie ;
- fi
- . 72 = j(x cos (n,x) + Y cos (11,y) + Z cos (n,{)jdii
- ma j(x!cos (n,x) + Y'cos (n,y)-\- U cos (n^î^dii 15i
- d U , rfV , d W dx + dy + -rff = 0
- Posons maintenant :
- L = A
- M = A
- N = A
- (dy _d w\ \rf f dj)
- A/W _ rfU\
- \ dx d{/
- /rfU _ rfV\ \c(y d x)
- 16 a
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- Ces valeurs de L, M, N donnent la solution des équations 15 b, elles satisfont à :
- rfL dM. rf N _
- dx *" dy d{ ~~ °*
- Si ces forces L, M, N diffèrent des forces réellement existantes, ces deux sortes de forces satisfont cependant aux conditions des forces dans le magnétisme statique et peuvent être considérées comme ces dernières, ce qui ne veut pas dire que le magnétisme actuel ne puisse être reproduit par le courant qui l’a déjà formé.
- Si, en particulier il n’y a pas de magnétisme statique préexistant dans le corps considéré, les expressions données pour L, M, N donnent les valeurs exactes des forces magnétiques.
- Pour les conducteurs linéaires seulement, désignons la force ou l’intensité du courant par/; nous pouvons alors dans les valeurs de U, V, W remplacer les expressions udx, vd-r, wdt par les expressions idx, idy, idz où dx, dy, d% représentent les projections sur trois axes rectangulaires de l’élément de courant ds. Les intégrations doivent être prises sur tout le pourtour du conducteur.
- Si nous regardons la force magnétique produite par le courant total comme la somme des actions exercées par chaque élément de courant, nous pourrons obtenir facilement l’action de l’élément de courant idx sur le point x', y’, ^ par une décomposition convenable et admissible de nos intégrales. Pour plus de simplicité, supposons que le point x',y', ^ soit sur le plan desx^v et que l’élément de courant passe par l’origine des axes coordonnés ; nous avons alors :
- L = o M = o
- Ces formules représentent l’expression de la règle d'Ampère et de la loi de Biot et Savait.
- En vertu des équations 15 b, partout où les quantités tt, v, w s’annulent, c’est-à-dire partout en dehors du conducteur traversé par le courant, les valeurs trouvées pour les forces doivent avoir un potentiel ^ dont les dérivées prises en signe contraires sont égales à ces forces. Si les forces sont engendrées par un seul courant linéaire
- J fermé, le potentiel peut être représenté par la j forme :
- fO
- •b = — A»,/ -j— do> + constante. r ° du ’
- où dw désigne l’élément d’une surface quelconque limitée par le pourtour du courant, n une longueur prise sur la normale à cette surface ; l’intégration est prise sur toute l’étendue de la surface limitée par le courant. Nous considérons comme positif le côté de la surface, d’où la direction positive du courant paraît tourner dans le sens des aiguilles d’une montre. Par des transformations connues d’intégrales, les dérivées prises en signe contraire de l’expression indiquée pour sont, en général, transformées dans les formes données pour L, M, N ; ces dérivées sont donc partout en dehors du courant même, finies et continues, et si la valeur partielle de donnée par l’intégrale devient discontinue vers la surface o>, on peut rendre à la valeur totale de ]/ la continuité nécessaire en ne regardant pas la constante comme absolument déterminée mais en l’augmentant de 41: Ai, à chaque passage à travers la surface w. Le potentiel t|/ a donc une infinité de valeurs en un même point puisqu’il varie de 4 -xi chaque fois que nous revenons au point de départ après avoir contourné une partie du courant.
- L’expression de l’intégrale contenue dans la valeur de <b comporte avec elle différentes significations. On peut, en premier lieu, la considérer comme le potentiel d'une couche double magnétique. En partant de ce point de vue, nous arri vons à la théorie du magnétisme d’Ampère.
- On peut, d’un autre côté, considérer avec Gauss la valeur de cette intégrale en un point déterminé comme l’angle sphérique sous lequel le courant est vu de ce point.
- Cette secondeconsidération nous permet d’énoncer avec exactitude la proposition suivante : La valeur de l’intégrale en un point donné est égal au nombre des lignes de force partant d’un pôle égal à l’unité situé en ce point et coupant la surface limitée par le courant.
- Les différentes valeurs du potentiel non seulement en différents points mais aussi en un point donné peuvent être reliées ensemble par cet énoncé : La différence de ces valeurs en deux points est égale au produit de Ai par le nombre de lignes de force qui coupent le courant dans
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- une direction déterminée lorsqu’un pôle égal à l’unité va d’un point à l’autre par un chemin absolument quelconque.
- La dernière signification est celle qui est la plus conforme à nos idées, aussi elle nous permet, après avoir rappelé les leçons des chapitres 12 et 14, de déduire les unes des autres les conclusions suivantes. Premièrement, le travail mécanique nécessaire pour amener un pôle d’aimant ou même un système magnétique invariable à proximité d’un courant linéaire maintenu constant, est évalué au produit de la constante A, de l’intensité du courant et du nombre de lignes de force du pôle ou du système, coupant pendant le mouvement le courant dans une direction déterminée. Secondement, le travail mécanique qui doit être dépensé pour déplacer un courant maintenu constant à l’intérieur d’un champ magnétique quelconque, est égal au produit de la constante A, de l’intensité du courant et du nombre de lignes de force qui sont coupées par le courant pendant son déplacement.
- Enfin, le travail mécanique qui doit être dépensé pour déplacer le courant 1, maintenu constant, dans le voisinage du courant 2, maintenu aussi constant, est égal au produit de la constante A, de l'intensité du courant 1 et du nombre de lignes de force magnétiques du courant 2, qui pendant le mouvement sont coupées par le courant i,
- De même on peut dire avec autant d’exactitude que ce travail est égal au produit de la constante A, de l’intensité du courant 2 et du nombre de lignes de force du courant 1, qui pendant le déplacement sont coupées par le courant 2. Ces deux propositions conduisent au même résultat ; en effet, le produit de l’intensité d’un courant par le nombre de lignes de force d’un autre courant coupées par le premier se représente par une expression symétrique par rapport aux deux courants. Si les valeurs de i, d s sont relatives au courant 1 et celles de i', d s', U', V', W', L', W, N' au courant 2, le produit de A i et du nombre de lignes de force du courant 2 coupées par le courant 1 est alors égal à :
- A i J" [L' cos (11,x) -f M' cos (u.y) + N' cos (u,{)] dm = )cos b (~^— cos (">)’)
- + -----~dii) C0S (W’^ | dm = — A2 if U' cos (s,x) 4- V' cos (s,y) 4- W' cos (.*,£)) ds
- =-AV,'//
- cos (s,x) cos (s',x) 4- cos fs;’) cos (s1,y) 4- cos cos (s',£)
- ds d.
- = — A2 ii' Jds ds1.
- Dans la dernière intégrale, e désigne l’angle que forment entre eux dans l'espace les deux éléments de courant. On voit maintenant que les expressions obtenues sont symétriques par rapport aux deux courants. On sait, que la variation de ces expressions du produit de A2 i i' par le potentiel de Neumann existant entre deux courants représente le travail nécessaire pour le déplacement mutuel de ces deux courants fermés et par conséquent la valeur de la force motrice qui a lieu entre les conducteurs à l’état de repos. On sait aussi que cette proposition contient tout ce qu’on peut dire avec sûreté à l’égard des forces motrices qui s’exercent entre les courants.
- Calculons maintenant l’énergie magnétique d’un volume donné, dans lequel sont réparties les composantes u, v, w du courant permanent et la densité magnétique invariable m, en faisant la supposition restrictive qu’il ne se trouve aucun corps magnétisable dans le volume considéré. Désignons par tf. le potentiel de magnétisme m, nous obte-
- nons alors pour l’énergie les formes suivantes :
- J- f (L2 + M2 -h N2) d T
- O TU
- _ jA r \. (dV _ <AV _ i_ dty\ (£W d U i rf.'A “ 8* J } U { dy A dx) + M ^ dx ~ d ç A dy)
- =“ - A2 J" (U;/ 4- Vi’ 4" vVîc) rft 4- | f i/ m d t,
- et dans le cas de courants linéaires :
- 1 AO /’/’'• i' COS E , . . , 1 /•
- = 3 A' JJ —7— ds (h + ;/'f m dy.
- Dans la première partie de cette forme, l’intégration, aussi bien celle par rapport à d s que celle par rapport à d s' doit être étendue à tout le
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- pourtour des courants. Il ressort de cette dernière forme que l’énergie magnétique d’un volume donné ne varie pas par le déplacement d’aimants invariables et de courants invariables, les uns contre les autres.
- Le travail mécanique dépensé pour produire de tels mouvements ne trouve donc pas sa compensation dans la variation de l’énergie magnétique du volume, comme dans le cas du déplacement de deux aimants invariables l’un contre l’autre; nous devons cependant retrouver sous une forme quelconque d’énergie le travail employé.
- 11 ressort en outre de la dernière expression de l’énergie, que le travail mécanique consommé pour produire le déplacement de courants maintenus constants les uns contre les autres, est égal à la valeur absolue de la variation d’énergie de l’espace.
- Mais la considération des signes montre que cette variation ne se fait pas dans un sens tej qu’elle puisse être considérée comme étant la compensation de l’énergie magnétique perdue; elle se fait au contraire dans le sens opposé. Nous devons donc dans ce cas, retrouver quelque part, le double de la quantité de travail produite parles forces mécaniques pendant les déplacements relatifs des courants. Ces transformations d’énergie seront exposées à la fin du chapitre suivant.
- PHÉNOMÈNES DYNAMIQUES
- Jusqu’à présent, parmi la grande variété de formes possibles de l’état variable il n’y a qu’un petit groupe de phénomènes qui aient été observés. Nous considérerons ce groupe sans vouloir en embrasser toute l’étendue par une division systématique.
- 17. Induction dans un circuit fermé. — Dans un champ magnétique variable et sn conséquence des équations 9 a. il doit nécessairement se propager des forces électriques. Ces forces sont en général très faibles parce qu’elles contiennent un faible facteur, la constante A ; la perception de ces forces n’est donc possible que par le courant qu’elles engendrent dans un circuit fermé ou bien parce que leurs actions s’ajoutent dans un long circuit linéaire presque fermé.
- Les actions qui dans les recherches peuvent être mesurées nous donnent toujours l’action intégrale
- de la force électrique dans un circuit fermé, c’est-à-dire l’intégrale :
- f(Xdx + Y (I f + Z do
- prise sur une ligne revenant à son point de départ. D’après une transformation d’intégrales déjà employée, cette intégrale prise sur une ligne est égale à l’intégrale suivante prise sur toute l’étendue d’une surface :
- m-%) +$
- , s , tdX
- COS («, X) + ( -
- d-I\
- Vf d x] j cos (//, O ( d «>.
- dX d y
- CO s (h, y)
- Cette formule signifie que la force électromotrice excitée dans un fil conducteur fermé est égal au produit de la constante A et de la variation, pendant l’unité de temps, du nombre de lignes de force magnétiques coupant le circuit induit. Si en particulier l’induction est produite par un courant fermé variable, et qu’il n'y ait dans le voisinage aucun corps magnétisable, la force électromotrice engendrée est alors égale, d’après les résultats du chapitre précédent, au produit de A2, de la dérivée par rapport au temps de l’intensité du courant inducteur et du potentiel de Neumann relatif aux deux circuits considérés.
- Ces principes, dont le premier est le plus général, embrassent dans leurs conséquences, tous les phénomènes d’induction qui ont été observés dans des conducteurs immobiles.
- En principe, l’induction dans des conducteurs en mouvement sort du domaine où nous limitons les recherches présentes.. Cependant s’il s’agit de conducteurs linéaires, nous pouvons ramener cette forme de l’induction à l’induction dans des conducteurs immobiles, à l’aide du principe suivant : Pour que la force électromotrice excitée dans un circuit donné ait la même valeur, que la variation du champ magnétique ambiant soit produite par le mouvement de corps pondérables ou qu’elle soit produite par des phénomènes purement électromagnétiques, il suffit que ces variations soient égales.
- Par suite de ce principe et de ce que nous avons dit précédemment, la force électrique induite dans un circuit en mouvement est égale au produit de A et du nombre de ligne de forces magnétiques qui pendant l’unité de temps et dans une direction donnée sont [coupées par le circuit considéré.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le produit de cette force électrique et de l'intensité du courant dans le conducteur en mouvement, représente d’après le chapitre 11, le travail chimique ou thermique engendré par l’induction dans le circuit.
- Ce même travail d’après les résultats des chapitres précédents, est égal en tenant compte du signe au travail mécanique produit par les forces mouvantes extérieures. Par conséquent, si un courant maintenu constant se meut dans le voisinage d’un aimant fixe, le travail mécanique dépensé est exactement compensé par l’énergie thermique et chimique engendrée dans le circuit, attendu que l’énergie magnétique du système n’a pas changé. Si au contraire un courant maintenu constant se meut dans le voisinage d’un autre courant maintenu également constant, l’énergie thermique et chimique apparaissant dans l’un des circuits compense le travail mécanique consommé; l’énergie àpparaissant dans l’autre circuit compense la diminution de l’énergie magnétique du champ. En d’autres termes la somme de l’énergie produite compense exactement la somme de l’énergie détruite.
- l’optique les mouvements électrodynamiques qui sont périodiques par rapport au temps et dont la période ne dépasse pas une très petite fraction de seconde dont nous pouvons évaluer la limite supérieure à environ i/i ooooooooo.
- Aucun des moyens à l’aide desquels nous pouvons percevoir de tels mouvements ne nous permet d’y reconnaître l’existence de forces électriques et magnétiques ; nous n’avons la perception que des relations géométriques sur la propagation de ces mouvements dans des directions différentes et avec des intensités variables. Nous limiterons donc à ces relations géométriques l’exposition mathématique de ces phénomènes. Nous éliminerons une des deux sortes de force et nous poursuivrons l’étude des phénomènes produits par l’autre espèce de force ; il est d’ailleurs indifférent de considérer l’une ou l’autre de ces forces.
- En nous restreignant aux mauvais conducteurs isotropes et homogènes, nous obtenons par élimination, dans les équations 4 a et 4 b, d’abord des forces électriques, ensuite des forces magnétiques, les équations suivantes :
- 18. Courants non fermés. — L’étendue de ce sujet est en apparence la plus grande de toutes, car il embrasse tous les problèmes que nous ne pouvons considérer comme cas particuliers des autres sujets. Pourtant, en ayant égara aux expériences réellement possibles, ce sujet est le plus pauvre de tous.
- Les oscillations qui se produisent dans les appareils d’induction ouverts ou après la décharge des bouteilles de Leyde peuvent être étudiées avec une approximation suffisante à l’aide des principes des chapitres précédents ; à proprement parler les ondes électriques et les oscillations des courtes ondes qui n’ont encore que peu attiré l’attention appartiennent donc à ce chapitre. Nous remarquerons qu’une division de la force électrique en une force électrostatique et une force électrodynamique dans ces problèmes généraux n’apporte avec elle ni une signification physique claire et précise, ni une utilité mathématique de quelque valeur; c’est pour cela que nous négligeons ce mode d’étude par apposition avec les autres modes d’étude plus commodes et plus féconds.
- 19. Mouvement de la lumière dans les corps isotropes. — Nous reléguons dans le domaine de
- a» L A .
- *£!* riF = àL A* e (A ^ = AM
- A2 £ y. d x ^
- d t*
- d2 N dt2 :
- AN
- d'M , ri N
- i ça
- A* AV
- A £ ^ ri/2 — AX ri2 Y
- Ai^ riF=AY ri2 7
- A'^dT> =AZ riX , riY , ri Z + lh + d~\ =
- ri x
- 19b
- Les solutions de ces équations sont évidemment des mouvements périodiques qui en même temps sont des solutions des équations 4 a et 4 b. Chacun des deux systèmes d’équations 19a et 19 b montre la possibilité d’ondes transversales et l’impossibilité d’ondes longitudinales ; chaque système donne pour la vitesse des ondes possibles
- la valeur et Peut servir à l’explication des
- phénomènes de propagation rectiligne, de ré-
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- flexion, d’interférence dans la lumière naturelle et dans la lumière polarisée et des différentes sortes de polarisation. En revenant aux équations 4 a et 4h nous voyons qu’en chaque point d’une onde plane les directions des forces électriques et magnétiques simultanées sont perpendiculaires l’une à l’autre.
- Supposons que le plan de séparation de deux mauvais conducteurs homogènes et isotropes se confonde avec le plan de xy ; par suite de ce que nous avons vu dans le chapitre 8 et par suite de cette circonstance que nous ne considérons que des mouvements périodiques, nous avons les équations de condition :
- L, = La Xi = x2
- Mi - Ma Yi = Ya
- (il Ni = |a2 N2 £1 Zi = ea Za
- Chacun de ces systèmes d'équations qui ont lieu à la surface de séparation de deux corps, joint au système qui a lieu pour leur intérieur donnent les lois de la réflexion, de la réfraction et de la réflexion totale, c’est-à-dire les principes fondamentaux de l’optique géométrique. Chacun de ces systèmes laisse aussi apercevoir que les intensités des ondes réfléchies et des ondes réfractées dépendent du plan de polarisation ; ils donnent pour cette relation, aussi bien que pour le retard de phase des ondes réfléchies totalement, les •formules de Fresnel.
- Si pour obtenir ces formules nous partons des équations des forces électriques: 19 b et 19 d, nous suivrons alors une méthode analogue à celle de Fresnel. Si au contraire, nous utilisons les équations des forces magnétiques 19 æ et 19 c, nous nous approcherons de la voie suivie par Neumann pour obtenir les formules de Fresnel. A notre point de vue, non seulement ces deux méthodes doivent conduire au même but mais aussi elles peuvent être décrites avec la même autorité. Comme dans les phénomènes de réflexion réellement observés, les forces électriques et magnétiques n’ont pas entièrement le même effet et que les deux méthodes paraissent conduire à des résultats différents nous dirons que pour tous les corps étudiés à ce point de vue, la constante de magnétisation est voisine de l’unité pendant que la constante diélectrique varie énormément suivant les corps, qu’en conséquence les propriétés électriques des corps sont celles qui déterminent surtout les propriétés optiques.
- Si le plan des xy est formé par la surface située entre un mauvaisconducteuret unconducteurpar-fait, nous avons alors pour ce plan les équations :
- N — o X = 0 Y = o
- Ces équations jointes à celles qui ont lieu pour l’intérieur du mauvais conducteur, montrent que la réflexion est totale quels que soient l’angle d’incidence et l'azimut du plan de polarisation.
- On sait que les conducteurs réellement existants tiennent le milieu entre les mauvais conducteurs et les conducteurs parfaits, c’est pourquoi la réflexion à leur surface doit être intermédiaire entre la réflexion totale et la réflexion sur les corps transparents. Comme la réflexion métallique se comporte de la même façon que cette réflexion intermédiaire, nous pouvons en conclure qu’elle est très bien représentée par nos équations.
- Quant aux phénomènes de dispersion, nous avons déjà dit dans le premier chapitre qu’ils n’étaient pas du ressort de notre travail, comme exigeant au moins deux grandeurs électriques ou deux grandeurs magnétiques pour être définis.
- 20. Optique des cristaux. — Nous ne considérons les mouvements lumineux qu’à l’intérieur de cristaux homogènes et parfaitement transparents, et nous faisons la supposition que les axes de symétrie de l’énergie électrique se confondent avec les axes de symétrie de l’énergie magnétique.
- Menons les axes coordonnés parallèlement à ces axes de symétrie confondus, et pour plus de simplicité remplaçons les'expressions :
- £11, £22, £33, |A11, |A22, [I.33
- par
- £1, £2, £3, (Al, |A2, (A3-
- Les équations 5 a et 5 b prennent forme :
- ci L _ d Z _ d Y
- A dt dy d{
- 4M _dX d Z
- A t*2 dt d x
- 4N _ d Y __ dX
- A 113 dt dx d y
- A ei dX _4M _ 4 N
- A dt ~ dï dy
- d Y d N d L
- A e2 dt d x d{
- A d Z _ 4L 4M
- £3 dt. ~~ dy d x
- alors la
- 20 a
- 20 b
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- :24Ô
- Ces équations peuvent être intégrées dans l’hypothèse d’ondes planes de lumière polarisée rec-tilignement. Nous pouvons énoncer maintenant cette proposition : La force magnétique est perpendiculaire à la polarisation électrique et la force électrique à la polarisation magnétique. La direction des deux forces est en général en dehors du plan de l’onde et l’inverse a lieu pour la direction des deux polarisations. La direction perpendiculaire aux deux polarisations est par conséquent la normale à l’onde; la direction perpendiculaire aux deux forces est, d’après le chapitre 11, celle de la propagation de l’énergie ; en optique cette dernière direction se nomme la direction du rayon lumineux. A chaque position donnée de la normale à l’onde correspond en général deux ondes possibles, de polarisation différente, ayant chacune un rayon lumineux se propageant avec une vitesse et dans une direction particulières.
- Si à un instant donné nous considérons l’origine des axes coordonnés comme le point de départ d’ondes planes correspondant à toutes les positions possibles de la normale à l’onde, au bout de l’unité de temps, ces ondes planes seront l’enveloppe, d'une surface nommée la surface d’onde. Chaque onde plane est tangente à la surface d’onde au point où cette surface est percée par le rayon relatif à cette onde plane.
- Nous trouvons pour représenter cette surface enveloppée l’équation :
- (*+ai+q (x2
- Vi £2 £3/ \r*-l t« 1^3/ £1|M\£2H3
- Y_j____________________________!V
- 2\S1 (A3 £3 (Al/ £3 |A3\êl |A2 £2 |A|/T
- ëTiia
- £3 1*2
- I
- el£2£3l*U,-i!*3
- La surface représentée par cette équation étant du quatrième degré, elle coupe les plans coordonnés suivant deux ellipses. Dans un des plans coordonnés les deux ellipses se coupent en quatre points qui sont quatre points ombilicaux de la surface; dans les deux autres plans une des ellipses est toujours entourée par l’autre ; ceci a lieu quelles que soient les valeurs de e et de [*.
- Dans tous les cristaux réellement existants les valeurs de [a1} \yz et [j.3 sont, avec une grande approximation égales à l’unité ; dans ce cas la forme de l’équation générale se réduit à celle de la surface d’onde donnée par Fresnel et une des deux ellipses formées par l’intersection de la surface avec les plans coordonnés se réduit toujours à un cercle. ;
- On sait que la considération de la surface d’onde et de ses différentes formes est liée dans beaucoup de cas à l’explication de la double réfraction, de la réflexion à la surface des cristaux et d’un grand nombre de phénomènes d’interférence observés dans les cristaux. Certains phénomènes de l’optique des cristaux ne peuvent en aucune façon être représentés par une seule grandeur dirigée électrique et une seule grandeur dirigée magnétique; ces phénomènes sortent donc évidemment du domaine de notre théorie.
- Nous avons épuisé, depuis le chapitre 17, l’énumération des phénomènes de l’état variable dont l’importance a été une occasion de développement de notre théorie.
- A. Chassy.
- Appareil pour la démonstration du mode d’action du téléphone, par le D' I,. Grunmach^).
- Voici un appareil que j’ai employé dans mon travail déjà publié (IViedm. Ann., t. XIV, p. 113 ; 1881) sur la rotation électromagnétique du plan de polarisation de la chaleur rayonnante. 11 peut servir à démontrer le mode u’action du téléphone. Une tige, munie d’une poignée, est supportée par deux pivots, de telle sorte qu’il suffit de vaincre un léger frottement pour la déplacer facilement dans le sens de la longueur ; l’autre bout de la tige porte une plaque de bois entaillée cir-culairement; des plaques de fer, d’épaisseur différente, sont assujetties dans l’entaille par un anneau. Pour que l’on puisse faire varier la grandeur du déplacement de la tige, l'un des pivots peut se déplacer dans une rainure de la table et être arrêté où l'on veut par deux vis, tandis qu’une vis micrométrique traversant le pivot sert à mesurer exactement la grandeur du déplacement de la tige. Au-dessous de la plaque de fer se trouve une spirale dans l’ouverture de laquelle est fixée un fort aimant.
- Si les bouts de la spirale sont reliés avec un galvanomètre, il se produit un courant d’induction dans cette spirale toutes les fois que l’on approche ou que l’on éloigne la plaque de fer, et l’on peut mesurer l’intensité de ce courant par la grandeur de la déviation de l’aiguille du galvanomètre. Ces courants d’induction correspondent à ceux qui, dans le téléphone, sont produits par la membrane vibrante. C. B.
- (l) Repertorium der Physik, t, XXVI, 4' fascicule; 1890.
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- 347
- FAITS DIVERS
- Le Figaro nous apprend qu’il s'est formé en Italie, sous la présidence de M, Voila, un comité dans le but d’élever un monument à notre compatriote Gaulard à Monzo, c’est-à-diie dans la localité meme où ont eu lieu en 1884 les expériences sur les transformateurs dont il est l’inventeur. C’est par La Lumière Électrique que ces expériences, dont la portée est si grande, ont été pour la première fois signalées, dans le compte-rendu de l’Exposition italienne tenue à Turin. Les ingénieurs chargés de l'appréciation des résultats de ce concours ont décerné à. M. Gaulard une grande médaille d’or. Malheureusement tout le monde n’a point été aussi juste à son égard.
- L’histoire des tribulations de M. Gaulard et de la catastrophe qui a abrégé ses jouis a été écrite dans une publication spéciale par M. Uppenborn, un de nos collaborateurs.
- Nous nous associons de grand cneur à une manifestation aussi honorable pour ceux qui en prennent l’initiative que pour la mémoire du savant infortuné à qui l’on rend cette justice éclatante.
- La Morgan Engineering Company, d’Alliance (Ohic), a adopté une mesure que nous aimerions à voir suivre par les autres sociétés électriques.
- Elle a pour but de préserver les ouvriers occupés sur telle ou telle partie du réseau contre la mise en marche accidentelle des dynamos.
- Dans la salle des machines se trouve un tableau contenant autant de fiches numérotées qu’il y a de circuits distincts desservis par la station. Quand un ouvrier doit manier les câbles de l’un des réseaux, il emporte avec lui la fiche correspondant**, qu’il remettra à sa place à son retour à l’usine. Il suffit donc de jeter un coup-d’ceil sur ce tableau pour connaître les circuits dans lesquels on peut sans danger lancer le courant.
- On sait qu’en attachant une plaque métallique au pôle convenable d’une pile on arrive à augmenter dans une proportion prodigieuse l’action de l’eau acidulée dans laquelle elle plonge. Si on établit des réserves à l’aide de matières grasses, on a vu que l’on produit aisément des aspérités telles que celles qu’on détermine par des moyens mécaniques à la surface rugueuse d’une râpe ou d’une lime.
- Cette propriété fondamentale des métaux électriques est, paraît-il, employée avec succès à Berlin, pour accélérer et régulariser la gravure à l’eau-forte. Le Journal du papier de cette ville nous apprend qu’on est parvenu à produire des gravures excellentes en se servant de la planche comme d’une électrode.
- Les parties mises à nu étaient constamment dépolarisées par l’électrisation, les bulles d’hydrogène ne s’y attachent
- pas et l’action marche d’une façon parfaitement régulière. On n’a besoin ni de brosser la plaque, ni de l’agiter; on peut compter d’une façon absolue sur l’action régulatrice de l’électricité.
- Nous devons signaler à Paris une tentative d’introduction des courants alternatifs employés sur une vaste échelle. La Compagnie de Ferranti vient de faire appel au crédit public pour exploiter un secteur dont elle a reçu la concession, et qui comprend la plus grande partie du quartier Latin.
- Jusqu’ici les courants alternatifs n’étaient employés que dans une très faible portion du service de l’usine municipale des Halles, et de celle du Palais-Royal.
- Les journaux électriques d’Angleterre donnent le résumé du projet du chemin de fer métropolitain sur lequel le Conseil municipal est appelé à délibérer en ce moment. Aucun d’eux n’a encore fait de remarque importante.
- Le nouveau réseau sera à grande traction, de manière que les machines et les trains venant des provinces puissent traverser la capitale. Ce système est l’exclusion absolue de l'électricité comme moyen de traction. Elle ne servira que pour l’éclairage des galeries.
- Est-ce que ce système ne peut pas être considéré comme un anachronisme, à un moment où presque toutes les grandes villes du monde s’efforcent d’introduire la traction électrique dans leurs rues? A Londres, où l’on croit devoir creuser une nouvelle voie souterraine, n’est-ce pas à l'électricité que l’on s’adresse comme force motrice?
- En employant ainsi l’électricité on peut creuser les tunnels à une grande profondeur et respecter tous les objets qui couvrent la surface d’une métropole. Les maisons, les pavés des rues et même les arbres des squares seront respectés. 11 n’y a que la baguette de la fée électrique qui puisse accomplir tous ces prodiges. Si 011 néglige d’y avoir recours on s’interdit soi-même toute amélioration sérieuse.
- XJElelürotechnischù An^eiger nous apprend que la. Société générale d’électricité a notifié son intention d’établir le transport de 500 chevaux à 175 kilomètres de distance, lors de l’Exposition universelle de Francfort. Le point de départ serait Laufter, sur le Necker.
- Cependant, il faut que la Société de l’Exposition prenne à sa charge la construction de la ligne, qui sera constituée avec un fil de 5 millimètres de diamètre suspendu sur des poteaux.
- Plusieurs journaux mènent grand tapage en ce moment, à propos de prétendus phénomènes de transfert de maladies nerveuses. Ces effets extraordinaires auraient été obtenus à l’aide de l’application de l’aimant dans les hôpitaux, où l’on donne des représentations stymagtiques.J
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- II n'est pas hors de propos de faire remarquer, au sujet de ces expériences, que lors de la condamnation du magne£ tisme par l’Académie des sciences, il a été prouvé que l'aimant ne peut pas liii-mémer exercer aucun effet surl’écono-mie animale.
- En effet, aucune des somnambules produites pendant l’enquête n'a pu arriver à distinguer un pôle positif d'un pôle négatif, lorsque les opérateurs ont pris les précautions nécessaires pour ne pas être le jouet d’un tour de prestidigitation exécuté avec plus ou moins d’adresse. L’aimant n’agit qu’à l’état dynamique par les phénomènes d’induction que produit son mouvement sur des fils conducteurs ou sur des masses de fer. Il ne peut y avoir rien de fondé dans les allégations contraires. Les effets exhibés sont l’effet de l’imagination ou du compérage.
- C’est par la publicité donnée à de semblables expériences qu’on arrive à troubler la conscience publique. On permet aux avocats d’agir sur l’esprit des jurés. C’est ainsi qu’on les voit, comme il est arrivé dans la session de juillet de la cour d’assises du Pas-de-Calais, acquitter des assassins qu’on avait trouvés nantis des objets volés, couverts du sang de leur victime, et qui même dans leur trouble avaient commencé par s'avouer coupables.
- Diverses applications du celluloïde ont été faites en éreclri-cité; on a mis à profit son grand pouvoir isolant, et la facilité avec laquelle il se moule. Il est donc intéressant de connaître les points principaux de cette fabrication, dont les produits ont fait de nombreuses industries en dehors de l’appareillage électrique.
- Du papier,du vieux chiffon, et en général toute cellulosè à bon marché, sont d’abord épurés grossièrement, puis transformés en pyroxyline par immersion dans un mélange convenable d’acide sulfurique et d’acide nitrique. La masse est ensuite débarrassée de l’excès d’acides par un lavage prolongé, puis comprimée à la presse hydraulique jusqu'à complète dessication.
- A partir de cet instant le produit est très inflammable, et il peut provoquer des explosions terribles par inflammation spontanée. Les blocs qui sortent de la presse sont réduits en menus fragments, mélangés de camphre et d’huiles essentielles, comprimées à nouveau et passées entre des cylindres chauds.
- La fabrication est terminée, et c'est ce produit, que l’on a coloré diversement suivant sa destination, qui sera moulé à chaud et fournira les objets de formes si variées que l'on connaît. C’est un isolant parfait, mais il a l’inconvénient de jouer à la chaleur et d’être très inflammable.
- Dans une usine de la Havane* on vient de monter des épurateurs qui agissent simultanément par osmose et élec-trolyse.
- Les fers sont placé» dans les compartiments du milieu
- d’une série de bacs disposés en gradins, et divisés chacun en trois parties au moyen de deux cloisons poreuses. Les compartiments extrêmes de chaque bac sont remplis d’eau et contiennent des plaques de charbon reliées au pôle négatif d’une dynamo. Le pôle positif communique avec d’autres plaques de charbon immergées dans le jus sucré.
- Les jus se purifient des sels qu’ils renferment au furet à mesure que l’eau s’en charge de plus en plus.
- Il paraîtrait que l’adjonction du courant électrique activerait l’operation, et ce fait peut s’expliquer par un transport mécanique facilitant l'échange par osmose à travers les cloisons poreuses.
- Voici quelques faits montrant que les membres du fameux syndicat du cuivre n’avaient point, ainsi que nous l’avons déjà fait remarquer, spécules sur une augmentation tout à fait chimérique dans la consommation universelle. Sous certains points de vue on pourrait dire que, grâce à l’électricité, nous sortons de l’âge de fer, pour entrer dans celui du cuivre.
- Le Tramcript, de Boston, rapporte que la Compagnie Edison a enfoui, depuis juin 1886 jusqu’en juin 1889, 265 tonnes de cuivre de 1000 kilogrammes dans les rues de Boston, et que dans les 12 derniers mois elle a enseveli autant, de sorte qu'elle en possède actuellement 530 tonnes.
- Le réseau de la Compagnie téléphonique de la Nouvelle-Angleterre pesait 260 tonnes à la fin de 1889. Le poids consommé par la Compagnie américaine est évalué à 900 tonnes.
- Mais le plu» avide consommateur de conducteurs en cuivre est la Compagnie Thomson-Houston, avec ses chemins de fer électriques. En effet, on estime le poids des conducteurs à une moyenne de 8000 kilogrammes par kilomètre. La Compagnie estime avoir consommé en deux ans 718000 kilogrammes.
- Le Tramcript termine son article en citant une maison de Boston qui fabrique des conducteurs isolés, et qui chaque année recouvre i 500000 kilogrammes de fil. Est-il utile d’ajouter que, déjà effrayante, cette consommation va en augmentant tous les jours ?
- Dans un orage qui a éclaté vers le 20 juillet à Southamp-ton, la foudre a frappé le mât du pavillon de la bibliothèque publique. Le bruit a été terrible, la secousse très violente et l’on a constaté que beaucoup de morceaux de bois avaient volé dans tous les sens. Il n'y a point eu d’accidents de personnes, mais une panique épouvantable s'est emparée de tous les habitants. Un voisin dit avoir vu la foudre descendre du ciel, comme il arrive souvent dans des conditions semblables.
- Les théories imaginées depuis quelques années à propos des paratonnerres ont eu pour résultat de diminuer la confiance qu’inspiraient à juste titre ces appareils. Il serait à désirer que la question fût étudiée de nouveau, surtout à Pa_ ris, où la Tour Eiffel donne des facilités si remarquables. Malheureusement le Bureau central, qui appartient à I’obser*
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- vatoire de la dernière plate-forme, a laissé la tige de fer qui j la termine en communication métallique continue avec la masse de la Tour et n’a point encore pris de mesure pour déterminer les variations du potentiel de Taira cette altitude.
- La Société séismique de Tokio vient de s’occuper de cette électricité atmosphérique si singulièrement négligée en France. Dans une de ses dernières séances, le professeur Milne a présenté des diagrammes démontrant, suivant lui, que dans tous les tremblements de terre dans la capitale du Japon on constate que l’air s’électrise négativement d’une façon soudaine, et que cett2 électricité met quelques heures à se dissiper dans l'espace.
- Nous avons vu essayer un procédé électrique de retaillage des limes qui nous paraissait suspect, et nous avons reconnu qu’il était excellent. Proposé récemment à la Société d’En-couragement par M. Personne, il consiste à immerger la lime usée, préalablement nettoyée et dégraissée à la potasse dans une solution de
- 6 grammes d’acide azotique à 36“,
- 3 — d’acide sulfurique,
- 100 — d’eau.
- La lime étant reliée par un fil de cuivre à un charbon de cornue immergé aussi dans le liquide acide, le tout constitue une pile, et, chose curieuse, les parties creuses sont seulement attaquées par l’acide, les arêtes vives de la lime semblent se recouvrir de gaz (hydrogène ou composés oxygènes de l’azote) qui les préserve de l’action de l’acide.
- Le Génie civil du 12 juillet a reproduit la figure d’un appareil employé aux ateliers du ministère de la guerre permettant le retaillage simultané de douze limes.
- Éclairage Électrique
- Le bureau central de la police à Londres, au Thames Em-bankment, est éclairé par l’électricité. Il y a 1260 lampes à incandescence. Pour avoir une sécurité complète, on y a placé deux circuits entièrement distincts, sans parler d’une batterie d’accumulateurs qui peut, au besoin, faire marcher 200 lampes pendant 9 heures.
- Les plans de cette grande installation sont deM. A.-A. Campbell Swinton.
- Il est question, en Saxe, d’un projet sans précédents, pour lequel une concession est demandée au Gouvernement. Il s’agirait d’établir à Hænich, localité au sud de Dresde, une immense usine d’électricité, qui fournirait le courant à haute tension, pour l’éclairage et la force motrice, à 168 petites villes et localités situées dans le périmètre compris entre Meissen, Freiberg, Pirna, Schandau, Sebnitz et Radeberg.
- La El mer A. Spcrry C% de Chicago, construit pour une compagnie de photographie de la même ville, une Jampe à arc de 40000 bougies, dont les charbons n’auront pas moins de 25 millimètres de diamètre. On compte pouvoir, avec cette lampe, prendre en 1/5 de seconde des clichés de 0,91 sur 0,60 mètre.
- Un changement survenu dans h presse spéciale montrera mieux que de longs raisonnements le progrès de l’industrie électrique. Le World, de Londres, a acquis le Ga{ and
- Water Review, qui s’occupait aussi d’électricité.
- Mais ce n’est pas pour convertir cet organe à la nécessité de garantir l’industrie gaziète contre toute alliance adultère, c’est poui montrer à toutes les compagnies d’hydrogène carboné qu’elles doivent changer leur fusil d’épaule, et prêcher aux sœurs de la Compagnie parisienne la nécessité de se mettre en tête de l’éclairage électrique.
- On s’occupe beaucoup en ce moment à Londres des expériences de M. Saunderson, qui se propose de concilier l'électricité et le gaz d’une façon bien plus complète en les employant simultanément dans un même éclairage. Dans les lampes de ce système mixte il n’y a que le pôle supérieur qui soit en charbon. Le pôle inférieur est composé par une mèche d’amiante qui plonge dans un hydrocarbure liquide, donnant naturellement naissance à des émanations gazeuses pendant tout le temps que le courant passe.
- Les essais ont lieu dans une des principales gares de Londres, et VElcctrical Engineer prétend qu’ils sont très satisfaisants, que la quantité de lumière produite est très grande, en tenant compte de l’énergie produite. L’emploi de l’hydrocarbure produirait donc une économie importante.
- Nous aurons prochainement communication de résultats photométriques permettant d’apprécier numériquement les résultats obtenus par une sorte de mariage auquel on était loin de s’attendre.
- La municipalité de la ville de Sofia a décide de substituer la lumière électrique au gaz à très bref délai. Les travaux vont être mis en adjudication.
- Les mesures prises pour l’extension de l’éclairage électrique en Angleterre donnent naissance à une série de difficultés des plus curieuses.
- Une compagnie avait demandé l’autorisation de construire une station unique pour deux districts limitrophes dans les environs de Manchester. Mais une fois les formalités accomplies, les deux conseils municipaux ont cessé de s’entendre, et il est probable qu’ils ne tomberont d’accord que pour une seule chose, demander au Parlement d’annuler l’autorisation
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- qui a été obtenue, non sans peine, du Bureau du commerce, à titre provisoire.
- Une compagnie électrique avait obtenu un ordre provisoire pour l’éclairage-de Coatbridge, petite ville d’Ecosse, et demandait au Parlement de donner à son titre une sanction définitive. Mais la Compagnie du gaz de Coatbridge voyant que la ville lui échappait, imagina de s’opposer au bill, prétendant qu’elle voulait éclairer électriquement la ville, et demandait une adjudication publique avec cahier des charges. Le Parlement a eu le bon sens de renvoyer ces électiiciens de la dernière heure.
- Le Conseil municipal de Leamington, capitale du War-wickshire, a reçu presque simultanément les offres de trois compagnies d’éclairage. 11 les a mises toutes trois d’accord, en déclarant que ce serait la ville qui établirait à ses trais l’éclairage électrique.
- Le Conseil municipal de Chiswick, quartier excentrique de l’agglomération londonnienne, a agi de même en présence de demandes analogues.
- Mais des incidents véritablement épiques sont ceux qui se sont produits à Barusley. Boileau n’a rien trouvé de mieux dans son Lutrin.
- Le Conseil municipal de cette petite ville avait ormé une demande pour un ordre provisoire, et poursuivi devant le Parlement la transformation en ordre définitif. Mais au moment d’être au comble de leurs vœux les conseillers de Barusley prirent peur. Us craignirent que les dépenses ne fussent trop fortes. En conséquence, ils arrêtèrent les frais de leur demande, et ils rédigèrent un cahier des charges pour donner la concession de l’éclairage électrique à une compagnie. Mais au moment où la résolution allait être adoptée un alderman se leva et proposa de faire acheter l’usine à gaz par la ville. C’est seulement si la Compagnie gazière refusait de se laisser acheter à un prix raisonnable, que ce fin politique se rallierait à la lumière électrique.
- Cette motion imprévue ne passa pas, mais elle parut assez sérieuse pour que le Conseil municipal s’ajournât à quinzaine pour en délibérer avec plus de maturité.
- Télégraphie et Téléphonie
- Un journal électrique d’outre-Rhin nous apprend qu’il y a maintenant en Allemagne un rival de M. Edison. M. Siese-gang a imaginé un téléphone dans lequel l’inscription a lieu de la façon ordinaire, mais il n'en est pas de même de la reproduction. Il engendre de nouveau les mots à l’aide de circuits dont il fait varier la conductibilité et qu’il recueille dans un téléphone.
- N Nous ne pensons pas que cette nouvelle invention empêche les compagnies concessionnaires d’Edison de dormir, quelque intéressante que puisse être l'expérience au point de vue théorique. En effet, il est fort important de savoir qu'en faisant varier systématiquement la longueur du circuit métallique parcouru par un courant voltaïque on peut reproduire les diverses influences d ?. la parole humaine.
- Nous comprenons donc peu le dédain avec lequel les journaux américains parlent des résultats obtenus par M. Siese-gang sans avoir assisté à l’expérience.
- La Compagnie nationale des téléphones anglais continue à compléter son réseau de communication entre les grandes villes.
- On nous apprend cette semaine que Londres est rattaché à Liverpool et Manchester à Birmingham. Cette compagnie a obtenu, comme oh le sait, une concession du Gouvernement anglais, sous condition de verser une partie du prix de la recette dans les mains du post-master général.
- Le Parlement d’Angleterre n’a plus à se préoccuper de voter des crédits pour l’établissement de lignes nouvelles. Nous saurons bientôt par les résultats d’une exploitation considérable, quel est le système le plus avantageux pour le Trésor et pour les abonnés eux-mêmes.
- Le Gouvernement vient de déposer sur le bureau de la Chambre un projet de loi portant ouverture d’un crédit de 400000 francs pour l’installation d’un nouveau câble entre la France et l’Angleterre.
- Depuis longtemps le trafic entre les deux pays s’accroît dans des proportions considérables. La pose d’un nouveau câble est donc devenue indispensable.
- Les deux pays ont voulu profiter de cette circonstance pour établir une communication téléphonique entre Paris et Londres.
- Des essais nombreux ont démontré que ces communications étaient, sinon impossibles, au moins très défectueuses avec les câbles anglais. D’un commun accord, les services télégraphiques français et anglais ont adopté un nouveau système de fil.
- L’achat et la pose de ce nouveau fil entraîneront une dépense de 210000 francs, supportée à frais communs pai la France et par l’Angleterre.
- Pour que l'installation téléphonique fût complète, il importait de relier les deux extrémités du câble, à Londres et à Paris, à des fils de bronze pareils à ceux déjà employés notamment entre Paris et Marseille.
- Les Anglais ont déjà commencé les travaux. Pour la pose de deux de ces fils entre Sangatte (point d’atterrissement près de Calais) et Paris, le ministre demande un nouveau crédit de 295000 franc?, qui viendra s’ajouter à celui de 400000 francs porté au projet de loi.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris $\, boulevard des Italiens, 31,
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- La Lumière Electrique
- ; Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XII* ANNÉE (TOME XXXVII) SAMEDI 9 AOUT 1890 No 32
- SOMMAIRE — Applications de l’électricité aux chemins de fer; Cossmann.— Sur la conductibilité électrique des gaz et des vapeurs; Jean Luvini.—Le stéréorama de la Tour Eiffel; W. de Fonvielle. — Les expériences de Francfort; F. Uppenborn.
- — Les téléphpnes; Gustave Richard. — Chronique et revue de li presse industrielle: Le rendement du transformateur, par Calvin Humphrey et William Powell. — Fabrication de la céruse par électrolyse. — Appareillage électrique. — Le réseau des lignes télégraphiques souterraines de l’Allemagne. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la déposition électrique du platine, par W.-H. Vahl. — Sur les oscillations électriques dans les conducteurs rectilignes, par Stefan.
- — Sur le résidu électrique, par H. Muraoka. — Dosage électrolytique du palladium, par Edgar Smith et Harry Keller. — Faits divers.
- EXPOSITION UNIVERSELLE DE 188g
- APPLICATIONS DE L’ELECTRICITE AUX CHEMINS DE FER
- APPAREILS exposés par la compagnie de l’est
- Remise à l’heure des horloges à grande distance par l'intermédiaire des fils télégraphiques
- Depuis longtemps déjà, les régulateurs placés en différents points de la gare de Paris sont remis à l’heure électriquement par la grande horloge de la façade. Cette régulation s’opère une fois par heure, suivant le système de MM. Redier et G. Tresea, qui corrige seulement l’avance, mais qui a l’avantage de ne. pas demander de modification de rouage. En principe, ce système consiste à arrêter l’échappement de l’horloge si elle a de l’avance, tout en laissant le pendule continuer ses oscillations; cet arrêt de l’échappement a pour durée la valeur de l’avance qu’avait prise l’horloge ; dès que l’échappement est rendu libre, le pendule agit de nouveau sur le rouage et l’horloge reprend sa marche.
- Ce système ayant donné d’assez bons résultats, on a eu l'idée de l'appliquer à grande distance. En effet, il a paru qu’il suffisait, en se servant des fils télégraphiques, d’envoyer un courant dans des horloges placées à Troyes et à Vesoul pour les remettre à la même heure que celle de Paris. Cet emprunt des tils ne devait causer aucune gêne au service des dépêches puisque sa durée devait être très courte (5' toutes les 12 heures). Toutefois, l’application n’était pas sans entraîner quelques complications dans les organes; voici comment le problème a été résolu par le service télégraphique de la Compagnie de l’Est.
- 11 s’agissait tout d’abord de réaliser l’isolement des appareils télégraphiques et la mise en communication des horloges avec la ligne pendant 5' toutes les 12 heures; on ne pouvait songer à faire manœuvrer un commutateur par les agents des gares, qui auraient le plus souvent oublié cette manœuvre, et c’est aux horloges elles-mêmes qu’on a demandé cette communication automatique. Voici comment :
- Commutateur. — Chaque horloge est munie d’un commutateur consistant en un électro-aimant sur l’armature duquel Sont fixés deux ressorts isolés l’un de l’autre et reliés aux fils de ligne; en temps normal (c’est-à-dire lorsque
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- aucun courant ne traverse l’électro) les ressorts sont au contact de deux butoirs reliés au poste télégraphique ; dans ces conditions, les courants cheminant dans les fils de ligne sont dirigés sur le poste télégraphique et l’échange des dépêches peut s’effectuer ; mais si un organe spécial mu par l’horloge et dont nous parlerons plus loin vient à fermer le circuit d’une pile locale sur l’électro, l’armature entraînera les deux ressorts qui quitteront les premiers butoirs et viendront au contact des deux autres qui sont en communication avec l’organe de remise à l’heure. Le poste télégraphique se trouvera alors isolé des lignes qui seront affectées au service de l’horloge tant
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- ' que l’armature sera attirée, c’est-à-dire tant que le courant de la pile locale circulera dans l’électro.
- Le courant de la pile locale est fermé sur l’élec-tro-aimant par l'intermédiaire d’un levier venant au contact d’un ressort ; ce levier est actionné par un système de limaçons montés sur la roue de cadran et sur la chaussée du mouvement de l’horloge ; le contact produit dure 5 minutes, c’est-à-dire 3’ avant 12 heures et 2' après 12 heures.
- Horloge distributrice. — C’est une horloge spéciale, placée à Paris et parfaitement régularisée, q-ui remet à l’heure les horloges du réseau. A cet effet, elle a été munie des organes représentés figure 1.
- La roue R fait un tour en une heure; la goupille g agira donc toutes les heures sur les
- leviers a et b destinés à fermer le circuit de la pile P sur la ligne télégraphique ; mais, ainsi t|ue l’examen de la figure 1 le démontre, ce circuit ne pourra être complété qu’autant que l’armatufè A du commutateur E sera venue au contact du butoir h. Or, l’attraction de cette armature Ai par l’électro E, ne peut avoir lieu que toutefe les 12 heures, parce que le circuit de la pile P# Vie peut être fermé que par l’intermédiaire dll levier C et du ressort r’, et que les leviers d et d sont commandés par le limaçon porté $ür.' la roue S, laquelle fait un tour en 12 heures. ,
- Ainsi les leviers c et d ont pour fonctibh de fermer et d'ouvrir le circuit de la pile P' ^ur l’électro E, c’est-à-dire de mettre pendant 5 minutes la ligne télégraphique en commuriicatjlon avec l’horloge, de façon à permettre à cette dernière d’envoyer par l’intermédiaire des léviers a, et b un courant qui, parcourant la ligne, trdverspra les organes électriques des horloges placées $ur différents points du réseau. Nous verrons comment ce courant qui dure 60", agit pour remettre bes horloges à la même heure que l’horloge régulatrice placée à Paris. '
- L’ensemble des deux leviers a, b et d’un ressort r constitue le contact ou commutateur système Madeleine ; ce commutateur permet de fer-met et d’ouvrir un circuit à un moment précis’ et pendant une durée déterminée. Son fonctionnement est le suivant : la goupille g (fig. 1) copi-mence par soulever les deux leviers dont les bças ont une longueur un peu différente ; la roue et par suite, la goupille g continuant leur mouvement, le levier b, dont le bras est le plus court, échappe le premier et vient tomber sur le butoir B en se mettant au contact du ressort r ; 60" après, le levier a échappe à son tour, pt, comme son extrémité est garnie d’une matière isolante i, et que sa longueur est un peu plps grande que celle du levier b, en tombant, il écarte le ressort r du levier b et interrompt le courant. Après un tour complet de la roue R, le même effet se reproduit, les deux leviers sont soulevés par la goupille g et retombent l’un après l’autre à bo" d’intervalle.
- Le fonctionnement du commutateur dépendant de la roue S est absolument le même ; mais lés leviers sont remontés et lâchés par un limaçon au lieu d’être mus par une goupille.
- L’horloge distributrice, quoique ayant upe marche très régulière, a été pour plus de sûreté
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- reliée électriquement à la grande horloge de la gare de Paris; elle est donc elle-même remise à l’heure de la même façon que les horloges du réseau, qu’elle commande à son tour. La seule différence consiste en ce que l’horloge distributrice est régularisée toutes les heures, tandis que, comme nous l’avons dit plus haut, les horloges du réseau ne le sont que toutes les 12 heures.
- Horloges du réseau ou réceptrices. — Ces horloges sont du type habituellement employé dans les gares, avec cette différence qu’elles ne sont pas pourvues de grand cadran extérieur.
- Chacune de ces horloges comporte le commutateur décrit plus haut. Ce commutateur est actionné par une pile locale de la même façon que celui de l’horloge distributrice.
- Comme nous l'avons déjà dit, le système de
- Fig. 2
- remise à l’heure consiste à arrêter la roue d’échappement, de telle sorte que le balancier continue à osciller librement indépendamment du rouage. L’horloge doit être réglée de manière à ne jamais retarder; on s’arrange donc pour lui donner une tendance à l’avance.
- C’est à n h. 59' que l’horloge distributrice envoie un courant d’une durée de 60" qui, par conséquent, cesse à 12 heures; le courant traverse l’électro E (fig. 2) et tend à attirer l’armature A; mais cette dernière ne pourra obéir à cette attraction que lorsque le bras- de levier B sera tombé dans l’encoche du limaçon C, c’est-à-dire lorsque l’horloge à régler marquera juste 12 heures; dès que l’armature pourra s’approcher de l’électro E, elle entraînera le levier B' qui retiendra par son crochet la goupille g fixée sur la fourchette F, cette dernière se trouvera donc arrêtée et l’horloge restera à 12 heures, jusqu’à ce que le courant cessant de passer dans l’électro E, le ressort R
- relève l’armature et dégage la goupille à ce moment précis, l’horloge distributrice et les horloges à régler marqueront toutes 12 heures, et ces dernières se remettront en marche puisque leur balancier, dont les oscillations n’auront pas cessé, aura de nouveau action sur la fourchette F, il sera dégagé.
- On voit que les dispositions prises ne permettent de corriger qu’une avance de 60" toutes les 12 heures, c’est-à-dire de deux minutes par jour; mais cette limite est plus que suffisante, car les horloges qui varieraient davantage seraient retirées du service.
- Commutateur de sûreté. — Puisqu’on emprunte la ligne télégraphique, il faut avant tout que, dans le cas d’arrêt ou de dérangement de l’horloge, les communications ne soient pas interrompues.
- On n’a donc pas relié directement les lignes aux
- armatures A (fig. 1) ; cette relation est établie par l’intermédiaire du commutateur (fig. 3).
- Cet appareil consiste essentiellement en une roue R en matière isolante, portant sur sa circonférence des lames métalliquës destinées à établir des communications entre les divers frotteurs qui appuient dessus. En temps normal, les lignes se trouyenten communication avec le poste télégraphique par l’intermédiaire du commutateur (fig. 1), mais si, au moyen d’une manivelle, on fait faire un huitième de tour à la roue R (fig. sj, les lignes se trouvent mises en relation directe avec le poste télégraphique, et le commutateur (fig. 1) est isolé du circuit. Comme cet apparêil (fig. 3) ne doit servir qu’en cas d’arrêt ou d’avarie aux horloges, la manivelle est maintenue par un scellé qu’on brise en cas de besoin en justifiant de la nécessité.
- La figure 4 donne le schéma général des communications électriques nécessaires pour la réali-
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- sation du système de remise à l’heure par l’électricité, en employant les fils télégraphiques.
- Distribution de l’heure par Vélectricité.
- Les appareils exposés par la Compagnie de l’Est consistent en un distributeur et un récepteur électriques ; ces appareils sont destinés à actionner surtout les grands cadrans placés souvent loin de l’horloge qui les commande ; dans ces conditions, rétablissement et l’entretien des transmissions
- sont coûteux et en outre la bonne marche de l’hor-peut être compromise.
- D'un autre côté, la distribution électrique permet, dans certaines gares, d’actionner plusieurs cadrans par un régulateur de moyenne dimension alors que la transmission mécanique exigerait une très grosse horloge ; on peut donc réaliser parfois une économie notable par l'emploi de l’électricité.
- Jusqu’ici on a généralement fait usage de piles au sulfate de cuivre pour actionner les cadrans
- électriques, il nous a paru préférable d’employer-des piles Leclanché, dont l’entretien est beaucoup plus facile et plus économique. 11 a fallu pour cela réduire le nombre et la durée des contacts et faire usage de bobines plus résistantes que celles qui sont ordinairement adoptées pour les horlages électriques.
- Les contacts sont envoyés toutes les 30 secondes et ont une durée d’environ 1 seconde à 1 seconde 1/4; il y a donc 120 contacts émis pendant I heure, et 2880 contacts en 24 heures. La pile ne sera à circuit fermé que pendant 3 600 secondes ou une heure seulement. Dans ces conditions, la
- pi'.e-Leclanché se comporte très bien, car la période de repos étant très longue par rapport à celle de travail, la dépolarisation peut s’effectuer normalement.
- Distributeur. — Le distributeur repose sur un principe essentiellement nouveau ; les contacts sont établis pour l’échappement lui-même et n’empruntent aucune force au mouvement.
- Cet échappement est du système dit à chevilles-, la roue d’échappement porte 30 chevilles et fait un tour en une minute; sur l’une de ses faces se trouvent implantées, perpendiculairement à son
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- plan, 28 chevilles; sur l’autre face se trouvent les deux dernières chevilles qui sont situées à l’extrémité d’un même, diamètre ; le système d’échappement est double, 14 des 28 chevilles placées sur la première face de la roue passent alternativement entre les branches du premier échappement ; à la double oscillation suivante du pendule, les branches du second échappement agissent sur une des deux chevilles placées sur la seconde face de la roue, puis le premier échappement reprend les 14 chevilles suivantes, et ainsi de suite.
- Ainsi donc, le pendule actionne deux échappements calés sur le même arbre et dont l’un bat dans le vide quand l’autre est. en prise avec les chevilles ; si l’on conçoit alors :
- l° Que l’une des branches du second échappement soit montée sur une pièce isolante et qu’elle soit reliée à l’un dés pôles d’une pile;
- 2e Que le massif du mouvement d’horlogerie soit raccordé à un fil de ligne, chaque fois que cet échappement rencontrera une des chevilles de la seconde face de la roue, il fermera le circuit de la la pile sur la ligne pendant tout le temps qu’il sera en prise avec cette cheville; les deux chevilles de la seconde face étant aux extrémités d’un même diamètre et la roue faisant un tour en une minute, il y aura deux contacts par minute, soit un toutes les 30 secondes.
- Récepteur. — Le récepteur ou compteur électro-chronométrique qui complète lesystème emprunte forcément les dispositions générales depuis longtemps étudiées pour ce genre d’appareil; il présente cependant quelques particularités nouvelles.
- Ce récepteur est constitué par une roue à rochet de 120 dents sur laquelle agissent 3 cliquets.
- Deux de ces cliquets sont montés sur l’armature de l’électro-aimantdit cliquet d'avancement qui est articulé sur l’armature et équilibré par un contrepoids. Lorsque l’armature est attirée sous l’action du courant, ce cliquet recule par rapport à la roue à rochet et vient se mettre en prise avec la dent précédant celle qu’il vient de quitter; lorsque le courant cesse et que l’armature s’éloigne de l’élec-tro, le cliquet, en reprenant sa position première, fait avancer la roue d'une dent.
- Comme le distributeur envoie un courant toutes les 30 secondes et que la roue a 120 dents, celle-ci fera un tour complet en une heure ; lorsque le
- premier cliquet est au repos, il appuie son extrémité recourbée contre la pointe d’une vis calante; de cette façon, tout mouvement du rochet est impossible si un courant électrique n’intervient pas.
- Le second cliquet, fixé aussi sur l’armature, sert à empêcher les mouvements du rochet pendant le débrayage du premier cliquet, c’est-à-dire lorsque le courant passe dans l’électro; ce second cliquet suit exactement les mouvements de l’armature dont il est solidaire et vient se placer entre deux dents pendant le passage du courant ; l’armature en se retirant entraîne ce cliquet et permet alors l’avancement du rochet,
- Ainsi donc, le premier cliquet a deux fonc-fions :
- i° Il fait avancer le rochet ;
- 20 II s’oppose au déplacement en avant du rochet pendant les interruptions du courant,
- Le deuxième cliquet s’oppose au déplacement en avant du rochet pendant le passage du courant.
- Quant au troisième cliquet, il pivote entre platines et a pour fonction de s’opposer au déplacement en arrière du rochet pendant les passages aussi bien que pendant les interruptions du courant.
- La roue à rochet est donc toujours calée et ne peut jamais avancer que lorsqu’il y a établissement et ensuite rupture de courant; cet avancement ne peut être que d’une dent à la fois. Ce calage est très important, car le vent ne peut pas faire avancer ni rétrograder les aiguilles.
- Dans ce nouvel appareil, on a évité l’emploi de ressorts ; l’armature et les cliquets sont équilibrés par des contrepoids, ce qui rend impossible le déréglage.
- En raison du calage qu’on a recherché et obtenu, il a fallu monter le rochet d’une manière spéciale pour pouvoir remettre à l’heure les cadrans. A cet effet, le rochet est monté à frottement doux sur son axe et reçoit un cliquet qui est en prise avec une petite roue dentée fixée sur l’arbre de conduite de l’horloge. Pour remettre l’horloge à l’heure, il suffit alors de soulever le cliquet et de faire tourner la roue dentée.
- Les appareils de distribution exposés ont été construits dans l’atelier du service télégraphique de la Compagnie de l’Est.
- Cossmann,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- SUR LA
- "CONDUCTIBILITÉ ÉLECTRIQUE DES GAZ ET DES VAPEURS
- Dès le mois de septembre 1886 (J), nous avons publié un mémoire sur cette question, dans lequel, par des expériences que tout le monde peut facilement répéter, nous croyons avoir démontré, (plusieurs personnes l’ont cru avec nous) que la déperdition de l’électricité des conducteurs isolés dans les gaz ou dans les vapeurs n’est pas due à la conductibilité de ces fluides, mais àTimperfec-tion de l’isolement et aux décharges silencieuses disruptives ou convectives dues aux poussières de l’espace.
- Malgré la simplicité de notre démonstration et l’accord des résultats avec ceux d’autres expérimentateurs, il y eut pourtant des savants qui, tout en admettant la justesse de nos expériences, ne crurent pas pouvoir admettre nos conclusions. Edlund (2) s’est trouvé le premier dans ce nombre, et plus tard le professeur Guglielmo (3).
- Ce dernier, considérant les expériences de sir W. Thomson, de M. Blake et les nôtres comme peu convaincantes dans le cas d’électricité à potentiel élevé, a fait de nouvelles expériences qui l’auraient conduit à conclure que l’air humide commence à conduiie l’électricité dès que le potentiel de celle-ci est supérieur à 600 volts.
- Nous avons répondu à M. Edlund (4), et nous n’aurions pas répondu, à M. Guglielmo, si la conclusion qu’il a tirée de nos expériences ne tendait pas à faire revivre dans l’opinion de quelques-uns l’erreur que la grande majorité des physiciens a reconnue et abandonnée à jamais, et si elle n’avait pas servi de base pour infirmer la théorie que nous avons donnée de l’origine de l’électricité atmosphérique.
- En effet, voici ce qu'écrit M. G. Davy (5) dans
- (!) Voir La Lumière Électrique, L’Eleclricità de Milan, et Luvini Contribution à la Météorologie électrique, 1888, chez MM. Gauthier-Villars à Paris, et chez J. B. Paravia, Turin, Milan, Florence et Rome.
- P) La Lumière Électrique, t. XXIII, p. 531, et Bulletin 0Ofversigt) des travaux de l’Académie des Sc. de Suède, décembre 1886.
- (3> Atii délia Accad. dclle Sc. di Torino, t. XXII, 1887.
- (*) La Lumière Électrique, 1887, L’Electricité, id., et Co;;-ribution à la Met. Electr, p. 17.
- (/’) Revue Internationale de l’Electricité, 2c mai 1889, p. 379. |
- une de ses revues sur les travaux relatifs à l’électricité de l’atmosphère : « D’ailleurs on ne voit pas très bien l’atmosphère comparée, quant à la conductibilité, à une machine pourvue de conducteurs et d’isolateurs. La théorie de M. Luvini manque donc par la base, et de plus, elle est presque entièrement détruite par les derniers travaux de M. Guglielmo à l'Université royale de Sassari ; il assure que pour un potentiel supérieur a 600 volts la déperdition dans l’air humide est plus forte que dans l’air sec et d’autant plus grande que le potentiel est plus élevé et la vapeur d’eau plus voisine du point de saturation. »
- Dans les conditions d’expérience où le professeur Guglielmo s’est mis, il ne pouvait pas arriver à d’autres résultats ; mais il n’a pas considéré les conclusions que les grands maîtres qui l'ont procédé ds ns ce genre de recherches, tels que Faraday, Matteucci, Warren de la Rue, etc. ont déduites d’expériences semblables. Ces savants ont étudié la déperdition de l’électricité dans les gaz et dans les vapeurs; mais ils se sont bien gardés de conclure que ces fluides sont conducteurs.
- Les expériences de M. Guglielmo n’ont pas la portée qu’il a voulu leur attribuer, et pour le démontrer il me suffira de lui dire que nous venons de répéter, avec les mêmes appareils, dans la même localité et dans les mêmes conditions, nos expériences de 1886, et que non seulement nous avons obtenu les mêmes résultats, maisque, ayant mesuré la distance de décharge entre la sphère de laiton de 5 centimètres de diamètre et des conducteurs de formes différentes, nous avons trouvé que cette distance variait entre 1 rois et cinq millimètres, et nous avons pu conclure que, dans le cas de nos expériences, le potentiel électrique oscillait entre 12 000 et 20000 volts, ce qui est quelque chose de plus que 600 volts.
- Nous pensons bien que cela doit suffire pour convaincre MM. Davy et Guglielmo. Pourtant nous nous permettrons encore de .soumettre à leur considération les conclusions auxquelles des observateurs bien connus sont arrivés par des expériences sur le passage de l’électricité à travers les gaz.
- Voici les conclusions de Gaugain^) : « i° L’électricité ne peut pas se transmettre à travers l’air, même humide, dans les conditions de température et de pression ordinaires; 20 Dans certains
- (*) Comptes rendus, séance, du 26 avril 1880.
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- 57
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- cas l’électricité peut se transmettre à travers l’air par voie de décharge disruptive lente et obscure; j'attribue l’inconstance des résultats aux poussières ou filaments qui viennent accidentellement s’attacher aux surfaces des disques. »
- Warren de la Rue et Hugo W. Muller (!) : « La décharge dans un tube à gaz raréfié ne diffère pas de celle qui a lieu dans l’air ou les autres gaz à la pression atmosphérique; elle n’est pas un courant dans l’acceptation ordinaire de ce terme, mais une décharge disruptive, les molécules des gaz effectuant un transport de l’électrisation. »
- M. Wiedemann (2) : « La décharge, ou plutôt la série de décharges que l’on a étudiée ne peut pas être assimilée à un courant électrique ; l’air plus ou moins raréfié et les valeurs n'offrent pas de résistance dans le sens électrodynamique de ce mot. Une certaine charge est nécessaire sur chaque électrode pour que la décharge ait lieu; cette limite atteinte, les molécules gazeuses sont chassées loin de l’électrode et emportent avec elles l’électricité dont elles étaient chargées. »
- MM. Wiedemann et Kuhlmann (s) : « Le courant qui le traverse (le gaz) est toujours discontinu même pour les pressions les plus faibles, même lorsque l’électricité est fournie par une source constante. »
- M. Warburg (4) : «En amenant l’air et l’acide carbonique à une tension d’une démi-atmosphère, on trouve tout d’abord une déperdition plus forte qu’elle ne le sera lorsque le gaz sera resté longtemps dans la balance....Dans le second cas les
- poussières sont en partie déposées. Ce dépôt doit être plus rapide dans l’air raréfié et dans l’hydrogène que dans l’air atmosphérique. »
- M. Nahrwold (5) : « Lorsque l’air était nouvellement introduit dans l’appareil, il pouvait être chargé fortement au moyen de la tige isolée ; l'électromètre marquait jusqu’à 97 millimètres, tandis que le lendemain, des décharges identiques
- (*) Comptes rendus, t. 86, p. 1074 (1878). (*) Journal de physique 1876, p. 479.
- (*) Journal de physique, 1872, p. 250,
- (*•) Journal de physique, 1872, p. 229.
- (*)• Journal de physique, 1879, p. 105.
- à celles de la veille ne produisaient plus, l’air étant le même, que des déviations de 20 à 30 millimètres. La forte électrisation obtenue tout d’abord était due à la poussière en suspension dans l’air, et qui s’était déposée peu à peu sur les parois. E.n effet on obtenait de nouveau d’aussi fortes déviations que le premier jour en soulevant la poussière par un moyen mécanique. »
- La plupart des auteurs qui ont étudié les phénomènes actino-électriques, tels que MM. Stoie-tow, Righi, Blondlot, Bichat, etc. ont reconnu et admettent que le passage de l’électricité à travers l'air par l’action de la lumière se fait par convection. Si à l’air ordinaire en repos, par exemple, on substitue un courant d’air sec entre le grillage et le plateau, le flux électrique, par l'action actini-que, devient plus intense. Appliquant à ce fait la logique de certains auteurs qui ont fait des expériences par la déperdition de l’électricité, on devrait conclure que l’air sec en mouvement est plus conducteur que l’air ordinaire en repos.
- Quant à M. Davy qui ne voit pas très bien « l’atmosphère comparée, quant à la conductibilité, à une machine pourvue de conducteurs et d’isolateurs », nous lui ferons observer que nous n’avons encore fait une telle comparaison. Si M. Davy entend parler de la machine hypothétique de Spallanzani, laquelle, pour se charger d’électricité, exigeait toujours un temps déterminé (* (*•)), nous lui ferons remarquer que dans cette machine il ne s’agit ni de conductibilité, ni de conducteurs. Voici tout ce que nous avons dit :
- « Si nous voulons comparer cette machine (de Spallanzani) à celle de Ramsden, nous trouvons les coussins dans l’air humide et le disque dans les aiguilles de glace; elle est dépourvue de conducteurs. La fluidité des parties frottantes est la cause pour laquelle les électricités développéés par frottement peuvent être transportées, par convection, çà et là à distance l’une de l’autre. »
- En concluant, nous dirons à M. Davy que nous ne voyons pas trèsbien comment ce passage, d’ailleurs très secondaire, peut ébranler sérieusement notre théorie, ni comment les travaux du professeur Guglielmo l’ont presque détruite.
- Jfan Lijvini.
- (*) Luvini, Sept Etudes, p. 178.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- à droite ‘et à gauche sont deux grandes salles. Celle de droite est, paraît-il, destinée à une chambre noire ou à des expériences d’optique.
- Dans celle de gauche se trouvent deux grandes boîtes circulaires dont l’ensemble constitue ce que l’on nomme le Stérèorama.
- Chacune de ces boîtes est semblable - à celle dont nous donnons le dessin. Au centre se trouve un arc vertical alimenté par une machine spéciale placée dans la salle des machines du pilier ouest consommant environ un demi-cheval vapeur
- LE STÉRÈORAMA DE LA TOUR EIFFEL
- L'administration de la tour Eiffel se préoccupe avec raison de multiplier les attractions aux différentes plateformes. C'est dans ce but qu’elle a établi au premier étage un restaurant, un café, une salle de concert et un cabinet de lecture.
- Ce dernier établissement est installé dans un pavillon fort élégant, que l’on nomme le salon de la Thiîr. et dont il n’occuDe aue la Dartie centrale.
- Coupe du stérèorama.
- L’arc envoie des rayons dans tcus les sens et éclaire ainsi par derrière 25 stéroscopes montrant chacun une des vues de l’Exposition universelle. Les 50 tableaux ainsi exhibés font revivre dans la mémoire des visiteurs toutes les splendeurs que le Champ-de-Mars offrait à l’admiration du monde civilisé.
- L’idée est heureuse et très habilement exécutée. Cependant pour que l’effet fût complet il .faudrait que chaque vue fut accompagnée d une explication que pourrait donner un phonographe en l’accompagnant de temps en temps d’un morceau de musique, pris dans le répertoire des airs que l’on entendait en 1889 dans les différentes parties du Palais.
- Chaque partie du diorama possède 25 chaises -
- pouvant être occupées simultanément. Comme l’appareil est animé d’un mouvement lent de rotation, chacune des personnes qui prennent place sur un de ces sièges voit se dérouler toute la série des diverses vues, composant une des moitiés du spectacle. Le stérèorama peut donc fonctionnera la fois devant 50 spectateurs. Il n’est donc pas douteux que l’exploitation ne devienne fructueuse dès que l’évôcation de ce passé intéressant sera aussi complète que peut le rêver l’enthousiasme rétrospectif. .........
- Tel que nous l’avons admiré, le stérèorama nous a fait un véritable plaisir et nous sommes persuadés qu’il intéressera tous nos lecteurs.
- La rotation n’est point obtenue par l’intermédiaire de l'énergie d’un courant voltaïque, mais
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ t =5$
- par un procédé; purement mécanique. Toutefois lorsque le soir arrive, l’électricité joue un rôle vé-ritâblefnent remarquable- dans l’éclairage de la plate-forn>e. Tous les pavillons sont éclairés avec des lampes à incandescence. Le rôle du gaz est réduit à donner une sorte d’illumination générale. Cette disposition n’est point sans offrir de grands avantages au point de vue de l'effet artistique, car l’œil est saisi par le contraste de la lumière des salons,et de l’éclat un peu morne qui règne au dehors^ En outre, il n’est pas maladroit de ménager la rétine des spectateurs qui viennent surtout pourvoir le spectacle des rues de Paris éclairées. Les innombrables constellations qui tracent le périmètre des rues, des squares, des boulevards, des quais est un irréprochable sujet d’étonnement et d’éblouissement. Jamais on ne se lasse d’admirer cé parterre d’étoiles au milieu desquels les feux électriques produisent l’effet de véritables soleils.
- Les jours d’illuminations générales, cofnme au 14 juillet, les volcans qui s’allument aux pieds des visiteurs peuvent donner lieu à des observations d’une nature particulière, qu'on ne peut traiter d’Ur.e façon accessoire.
- W. de Fonvielle.
- LES EXPÉRIENCES DE FRANCFORT (')
- Moteurs à courant continu.
- Deux moteurs à courant continu, l’un,de 40 chevaux, l'autre de 1,5 cheval, furent soumis à un examen approfondi. Le courant était fourni par la station d’éclairage du port, qui dispose de deux
- machines Schuckert de 130 ampèrès et 108 vols. Pendant la durée des expériences la différence de potentiel était mâintenüe aussi constante que possible. ,
- Le moteur de 40 chevaux, modèle J. L. 8, n° 3897, est une machine shiint. destinée à un autre usage. Comme l’enroulement des inducteurs était calculé pour une tension plus faible* il fallait intercaler une résistance diminuant le potentiel. La chute de potentiel à travers cette résistance est, dans les deux tableaux suivants, indiquée dans la colonne 7 et déduite de la dépense totale, colonne 4, pour déterminer l’effet utile, colonne 8.'
- La puissance fournie fut mesurée au moyen d’ampèremètres et de voltmètres Hummel. Le nombre de tours fut déterminé par un tachymètre de Buss-Sombart et Cie.
- La puissance fournie par la machine tertiaire fut déduite de la puissance électrique 'débitée par une machine compound J. L. 7, n° 3968, action*-née par le moteur. La machine tertiaire était chargée au moyen de la batterie de lampes mentionnée précédemment. 1
- Perte dans la machine tertiaire.
- M. Hummel avait indiqué 87 à 88 0/0 de rendement pour la machine tertiaire, et ce nombre a été admis dans nos calculs provisoires. Les résistances servant de base aux évaluations ultérieures étaient :
- a) Résistance de l’induit = 0,0155 ohm;
- b) — .......f enroulement série = 0,00423
- ohm;
- c) Résistance de l’enroulement shunt == 19,97 ohms.
- D'où la table d’interpolation suivante pour les
- Pertes dans l'enroulement série et dans l'induit.
- Intensité du cou-
- rant piincipal 20 30 40 5° 60 70 80 90 100 120 140 160 180 200 220 240 260 Am pères
- Perte dans l’enrcu-
- lement série 2 4 7 1 I 16 21 27 34 42 62 «3 108 '37 169 203 244 286 Watts.
- Intensité dans l’in- 065,3
- duit 25,5 4', 3 33.3 6? ,3 75,3 «5.3 95,3 105,3 125,5 '45,3 '65,3 '«5,3 20* 225,3 245,3 Ampères
- Perte dans l’induit. 10 '9 32 4» 66 .8 1 12 140 172 244 327 422 533 >56 790 936 lOÇO Watts.
- Perte totale fcnrou- J
- lements série et • . V •
- induit) 12 =3. 39 59 «2 109 '39 '74 214 306 410 530 670 OC u 995 1180 <375 Watts.
- 0) La Lumière Electrique du 12 juillet 1890, p. 51.
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- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- 260
- Perte dans l’enroulement shunt.
- à ioo ioi 102 103 104 105 106 107 108 volts
- perte 5 10 520 530 540 550 560 570 580 590 watts
- Pertes dans le fer et par frottements.
- La marche à vide de la machine secondaire seule exigeait d'après les expériences 6«et7« en moyenne 2.832 watts
- Perte de puissance dans le shunt, avec une différence de potentiel de ioô volts......................... 570 —
- Donc pertes dans le fer et autres. 1.170 watts
- Résumé.
- Perte de puissance par frottement
- de l’air et des coussinets..... 200 watts
- Perte dans le fer et autres pertes... 1.170 —
- Frottements dans la machine tertiaire.
- La puissance dépensée lorsque la machine tertiaire, attelée par courroie, marchait à vide était, d’après les expériences 6 m et 7 b
- de................................ 3-323 watts
- La différence représente les frottements de la courroie, des coussinets et de l’air, soit............. 490 watts
- Dont, pour la courroie seule, environ .................................. 290 —
- Donc, pour les autres frottements. 200 watts
- Pertes dans le per et autres.
- Puissance dépensée, la machine tertiaire étant excitée, d’après les ex-
- périences 61, 6h et 7 c........ 5 .209 watts
- En déduisant pour la marche à vide delà machine secondaire.......... 2.832 —
- Différence...... 2.377 watts
- Dont environ 95 0/0 correspondant à l’augmentation des divers frottements, et de l’excitation de la machine tertiaire, soit environ.. 2.250 watts <
- On compte :
- Pour l’augmentation du frottement de la machine secondaire envi-
- ron ........................... 20 watts
- Pour les frottements dans la ma-, chine tertiaire, comme plus haut. 490 —
- En tout....... 510 watts
- 11 reste donc pour l’excitation, la -perte dans le fer et les autres pertes de la machine tertiaire.... 1.740 watts
- 1.370 watts
- Table d’interpolation pour les pertes dans le fer, par frottements et autres.
- A une différence de potentiel de............. ioo 105 no volts
- 1300 1350 1400 watts
- Les tableaux précédents donnent les lectures, la figure 1 une représentation graphique des résultats.
- Maohine seoondairc Résultats au frein Puissance , fournie par la maohluo secondaire
- Puissance dépensée Poids Nombro de
- volts ampères wutts k& tours chevaux watts ren- dement
- 105 105 105 105 105 14,65 4,53 16, .7 9,6 9, ‘6 538 1526 1698 1008 962 4,05 4,05 4,05 2,05 2,05 1035 1035 "55 1185 1065 1,46 1,46 1,64 0,85 0,76 1070 1070 1210 625 560 69V2 70 7' Ô2 5»
- Puissance dépensée Nombre de tours Variation en 0/0
- Volts Ampères "Watts Chevaux
- 105 3 3'5 0,43 1055
- 105 7 735 1,00 1035 — 1,9
- 105 9 945 1,28 1030 — 2,4
- 105 5 '575 2,13 1020 — 3,3
- 105 l I "55 1,58 ioi5 — 3,8
- 105 1 I "55 1,58 1020 — 3,3
- 105 >4 1470 2,00 IOO5 — 4,7
- 105 '5 '375 2,13 IOOO — 5,2
- En dehors de ce grand moteur de 40 chevaux, on en examina un plus petit de 1 1/2 cheval. Le rendement de celui-ci fut déterminé au moyen d’un frein. La longueur du bras de levier de
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- Moteur a courant continu d&4q chevaux de Schuckert et C*
- Mqohinc »eoondalro yp. Maclilno tertlairo ' Résultats
- O U «91 fl, Puissance dépensée * Perte dans la résistance additionnelle Puissance dépensée totale Nombre Puissance fournio Portos dans le A. Puissance fournie par S s ® Observations
- do tours a u • ’ la maohtne secondaire
- ; O shunt ? a 9
- volts amp. watts volts amp. watts watts volts amp. watts s « •H O q^H u ,v « Va r-» watts cher. «
- l « - 3 i r» 6 7 8 9 10 U 12 13 U ir> 16 17 18 19
- 6a RendemCi ut et char gvS SU ht tes.
- 105,1 •75»4 18435 43i3 9,* 383 l8 050 498 98,4 127,0 *2497 34* 495 1300 1463} 19,8 8l,0 Rendement do via machina tertiaire ,
- (24,5ch.) 89 0/0.
- b 104,8 183,7 I9252 42, 9, 08 381 18 87c 494 100,9 *30,5 13167 358 520 1310 *5355 20,8 81,5 Idem.
- 168,5 I7692 380 (25,7ch.) L’ampèremètre de Ganz etCie indiquait
- e 105,0 42 9,04 17 312 (23,5ch.) 495 102,4 115,6 11837 285 535 1320 *3997 19,0 8l ,0 113, celui de Schuckert en mSPic temps l JG,
- d 104,8 151,8 I59O9 42 9,0 378 15 53* 500 105,6 96,0 10138 198 565 1360 12261 • 6,7 79,0 86 lampes intercal.
- (2i,och.) *
- e 105,0 *33,4 14007 42 9,05 380 13 627 502 107,8 78,0 8408 *33 590 1380 10510 *4,3 77,o 66 lumpes Intercal.
- / 10666 382 (i8,5ch.) 10 284 L’ampèremètre de Ganz et Cie indi-
- 105,6 101,0 42 9,* 493 105,1 57 0 599* 75 560 1350 7976 10,8 77,5 quaitf>3 amp. + 4010
- (i4,och.) (l’erreur = »>& amp. IC lampes
- g 105,^ 80,6 8503 42 9,* 382 8 121 (1 i,och.) 495,5 106,1 28,0 297* 21 570 1360 4920 6,7 60,5
- b *°5,7 52,7 5570 42 9,1 382 5 188 (7,0 ch.) 502,5 107,9 0 0 0 590 1380 *97° 2,7 38,0 Diminution du nom-
- i •05,5 160,0 l6880 42 9,o 378 16 502 485 99,5 ‘ 105,0 10447 236 500 13X) 12483 *7,o 76,0 bre de tours 4 0/0 avec différence de
- (22,'4ch.) potentiel constante.
- h 105,0 182,0 191 10 42 9,1 382 18 728 487 100,7 126 12688 336 520 1310 14584 20,3 78,5 Idem. 2 — 3 0/0 l’ampèremèire mon-
- (25,5ch.) ta peu à peu U 12G.
- / 106,3 53,c 5634 3» 9,6 365 5 269 488 102,6 0 0 0 535 1330 1865 2,55 35,5
- 106,7 378 (7,2 ch.) 3 356 Marche à vide. Ma-
- m 35,° 3734 42 9,o 490 0 0 0 0 0 45° 450 — — chine 111, nou exel-
- ^4,6 ch.) tée, frottements.
- n 106,7 ' 3°) 5 3254 42 9,o 378 2 876 492 0 0 0 0 0 O — —m r - Marclio à vide de la machine secondaire
- * (3,9 ch.) 1 / 4arche, à vide. J sans courroie.
- la 10625 30,0 3188 46 #,7 400 2788 43,8 ch.) — — — — — — — — — — Murchc à vide de lu muchiue seoondalre.
- 106,0 3690 46 Entraînement du la
- b 34,75 8,7 400 3290 (4,5 ch.) % machine tertiaire non^excltéo.
- c 106,0 52,25 5540 46 8,7 400 5140 (7,o ch > — — — — — — — — — — Idem. excitée.
- Rendement à différentes charges.
- 8 a 105,1 18975 19043 4<5 8,63 367 19 546 507 102,4 *35,5 •3875 385 535 1320 16115 21,9 82,5 Rondement de lu
- (26,5ch.) machiné tertiaire 86 1/9 0/0.
- b I04 75 209,5 21945 46 46 8,7 400 21 545 29,3c h.) 505 99,o 58,0 *5542 18873 520 500 1290 17952 24,5 83,0 Idem. 87 0/0
- c 105 16 245 25764 28919 8,7 8,7 400 25 364 (34,4ch.) 508 95,8 197,0 800 470 1260 21403 29,2 84,5 Idem. 88 0/0
- 46 '.1189
- d *°535 274,5 400 28 5I9 08,8ch.) 522 100,9 210,0 910 520 1310 23929 32,6 84,0 Idem. 88 1/2 0/0
- e 104,6 302 31589 45 8,7 395 31194 (42,4ch.) 5*5 *05,7 2*9,5 23201 995 565 1360 26121 35,5 83,5 Idem. • 89 0/(
- f 103,8 32225 33450 45,5 8,7 39° 33 060 517 101,6 23*,0 23470 1090 525 I 320 26405 36,0 80,0 Idem. 89 0/0
- (44,9ch.) La courroie glissait Le moteur coma'cu-
- g 104,0 329 34216 45 8,7 390 33 826 5*7 98,4 247,0 24305 1250 495 1280 27330 37,2 80,5 çait à chauffer. Reudemontde la ma-
- (45,8ch.) - chino tertiaire 89 OiO Eutre les expérlen-
- ces g et h 011 jeta do la résine sur lu
- h 102,9 349 35912 45 8,7 390 35 ^22 528 105,2 250 26300 1280 560 1350 29499 40,1 83,0 courroie. Rende-.ment de lamuchine
- (48,3ch.) tertiaire 89 0/0. Etincelles encore pe-
- ' .r tites, éehauffem. plus considérable.
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- - 562 la lumière électrique
- celui-ci était de 0,25 mètre. La puissance réelle en
- . . , 0,2s xi-KXnxP n
- chevaux est donc-————-------- =0,00035 n P,
- 60 X 75 '
- Les résultats de ces essais sont contenus dans le tableau de la page 260.
- On étudia aussi la variation du nombre de tours avec des charges variables et une différence de potentiel constante. Les résultats sont réunis dans le deuxième tableau de la même page.
- On voit que l’écart de la moyenne du nombre de tours ne dépasse pas ±2,6 0/0. Une expérience, faite sur la proposition de l’auteur, et destinée à démontrer l’élasticité extraordinaire du moteur à courant continu, présentait un intérêt particulier. On sait que le frottement est beaucoup plus con-
- Puùsance dejoensee
- Fig. 1
- sidérable à l’état de repos que pendant le mouvement ; la différence est surtout importante dans le cas spécial d'un frein.
- Tandis que le moteur en marche supportait facilement Je frein chargé de 4 kilogrammes, le courant normal ne suffisait plus pour le mettre en mouvement, lorsque le frein était chargé de 2 kilogrammes, car le frottement était beaucoup plus grand. Pour donner au moteur le coup de collier, il fallait élever l’intensité jusqu’à 150, même 170 ampères. Dès que le moteur avait atteint le nombre de tours de régime, l’intensité redescendait d’elle-même à 9 ou 9,5 ampères. Ce fait est encore plus frappant, lorsqu’on songe qu’avec cette intensité 11 fois pius grande on produisait une quantité 4e chaleur 121 fois plus considérable dans les enroulements.
- D’après les résultats généraux obtenus, il est à remarquer que le moteur à courants alternatifs donnait un rendement sensiblement supérieur à
- celui du moteur à courant continu, quoique les partisans du courant continu aient toujours prétendu tout le contraire.
- L'avantage des moteurs à courants alternatifs synchrones de conserver un nombre de tours invariable tant que le nombre d’alternativités est constant est d’après moi de peu d’importance, car les moteurs à courant continu que j’ai examinés n’étaient pas soumis à des variations supérieures à ± 20/0, et celle-ci est entièrement négligeable dans toutes les méthodes pratiques. En ce qui concerne la faculté de pouvoir être surchargé, les expériences n’ont fait que vérifier ce que tout homme compétent sait depuis longtemps, c’est-à-dire qu’en tenant compte du décalage de la phase et de l’arrêt du moteur synchrone, on doit indiquer une puissance normale plus petite que si le moteur ne possédait pas ces deux propriétés.
- Dans les précédents articles j’ai rendu compte des essais faits sur des moteurs à courants alternatifs et à courant continu. Au point de . vue de l’incandescence les deux sortes de courants ne présentent pas de différence; il ne restait donc comme sujets d’autres recherches que les transformateurs, l’éclairage par l’arc, et la mesure de l'énergie électrique.
- En ce qui concerne les transformateurs à courants alternatifs il n'a pas été fait de mesures, à proprement parler. La commission s’est exprimée sur ce point comme suit :
- Le rendement des transformateurs à courants alternatifs de grandeur moyenne de Ganz et Cie est, d’après des recherches ultérieures, d’environ 95 à 96 0/0 à pleine charge, de 93 à 940/0 à de rpi-charge, d’à peu près 90 0/0 à quart de charge, de 80 à 82 0/0 à huitième de charge, et tombe à partir de là très rapidement à mesure que la charge diminue.
- Donc, pour faire travailler ces transformateurs, même aux heures où on leur demande un faible débit, le plus près possible du régime qui correspond à leur meilleur rendement, il est à recommander d’employer un dispositif automatique intercalant ou excluant à bon escient les divers transformateurs.
- On peut oblenir cette disposition en .faisant usage, comme on l’a proposé pour Francfort, de transformateurs non pas isolés, mais réunis en groupes. Le. nombre des transformateurs <?n actî -
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ELECTRICITE
- 263
- vite dans chaque groupe devra alors être adapté aux | conditions variables de l’éclairage, de telle façon que les transformateurs travaillent toujours avec le plus grand débit possible pour être dans les meilleures conditions de rendement. Un commutateur automatique réalisant cette combinaison a été présenté par la maison Ganz et Cie. Soumis à des expériences répétées, cet appareil a rempli son but, sans formation d’étincelle et avec la plus grande sécurité.
- Pour l’enregistrement du travail électrique il a été proposé un nouveau compteur construit par M. Blathy. L’examen auquel il fut soumis montra que l’erreur relative pour diverses charges n’atteignait qu’environ 3 0/0.
- Il ne resta plus qu’à étudier l’application des deux sortes de courants à la lumière à arc.
- Une question importante à connaître est le rapport entre les rendements des deux espèces de courants* On évalua les intensités lumineuses obtenues avec une lampe à courant continu et unejlampe à courants alternatifs/qui étaient suspendues dans les deux pièces du laboratoire. La lampe à courant continu était de Schuckert et O, celle à courants alternatifs de la société Helios. Les deux lampes étaient fixées à la même hauteur au milieu du plafond.
- Ces lampes étaient mises en état de fonctionne-- ment normal et l’on avaitsoin d’employer presque la même puissance électrique dans les lampes et leurs rhéostats de réglage. La lampe Schuckert fonctionnait avec 5,8 ampères et 56,3 volts de différence de potentiel, la lampe à courants alternatifs employait en moyenne 330 à 335 watts avec une intensité de 8,1 ampères. Pendant que trois observateurs faisaient les lectures des données nécessaires au calcul de la puissance dépensée dans les deux lampes, les cinq membres de la commission, chacun d’eux indépendamment des autres, observaient du dehors le rapport entre les éclairements de deux faces correspondantes des deux locaux, des facés est, sud, ouest, des plafonds et du sol. La moyenne de ces rapports pouvait être regardée comme le rapport des .intensités lumineuses moyennes sphériques des deux lampes.
- Au cours de ces mesures on observa que les petits arcs à courants alternatifs ont une lumière moins blanche que les petites lampes à courant continu, et cette circonstance rendait un peu
- difficile la comparaison des intensités lumineuses.
- Les lampes à courants alternatifs de plus grande intensité ne présentaient pas ces différences.
- Ces évaluations très nombreuses, simultanées et indépendantes les unes des autres, firent conclure que l’intensité lumineuse moyenne sphérique de la lampe à courants alternatifs est à celle de la lampe à courant continu comme 1 est à 1,23, en nombres ronds comme 4:5. (Les moyennes trouvées par les différents observateurs étaient 1,13, 1,20, 1,23, 1,28 et 1,30.)
- Quoique ces nombres ne puissent prétendre à une très grande exactitude, ils se trouvèrent néanmoins en concordance avec les résultats d’expériences plus précises que nous avions faites dans le but de les soumettre à la commission. Dans Ces essais, nous nous servions d’un régulateur à main, dont la construction a été décrite dans le Ccntralblatt fur Elektrotecbnik. L’intensité lumineuse fut mesurée sous divers angles à l’aide d’un miroir. L’affaiblissement dû à ce dernier fut déterminé avec beaucoup de soin. A ce propos il fut établi que contrairement à l’opinion très répandue, l’affaiblissement est différente sous des angles différents.
- Le miroir dont nous nous servions sortait de la fabrique d’instruments d’optique de Steinheil, et était caractérisé par un très petit affaiblissement du rayon réfléchi. Voici le tableau des affaiblissements pour divers angles, tels qu’ils résultent de 80 observations :
- Anglrt d’incidence : 20“ 30" 40”. 45" 50* 5y 6o” 7o*
- Affaiblissement 0/0: 4,1 6,2 7,5 7,9 10,1 10,5 8,7 8,6
- On a tenu compte de ces nombres dans le calcul des résultats. D’une manière générale, on arriva aux conclusions suivantes :
- Avec une intensité de 8 ampères la puissance à dépenser dans un arc normal est d’environ 360 watts avec le courant continu, mais la moitié seulement avec courants alternatifs. Or, on a l’habitude de proportionner la section des charbons à l’intensité du courant. 11 s’ensuit qu’à densité de courant égale, la densité de puissance, le nombre de watts par centimètre carré de section des charbons, n’est avec les courants alternatifs que la moitié de celle employée par le courant continu. 11 en résulte que la température est aussi beaucoup plus petite dans le premier cas, et que,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- par conséquent, le rendement de la lampe à courants alternatifs doit être inférieur à celui de la lampe à courant continu, à densité de courant égale. Les choses changent d’aspect si l’on fait fonctionner les deux sortes de lampes avec la même densité de puissance. En répétant les expériences sur cette base, on trouve que les deux
- 70 \
- Fig. 2
- courants, alternatif et continu, peuvent donner le même rendement.
- Dans la figure 2, nous donnons la représenta-
- tion graphique d’une pareille comparaison. Les traits pleins donnent le diagramme de la répartition de lumière rapporté à des coordonnées polaires. Ce diagramme montre aussi la différence caractéristique entre l’éclairage par courants alternatifs et par courant continu. Tandis que ce dernier pro|elte presque la totalité de la lumière en bas, la lampe à courants alternatifs envoie une moitié de la lumière en haut, l’autre en bas. Pour tirer de ce diagramme l’intensité moyenne sphérique, on ne peut pas, comme on l’a admis à tort, se servir de la surface inscrite par la courbe, car la formule donnant l’intensité moyenne sphérique est :
- = J = - V (sln <7o,o! — sin ao, 1-1) (/, + »«_iî.
- 4m 4^êA.
- Au lieu de cette formule on peut employer un procédé graphique beaucoup plus simple, qui dérive de la formule. On décrit sur le diagramme un arc de cercle, on projette les points d’iritersec-.tion avec les rayons sur la verticale. A partir des points ainsi obtenus on porte les intensités observées en ordonnées, et l’on joint les extrémités de celles-ci. On mesure alors au moyen d’un plani-mètre la surface de la courbe ainsi formée et on divise par le diamètre.
- Dans l’expérience précitée, le courant alternatif donna même un peu plus de lumière que le courant continu. ' Mais si l’on comparait les lampes avec la même intensité de courant, le courant alternatif était moins avantageux de 30 à 40 0/0. Mais comme il fallait s’y attendre, l’usure des charbons était sensiblement plus considérable. Le courant continu donne pour des charbons de 10 millimètres de diamètre une usure d’envjron 45 millimètres pour 400 watts ; tandis qu’avec des courants alternatifs l’usure est de 63 millimètres dans les mêmes conditions. Nous
- Usure des charbons
- Intensité de courant Puissance Longueur d’arc supérieur inférieur total
- 4 ampères. 100 watts. 3 miilim. 14,75 miilim. 17,5 miilim. 32,3 miilim.
- 8 — 200 — 3 — 14,8 — 24.7 — 49,5 ~
- 11,5 — 300 — 3 — 29,0 — 28,2 .— 57,2 —
- '5 — 400 — 3 — P,7 — 32,0 — 62,7 —
- donnons ci-joint un tableau, de la consommation de charbons de 10 millimètres de diamètre avec différentes puissances, telle qu’elle a été déterminée à l’Institut électrotechnique de Munich.
- Dans la comparaison des prix, iL faut tenir compte de cette plus grande consommation de charbon, L’influence de ce surplus de frais est neanmoins peu considérable, ainsi qu’on peut le
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- voir dans le tableau suivant dressé par la commission.
- Outre le rendement, il y avait aussi à s'occuper d'autres particularités des lampes. Nous avons
- déjà parlé de la diversité de coloration de la lumière. Une autre singularité de la lampe à courants alternatifs est le bruit produit en elle par les impulsions périodiques du courant.
- Prix horaire de la lumière à arc.
- COURANT CONTINU
- Désignation Courant à 7,5 centiin. par 100 watts Courant à 10 centimes pur 100 watts
- 1. Lampe dite de 6 ampères. Puissance dépensée = 330 watts 24,80 33,oo
- Intérêt et amortissement, (prix de la lampe complète = 150 fr., dont 100/0 = is fr. pour 600 heures, donc pour 1 heure)... 2,50 2,50
- Entretien, réparations, reglage = 7,50-fr. par an = 000 heures, donc pour i heure 1,25 >,25
- Consommation de charbons 3,75 3,75
- Total 32,30 40,50
- II. Lampe dite de 12 ampères.
- Puissance dépensée = 660 watts 49,5° 66,00
- Intérêt et amortissement, (prix de la lampe complète = 200 fr., dont 10 0/0 = 20 fr pour 600 heures, donc pour 1 heure)... 3,35 3,35
- Entretien, réparations, reglage = 7,50 fr. par an = 6oo heures, donc pour 1 heure 5,65 1,25 5,65
- Consommation de charbons
- Total 59,75 76,25
- Avec un petit nombre d’alternativités, et surtout avec des courants dont la forme diverge beaucoup de la sinusoïde, ce bruit peut devenir gênant. Mais les expériences ont fourni la preuve qu’en prenant certaines mesures de précaution, ce bruit peut être tellement réduit qu’il soit absolument négligeable. Avec cette particularité acoustique coexiste un phénomène optique qui consiste dans les fluctuations périodiques de l’intensité lumineuse. Celles-ci ne sont pas perçues par l’œil si l’on regarde un objet immobile. Mais dès que l’on déplace un objet, les variations de lumière deviennent visibles, et l’on a une image multiple de l’objet en mouvement. Avec un petit nombre d’alternativités et des courants très différents comme forme de celle d’une sinusoïde, cette circonstance peut devenir excessivement gênante.
- Les expériences de Francfort ont résolu les
- COURANT ALTERNATIF
- Désignation Courant a 7,5 centim. par 100 watts Csurant à 10 centimes par 100 watts
- I. Lampe dite de 8 ampères.
- Puissance dépensée — 330 watts Intérêt eLamortissement, (prix de la lampe complète = 187,50 fr., dont 10 0/0 => 24,80 33,00
- 18,75 fr. pour 6co heures, donc p. 1 heure Entretien, réparations, réglage = 7,50 fr. par an = 600 heures, donc pour 1 heure. 3, <5 3,15
- ',25 *,25
- Consommation de charbons 4,5° 4,50
- Total 33,70 41,90
- Ce prix augmente selon le mode d’emploi l 33,8o ( 42,50
- ou le couplage des lampes, jusque de et i et
- 25 0/0, et varierait donc entre 11. Lampe dite de 16 ampères. (42,50 ( 52,50
- Puissance dépensée — 660 watts 49,5° 66,00
- Intérêt et amortissement (prix de la lampe complète *= 225 fr., dont 10 0/0 = 22,50
- pour 600 heures, donc pour 1 heure)... Entretien, réparations, réglage = 7,50 fr. par an = 600 heures, donc pour 1 heure 3,75 3,75
- 1,2s ',25
- Consommation de charbons 6,75 6,75
- Total 61,2s 77,75
- Ce prix augmente selon le mode d’emploi (61,25 (77,50
- ou le couplage des lampes, jusque de ) .et et
- 25 0/0, et varierait donc entre (76,50 \97,oo
- questions en litige entre les partisans du courant alternatif et ceux du courant continu, et la ville de Francfort a rendu à l’électrotechnique un éminent service en exécutant ces expériences très dispendieuses.
- F. Uppenborn
- LES TÉLÉPHONES (*)
- Les figures i et 2 représentent les dispositions
- (*) l.a Lumière Électrique, 8 décembre 1888. — Appareils de Collet, Graves, Stanhope et Andrews, Phelps, Corbett. Fitz-Gerald, Lorrain-Rieff, Rabbidge, Bennet, Sinclair, Ericson, Nealo, Boyd et Williams, Le Pontois.
- Téléphones. — Lockwood (ad décembre iS88> p. 587);
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- , 266
- récemment proposées par la Western Electric C* de Chicago pour ses tableaux multiples bien connus de nos lecteurs (*).
- Dans le dispositif (fig. 1) le téléphone a de l’abonné n° 1 a ses deux fils ax a2 reliés l’un, par .le spring jack b, au primaire du transformateur#', et l’autre au jack b2, dont le contact aboutit à bf. Dans l’état indiqué, le circuit téléphonique de a est fermé par (a, b, b', b2 a’). Le circuit c de d’abonné n° 2 est aussi fermé par c- d, le primaire
- du transformateur^', le jack d2 et Je ; fil c2. Les avertisseurs ou annonciateurs bt et d4 des téléphones a et c sont reliés respectivement, par b3 et d3, aux transformateurs b' et dLes secondaires de ces transformateurs aboutissent respectivement, par e et/, aux bornes ex e2, fi et f2 des bureaux ou tableaux 2 et 3.
- Le tableau 2 comprend deux chevilles ou fiches de jonction ggf un commutateur à came g2, un annonciateur g3 un téléphone g4, deux clefs
- Fig. 1. — Western Electric C" (1890). Tableau multiple.
- d’appel g5 g8, et une cheville d’essai g7, reliée à la terre par l’inducteur gs. La disposition du tableau n° 3 est analogue à celle du tableau n° 2.
- Zigang (il mai 1889, p. 320) ; Fein (5 janvier 1889, p. 34); Barrett et de Rosenburgh duplex (15 février 1800, p. 932). Tèlipbonographie. — Mercadier (20 avril 1889, p. 137). Bureaux. — Van Size (29 décembre 1888, p. 630).
- Réseaux. — Oesterzeich, Mixt et Genest (23 mars 1889, p, 552) ; Stockholm (30 mars 1889, p. 608) ; Cologne (19 avril 1890, p. 128).
- Postes de secours (30 août 1089, p. 238,1.
- Législation suisse (16 février 1889, p. 343).
- Recherches théoriques. — « Amplitude des vibrations », Franke (5 juillet 1890, p. 36); « Induction téléphonique »,
- Lorsque le téléphone de l’abonné n° 2 est accroché, comme l’indique la figure, la sonnerie #et sa dynamo // sont reliées au circuit e par
- Crosby (11 janvier 1890, p. 91); « Cornants téléphoniques », Estanié et Brylinski (2 lévrier 1889, p. 240); « Principes acoustiques », Cross, 12 avril 1890, p. 92); « Equation téléphonique » Madsen (22 décembre 1888, p. 581); Etudes de téléphoné» Mercadier (4 mai et 12 octobre 1889, p. 332 et 90): « Contacts microphoniques », Wuillemier tu mai 1889, p. 272); « Suppression des effets d’induction » Massen (19 octobre 1889, p. 130). « Construction des lignes téléphoniques », Palaz (l6 octobre 1889, p. 155); « Essai comparatif des appareils téléphoniques », (27 .avril 1889, P- '7*)-
- 1) Lu l.tunièrc Électrique, 2S avril 188», p. 161.
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- JOURNAL UNIVERSÈL D’ÉLECTRICITÉ
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- la fermeture des contacts b2 et hj. Dès qu’on décroche le téléphone, b2 se relève en ouvrant son contact inférieur et met le téléphone en circuit par la fermeture du contact b3.
- Pour se mettre en rapport avec l’abonné n° 1, l’abonné n° 2 fait partir l’annonciateur d.t du tableau 3, en pressant le chef k3 et en tournant sa dynamo d'appel h'. L’employé du tableau 3 enfonce alors sa fiche m3 en /2, ce qui intercale le téléphone m2 dans le circuit f c par le commu-
- tateur m3, supposé dans la position figurée.
- Pendant ce temps, l’abonné 1, abandonnant la clef h3, a pris son téléphone, qu’il a mis ainsi, par c.u en communication avec le circuit c, qui le relie à l’employé du tableau 3, auquel il demande la communication. Cet employé essaie alors la ligne demandée au moyen de sa cheville m, ; si la ligne est occupée il entend un choc dans son téléphone m2, aussitôt la pose de cette fiche. Si la ligne est libre, il n’entend rien ; il enfonce
- Fig. 2. — Western Electric C". Tableau multiple extra-urbain.
- alors la cheville m9 en e2, abaisse la clef mx0, et fait ainsi passer dans e If un courant dont les variations se répéteront intensifiées au téléphone a de l'abonné n° 1. Ce courant fait d’abord partir la sonnerie de a, dont l’abonné n’a plus qu’à décrocher son téléphone pour communiquer avec son appelant. On voit, en effet, que les circuits a et c sont reliés par l’intermédiaire des transformateurs b' d', dont les secondaires sont réunis par les fils ef et les cordons des fiches ml m°.
- En relevant le commutateur m9, on introduit dans le circuit de ces cordes l’annonciateur m11, qui se déclenche dès que l’un des abonnés, ayant terminé sa conversation, raccroche son téléphone et tourne sa dynamo.
- Supposons que l’une des deux lignes reliées au tableau 3 soit appelée, par exemple, par le tableau 2; la pile d’essai m7 se trouvant dans le circuit ef lorsque deux abonnés sont réunis comme nous l’avons indiqué, son courant traverse les commutateurs des lignes reliées et montées sur les autres tableaux, de sorte qu’il suffit à l’opérateur du tableau 2 de placer la cheville g7 en pour envoyer un courant au transformateur g3 du téléphone^. L’opérateur entendra ainsi en g,t un choc et informera l’abonné appelant de l’occupa-lion de la ligne C.
- La figure 2 représente une installation analogue à celle de la figure 1, complétée par une disposition permettant de communiquer avec des
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- 208
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- abonnés i... placés en dehors du réseau général des autres téléphones, extra-urbains, par exemple. Ces fils à longue distance aboutissent à un tableau spécial 4, pourvu, comme les autres de commutateurs i' i3 et d’un annonciateur i2. L’un
- Fig. 3. — Western Electric C*. Disposition des nattes.
- quelconque des téléphones i doit pouvoir se relier à volonté à l’un quelconque des téléphones a ou c, par l’insertion des chevilles à cordes z4 z5 dans les trous i' i3, b b2 des commutateurs de i et de a.
- Dans les grands bureaux, on préfère avoir un opérateur à chacun des tableaux 1 et 4, avec des téléphones z4 z7, et pouvant communiquer entre eux. La ligne locale h... met en communication par k2 hx h3... les différents ibureaux 1, 2, 3... avec le téléphone k7. L’appel de l’un quelconque des tableaux locaux 1, 2... est répété par la ligne k à l’opérateur du téléphone h-,, qui se met, en pressant
- la clef l, en rapport avec le téléphone z'c de l’employé du bureau 1.
- En abaissant la clef /2, on envoie le courant de. la génératrice 4 dans la ligne •/, reliée aux chevilles doubles 4. En appuyant sur l3, ce courant arrive aux chevilles 4, de sorte que l’opérateur du tableau 4 peut ainsi sonner pour appeler à volonté la ligne extra-urbaine ou une ligne locale quelconque.
- Chacun des tableaux locaux 1 et 2 est pourvu, comme précédemment, de chevilles d’essai m etj>7; et le tableau 3 d’une cheville d’essai mu reliée par le transformateur m3 au téléphone nP.
- Les fils/ et c (fig. 1) étant branchés sur les châssis des commutateurs dd2, bb2, la cheville m peut servir à l’essai du tableau 1. Chacune des deux chevilles isolées 4 est, d’autre part, reliée à une pile d’essai n, qui envoie ainsi son courant à à toutes les lignes du tableau où l’on insère la paire de chevilles 4- On peut donc essayer une ligne quelconque à tous les tableaux, pourvu qu’elle soit ainsi reliée par l’un d'entre eux.
- Supposons maintenant que l’abonné 2 veuille communiquer avec la ligne à longue distance z. Après l’appel effectué comme pour une ligne locale ou urbaine, l’opérateur relié à l’abonné par m, apprenant qu’il demande la ligne extra-urbaine, enfonce m9 en h3 de manière à communiquer avec l’opérateur du tableau extra-urbain 4, qu’il informe par son téléphone 4. L’employé 4 presse alors la clef / pour se relier au téléphone z° de l’employé 1, et lui dire de se relier à la ligne c de l’abonné n° 2, en enfonçant en d d2 la double cheville 4- En même temps l’employé 4 enfonce 4 en 4 4-
- Fig. 4. — Western Electric C\ Détail d’une natte.
- La clef 4 permet d’envoyer en i le courant de l’appel lu et la clef l3 de le transmettre à l’abonné n°2.
- Le commutateur nx permet à l’employé 4 d’intercaler le téléphone 4 entre les cordes n2 n3 des doubles fiches 4 4. qui comprennent aussi les enroulements de l’électro de l’annonciateur nx.
- Si l’on appelle d’une ligne extra-urbaine i, le Volet 4 tombe, et Remployé introduit dans le circuit de i le téléphone i7, en enfonçant 4 en 4 i' et
- en abaissant le commutateur nx; puis il transmet l’appel à l’employé n° 1 en abaissant la clef /. Ce dernier, après avoir reconnu que la ligne demandée est libre, enfonce dans le double commutateur de cette ligne la double cheville correspondante à celle du tableau 4.
- La réunion d’une ligne téléphonique queb conque au premier tableau coupe sa communication avec les transformateurs de tous les autres, de sorte que les liaisons avec les lignes à longue
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- distance n’offrent presque pas de résistance. En outre, les tableaux des lignes locales n’ont pas besoin de spring jachs, et le nombre de leurs connexions avec chaque ligne est notablement
- diminué; ce qui simplifie beaucoup l’installation des grands bureaux.
- Dans la disposition représentée par les figures 3 et 4 les fils aboutissant aux tableaux sont dis-
- X —
- Fig. 5, 6 et 7. — Johnson et Sinclair (1889). Tableaux couplés; coupe longitudinale, vue de face et plan XX.
- Fig. 8 et 9. — Numérotage des fiches.
- Fig. 10, 11 et 12. — Tableaux couplés à cordons simples; coupe transversale, vue de face et plan.
- posés non pas en câbles mais en nattes g' c', de 40 fils chacune (20 téléphoniques et 20 d’essai) qui tiennent très peu de place en hauteur. 11 y a autant de nattes que de sections c de /'... dans chacun des tableaux a ft... dont chaque natte occupe, comme g g', toute la longueur. Chacune des nattes est reliée successivement aux commutateurs des sections analogues des tableaux g', à toutes les
- sections g g et à toutes les sections c c... et comme l’indique la figure 4 pour la natte g'.
- Parmi les plus remarquables installations de la Western Electric C° on peut citer la station ou bureau central de la Metropolitan Téléphoné C°, à Cortland Street, New-York, dont le tableau unique, de 80 mètres de long, dessert 6000abonnés, comprend 43 sections, divisées chacune en 6 branches
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- de iooo fiches, réparties en groupes de'ioo. Ce tableau sera bientôt étendu pour ioooo abonnés (,).
- Dans les bureaux multiples, les tableaux sont presque toujours divisés en sections de 200 abonnés spécialement reliés à l’une de ces sections, et chacune de ces sections est pourvue des appareils, (jacks et fiches) nécessaires pour la relier à tous
- les abonnés du bureau, qui peuvent ainsi être appelés de n’importe quelle section. C’ést ainsi qu’un bureau de 1000 abonnés, par exemple, a cinq sections de 200 abonnés chacune, pourvue chacune de 200 indicateurs pour les fils aboutissant à son tableau et de 1000 jacks pour le desservir et le relier aux fils des autres sections. MM. Johnson et Sinlair se sont proposé, par la dis-
- Fiç;. 13 et 14. — Johnson et Sinclair. Schéma des circuits à cordons simples (B') ou doubles (B B).
- position que représentent les figures 5 à 14 de diminuer de moitié le nombre de jacks nécessaires au service.
- A cet effet, au lieu de disposer le tableau des jacks verticalement au-dessus d’une seule table à fiches, MM. Johnson et Sinclair disposent leurs tableaux par couples avec une seule table des jàcks A, (fig. 5, 6, 7) horizontale entre les deux tableaux à fiches montés de chaque côté. Les jacks sont insérés verticalement dans des rigoles
- ; C) identifie amcricaii, 30 mars 1889.
- rectangulaires a numérotées en double (fig. 8 et 9) de manière que leur numérotage soit parfaitement visible aux opérateurs placés de chaque côté de la table A. Les fiches et leurs cordons B sont disposées, dans le système à doubles cordons, moitié en haut, moitié en bas des tableaux.
- Les fiches supérieures réunissent les jacks de la table A aux abonnés de la section, et les fiches inférieures les relient aux jacks locaux disposés horizontalement en D. On évite ainsi toute confusion des cordons.
- Lorsqu’on emploie le système à cordons uni-
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- Fig. 17. — Coupe y y (fig. 15).
- Fig. 18 et 19. — Détail d’un cadran.
- Fig. 15. — Randolph Smith (1
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- 7-^7777777777777?.’
- Fig. 20 et 21. — Détail d’un jeu de levieis.
- Fig. 16. — Plan-coupe xx (fig. 15).
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- ques, avec un seul cordon et une seule fiche B par abonné, tous ces cordons sont de préférence accrochés au haut du tableau, et leurs fiches reposent, reliées à la terre, sur des tablettes E, disposées en gradins pour en faciliter la recherche. On se dispense dans ce cas des jacks locaux.
- Les figures schématiques 13 et 14 permettront de suivre facilement la marche des courants dans les deux systèmes à cordons doubles (B, B) ou simples B’.
- Dans les deux cas, les indicateurs sont disposés
- tC
- :r
- Chacun des couples d’électros B B4 B2 actionne une armature H, malgré le ressorti3 : le levier I de cette armature fait tourner par son cliquet J, un arbre à rochet K fig. 17, 20 et 21, muni d’autant de dents qu’il y a d’abonnés directs et d’un rochet de retenue. Cet arbre porte en outre deux douilles à encoches sur lesquelles viennent appuyer les extrémités des jeux de leviers N Ni N2, mobiles autour des axes N3. Chacun de ces jeux porte 2n — 2 leviers O : n étant le nombre des abonnés directs, dans l’espèce, quatre leviers O Oj 02 03. Les axes N3 de ces leviers sont reliés par les fils c cx c2 aux circuits b. bx b2 des piles D et des abonnés.
- Les douilles L sont pourvues d’encoches L3 L4 L5
- J3>
- Fig. 26. — Welles. Détail d’une fiche.
- Fig. 22 à 25. — Welles (1889). Spring Jack multiple.
- en f verticalement de chaque côté de A avec leurs fiches sur les tables C.
- La disposition proposée par M. Randolpb Smith a pour objet de permettre à des abonnés quelconques d’un même réseau de se relier directement sans avoir recours à l’intervention d’un employé du bureau central.
- Les figures 15 et 16 représentent l'application du système à la communication directe entre trois abonnés C! C2 C. Chacun des abonnés est relié par son téléphone E E! E2, les fils a b axbx a2 b2 et un cadran commutateur F F! F2 aux électros H Hj H2 du bureau central.
- Chacun des cadrans G. porte autant de contacts l. 2.3.. fig. 18 et 19 qu’il y a d’abonnés directs, sur lesquels leur aiguille isolée G ferme à volonté les circuits des fils nx a2 a... Cette aiguille est pourvue d’un cliquet G, G2, qui empêche de la tourner à contre sens.
- tepi
- 9
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- Fig. 27. — Welles.
- destinées à recevoir les extrémités 04 des leviers, et disposées de manière que C»! et 03 tombent simultanément en L3, Ox et 03 en L„ 02 et 03 en L5. Les extrémités arrière de ces leviers traversent les paliers Q. Q4 Q2, et sont disposés de manière à les relier électriquement comme il suit : Le fil R relie le levier O de la série N au levier 03 de la série N1 ; P relie O,, de la série N,, avec 02 de N2; P2 relie 02 de N, avec Ox de Nlt P3 relie Os de N avec O deN2, P4 relie 03 de N2 avec O. de Nj, et P5 relie 04 de N2 avec 02 de N4.
- Le fonctionnement du système est le suivant.
- Lorsque les téléphones des abonnés sont au repos, les aiguilles G sont posées sur les numéros correspondants de leurs cadrans; c’est-à-dire, sur les nos 1. 2 et 3 des cadrans fxf2 f3. Supposons que l’abonné C veuille correspondre avec C,, ou l’abonné n°2; il amène son aiguille G sur le chiffre 2 de son cadran, correspondant au rang de l’abonné Q. Ce mouvement ferme une fo’is seulement le circuit de l’électro B qui, attirant son
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- armature, fait tourner d'un tiers de tour l’arbre K, et tomber les leviers Ch et 02 de la série N dans les encoches L3, de manière qu’ils ferment le circuit des fils P et P2 au palier Qt. Or, sur ce palier, les deux leviers 02 et 02 sont reliés respectivement aux fils P. et P5, de sorte que le courant
- Fig. 28. — Welles.
- passe des fils P à l'arbre N3des leviers Nj, puis de Nt au fil ex du téléphone Q, qui se trouve ainsi relié à C. L’abonné C n’a plus alors qu’à sonner Q.
- Pour n’être pas, pendant sa conversation, appelé par le troisième téléphone C2, l’abonné Q pose son aiguille G sur le n° 1 de son cadrans; il fait
- jack multiple.
- ainsi agir deux fois sonélectro Bu dont l’armature fait faire 2/3 de tour à son arbre L, dont les leviers Ot 03 tombent dans l'encoche L4. Comme ces deux leviers sont reliés aux fils P et P2 du bâti Q, et comme le levier O de N est aussi relié à P, on voit que, tout en maintenant encore la communication entre Ci et C., aucun de ces abonnés ne peut être appelé par C2, dont les leviers N2 ne peuvent plus communiquer électriquement avec les leviers N. ou Nj.
- La commuméation terminée, les abonnés n’ont qu’à replacer sur leurs numéros respectifs leurs aiguilles C.
- Le système de M. Welles a aussi pour objet l’emploi d’un seul spring jack par abonné au lieu de deux.
- A cet effet, chaque jack est formé de cinq lames métalliques a. b. c. d. e. (fig. 22 à 25) séparées par des isolants f. fi fn fin : les lames b. et d sont soudées au tube métallique g : les lames b. c. d sont isolées entre elles et, comme en jj (fig. 23) de la vis de serrage b. i, qui assemble tout le système. Les fiches d’un même cordon sont l’une entièrement métallique, comme h., de m. en n. (fig. 26) l’autre isolée de m' en n' comme l, par une gaine o.
- Les fils jb de deux abonnés 1 et 2 fig. 27 et 28, aboutissent aux lames a et b des spring jacks au travers des annonciateurs q, puis font terre, par a et la lame c, qui sont normalement en contact, de sorte que chacun des abonnés peut faire partir l’annonciateur de l’autre.
- Lorsqu’on insère les fiches k et L dans les jacks
- leur bouton écarte(fig.2i) les lames a et c, et rompt du contact les lames a et c. Si l’on insère k dans
- !x
- un n.
- Fig. 29. à 32. — Welles (18S9). Annonciateur, coupe longitudinale, plan, vue de face et coupe XX.
- le jack de l’abonné n° 2, cette fiche reliera, par sa tige n et le tube g, les lames a et b; l’annonciateur q sera coupé du courant, qui passera directement au cordon qui réunit les deux fiches;
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- Lorsqu'on insère la iiche / dans le jack n° i, l’isolant o empêche sa liaison avec le tube g, le courant passe de la fiche en a puis en b, au travers de l’annonciateur. L’annonciateur de l’abonné n° 2 reste donc seul en circuit.
- Les figures 29 à 32 représentent la construction particulière de ces annonciateurs. Les fils de leur électro-aimant B sont enroulés entre une arma-
- Fig. 33> 34 et 35. — Graham (1889). Fiches et jacks.
- ture centrale A et un tube extérieur C, reliés par une culasse en fer doux b. L’armature D pivote autour de la charnière e\ une aimantation très faible suffit pour l’attireret faire tomber le voletm, lâché par le ressort enclencheur a, solidaire del’ar-mature. Le courant passe dans l’annonciateur par les bornes i, h, isolées et parfaitement accessibles. Cette disposition permet de réaliser des annonciateurs très sensibles et d’un très petit volume.
- Le bureau ou tableau universel de M. A. Gra-bam a pour objet de pouvoir desserrer à volonté des réseaux à double ou à simple fil, ou mixtes.
- Les fiches de M. Graham présentent à cet effet une disposition particulière, (fig. 33). Leurs parties métalliques d et c sont séparées par un isolant^. Elles sont disposées par paires, dont les parties métalliques correspondantes sont reliées par des fils ee'e"e’" (fig.36) groupés en cordons qui traversent, comme en X (fig. 33), la table des fiches, sous laquelle ils forment des boucles tendues par des contrepoids w Wi (fig. 36).
- L'insertion d’une fiche dans le tableau écarte (fig. 34 et 35) les lames b b' du commutateur correspondant et ferme le contact entre la lame b et
- Fig. 36. — Graham. Tableau multiple,
- la pointe d de la fiche dont la partie métallique c fait contact d’autre part avec la virole B du tadleau. L’employé peut ainsi communiquer avec tous les abonnés, car son téléphoné est relié aux deux fils de la fiche.
- On suivra facilement la matche du système sur la figure schématique 36, d’un circuit à doubles fils aller et retour reliant un circuit à fil unique.
- Le circuit double aboutit par les bornes aa' à l’annonciateur A ; le circuit simple aboutit en a" l’annonciateur At, puis, par b' b' a"', à la terre J.
- Lorsqu’on appelle en A, l'employé répond en enfonçant la fiche d dans le trou B, qui met son téléphone I et la clef G dans le circuit de a par (A bd' em Ftw F). En pressant la clef G, il met la dynamo d’appel H en circuit, par la partie cx de la fiche, avec la virole B et le fil de retour au La réponse faite et l’ordre reçu, l’employé place la
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- fiche Ci dans le commutateur de l’abonné appelé, qu’il prévient et qu'il relie ensuite au demandeur par la fiche c. La communication d’un téléphone à l’autre, s’opère alors par a Ab, la pointe d de la fiche c, les cordons e c’", la fiche d'V kx an, le té-
- léphone appelé, d’où le courant revient de la terre J par a" b'", la fiche c', B1( M, le cordon e" ex, la fiche c B et le fil de retour ax.
- Avec la disposition représentée par la figure 37, l’annonciateur de la ligne est mis hors circuit dès
- Fig. 37 et 38. — Graham. Tableau multiple au repos et en activité.
- qu’il tombe; l’annonciateur A reste seul en circuit.
- En figure 37, le tableau estau repos, enm(fig. 38) la fiche c est enfoncée en position pour répondre à l’appel de la double ligne aax. Le courant arrive par abce à la clef K et au ressort m, de manière qu’en pressant la clef K sur 0' et sur 0, pour sonner ou pour parler, on ferme le circuit sur la pile
- H et sur le retour ax par t, le téléphone du bureau I, u, l, e, la garniture extérieure de la fiche c et la virole B, en dehors de l’annonciateur A.
- Pour appeler au moyen de la fiche cx (fig. 38) sur la ligne unique, l’employé presse la clef Kj sur p', ce qui ferme le circuit par la pile H, u lx 11 c" cx B! anx et J, puis attend la réponse, c’est-à-dire la chute du volet de l’annonciateur T, après avoir lâché la
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- clef K. Cette chute s'opère par un courant envoyé j T à la terre J par (nxlnlxnc“ c, Bj a"'). Aussitôt de a" à T par (Kj q. r s), et revenant au travers de I averti par la chute de T, l’employé fait basculer la
- Fig. 59. — Graham. Rappel par la fiche à.
- came L, ce qui éloigné les ressorts m n «, des contacts llxl",et ferme les contacts m et nmxc\. nu comme on le voit en figure 39. Le courant va de a en a' par (bde’Km1nxrY s a’ q K e" dx b3" q son téléphone, la terre }, a!"Y>xcxe"nmexcP>). Les deux annonciateurs A A' sont hors circuit; un seul, T, reste pour les deux. La communication faite, T retombe, on redresse la came L, on retire les deux fiches et on replace les volets des annonciateurs.
- Le principe du téléphone duplex de MM. Ro-sjnbruck est représenté par les figures schémati-
- Fig. 40. — Graham. Détail des contacts m n.
- ques 41 à 43 empruntées à YElectrical World du 4 janvier 1890.
- On a désigné, sur ces figures, par A' et B' les transmetteurs, par A" B" les récepteurs.
- En figure 41, B;. transmet et B" reçoit; en fig. 42, A' transmet en A".
- Les transmetteurs so^it pourvus d’un enroulement primaire et de deux secondaires autour d’un no'yau de fer doux; les récepteurs ont deux bobines enroulées autour d’une ame d’acier aimantée.
- Les bobines a a' a” afont partie du fil n° 1, et les bobines b b' b" du fil n° 2.
- Les bobines primaires p p’ sont dans le circuit de la pile locale et du microphone T.
- B' A' B' A"
- Fig. 41, 42 et 43. — Rosenbruck. Téléphone duplex-
- Le fil «'01, suivi de gauche à droite à partir de
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- la bifurcation c, entre dans a a? et a!' par les bornes positives extérieures, et sort par les bornes intérieures marquées du signe —, tandis que, de c1 en c, le fil traverse les bobines b" et b de -f. vers —,
- et les bobines b"' b* en sens contraire : de — vers -f-, ou de l’intérieur vers l’extérieur.
- Si donc on parle au microphone T, le noyau en fer douxde B'induira(fig.45)enaet b des courants
- 8 b'
- Fig. 44, 45 et a6. — Rosenbruck. Téléphone duplex.
- ondulatoires qui se renforceront, et traverseront en sens contraire les fils i et 2. D’autre part, ces courants se neutraliseront en a' et b', en a’" et b", et se renforceront ou s’additionneront en a" et b", de sorte que B" répondra à B', tandis que A" n’y répondra pas.
- Au contraire, en figure 42, le microphone induira en a' et b' des courants indépendants de
- même sens en 1 et2, etqui, passant de la terre K en 0' par la terre K', reviennent ainsi en a' bComme les bobines a!" et b"' sont semblablement enroulées, et que les courants y sont amenés par 1 et 2 de même sens, A" répondra à B", tandis que B' et B" ne correspondront pas, parce que leurs bobines sont dissymétriques.
- En résumé, quand Br transmet à B", A7 et A'
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- sont neutralisés, et réciproquement. Dans le premier cas, les courants traversent les fils 1 et 2 en sens opposés ; dans le second, ils y sont de même sens, et le circuit se ferme par la terre, de sorte, que l’on peut parler sans interférences simultanément aux deux microphones.
- Fig. 47. — Vogel et Calkins (1890). Téléphones symétriques.
- On peut obtenir le même résultat par les moyens analogues indiqués figure 43.
- En figure44, les commutateurs S etS' permettent aux abonnés D et D' d’employer à volonté pour le retour un fil ou la terre. En fig. 45, on emploie pour le retour les fils 3 et 4.
- En figure 46 la bifurcation K est aussi duplexée avec les téléphones A7 B7, de sorte que l’on peut faire communiquer à chaque extrémité de la ligne trois opérateurs et un abonné. .
- Les téléphones de MM. Vogel et Calkins, représentés par la figure 47, servent à la fois de transmetteurs et de récepteurs : on parle devant la membrane I) et l’on écoute au cornet K. Le noyau de fer doux est entouré de deux bobines H et E, enroulées en sens contraire et reliées l’une au fil de. ligne et l’autre à un circuit local 1. 11 est facile de voir que les courants envoyés au téléphone ré-
- Fig. 48. — Microphone Courtenay 11889).
- Fig. 49 et 50. — Courtenay. Détail de la membrane.
- cepteur par l'induction mutuelle des enroulements du transmetteur y sont repeoduits exactement, et que chacun de ces appareils, électriquemment symétriques, peut servir à volonté de transmetteur ou de récepteur. Ils donnent des sons puissants et très clairs, par le renforcement que Ips courants de la ligne reçoivent de la pile du circuit local.
- La membrane du microphone de M. Courtenay est constituée par un réseau de fils d’argentan ou d'acier D (fig. 48 à 50) recouverts en partie d’une
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- lame de fer doux E, garnie d’un petit disque de cuivre E', sur laquelle appuie la boule c, pressée et maintenue par un ressort. Ces boules sont constituées par un mélange des poussières métalliques
- t
- Fig. 51. — Appel inductophonique Mercadier (1889).
- et de matières organiques agglomérées et calcinées dans un creuset fermé.
- Elles sont recouvertes, sauf à leurs pôles, d’un dépôt galvanoplastique. La membrane est, a' l’ex-
- t
- P
- Fig. 52 et 53. — Appel inductophonique Mercadier.
- ception du petit disque de cuivre E', entièrement enveloppée d’une gaine en parchemin.
- Cette disposition, qui a pour effet de diminuer les résistances des contacts microphoniques, donne d’après son inventeur, des sons très-nets et très puissants.
- L’appel inductophonique de M. Mercadier permet de transmettre des signaux téléphoniques ou télégraphiques sans piles spéciales sur la ligne.
- Son principe consiste à maintenir par un électro E, (fig. 51) à pile locale p, un diapason D en vibration devant une bobine téléphonique I, dont les courants ondulatoires induits par les vibrations de D sont transmis au primaire 11 d’une bobine d’induction B. Il suffit de fermer le manipulateur N pour que ces courants soient transmis et renforcés au secondaire 2, 2 et à la ligne L.
- On peut, comme l’indiquent les figures 52 et 53, enrouler les fils j' /' de la bobine téléphonique autour de l’électro E f f, et suspendre l’électro mixte qui en résulte à une tige V, vibrante entre les pôles d’un aimant fixe A B. Les vibrations sont entretenues par le courant d’une pile p à interrupteur S P, qui détermine dans l’armature de la bobine des pôles a et b opposés aux pôles A et B.
- Gustave Richard
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Le rendement du transformateur, par Calvin Humphrey et William Powell (’).
- Dans la poursuite de ce travail on s’est proposé de jeter quelque lumière sur le fonctionnement général des transformateurs et sur l’aimantation et la désaimantation du fer produites par un courant alternatif de longue période. Dans l’intention que les résultats obtenus puissent avoir une portée pratique, on a rendu les conditions d’essai aussi comparables que possible à celles de l’usage courant des transformateurs dans notre pays.
- La question d’économie du transformateur en tant que transformateur d’énergie a été souvent posée, tant au point de vue pratique qu’au point de vue théorique, mais les résultats donnés sont très variés et contradictoires.
- Les pertes du transformateur à circuit magnétique fermé ont été jugées considérables et inévitables à ce point que M. Swinburne a introduit en Angleterre un nouveau type de transformateur à circuit magnétique ouvert connu sous le nom de type hérisson. M. Swinburne a eu pour but d’éviter la perte d’énergie provenant de l’hysté-
- (i) Mémoire lu à l’Institut américain des ingénieurs élec triciens, le 17 juin 1890.
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- a8o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- résis et des courants de Foucault en fermant par l’air le circuit magnétique. Mais on verra tout à l’heure qu’il faut plutôt demander la perfection du transformateur à sa qualité ou à celle du fer,
- jiWL^miULfcyuuuuuWa^
- E l—'ftrrjw
- I
- L7/.YI
- Fig. I.
- plutôt qu’à un changement radical de sa construction.
- Les résultats donnés dans ce mémoire offrent cet intérêt particulier de compléter le travail du professeur Ryan et de M. Merritt^) présenté à la société en décembre dernier. Le transformateur de io lampes qu’ils ont étudié donnait une perte remarquablement importante, à circuit ouvert, due presque
- entièrement à l’hystérésis du fer; le rendement était de 86 o/o à charge normale et d’environ 40 0/0 autrement.
- Nous avons étudié un transformateur de 40 Iam-pes'de même construction, dont les enroulements étaient côte à côte sur un noyau lamellaire, fîg. 2;
- il est de construction plus récente et donne une perte d’environ moitié de celle du transformateur de 10 lampes; son rendement atteint 96.2 0/0 à charge normale et serait autrement de 90 0/0.
- 1400 Volts
- -1000’
- r 80 Volts
- tOYlffi Unièmes
- A circuit ouvert.
- I. F E M primaire.
- II. Courant primaire.
- III. F EM secondaire.
- La méthode d’essai est en fait celle du professeur Ryan; les valeurs instantanées s’obtiennent par un commutateur relié à l’alternateur. Le commutateur se compose d’un disque de bois calé sur l’arbre du générateur alternatif avec contact d’acier
- -1000
- -0,25 Ampères
- Fig. 2. — A circuit ouvert.
- I. F E M primaire.
- II. Courant primaire (ancien transformateur de 10 lampes).
- à la périphérie, touchant à chaque tour un petit balai. Le support du petit balai est attaché à un second disque de bois mobile devant une échelle donnant la situation du balai à chaque lecture ; une vis de pression permet d’arrêter ce second disque en toute position. Le contact d’acier occu-
- C1) La Lumière E/ectrique, v. XXXV, p. 233.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- pant une position fixe relativement au disque calé sur l’armature suit la variation de la force électromotrice ; en changeant la situation du balai fixe on obtient les divers points des courbes de la force électromotrice et du courant.
- L'électromètre à quadrant de Ryan servait à me-
- -1000 Volt!
- Fig. 3. — A circuit ouvert.
- surer la force électromotrice primaire, la force électromotrice secondaire et le courant ; un condensateur était relié en dérivation avec l’électro-mètre. On mesurait le courant primaire par la chute de potentiel aux bornes de lampes à incandescence en série sur le circuit primaire du transformateur; ces lampes avaient été soigneusement calibrées avec les instruments étalons du laboratoire de façon à connaître leur résistance aux différentes températures ; connaissant la résistance
- [200 Volts
- -20
- Fig. 4. — Courant secondaire 26,8 ampères.
- des lampes et la différence de potentiel aux bornes, on déduisait l’intensité du courant.
- Pour la mesure de la force électromotrice on mit vingt-deux lampes de 50 volts en série, en dérivation aux bornes du circuit primaire ; l’électro-mètre fut attaché aux bornes de deux de ces lampes, toutes ayant été calibrées, on savait au juste la
- fraction de la force électromotrice totale imprimée que l’on mesurait.
- On mesurait directement la force électromotrice au circuit secondaire. Le courant secondaire était donné par un électrodynamomètre calibré soi-
- 1200 Volts
- ^,0 Ampères
- Fig. 5. — Courant secondaire 44 ampères.
- gneusement avant et après les expériences et qui a été trouvé constant. L’appareil commutateur était en série avec l’électromètre et des fils reliant les divers appareils aboutissaient à une table de connexion (diagramme fig. 1).
- Pour dresser la courbe d’Ewing pour l’hysté-résis du fer du noyau, on s’est servi du courant d’une batterie d’accumulateurs dans l’enroulement
- Fig. 6— Courant secondaire 65,2 ampères.
- secondaire, et l’aimantation développée dans le noyau a été observée d’après l’élongation d’un galvanomètre balistique sur le circuit primaire. On fit croître graduellement l’intensité d’aimantation correspondant à la densité magnétique
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- ztï
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- maxima du transformateur travaillant sur un circuit à ioo volts. On fit ensuite décroître le courant graduellement jusqu’à zéro, puis en renversant successivement le courant on compléta le cycle d’aimantation.
- 11 est bon de dire que cette méthode qui donne
- -6000 Watts o^SOO
- -5000'
- -4500
- -4000
- IV -3500
- -2500
- -1500
- Fig. 7. — Puissance développée dans le circuit primaire.
- I. A circuit ouvert.
- II. Avec 9 ampères dans le circuit secondaire.
- III. — 26,8 — — —
- IV. - 44 -
- V. - 65,2 — — —
- une indication si définie et si précise du courant alternatif n’est employée que depuis l’année passée,
- f 2600 -
- ^ 2200
- G 1800
- ^ 1000
- (S 600
- .S 200
- 200 600 1000 1400 1800 2200 2600 3000 Watts
- Puissance dans le circuit, secondaire
- Fig. 8. — Rendement.
- et que l’essai donnant les valeurs réelles à chaque instant des ondes de force électromotrice et de courant, qui avait toujours été regardé comme trop pénible à faire, se fait ainsi aisément en quarante-cinq minutes. Une échelle calibrée pour les lectures de l’électromètre ajoute beaucoup à la facilité des observations. 1
- Le perfectionnement marqué du transformateur de 40 lampes sur celui de 10 lampes est dû, croyons-nous, à une amélioration dans les propriétés magnétiques du fer, à une diminution du nombre de spires des enroulements rendue possible par la meilleure qualité du fer. Dans le transformateur de 10 lampes les courants de Foucault étaient très efficacement empêchés par l’interposition de feuilles de papier entre les lames de fer ; dans celui de 40 lampes, l’oxyde de fer à la surface des lames est la seule sauvegarde contre ces courants.
- La forme et l’étendue des courbes à circuit ouvert indique la perte par hystérésis et la perte légère due également aux courants de Foucault.
- Fig. 9. — Puissance à circuit ouvert.
- I. F EM primaire, 900 volts (ordonnée moyenne 59 volts).
- II. F EM primaire 740 volts (ordonnée moyenne 32,5 volts).
- La présence des courants de Foucault est révélée par ce fait que le maximum de l’onde du courant primaire ne coïncide pas avec le zéro de la force électromotrice primaire, mais a lieu un peu avant. L’analyse de la courbe du courant primaire en ses éléments, hystérésis et courants de Foucault (voir fig. 13), montre que la composante du courant de Foucault avance de 1200 sur l’aimantation théorique du fer et non de 900 comme on le supposait généralement. Aussi, quand elle s’ajoute à la courbe d’hystérésis, elle introduit une composante en avance et diminue par conséquent le retard du courant primaire.
- On a refait la courbe du courant primaire en laissant les plaques lamellaires libres de vibrer. La perte était d'environ 100/0 moindre qu’aupa-
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- ravant (fig. 2). On pense que cela tient à la d:mi-nution de perte par hystérésis résultant du plus grand choc mécanique produit par les vibrations des plaques. Les vibrations étaient accrues d’une manière sensible ; la courbe obtenue est de forme plus régulière et indique une moindre perte par hystérésis.
- Le retard du courant primaire sur la force électromotrice paraît plus grand à circuit ouvert et décroît quand le circuit secondaire travaille sur une résistance sans induction. Cette tendance du retard du courant primaire à diminuer quand la charge augmente continue jusqu’à ce que la courbe du courant primaire vienne à l’unisson de la courbe de la force électromotrice secondaire.
- La force électromotrice du circuit secondaire
- -1400 Volts
- -1000
- Fig. 10. — Petit moteur type A C sur le circuit secondaire
- I. F E M primaire.
- II. Courant primaire.
- III. F E M secondaire.
- IV. Courant secondaire.
- est à l’unisson de la force électromotrice du courant primaire à circuit ouvert et retarde graduellement quand la charge augmente au circuit secondaire. Cela tient sans doute à la perte de lignes de forces résultant des actions magnétiques en jeu l’une contre l’autre dans les circuits primaire et secondaire.
- Quand on introduit dans le circuit secondaire Une résistance inducti/e, le retard du courant primaire augmente grandement comme l’indiquent les courbes de la figure 10.
- La résistance inductive employée dans cette occasion provenait d’un petit moteur à courant alternatif. On prit également la courbe du courant secondaire ; elle est en retard sur la force
- électromotrice secondaire et à l’unisson du courant primaire. Un courant d’environ 5,5 ampères passait dans le circuit secondaire et le retard du
- Fig. 11.
- Résistance inductive clans le circuit secondaire.
- courant était encore aussi grand qu’à circuit ouvert.
- La figure 11 montre le rapport du courant pri-
- hlurtim
- -4000
- -3000
- -2000
- -1000
- 0,®5 0,125 Ampères
- / Courant primaire
- -1000
- -2000
- -3000
- l8000 Lignes
- Fig. 12. —Courbe d’aimantation d’Ewing (multiplier les ordonnées par 0,64).
- maire à la force électromotrice secondaire quand le circuit secondaire était fermé sur le secondaire d’un transformateur de 20 lampes, dont le circuit primaire demeurait ouvert. La courbe du courant
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- indique un retard manifeste provenant de la résistance inductive et une altération de forme notable.
- La boucle extérieure de la figure 12 représente la perte totale par hystérésis et courants de Foucault, déduite des courbes à circuit ouvert de la façon suivante. Le courant qui circule pour maintenir la force contre-électromotrice du transformateur à circuit ouvert comprend évidemment les pertes d'hystérésis et de courants de Foucault. Si donc on trace à 90°, en retard sur la force électromotrice primaire une courbe d’aimantation dont le maximum ait été évalué et suivant la même forme — puisque c’est une fonction de la force électromotrice — et qu’on dresse une courbe avec les ordonnées du courant primaire comme abscisses et les valeurs correspondantes
- -1000\
- Fig. 13.
- I. F E M primaire.
- II. Courant primaire.
- III. Courant primaire, déduction faite des courants de Fou-
- cault.
- IV. Composante des courants de Foucault dans le courant
- primaire.
- des lignes de force de la courbe d’aimantation théorique comme ordonnées, on obtient la boucle extérieure de la figure 11.
- La boucle intérieure est la courbe ordinaire d’hystérésis d’Ewing obtenue en faisant parcourir lentement au fer un cycle complet d’aimantation. Les lignes de forces sont évaluées par l’élongation d’un galvanomètre balistique. La courbe ne comporte pas de courants de Foucault.
- En retournant la méthode ci-dessus, si l’on déduit le courant primaire de la courbe d’Ewing et de la courbe d’aimantation, on obtient une courbe représentant la perte par hystérésis du fer employé. On l’a fait et il est particulièrement intéressant de remarquer que la forme de la courbe
- ainsi obtenue est identique à celle à circuit ouvert du transformateur de 10 lampes, dans lequel les courants de Foucault étaient supprimés par l’interposition des feuilles de papier (courbe 111, fig. 13). Quand on a à la même échelle les courbes représentant la perte totale et celle par hystérésis, on obtient par soustraction des ordonnées une courbe représentant la composante due aux courants de Foucault (courbe IV, fïg. 13). C’est ainsi que l’analyse précédemment indiquée a été faite. La position de la composante des courants de Foucault explique les coins arrondis de la boucle extérieure de la figure 12.
- On voit sur la figure 9 les courbes de pertes en
- Fig. 14. — Puissance dissipée.
- I. Circuit ouvert (ortonnée moyenne 58,5 watts).
- II. A circuit ouvert, courants de Foucault déduits (ordonnée moyenne 38 watts).
- watts à circuit ouvert, l’une à 990 volts, l’autre à 740 volts.
- D’après la valeur de l’ordonnée moyenne on voit que. la perte varie exactement comme le carré de la force électromotrice imprimée.
- La figure 2 indique à la même échelle le courant qui circule à circuit ouvert dans le cas du transformateur de 10 lampes et dans celui du transformateur de 40 lampes.
- Les figures 4. 5 et 6 donnent pour différentes charges les courbes des forces électromotrices et du courant, d’où sont déduites les courbes d’énergie de la figure 7 en effectuant le produit des ordonnées exprimant la force électromotrice et le courant.
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- La courbe du rendement (fig. 8) est le rapport entre l’énergie du circuit primaire (ordonnée moyenne de la courbe des watts) et celle du circuit secondaire produit de la racine des moyens carrés de la force électromotrice et du courant. La force coercitive est égale à o,8 C. G. S.
- Les courbes (en watts) de la figure 14 indiquent le rapport entre la perte totale à circuit ouvert et la perte si les courants de Foucault n’existaient pas.
- L’ensemble de cette étude prouve que les pertes dues aux changements de polarité du fer, si elles doivent exister toujours, peuvent être indéfiniment réduites par une étude convenable des propriétés du fer employé.
- Fabrication de la céruse par électrolyse.
- La fabrication électrolytique de la céruse a déjà été annoncée à différentes reprises (1). Tous les procédés reposent sur l’électrolÿse de l’eau ou de solutions salines avec des électrodes en plomb, en présence d’un courant d’acide carbonique qui, s’emparant de l’oxyde de plomb au fur et à mesure de sa formation, empêche la production de peroxyde de plomb, qui prendrait naissance sans cela, comme cela se passe dans les accumulateurs.
- Le procédé que nous décrivons aujourd’hui, est dûà M. Turner Bottome, deNew-York. 11 consiste dans l’emploi d’une solution saline composée de:
- 200 grammes d’azotate de soude.
- 200 — d'azotate d’ammoniaque.
- Cette solution est placée dans une cuve dont nous n’avons pas la description; on y introduit les électrodes de plomb, mises en communication avec une dynamo. On règle l’intensité de façon à ce que la densité du courant soit de 15 ampères par pied carré anglais de superficie d’électrode.
- On fait arriver en même temps que le courant du gaz acide carbonique. Le carbonate de plomb se forme rapidement et tombe peu à peu au fond de la cuve, où il se dépose. Une disposition devis d’Archimède placée à la partie inférieure du récipient permet l’extraction continue de la céruse, qui présente la composition de la céruse ordinaire
- (•) Lumière Electrique, tome XXXVI, page 424, et tome XXXV j p. 147; Année électrique de Delahaye, 1888, p. 246. I
- et correspond bien à la formule C O3 P b2 -f P b H2 O. Au lieu des azotates, on peut aussi employer les carbonates de soude et d’ammoniaque, mais avec moins de succès.
- Quand on se sert de la solution des nitrates comme électrolyte, les réactions chimiques qui se passent dans l’opération seraient les suivantes, d’après l’inventeur.
- Le plomb serait énergiquement attaqué par l’acide azotique provenant de l’électrolÿse des azotates et par l’oxygène ozonisé de la décomposition de l’eau. Après avoir oxydé le plomb, l’acide azotique serait transformé en hypoazotide qui, au contact de l'eau, régénérerait de l’acide azotique qui agirait de nouveau sur le plomb. Le bain se revivifie ainsi sans perte. L’unique dépense, en dehors de la production du courant, consiste donc dans l’introduction continue du gaz acide carbonique.
- Le procédé semble présenter à priori des avantages sur le procédé hollandais à l’acide acétique, il permet en effet une préparation plus rapide; de plus, d’après l’inventeur, la céruse obtenue a plus de corps, elle couvre mieux que la céruse ordinaire; elle est plus brillante et présente cet éclat qu’on retrouve dans les céruses très fines employées par les artistes. Son mode d’obtention à l’état de précipité lui donne une finesse qu’on n’obtient avec la céruse ordidaire que par trois ou quatre pulvérisations. Toute la question est de savoir si ce procédé est plus économique que le procédé actuel.
- Les calculs de M. Bottome montrent que le plomb se dissout. Dans la solution des nitrates, à raison de 3,86 grammes par ampère-heure, correspondant à un dépôt de 4,60 grammes de céruse, pour un volt-heure, il se déposerait 9,25 grammes de;céruse, ce qui fait 6,895 kilogrammes par cheval-heure, c’est-à-dire 68,950 kilogrammes par jour et par cheval, ou environ 27 tonnes par an.
- On voit qu’en estimant, comme le fait M. Bottome, le cheval-an à 275 francs, le coût de la formation d’une tonne serait voisine de 10 francs. On sait d’autre part qu’avec les forces hydrauliques au lieu de la houille pour produire le mouvement, le cheval-an peut revenir à 25 ou 30 francs, prix de revient du travail dans les usines électrométallurgiques de la Suisse et en particulier à Vallorbes, à la fabrique de chlorate de potasse électrolytique.
- Il résulte de ces calculs que la dépense nécessaire à la préparation de la céruse se réduit à peu
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- de chose, le prix de revient de l’acide carbonique étant très faible, surtout si on peut trouver l’emploi de la chaux résultant de la calcination du calcaire nécessaire pour préparer ce gaz ; dans tous les cas cette dépense en force motrice et gaz carbonique semblerait moindre que celle qu’exige le procédé ordinaire où l’on emploie de l’acide acétique, beaucoup de main-d’œuvre et de la force motrice pour détacher la céruse des grilles de plomb sur lesquelles elle s’est formée, et pour la pulvériser à plusieurs reprises.
- Appareillage électrique.
- L'outil à dégarnir les fils conducteurs de leur isolant (fig. i et 2) imaginé parM. Perry, de Chicago, répond à un desideratum trop connu de tous
- Fig. 1 et 2. — Outil à dégarnir.
- les monteurs électriciens pour qu’il soit nécessaire d’indiquer l’utilité d’un pareil instrument et son mode d’emploi; s’il présente réellement sur le couteau, le canif ou la pince les avanlages qu’on est tenté à première vue de lui attribuer, nul doute que son emploi se répande très rapidement.
- L'indicateur thermique de YElectrical Engineering Corporation d’Angleterre, pour signaler que l’intensité limite d'une décharge intense (d’accumulateurs ou autre) est atteinte, se recommande par sa simplicité et sa rusticité (fig. 3). Le courant dont il s’agit de contrôler l’intensité traverse une feuille métallique composée ayant la forme d’un V ; la feuille est faite de deux métaux inégalement dilatables, superposés et soudés, comme la lame métallique du thermomètre de Breguet.
- Les extrémités libres des branches du V sont fixées sur un bloc d’ardoise et servent de points de jonction avec les câbles du circuit; le point de
- concours des deux branches du V est libre, il se relève lorsque la feuille métallique composée se
- Fig. 3. — Indicateur thermique.
- recourbe par suite de l’élévation de température que détermine le passage du courant, et vient bu-
- Fig. 4 et 5. — Coupe-circuit double.
- ter contre un contact fermant le circuit d’un avertisseur lorsque l’intensité du courant et l’élévation de température dépassent la limite assignée par un réglage préalable.
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- Le coupe-circuit double de Hawkeye, de Chicago, 1 monté sur une base de porcelaine et muni d’un dont les figures 4 et 5 font voir la construction, est l couvercle de même matière.
- Fig. 6 et 7
- Les commutateurs principaux de MM. Donnan et Smith, de Manchester, montés sur ardoise, avec axes en acier (fig. 6 et 7), [sont des types récents d’appareils qui se recommandent par une bonne construction.
- ____________E. R.
- Le réseau des lignes télégraphiques, souterraines de l’Allemagne (').
- On a établi en Allemagne depuis 1876 jusqu’en 1881 un réseau télégraphique souterrain qui relie
- les principales villes et places fortes comme le montre la carte ci-jointe. Les tracés en pointillé sont des lignes projetées, notamment celle de Munich à Dresde et Berlin. Le développement du réseau est de 5463 kilomètres, avec 37 372 kilomètres de conducteurs. Les câbles sont à 7 fils, sauf pour 5 lignes qui n’ont que 4 fils. Les câbles ont été fournis partiellement par la maison Felten et Guillaume et partiellement par la maison Siemens et Halske. Les dépenses ont été de 40 millions de francs, ce qui donne 1000 francs pour le prix du kilomètre.
- Hambourg
- Stettin
- Francfort s/0.
- Halle, s.
- Barmen
- tçolognc
- .Coblence
- Aii-ia-Ch.
- Mayence
- Carlsruhe
- Strasbourg
- Le prix d’un kilomètre de conducteur aérien est tions de 125 francs: le prix des conducteurs en moyenne, d’après un grand nombre d’évalua- souterrains est donc environ 8 fois plus élevé.
- L’intérêt d’un kilomètre de conducteur souterrain revient à 40 francs, lorsqu’on compte l'inté-
- (*) Electrotcchnischcr /tnjcigrr, 50, 1890.
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- 388
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- rêt à 4 o/o ; pour.un conducteur aérien cet intérêt est de 5 francs par kilomètre. A ce prix il faut ajouter 9 francs pour l’entretien de la ligne, ce qui donne un total de 14 francs. On ne tient pas compte de l’entretien des lignes souterraines, puisque ces prix sont très minimes.
- L’inspection de la carte montre que dans la partie occidentale de l’empire allemand toutes les places fortes sont reliées entre elles et à Berlin à l’aide de conducteurs souterrains.
- 11 en est de même pour les ports de la mer du Nord.'
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la déposition électrique du platine, par W.—H. Vahl. (i)
- La fixité et l’inaltérabilité du platine, propriétés qui lui donnent une valeur inestimable pour le chimiste, ont inspiré l’idée de l’appliquer comme enveloppe protectrice à la surface d’autres métaux, et dès les premiers jours de l’art de la galvanoplastie on a fait des efforts pour obtenir un revêtement satisfaisant de ce métal. Les insuccès du début ont eux-mêmes stimulé de nouveaux investigateurs.
- On ne peut pas dire que les résultats obtenus aient été entièrement satisfaisants, puisque l’élec-tro-platinage est peu pratiqué et n’est pas devenu commercial. Quand on considère les nombreuses applications des dépôts de platine possibles en physique, dans l’art de l’ingénieur, en chirurgie, dans l’art dentaire, dans l’économie domestique, aux armes à feu, aux boîtes de montre et à la joaillerie, on ne peut s’empêcher de conclure que les procédés inventés jusqu’à présent ne satisfont sans doute pas complètement aux exigences de la pratique.
- De tous les procédés qui aient été proposés pour effectuer électriquement des dépôts de platine à la surface des métaux, il n’y en a que trois qui paraissent mériter une mention spéciale.
- C) Lu à la section chimique du Franklin lustiiutc, le ao mai 1890.
- Ce sont :
- i° Le procédé Roseleur-Lanaux, basé sur l’élec-trolyse d’une solution du phosphate double de sodium et de platine ;
- 20 Le procédé de la Bright Platinum Plating Company (de Londres), modification de celui de Roseleur, impliquant l’introduction dans le bain de certaines substances, telles que le chlorure de sodium et le borax, destinées à assurer l’éclat du dépôt métallique ;
- 30 Le procédé de Boettger, basé sur l’électrolyse d’une solution du chlorure double d’ammonium et de platine dans le citrate de sodium.
- Chacun de ces bains donne pendant quelque temps des résultats satisfaisants ; mais, je vais essayer de le montrer, les difficultés particulières que l’on rencontre dans la pratique du platinage ne permettent pas de maintenir l’intégrité de ces électrolytes, et par suite ils ne tardent pas à devenir inefficaces par suite de leur mélange avec les produits secondaires formés dans le bain.
- Je vais essayer de donner l’explication véritable dés difficultés auxquelles je viens de faire allusion ; j’essaierai aussi d’indiquer ce qui me paraît être la seule méthode pratique pour les surmonter.
- La première difficulté que l’on rencontre est d’obtenir un dépôt brillant et adhérent, ayant enfin cet aspect véritablement métallique exigé dans l’industrie.
- Certes, il n’est pas difficile de séparer le métal des solutions de presque tous ses composés. Le zinc, le fer et l’étain le réduisent promptement par simple immersion, mais cette facilité même de réduction est une des raisons pour lesquelles le dépôt ainsi obtenu est loin de satisfaire aux desiderata; l’électroplatineur est obligé, en effet, de vaincre cette disposition obstinée qu’a le platine à se séparer de la plupart de ses composés sous forme de noir de platine, manquant de cohésion et d’adhérence et par suite entièrement impropre à l’usage voulu.
- Une autre difficulté, et non moins sérieuse, provient de ce que les plaques ou feuilles de ce métal employées comme anodes restent insolubles lorsqu’on soumet à l’électrolyse les solutions des sels de platine. On ne rencontre guère de difficultés de ce genre dans le cuivrage, l’argenture, la dorure et le nikelage, puisque les anodes de cuivre, d’argent, d’or et de nickel se dissolvent dans un grand nombre de solutions capables de déposer ces mêmes métaux par électrolyse et que la pro-
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- ?8g
- portion selon laquelle ces anodes se dissolvent se rapproche de celle selon laquelle les métaux se déposent sur les objets à la cathode, à tel point que la concentration de l’électrolyte se maintient essentiellement constante et que l’on peut se servir longtemps de la même solution sans ajouter de sel métallique. 11 est facile d’effectuer industriellement par l’électricité le dépôt des métaux qui se comportent ainsi quand on en fait des anodes.
- Du manque de solubilité de l’anode il résulte que, ; pendant la déposition du métal, la concentration de l’électrolyte va continuellement en s’affaiblissant, ce qui modifie continuellement la conductibilité du bain. Le caractère que présente le métal déposé est altéré par ces chargements constants de l’état du bain ; et, comme le dépôt se produit de plus en plus lentement en raison de l’affaiblissement graduel de la concèntration du bain, il devient nécessaire de rétablir celle-ci par de nouvelles additions de sel métallique. Dans tous les procédés d’électro-platinage employés jusqu’à ce jour, sauf celui de Bœttger, on part du tétrachlorure de platine.
- A cette seule exception près, la manière de préparer toutes les solutions pour produire un dépôt de platine à l’aide de l’électricité consiste à traiter le chlorure par les combinaisons des alcalis : de la soude, de la potasse et de l’ammoniaque. Parmi ces combinaisons, les phosphates et les oxalates de soude ou de potasse sont les plus en faveur : ils se retrouvent dans un certain nombre de formules pour la préparation ces bains de platine. La substance qui se forme est ordinairement un sel double, tel que, par exemple, le phosphate double de sodium et de platine, l’oxalate double de potassium et de platine, etc., contaminé toutefois, dans chaque cas, par le chlorure alcalin provenant de la réaction enlre le chlorure de platine et le sel alcalin.
- Toutes les fois 'que l’on trouve nécessaire de renforcer le bain, on ajoute de nouvelles doses de chlorure de platine; ce sel, par réaction chimique avec les constituants du bain secondée par l’élec-trolyse, produit une nouveliequantité de chlorure plus alcalin ; et il s’ensuit que le bain, se surchargeant de cette substance étrangère et d’autres produits secondaires de décomposition électrolytique, ne dépose plus sur les objets à platiner qu’un métal dépourvu de l’éciat et de la cohésion recherchés. 11 faut donc écarter ce bain et récupérer le platine qui s'y trouve contenu, par l’un
- quelconque des nombreux procédés de réduction connus des chimistes. Le platine ainsi récupéré peut être converti en chlorure et servir à la préparation d’un bain frais avec lequel on répétera la même série d’opérations.
- Bœttger se propose de maintenir son bain dans le même état par de nouvelles additions de ses so lutions primitives, mais il est évident, pour les raisons indiquées plus haut, que l’électrolyse continue doit accumuler les chlorures alcalins dans la solution qu’il emploie. Cette rapide détérioration des bains implique leur fréquent renouvellement, ce qui ne va pas sans perte de temps et sans dépenses, et ce qui a toujours arrêté le développement de l’électroplatinage, en dépit des nombreuses applications qui semblaient lui être réservées.
- 11 m’a semblé qu’il était possible de résoudre les principales difficultés du problème. Sachant que l’étendue de la surface favorise la solubilité des substances, j’ai pensé que, si le platine était mis à l’anode sous forme de noir ou d’éponge, il présenterait un nombre de points infiniment plus grand à l’attaque par l’élément électro-négatif ou par le radical acide alors mis en liberté et que probablement il se dissoudrait, de sorte que le problème du maintien de la concentration du bain d'électrolyte serait ainsi résolu.
- L’expérience a vérifié l’exactitude de cette prévision. J’ai à plusieurs reprises saturé d’une solution de chlorure de platine et desséché une plaque de charbon de pile poreux, préalablement traitée par les acides chlorhydrique et nitrique; je l’ai introduite dans un creuset de graphite; fout-autour j’ai tassé du charbon finement divisé; puis j’ai chauffé au rouge clair le creuset et son contenu pendant une demi-heure environ. La plaque de charbon contenait alors, dans ses pores, du platine à un état d’extrême division. Le traitement par l’eau, puis par l’acide chlorhydrique à la température de l’ébullition, n’a point décelé de sel de platine, ce qui montre que le traitement précédent avait suffi pour réduire tout le chlorure de ce métal à l’état métallique.
- La plaque de carbone fut alors suspendue à l’anode dans de l’acide chlorhydrique modérément étendu, une plaque de platine servant de cathode. Je chauffai doucement le bain acide et j’y fis passer un courant d’une intensité modérée. 11 y eut un abondant dégagement d’hydrogène à la cathode, mais à l’anode il n’y eut guère de déga-
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- gement sensible. La solution acide se colora peu à peu, par suite de formation de chlorure de platine; au bout de quelque temps la surface brillante de la cathode commença à noircir, et elle finit par se recouvrir d’une épaisse couche de noir de platine.
- 11 était ainsi démontré qu’une anode de platine finement divisé se dissout facilement dans un électrolyte qui produit du chlore à l'anode lorsqu’on l’électrolyse. Cette observation, autant que je sache, est nouvelle. Cependant elle n’avait pas de valeur pratique, puisque la dissolution de l’anode exigeait la présence d'une grande proportion d’acide libre dans le bain de platinage et l’emploi de courants d’une intensité telle qu’ils produisent invariablement un dépôt de métal noir et non adhérent sur les surfaces à recouvrir. En outre j’ai trouvé que, comme on pouvait le prévoir, l’état physique de l’anode n’exerçait aucune espèce d’influence sur l’électrolyse de bains formés d’oxysels de platine, c'est-à-dire de ceux qui donnent les meilleurs résultats pour l’électro-platinage : le radical acide séparé à la surface du noir de platine n’exerçait aucune action dissolvante sensible.
- 11 était donc nécessaire d’imaginer un moyen de surmonter les difficultés dont je viens de parler. J’ai trouvé un procédé qui paraît fournir une solution du difficile problème de faire de la galvanoplastie avec le groupe de métaux dont les anodes sont insolubles.
- Ce procédé consiste à employer de l’hydroxyde du métal pour maintenir la concentration métallique du bain. L’hydroxyde de platine se dissout facilement dans les alcalis et dans la plupart des acides.
- On peut l’introduire de temps en temps dans le bain de platinage et l’y dissoudre par agitation ; ou bien on peut le laisser en excès dans le bain, la partie non dissoute restant au fond du vase; on peut aussi le suspendre dans un sac de grosse toile adjacent à l'anode de charbon ou l’enveloppant. On choisira celui de ces moyens qui paraîtra préférable, selon la nature de l’électrolyte.
- Comme les solutions qui fournissent les meilleurs résultats en galvanoplastie sont les solutions des sels oxygénés, j’ai trouvé qu’il était avantageux de les préparer directement au moyen de l’hy-di oxyde.
- Cette méthode, je l’ai constaté, est capable de donner des bains de platine gardant un concentration à peu près invariable pendant l’électrolyse, sans
- que l’on ait besoin d’y introduire des substances qui les altèrent en y accumulant des produits secondaires de décomposition, inconvénient qui se produit lorsque pour maintenir la concentration on à recours à des additions de chlorure de platine ou de chloroplatinates alcalins, comme on l’a fait invariablement jusqua présent.
- Si l’on se reporte aux propriétés qui rendent l'hydrate de platine utile pour l’emploi en question, voici les points qui paraissent dignes de mention.
- 11 se dissout facilement dans les solutions aqueuses des hydrates alcalins et dans un certain nombre d’acides minéraux et végétaux. Lorsqu’on traite l’hydrate de platine par dissolutions aqueuses des hydrates alcalins, le premier joue le rôle d’un acide faible formant des composés connus sous le nom de platinates, qui sont très solubles et dont le platine ne se précipite pas lorsqu’on ajoute un excès d’alcali. Une solution aqueuse faible d’hydrate de soude ou de potasse (mais surtout de ce dernier) dissout une grande quantité d’hydrate de platine, à ia température ordinaire ; toutefois la dissolution se produit plus facilement lorsqu’on applique la chaleur.
- Ces solutions ont l'avantage d’être bonnes conductrices de l’électricité et de fournir des dépôts de platine brillants, compactes et adhérant sur des surfaces métalliques préalablement préparées pour les recevoir. En outre, avec un courant d'une tension modérée, l’hydrate de platine seul est affecté, comme le montre le dégagement d’oxygène bien accusé à l’anode, et l’absence totale de gaz à la cathode.
- Ainsi, étant donnée la facilité avec laquelle l’hydrate de platine se dissout dans l’hydrate alcalin, même à froid, il est évident que, s’il y a de l’hydrate de platine libre dans un bain de platinate alcalin, l’alcali mis en liberté au cours de l’élec-trolyse se combinera avec cet hydrate piatinique pour former de nouveau platinate.
- Pour cela, il sera nécessaire ou bien d’avoir dans le bain, toutes les fois, un petit excès d’hydrate de platine pouvant rester sur le fond du récipient sans gêner le platinage, et être complété de temps en temps , ou d’introduire , à la fin du travail de chaque jour, une quantité d’hydrate de platine suffisante pour rétablir la concentration normale du bain, en facilitant la solution de cet hydrate par l’agitation et, s’il est nécessaire, par l’application d’une douce chaleur.
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- Les solutions de platine, je l’ai constaté, se comportent parfaitement quand l’excès d’hydrate alcalin libre est considérable; alors elles conduisent mieux le courant; elles abandonnent le platine plus facilement et en meilleur état. Le meilleur moyen de maintenir approximativement normale la concentration du bain pendant un période indéfinie sera d’ajouter la quantité convenable d’hydrate de platine à la lin du travail quotidien, si le bain a un volume considérable, ou de petites quantités à intervalles, si le bain n’a qu’un petit volume. Dans un bain où il y a beaucoup d’alcali libre, l’hydrate platinique ajouté comme je viens de l’indiquer se dissout très facilement même à froid.
- Il y a lieu de remarquer ce fait important : c’est que les solutions de platinates alcalins peuvent se comporter ainsi puisqu’il ne se forme pas de. produits secondaires d’électrolyse capables de les vicier et de les rendre hors d’usage, ce qui se produit promptement dans le cas où l’on emploie pour cet usage le chlorure de platine.
- Les acides minéraux (chlorhydrique, nitrique sulfurique et phosphorique) dissolvent facilement I’hydroxyde, comme le font également certains acides végétaux, notamment l'acide oxalique et forment avec les sels alcalins correspondants des sels doubles, dont un grand nombre sont solubles dans l’eau. Cependant, des sels qui peuvent se former ainsi, il n’y en a qu’un petit nombre qui paraissent, autant que j'ai pu le déterminer par l’expérience, propres à fournir un dépôt de platine brillant, compacte et adhérent. Quant aux composés halogénés, il est évident qu’on peut les préparer plus facilement en dissolvant directement le métal dans l’eau régale, mais je ne m’occupe pas d’eux, puisque les oxygénés donnent, comme je l’ai constaté, des résultats bien plus satisfaisants.
- Parmi les sels que l’on peut former en dissol-pant l’hydrate de platine dans les autres (et quelquefois en combinant le sel de platine ainsi obtenu avec les composés alcalins correspondants, de manière à former des sels doubles) on ne peut en citer que trois qui donnent des résultats véritablement pratiques dans la galvanoplastie. Ce sont les phosphates, les oxalates et les acétates. 11 est utile de les employer à i’étatde sels doubles de potasse, de soude et d’ammoniaque, car ces sels doubles donnent des dépôts brillants, compacts et adhérents.
- L’acide oxalique est,autant que j’ai pu le constater, de tous les acides oxygénés, le meilleur dissolvant de l’hydrate de platine; il le dissout même à froid, mais c’est surtout avec l’aide de la chaleur qu’il le dissout avec une grande énergie : il forme de l’oxalate platineux, tandis qu’il se dégage de l’acide carbonique à l’anode. Avec un courant plus fort, on observe un dégagement d’hydrogène à la cathode.
- On peut maintenir ce bain indéfiniment à la concentration voulue en ayant soin d'ajouter de temps en temps de l’acide oxalique et de l’hydrate de platine, ou en maintenant constamment au fond du bain un peu d’hydrate de platine et ajoutant de l’acide oxalique en cristaux et en poudre, de temps en temps, selon que cela peut être nécessaire pour que le bain reste saturé; ou, ce ce qui est bien préférable, en faisant une provision d’oxalate platineux au moyen d’hydrate platinique, de la manière décrite plus haut et en en laissant constamment un excès dans le bain. Ce bain a les mêmes avantages que les bains de platinate alcalin déjà décrits ; il est capable de se conserver indéfiniment à la concentration normale et ne contient pas de substances qui soient capables de l’altérer en le chargeant de produits secondaires de décomposition.
- L’acide phosphorique aussi est un dissolvant de l’hydrate de platine. Une solution aqueuse étendue de cet acide dissout à froid une petite quantité de cet hydrate, et une bien plus grande quantité à l’aide de la chaleur. Le pouvoir dissolvant augmente au fur et à,mesure que la concentration s’accroît.
- La solution de phosphate de platine ainsi obtenue sera, selon le degré de concentration, d’une couleur comprise entre le jaune vineux et le jaune cerise, et avec un courant relativement faible elle déposera du platine brillant, compacte et adhérant sur des surfaces métalliques convenablement préparées pour le recevoir. L’électrolyse de ce composé n’implique donc pas la formation de produits secondaires délétères, le résultat de l’opération étant la séparation du métal à la cathode et du radical acide à l’anode, ainsi que des éléments de l’eau, qui se dégagent respectivement à l’anode et à la cathode.
- Néanmoins, au fur et à mesure que le métal se précipite, le bain devient de plus en plus acide, par suite de l’accumulation de l’acide phosphorique qui est mis en liberté à la cathode. On peut
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- donc, comme précédemment, maintenir la concentration en faisant en sorte qu’il se trouve toujours dans le bain une petite quantité d’hydrate platinique, ou en ajoutantà la fin de chaque journée de travail la quantité d’hydrate métallique nécessaire pour remplacer le métal précipité. Ce bain doit être employé très acide ; aussi faut-il le chauffer pour favoriser la dissolution de l’hydrate platinique destiné à maintenir la concentration du bain, car le pouvoir dissolvant de l’acide phospho-rique sur l’hydrate de platine est bien inférieur à celui de l’acide oxalique. 11 peut se former des phosphates doubles alcalino-platiniques capables de produire un dépôt de métal brillant, compacte et adhérent, et d’être maintenus approximativement à la concentration normale, de la manière que j’ai exposée plus haut.
- Avec le phosphate ammonio-platinique j’ai obtenu les mêmes résultats. Je le préparais en ajoutant à la solution d’hydrate platinique dans l’acide phosphorique assez, de solution d’ammoniaque pour que celle-ci donnât une réaction alcaline, ce qui est indiqué par la formation d’un précipité grisâtre ne disparaissant pas par l’agitation, puis en rétablissant l’activité de la solution par addition d’acide phosphorique en excès qui dissout promptement le précipité. La solution qui en résulte est jaunâtre ou brunâtre et donne un platinage superbe; mais, en raison de la difficulté plus grande que l’on éprouve à en maintenir la concentration par dissolution de l’hydroxyde, elle ne couvre pas aussi bien que la solution d’oxalate pour la galvanoplastie en grand.
- Le phosphate sodio-platinique, dont la formation est analogue à celle du composé ammoniacal qui vient d’être décrit, fournirait aussi un dépôt brillant, compact et adhérent; mais le sel de soude, d’après mes observations, est moins soluble que le sel ammoniacal correspondant, et par conséquent la solution du premier est plus difficile que celle du second à maintenir à h concentration normale.
- L’hydrate de platine n'est que très peu soluble dans l’acide acétique concentré et il ne faut pas songer à en faciliter la dissolution en le faisant bouillir, puisqu’au bout de quelque temps d’ébullition l’hydrate est décomposé et qu’il se forme de l’oxyde platinique noir, complètement insoluble dans l’acide acétique. J’ai constaté cependant que l’on peut préparer un bain d’acétate alcalin en ajoutant aux platinates alcalins décrits ci-dessus autant
- d’acide acétique que l’on peut en introduire sans déterminer la formation d’un précipité permanent. L’aspect et la qualité du dépôt métallique obtenu au moyen de ce bain ne laissent rien à désirer, mais la composition et la concentration du bain ne restent pas uniformes.
- Cette difficulté, comme je l’ai observé, s’atténue d’autant plus que le bain devient plus alcalin et que sa composition se rapproche de plus en plus de celle d’un platinate alcalin ; car il est évident que s’il y avait une grande quantité d'alcali libre, celui-ci s’unirait à l’acide acétique pour former un acétate simple. La solution en résultant ne contiendrait plus d’acétate sodio-platinique (ou potassio-platinique) mais de l’acétate de sodium ou du platinate de sodium (ou de potassium) et de l’alcali libre.
- Quoi qu’il en soit, la présence de l’acide acétique dans un bain alcalin de ce genre paraît influer favorablement sur la qualité du dépôt formé en donnant au métal déposé une blancheur qui approche de celle de l’argent. Comme, en outre, l’acide acétique ne donne par électrolisa-tion que les éléments de l’eau et certaines combinaisons volatiles et que, par conséquent, il ne contamine pas le bain électrolyfque par formation de produits secondaires délétères, je crois qu’il y a quelque avantage à l’ajouter en proportions judicieuses aux bains de platinates alcalins décrits plus haut.
- Avant de terminer je veux vous faire connaître un fait qui n’a été porté à ma connaissance que la semaine dernière ; c’est que mon ami, M. Von L. Dudley, s’est attaqué au problème de la galvanoplastie de l’iridium et qu’il a opéré comme j’ai fait pour le platine. 11 n’a pas publié ses recherches, mais il vient de m’informer par lettre que dès 1886 il a suivi le procédé suivant.
- Voici ce qu’il m’a écrit :
- « Le bain de métal peut être composé ou du chlorure (Ir CI1) ou chlorure double d’iridium et de sodium, ou du sulfate double d’iridium et d’ammonium. J’ai préféré ce dernier.
- Pour que le bain restât saturé de métal, je suspendais dans la solution (près ou autour des anodes) des sacs de canevas contenant l’hydroxyde d’iridium ».
- Pour terminer, je vais indiquer la manière de préparer quelques-uns des bains électrolytiques J dont j’ai parlé et les conditions de travail qui j m’ont paru les plus favorables^
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- Indications pour la préparation des bains électro-lytiques. — Pour le bain de platinatc alcalin, les indications suivantes peuvent suffire :
- Hydrate de platine........... 57 grammes
- Potasse caustique (ou soude caustique)...................... 174 —
- Eau distillée................ 3,785 litres
- Dissolvez la moitié de la potasse caustique dans le quart de l’eau distillée; ajoutez peu à peu l’hydrate de platine, et remuez avec une baguette de verre pour faciliter la dissolution. Lorsqu’elle est effectuée, ajoutez, en remuant, l’autre moitié de l’alcali dissoute dans un autre quart de l’eau, puis étendez avec de l’eau distillée jusqu’à ce que le tout fasse 3,785 litres. Pour accélérer la dissolution, on peut chauffer légèrement l’alcali caustique, mais cela n'est pas nécessaire, car l'hydrate de platine se dissout très facilement.
- Cette solution doit être traitée par un courant d’environ deux volts ; elle donne sur des surfaces polies de cuivre et de bronze un dépôt abondant, d’une blancheur voisine de celle de l’argent.
- 11 ne doit se produire que tout au plus un dégagement d’hydrogène à peine perceptible à la cathode, mais à l’anode il doit se dégager largement de l’oxygène.
- J’ai observé que l’addition d’un peu d’acide acétique favorise l’opération lorsqu’on désire un dépôt abondant.
- L’anode peut être de platine ou de carbone.
- Vu la facilité avec laquelle le métal se dépose, il faut éviter un excès de surface d’anode.
- Les objets d’acier, de nickel, d'étain, de zinc ou de maillechort se recouvriront de platine noir et plus ou moins meuble; mais si l’on commence par appliquer sur ces objets métalliques une mince couche galvanoplastique de cuivre par immersion dans le bain de cyanure chaud, on peut ensuite les platiniser dans le bain de platinate alcalin, aussi bien que le cuivre.
- Le bain peut fonctionner à chaud ou à froid, mais je recommande de ne pas dépasser la température de 38° G.
- On peut l’étendre jusqu’à moitié de la concentration indiquée dans la formule, sans qu’il cesse de donner d’excellents résultats.
- Lorsque le dépôt doit être brillant, il faut polir parfaitement la surface des objets avant de les introduire dans le bain.
- Le dépôtj de platine se produit promptement..
- En cinq minutes on obtient une couche suffisamment épaisse pour la plupart des usages. Cependant le métal déposé est si mou qu’on ne peut le frotter que très légèrement. Un dépôt plus épais paraîtrait gris, mais prendrait au brunissoir le lustre du platine.
- On prépare la solution d’oxalate en dissolvant 28 grammes d’hydrate de platine dans 112 grammes d’acide oxalique et en étendant la solution avec de l’eau distillée jusqu’à 3,785 litres. La solution doit être maintenue acide par addition d’un peu d’acide oxalique faite de temps en temps.
- La manière la plus simple de se servir de ce bain est d’opérer avec une solution saturée, en conservant toujours un excès d’oxalate au fond du récipient; de cette façon on n’a pas à s’occuper des proportions. Il sera avantageux d’ajouter de temps en temps une petite quantité d’acide oxalique.
- On peut former les oxalates doubles de platine et des alcalis en saturant tel ou tel oxalate alcalin et en maintenant le bain à sa concentration normale par la présence d’un résidu non dissous d’oxalate platineux.
- Les oxalates doubles ne sont pas aussi solubles dans l’eau que le sel simple.
- Les bains d’oxalates, simples ou doubies, peuvent fonctionner à froid ou à chaud, pourvu que la température ne dépasse pas 66° C. avec un courant de tension relativement faible. Le métal se déposera brillant, compact et adhérent sur le cuivre et le bronze.
- Les autres objets métalliques doivent être préalablement cuivrés comme ci-dessus. Le métal déposé est dense ; il a un aspect d’acier, et on peut lui donner l’épaisseur que l’on veut.
- Le dépôt obtenu dans les bain d’oxalate est sensiblement plus dur que celui obtenu avec les pla-tinates alcalins et il supporte bien le frottement.
- On peut préparer le bain de phosphate selon la formule suivante :
- Acide phosphorique sirupeux (densité 1,7). 224 grammes
- Hydrate platinique........... de 28 à 32 —
- Eau distillée....................... 4,543 litres
- L’acide doit être légèrement dilué avec de l’eau distillée, et la solution de l’hydrate doit être effectuée à la température de l’ébullition.
- 11 faut ajouter de l’eau de temps en temps pour ramener le volume à 4,543 litres.
- La solution peut être employée à froid ou à
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- 350 C., avec un courant bien plus fort que celui nécessaire pour les platinates et les oxalates.
- On peut former le phosphate ammonio-plati-nique et le phosphate sodio-platinique en neutralisant avec soin la solution du phosphate simple avec de l’ammoniaque ou de la soude, puis en ajoutant de l’acide phosphorique soit en excès, soit en quantité suffisante pour qu’il y ait un peu d’acide phosporique dans le bain.
- On maintient les bains de phosphate à leurcon-centration normale par addition d’hydrate de platine; on facilitera la dissolution de cet hydrate en chauffant le bain. Ce traitement se fera de préférence à la fin du travail de chaque jour.
- Le métal formé par l’électrolyse de ces solutions de phosphate est brillant et adhérent. 11 a un aspect d’acier mais à un moindre degré que le métal fourni par les solutions d’oxalate.
- Quant aux autres propriétés physiques, elles sont les mêmes que celles du métal obtenu au moyen des bains d’oxalate. C. B.
- Sur les oscillations électriques dans les conducteurs rectilignes, par Stefan c1)-
- Quand un courant variable est transmis dans un fil entouré par un tube de métal concentrique, il s’induit un courant dans ce tube. La direction, l’intensité et la distribution du courant du tube peuvent être déduites directement du principe de moindre énergie magnétique en supposant connu le courant du fil.
- Le minimum de cette énergie est obtenu par la disposition suivante des courants. Le courant central est condensé en une couche infiniment mince à la surface intérieure du tube et son intensité, à n’importe quel moment est égale en valeur absolue, mais de signe contraire à celle du courant du fil.
- Par cette disposition, les forces magnétiques n'agissent que dans l’espace compris entre la surface du fil et la surface intérieure du tube. L’intérieur du fil aussi bien que la masse du tube ne contiennent pas de forces magnétiques.
- Le tube entourant le fil neutralise aussi son action inductrice dans tout l’espace extérieur ; il forme un écran parfait pour les forces inductrices aussi bien que pour les forces magnétiques du fil
- t1) Wiener. Borichte, 16 janvier 1890.
- entouré par ce tube. Cet effet du tube de faire écran consiste dans ce fait que les actions du courant central sont neutralisées par celles du courant induit dans le tube.
- Ce cas est complètement analogue au problème d’électrostatique sur la distribution de l’électricité à la surface de deux cylindres concentriques, dont l’un est isolé et dont l’autre est relié à la terre. De la même manière, le problème de la distribution du courant, même quand le fil et le tube ne sont pas concentriques et n’ont pas une section circulaire, peut être résolu par le problème analogue en électrostatique. Le tube est un écran complet même dans ces conditions altérées.
- L’influence du tube écran sur la vitesse de propagation des ondulations dans le fil se détermine de la manière suivante.
- Par suite de la limitation du champ magnétique à l’espace compris entre le fil et le tube, la self-induction dans le fil est considérablement diminuée, cette diminution, pouvant être facilement calculée si la section du tube est circulaire et si le fil est bien dans l’axe.
- De cette variation de self-induction il en résulte une augmentation de la vitesse de propagation à la condition que la capacité électrostatique du fil n’ait pas varié par l’adjonction du tube, ce qui a lieu quand ce tube est isolé. Mais si le tube est relié à la terre, la capacité du fil intérieur est augmentée dans la même proportion que la self-induction est diminuée, de sorte que la vitesse de propagation reste inaltérée.
- La capacité peut cependant être considérablement augmentée; il suffit de placer dans l’espace compris entre le fil et le tube un plus fort diélectrique que l’air, en interposant, par exemple, un tube de verre entre le fil et le tube.
- Le tube de verre n’a aucune influence sur la self-induction mais la capacité est presque doublée. La vitesse de propagation, diminue alors dans le rapport de \J2 à. 1. Sir W. Thomson a déjà remarqué l’influence du milieu isolant sur la vitesse de propagation.
- Si un courant se partage dans deux fils identiques, dont l’un est entouré par un tube et dont l’autre est libre, le premier fil se conduit comme étant bien moins résistant que le second par suite de la grande diminution de self-induction due au tube enveloppant.
- Si maintenant, un second fil métallique recti-J ligne est placé parallèlement à un conducteur
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- traversé par un courant, le courant primaire se distribue sur la surface du premier, et l’induit sur. celle du second de la même manière que seraient distribuées une charge donnée sur le premier conducteur, et la charge induite sur le second supposé relié à la terre.
- Si le premier conducteur a une section circulaire, le courant n’est pas distribué uniformément à sa surface, il a une plus grande densité vers le côté voisin du conducteur que vers le côté opposé.
- Un conducteur qui n'entoure pas un autre conducteur traversé par un courant agit cependant comme écran partiel et avec d’autant plus d’action qu’il est plus long. Hertz a montré qu’un système de fils tendus parallèlement peut aussi agir comme un conducteur plan.
- Un tel système de fils ne fait écran qu’à la condition que le courant primaire puisse induire des courants dans ces fils ; ces fils ne forment donc pas un écran quand leur direction est perpendiculaire à celle du fil primaire. L’existence de courants induits est donc une condition essentielle pour qu’un conducteur puisse réfléchir des actions inductrices.
- Les actions réfléchies sont les actions’.jdes courants induits sur la surface du conducteur réfléchissant.
- A. C.
- Sur le résidu électrique, par K. Muraoka (')
- La théorie de Maxwell prévoit qu’il ne doit exister aucun résidu dans un diélectrique homogène; cette prévision a été vérifiée par Rowland et Niçois pour le spath d’Islande, par Hertz pour la benzine et par Arons pour la paraffine. Ce dernier montra que le résidu observé par Dieterici pour la paraffine provenait de la souillure de cette paraffine par l’huile employée pour faciliter le coulage. Le calcul du résidu d’un tel diélectrique hétérogène n’est, en général pas possible. Pour le cas plus simple de couches parallèles de différents diélectriques homogènes. Maxwell a pu en faire la théorie; il trouve qu’il doit rester un résidu, à moins qu’une des couches ne soit pas entièrement isolante. Ce dernier cas est facile à expérimenter; j’ai pu démontrer que deux diélectriques, qui séparément ne laissent aucun résidu, en laissent
- quand ces diélectriques sont superposés sous la forme de deux plateaux.
- La méthode que j’ai employée est presque identique à celle suivie par Dieterici. Le condensateur à essayer était fortement chargé pendant un témps donné, puis après une très courte décharge on observait le résidu formé. Les petits godets A, B, C et D sont creusés dans de la paraffine et remplis de mercure. Les godets A et D sont toujours reliés par un fil métallique. B conduit à l’électromètre y, C au condensateur G, D à la terre et C peut être relié à la pile de charge à l’aide de la petite tige métallique E.
- En premier lieu l’électromètre est déchargé par
- Fig. 1
- la terre à l’aide d’une liaison entre B et D. Pour charger le condensateur on abaisse la tige E pen • dant un temps déterminé, puis on interrompt la communication. Après que le condensateur est chargé ôn réunit A et C et ensuite on coupe la liaison de B avec D afin de pouvoir observer le résidu, s’il en existe. Ces diverses opérations étaient faites promptement et avec beaucoup de commodité à l’aide d’un commutateur construit convenablement. Ce commutateur était formé de deux arcs de cuivre acet bd, réunis par leur milieu à l’aide d’un bâton de cire; chaque extrémité pouvait plonger dans les godets A, B, C, D correspondants.
- Par un mécanisme approprié et un choix convenable des longueurs des bras (les bras a et d plus courts que les bras b et c) on réunissait avant et pendant la charge B avec D, puis aussi pendant la décharge A et C et enfin on gardait seulement cette dernière communication pour la formation du résidu. Pour la charge j’ai employé une pile
- (*) Voir Annalen der Pbysik und Chemie, t. 40, p. pç.
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- sèche formée de 66 éléments Beetz ; comme électromètre j’avais un électromètre de Kirchoff dont l’aiguille était chargée à l’aide d’une pile de Zam-boni. La capacité de l’électromètre restait remarquablement constante pour des charges très différentes; elle n’était environ que les 0,41 0/0 de celle du condensateur à air que j’employais. Le condensateur était formé d’un vase doré cylindrique, de 20 centimètres de diamètre et 4,5 centimètres de hauteur, et d’une plaque circulaire, pareillement dorée, de 15 centimètres de diamètre, séparée du fond du vase par trois petites lames de quartz taillées parallèlement à Taxe et de 92 centièmes de millimètres d’épaisseur. Ces lames de quartz isolaient très bien car dans une minute la charge ne diminuait environ que de 0,43 à 0,53 0/0 de sa valeur.
- Mes recherches portèrent d’abord sur la paraffine; elles confirmèrent en tous points les résultats trouvés par Arons. Je ne trouvai de même aucun résidu électrique pour l’huile de paraffine, le pétrole, l’huile de ricin, l’essence de térébenthine et le xylène. Pour obtenir des résultats très nets ces liquides doivent être filtrés au moins deux fois et le condensateur doit toujours être lavé d’abord avec de la lessive de potasse puis traité par de l’eau distillée bouillante.
- et dans le cas où l’une des couches isole parfaitement, le potentiel est d’autant plus grand que le rapport de l’épaisseur de cette couche à l'épaisseur de l’autre couche est plus petit. Il est facile de vérifier ce résultat en se servant de la superposition de l'air et d’un des liquides cités.
- 11 se passe des phénomènes intéressants dans le cas d’un condensateur formé de xylène et de paraffine. On sait que le xylène dissout la paraffine; au commencement, comme la couche de paraffine n’est que très peu dissoute, le condensateur donne un résidu sensible, puis ce résidu diminue et finit par disparaître quand la dissolution est complète et que le mélange est homogène. On obtient les mêmes phénomènes en remplaçant dans le dernier condensateur le xylène par l’essence de térébenthine.
- Maxwell (*) remarque qu’on doit toujours s’attendre à trouver un résidu électrique dans un diélectrique composé de différentes substances, ces substances étant assemblées même sous la forme de parties microscopiques; il faut ajouter d’après ce qui précède que cette combinaison ne doit pas être moléculaire comme dans le cas d’une dissolution.
- A. C.
- Je disposais toujours deux couches formées chacune par l’un des sept diélectriques énumérés ci-dessus (cinq liquides, paraffine et air). J’ai toujours trouvé un résidu pratiquementobservable et dans la plupart des cas l’échelle de l’électromètre sortait tout à fait du champ de vue. Je n’ai trouvé qu’une exception, conforme d’ailleurs à la théorie et aux recherches d’Arons (1). Cette exception est formée par le cas de deux couches, l’une de paraffine et l’autre d’air.
- Lorsque les deux substances ne forment pas deux couches, c’est-à-dire dans le cas de liquides miscibles tels que le pétrole et l’essence de térébenthine, le pétrole et le xylène, il ne se forme aucun résidu.
- Le potentiel du résidu dépend du rapport des épaisseurs des deux couches; d’après la théorie,
- Dosage électrolytique du palladium, par Edgar Smith et Harry Keller.
- Le dépôt complet du palladium est obtenu lorsqu’on électrolyse une solution de chlorure double de palladium et d'ammoniaque en présence d’un fort excès d’ammoniaque, par un courant donnant 80 à 100 centimètres cubes de gaz tonnant à l’heure. Le creuset de platine qui sert de cathode est d’abord recouvert d’un dépôt d’argent; autrement il serait difficile de redissoudre le palladium précipité, même dans l’acide nitrique concentré.
- Le précipité de palladium est dense et brillant.
- A. R.
- (J) Aron?, Annalcn der Pbysik u. Chenue; t. 35, p 210.
- (*) Maxwell, Traite d'électricité et de magnétisme,^. 328-330.
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- FAITS DIVERS
- A la suite dressais de longue durée, le tramway électrique Jarman vient d’être adopté par la London Tramway Company, qui désormais l'emploiera presque exclusivement.
- L’énergie électrique est fournie oar une batterie d’accumulateurs de 52 éléments doubles, placés sous les banquettes et montés sur rails; des ouvertures ménagées dans les parois du car assurent le renouvellement de l'air.
- Le courant maximum que peut fournir la batterie est de 60 ampères et 208 volts, Soit environ 17 chevaux. Il alimente une réceptrice fixée aux flancs de la voiture et commandant les roues motrices par engrenages. Deux armatures et deux inducteurs bipolaires, fixés sur le même arbre, composent le moteur Jarman, qui comprend par le fait deux réceptrices distinctes pouvant agir séparément eu simultanément.
- Le réglage du courant, et par suite celui de la vitesse, s’obtient au moyen d’un commutateur formé pai un cylindre portant un certain nombre de touches ; chacune d’elles correspond à une bobine élémentaire des inducteurs.
- Il suffit de faire tourner le cylindre autour de son axe, pour amener sous des frotteurs indépendants un certain nombre de touches, et par suite augmenter ou diminuer le champ magnétique des réceptrices.
- Le poids total de la voiture est de 8,58 tonnes, se décomposant en : voiture, 1,75 tonne; accumulateurs, 2 tonnes, moteur et transmissions, 1,75 tonne; 44 voyageurs, à 70 kilogrammes, 3,08 tonnes.
- Le prix de revient de la traction n’a pas encore été déterminé avec exactitude, mais on estime qu’il n’est pas éloigné de 30 centimes par voiture-kilomètre.
- On annonce que Kemmler, l’assassin américain dont l’exécution par l’électricité a etc retardée à plusieurs reprises, aurait été foudroyé le 5 août.
- Les témoins qui, aux termes de la loi, doivent assister a l’exécution, ont été convoques à la prison.
- La machine qui devait servir a rcxccutîon a été essayée lundi de'nier sur un veau.
- L’animal se débattait et ruait, mais il est mort sans aucune souffrance apparente. Lorsque le courant électrique l’a touché, il s’est abattu immédiatement, comme si tous les os de son corps avaient été brisés.
- Il n’existe que peu d’appareils transportables et dont les indications permettent de reconnaître à quel pôle un tronçon de fil est relié. L’un des plus employés est un tube rempli
- d’un liquide dont la coloration se modifie suivant qu’il est mis en communication avec la borne positive ou négative. Bien que d’un usage certain, ce tube est moins pratique entre les mains des ouvriers qu’une feuille du papier réactif que MM. Berend and C° ont mis dans le commerce sous forme de livrets. On détache une bande et après l’avoir humectée on l’applique sur l'extrémité du conducteur : une tache rouge appaiaît aussitôt quand le fil est relié à la borne négative.
- Il serait intéressant de savoir combien de temps ce papier conserve scs vertus, et s'il n’est pas altéré par l’air ou les rayons lumineux.
- La patrie des paratonnerres Melsens n’a point été épargnée par la foudre pendant l'année 1888. On a recueilli 228 accidents : 17 églises, 6 moulins à vent, 2 paratonnerres ont été frappés; 13 coups ont frappé des êtres animés, 3 sont tombés sur le sol; 4'! arbres et 66 lignes téléphoniques ou télégraphiques ont été mutilées.
- II y a eu 15 morts, 48 blessés dans l’espèce humaine, 31 animaux ont été tués et 2 seulement ont été blessés. Les coups de foudre sur les lignes téléphoniques ou télégraphiques 11’ont occasionné que des perles matérielles d'instruments ; il 11’y a eu en tout que 2 blessés de ce chef.
- En 1784, Rosenthal a remarqué que quand un orage arrive près d’une station météorologique, le baromètre éprouve un mouvement ascendant, et que l’élévation du mercure est d’autant plus considérable que le nuage orageux s’approche davantage du zénith.
- M. Simonds vient d’appliquer à la vérification de cette théorie un baromètre enregistreur construit par MM. Richard frères, de Paris, .et basé sur un principe déjà ancien. On emptisonne une certaine masse d’air'dans une enceinte d’un volume déterminé, au moment ou l'on veut commencer l’observation, et l’on enregistre les changements de volume produits par les variations de pression.
- Ce nouveau baromètre, appliqué à l’étude des orages, se nomme brontomètre, de deux mots grecs, dont le second est bien connu, et dont le premier, brouté, veut dire tonnerre. La capacité de la chambre est de 100 litres. Elle est environnée d’une épaisseur de 1 décimètre de coton. Une variation de 25 millimètres dans la hauteur de la colonne barométrique donnerait lieu à un mouvement de 1 mètre de l'index. C’est grâce à celle sensibilité fantastique, que la réalité de l'ascension avant l’orage , parait avoir été établie d'une façon incontestable.
- Nous apprenons avec plaisir que la Société de physique
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- et d’histoire naturelle de Genève a pris la résolution de célébrer le ioo,n° anniversaire de sa fondation, qui a eu lieu le 33 octobre 1790.
- Cette date mémorable dans l'histoire générale des sciences est inoubliable dans celle de l'électricité. En effet, c’est dans la Bibliothèque Britannique, organe de la Société, que l'on a connu en Europe les grandes découvertes éîectiiques de Davy. Le savant dont la plume féconde atténuait ainsi les effets scientifiques au blocus continental, était Charles-Gas- , pard de la Rive, grand-père du président actuel de la Société et père d’Auguste de la Rive, célèbre par ses expériences sur l’aurore boréale et la galvanoplastie, ainsi que par la publication d’un Traité cVélectricité théorique et appliquée, publié en trois gros volumes, in-Rypar la maison J.-B. Baillière, de Paris.
- La solennité consistera dans la lecture et la discussion de mémoires scientifiques et se terminera par un banquet. Les physiciens désireux de prendre paît d’une façon quelconque à la fête, sont priés de notifier leur intention à M. de la Rive, à Genève, avant la date indiquée.
- II est assez curieux de constater que l’année 1890, est. également le centenaire de la naissance d'Auguste de la Rive, qui fut un des présidents les plus actifs de la célèbre Société, dont il fut, comme on le voit, le contemporain.
- Le IVeUern Electrician publie des détails sur l'établissement à Indianapolis d’un système de soudure électrique dans une fabrique de chariots et de voitures, Une seule dynamo peut fournir l’électricité suffisante à 7 ou 8 établis.
- L'opération est devenue aussi facile qu’avec une forge ordinaire. Suivant l’auteur de l’article, certains ouvriers ont acquis une dextérité telle qu’ils peuvent faire 933 soudures en 10 heures de travail.
- Le 17 juillet dernier, le bateau à vapeur Egypte, appartenant à la Compagnie nationale de Liverpool, a été détruit par un incendie survenu en mer. A 11 heures du soir le navire s’est soudainement trouvé enveloppé de flammes.
- Comme il était trop tard pour lutter contre le feu, l’équipage a abandonné bientôt le bâtiment à son sort. Sans une rencontre providentielle, les naufragés périssaient probablement tous. Quoiqu’on n’ait à déplorer la perte d’aucun marin, la catastrophe n’en est pas moins lamentable, et les pertes sont énormes.
- En effet, VEgypte était chargé de plusieurs milliers de balles de coton et de plusieurs centaines de bœufs, qui ont été rôtis vivants dans la partie du pont où ils étaient pai-qués.
- Tout porte à croire que la catastrophe a été amenée par un phénomène de combus.ion spontanée. Elle aurait donc été évitée, si l'on avait eu la précaution de placer dans la
- cale plusieurs thermomètres électriques avertissants, par une sonnerie automatique de l’élévation anormale de la température.
- Les compagnies qui, comme la Nationale de Liverpool, font leurs propres assurances ne devraient jamais négliger une précaution aussi peu dispendieuse. Les compagnies d’assurance ne devraient-elles pas s’inquiéter des moyens de généraliser l’emploi de ce mode d’avertissement simple, efficace et peu cher ?
- 11 n'est pas sans intérêt de constater que la grande collection des Mémoires de l’ancienne Académie des sciences se termine par le volume de 1793, qui parut avec un retard de quatre années dû à la dépréciation des assignats. La publication eut lieu en 1794, par les soins de Jérôme de la Lande.
- Ce volume renferme trois articles importants relatifs à l’électricité. La seconde partie du rapport sur l’orage à grêle du 13 juillet 1788, le célèbre mémoire de Coulomb, sur les frottements de la pointe des pivots, enfin une étude de J.-B. Leroy, à la suite d’un voyage fait à Brest pour déteimi-ner les détails de la construction des paratonnerres destinés à'l’usage des vaisseaux.
- Après une lacune de plusieurs années commença la publi-tion des Mémoires de l’Institut.
- Les travaux communiqués à la Compagnie depuis 1790 jusqu’à l’époque de sa suppression, ont été publiés, mais il faut les rechercher individuellement dans plusieurs recueils.
- La tempête du ier août a été désastreuse dans la partie nord-ouest d’Amiens. La foudre est tombée en six ou sept endroits assez éloignés les uns des autres, notamment sur l’ouvroir, rue Louis-Thuillier, où elle a détérioré une cheminée et cassé des vitres; sur la caserne Boëldieu, où une partie de la toiture a été enlevée, et sur d’autres points, où elle n'a causé heureusement que des dégâts matériels.
- Mais les dommages causés par l’ouragan ont été bien autrement désastreux : à la filature Cotteret, un bâtiment en bois ayant 30 mètres de longueur sur 20 de largeur, dans lequel se trouvait pour 30000 francs de marchandises, s’est effrondé; à Nenancourt, m mur de 20 mètres de longueur s’est écroulé, entraînant les toitures de sept logements d’ouvriers; à Pont-dc-Metz, la cheminée de la fabrique de bougies, qui a 40 mètres de hauteur, a été abattue à 12 mètres de sa base.
- Dans les faubourgs des cheminées sont tombées partie dans la rue, partie dans les maisons, et ont causé grand émoi.
- Des personnes ont été enlevées par le vent et projetées à plusieurs mètres de distance, les unes meurtries, une autre
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- ayant une luxation à l’épaule. Une voiture a été projetée sur la voie du chemin de fer.
- Dans la partie basse du faubourg de Ham, beaucoup de maisons ont eu leurs toitures enlevées et leurs planchers noyés, l’une d’elles a été à peu près démolie.
- Dçs potea.ux portant des fils télégraphiques ou téléphoniques ont été renveisés.
- Quant aux arbres mutilés, décapités ou déracinés, dans les jardins, sur les boulevards et promenades, renversés en travers des chemins, de la rivière, de la voie ferrée, ils se comptent par centaines.
- Les récoltes qui se sont trouvées sur le passage de l’ouia-gan ont dû être fortement endommagées.
- Pendant l’orage qui a passé le 2 août au-dessus du camp d’AIdershot, la foudre a frappé un arbre sous lequel un certain nombre de soldats s’étaient réfugiés. Un des soldats a été tué, deux sont grièvement blessés, plusieurs autres ont été légèrement atteints.
- Deux composés isolants nouveaux sont exploités à New-York. L’un, sous le nom d’isolatine, est un composé visqueux, inattaquable par les acides, le gaz ou les eaux vannes, et qui conserve indéfiniment ses propriétés élastiques. L’autre, sous le nom de fibrône, est un solide vendu en plaques de toutes dimensions et que l’on peut travailler: il aurait les memes propriétés que la fibre vulcanisée.
- Leur composition est tenue secrète par les fabricants.
- Le Berîincr Tagblatl du 28 juillet nous apprend qu’une maîtresse d’école de Charlottenbourg a été victime d'un accident assez rare. Elle avait tellement chargé des bouteilles de Leyde qu’elle s’est évanouie en en recevant le choc.
- Hâtons-nous d’ajouter que cette dame est bientôt revenue a elle et qu’il ne lui est resté aucune trace d’une secousse qui, à l’époque de l’électricité d’induction, peut être considérée comme un anachronisme.
- Un violent orage s’est abattu le 28 juillet dernier sur Tarbes et ses environs; la foudre est tombée sur Bordes (canton de Tournayre) dans un champ où trois personnes, deux femmes et un homme, étaient occupées à ramasser du blé.
- Une des deux femmes a été tuée sur le coup; la deuxième a eu une cuisse complètement brûlée et un bras paralysé;
- l’homme a été projeté à 25 mètres, il n’a eu qu’une légère blessure au front.
- La foudre est également tombée à Castcil, près de Prades, sur un troupeau de moutons; 310 de ces bêtes ont été tuées sur le coup.
- Le juge Byron, de l’Indiana, vient de se prononcer sur un singulier procès. Un certain Samuel Lonergau a attaqué la Compagnie des chemins de fer électriques de Lafayette sous prétexte qu’ils gênaient la circulation et entraînaient une foule d’inconvénients de toute nature. Le plaignant a été débouté à la suite d’un jugement fortement et longuement motivé. Cependant il a immédiatement interjeté appel devant la Cour suprême.
- Un autre procès singulier va se plaider à New-York entre deux compagnies électriques. Le Nortb American Underground vient de demander 12500000 francs de dommages-intérêts à la Consolidated Telegrapb. sous prétexte qu’elle a conspiié avec la Western Union et la Compagnie du Téléphoné Bell. pour empêcher d’enterrer les fils dans les rues de New-York.
- Le doyen des auteurs qui ont écrit sur l’électricité et le magnétisme est sans doute Sir Biddel Airy, qui vient d’entrer dans sa 90"'° année. Il est bon d’ajouter que le général Sabine et l'astronome norvégien Hansten, qui ont écrit des ouvrages plus ou moins analogues à celui de l’ancien astronome royal de Greenwich sur le magnctiswe terrestre, sont mort l’un et l'autre presque centenaires.
- On vient de terminer dans le Texas occidental une installation simple mais grandiose, et qui peut être considérée comme un modèle dans son genre! 11 s’agit d’appliquer l’électricité à la protection d’une ferme placée au centre d’un pâturage de 50000 hectares , complètement enclos de palissades. On sort de cette immense enceinte par 200 portes. Aucune de ces issues ne peut être ouverte sans qu’un signal d’alarme soit donné à la ferme. II y a en outre à chaque station un téléphone placé sous clef, et dont les bergers peuvent se servir.
- En effet, au lieu d’avoir une houlette comme ceux de Vigile, chacun d’eux porte à sa ceinture les instruments nécessaires pour communiquer instantanément avec la station centrale.
- Éclairage Électrique
- I.c Western Electrician revient sur l’explosion d’un steamer de pétrole, qui a eu lieu il y a quelque temps à Chi-
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- cago, et qui prouve combien il est dangereux de ne pas employer les lampes à incandescence pour éclairer les navires ayant à bord une cargaison aussi dangereuse.
- Notre confrère fait à ce propos une remarque qui s’applique à tous les ports; il insiste sur la nécessité de construire des appareils d'éclairage locomobiles, afin de porter la lumière électrique dans tous les endroits où l’on charge et décharge des navires.
- Après beaucoup d’hésitations et de démarches, la Société coopératrice électiique de Vérone est arrivée à construire une station centrale. Hile a mis à exécution le projet de l’ingénieur Vitale, représentant en Italie la maison Schuckert et C‘° de Nuremberg. Elle a adopté le système des courants continus à faible potentiel.
- Les dynamos sont du type J. L. compound, de 125 volts et 225 ampères. La distribution se fait par 3 fils. Les dynamos sont disposées deux à deux en ligne parallèle. L’électricité est envoyée â 4 stations de distribution. Toutes les machines sont soumises à un contrôle continu automatique pour la tension.
- Les machines à vapeur sont de la maison Tori et Cu, de Legnano; les conducteurs sont formés de cuivre électroly* tique de la maison Pirelli, Feltèn et Guillaume.
- L’inauguration aura lieu le 30 août, par l’allumage de 30 lampes à arc et 1200 lampes à incandescence, appartenant toutes à des particuliers, dont un grand nombre sont en même temps membres de la Société coopérative. On pense que la ville renoncera au gaz.
- Les réseaux téléphoniques d’Enghien, Montmorency et Choisy-le-Rov, seront ouverts cette semaine.
- La ville d’eaux de Saint-Maurice, dans le canton des Grisons, sera prochainement éclairée à l'électricité. La société concessionnaire aura comme clients, en outre des habitants, trois établissements publics, qui seront de gros consommateurs.
- L’usine sera installée à Silvaplana, à 4,8 kilomètres de la ville; là se trouve une chute d’eau de 35 mètres, qui actionnera trois turbines de 125 chevaux chacune, commandant 3 dynamos Ganz à courants alternatifs de 3000 volts et 27 ampères. Le réglage du champ magnétique se fera partie à la main, partie automatiquement, par l'introduction de résistances dans le circuit d'excitation.
- Les trois établissements publics principaux qu’alimentera la station, sont :
- Les Bains, avec 700 incandescences et 4 régulateurs à arc; l’Hôtel Victoria, avec 700 incandescences et 5 régulateurs à arc, et l'Hôtel Dulac, avec 938 incandescences et 11 régulateurs à arc.
- Dix-huit transformateurs, de 8000 watts chacun, desservi-
- ront ces trois centres et réduiront de 3000 à 110 volfs la tension du courant.
- En raison du haut potentiel de la ligne (3000 volts), les isolateurs seront construits sur un modèle spécial, par la maison Johnson et Philîpps, de Londres.
- Les travaux d'installations seront terminés pour le prin temps prochain.
- Télégraphie et Téléphonie
- Une ligne de telphérage pour le transport des lettres entre Buenos-Ayres et Montevideo est concédée à une compagnie. La distance des villes est de 300 kilomètres, qui seront franchis en deux heures par les boîtes à lettres suspendues aux deux fils. L’estuaire de la Plata, a 30 kilomètres de longueur au point où les fils le traverseront ; les fils seront suspendus à 80 mètres au-dessus du fleuve.
- Nos lecteurs apprendront avec intérêt que les accumula* teurs sont employés sur une grande échelle à la station centrale d’électricité de Berlin, depuis le mois d’octobre 1888. L’administration allemande a installé 25 batteries des accumulateurs Tudor, de 25 ampères-heure. Le courant est distribué en 3 directions, et dessert 68 lignes, sur lesquels on a mis en service 41 Morse et 27 Hughes.
- Les trois fils principaux alimentent le premier 36 fils à 34 volts, le second 12 fils à 40 volts, et le troisième 6 fils à 60 volts, plus 1 fil à 80.
- Le service est si régulier qu’on est en train d’installer un quatrième fil.
- La batterie renferme assez d'électricité pour servir au service d'un mois. Cependant on la remplit généralement tous les 10 jours, à l’aide d’une dynamo Siemens, mise en marche par un moteur à gaz de 8 chevaux.
- La loi téléphonique votée par la Chambre des députés italiens a été renvoyée au Sénat pour recevoir son approbation, mais celte haute assemblée a trouvé le moyen de se proroger sans en avoir commencé la discussion.
- La conduite de ces honorables sénateurs est d’autant plus singulière que les marchés avec la plupart des compagnies viennent à échéance pendant les vacances. Afin d’éviter que le service téléphonique ne soit brusquement interrompu pendant les vacances, le ministère sera obligé de signer d'urgence un traité provisoire.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevaid des Italiens, 31,
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- La Lumière Electrique
- Journal universel cJ Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- XII* ANNÉE (TOME XXXVII) SAMEDI 16 AOUT 1890
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- SOMMAIRE. — Des procédés indirects dans les sciences physiques; G. Decharme. — L’Exposition de Chicago; W. de Fori-vielle. — Détails de construction des machines dynamos; Gustave Richird.— A propos des tramways électriques; Kunst. — Recherces sur les électrolytes fondus; Adolphe Minet. — Chronique et revue de la presse industrielle : Quelques expériences avec les appareils à courant alternatif, par Harris J. Ryan. — Le problème physique de la lampe à incandescence., par le P' J.-A. Fleming. — Sur les expériences de Hertz, par L. Boltzmann. — Revue des travaux récents en électricité : Recherches sur de nouveaux appareils radiaphoniques, par MM. Mercadier et Chaperon. — Bibliographie : Leçons sur la théorie mathématique de l’électricité professées au Collège de France, par J. Bertrand, Gauthier-Villars et fils, éditeurs. — Leçons sur l’électricité faites à la Sorbonne en 1888-1889 par M- H. Pellat, par M. Blondin ; Carré, éditeur. — Faits divers.
- DES PROCÉDÉS INDIRECTS
- DANS LES SCIENCES PHYSIQUES
- La méthode expérimentale que les sciences modernes ont prise pour guide et à laquelle nous devons les immenses progrès réalisés, surtout depuis un siècle, a fourni aux chercheurs des procédés variés à l’aide desquels certains problèmes des plus délicats, des plus difficiles, ont été abordés, ingénieusement attaqués, ou tournés, et quelquefois habilement résolus. Parmi ces moyens, il en est de remarquables à plus d’un titre ; ce sont ceux qu’on peut appeler procédés indirects,faussi féconds qu’inattendus. '*
- Quoi de plus inattendu, en effet, de plus singulier et de moins rationnel en apparence, que l’observation d’un phénomène à l’aide d’un organe auquel il n’était pas naturellement dévolu ? C’est ainsi que, dans certains cas, la vue se substitue à l’ouïe pour l’étude des phénomènes sonores; c’est ainsi qu’avec l’oreille on scrute les phénomènes lumineux thermiques, électriques, magnétiques, les changements moléculaires, ou qu’on déduit un phénomène d’un autre de nature différente, avec lequel il suffit qu’il ait un rapport déterminé ; procédés véritablement dignes de remarque en ce qu’ils ouvrent aux investigateurs
- des voies nouvelles et pour ainsi dire indéfinies, dans le vaste champ d’exploration des sciences physiques.
- Outre les procédés indirects proprement dits auxquels nous venons de faire allusion, il en est un grand nombre d’autres qui peuvent trouver place à leur suite, comme ayant un caractère analogue en ce que, d’après les relations qui lient entre eux les divers éléments des phénomènes physiques, ils servent à résoudre des questions, à déterminer des mesures à l’aide d’instruments, d’appareils, de méthodes imaginés dans un tout autre but. Nous en verrons bientôt des exemples.
- Les éléments qui entrent dans toute question de physique sont liés entre eux par des relations, des lois plus ou moins complexes, selon la nature du sujet.
- Les méthodes scientifiques ont pour but de fournir aux investigateurs des moyens de dégager une inconnue de ces relations, quand on peut déterminer les autres quantités. C’est à cette recherche, parfois très difficile, qu’on applique des procédés tantôt directs, tantôt indirects, pour arriver à mettre eri parfaite évidence le phénomène étudié et à formuler les lois qui le régissent.
- En ce moment où la corrélation des forces physiques préoccupe les esprits, où l’on s’ingénie à trouver des méthodes nouvelles d’investigation,
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- et à rendre plus précises celles qui sont en usage, il nous a semblé opportun de jeter un coup d’œil sur les principaux procédés indirects employés dans les sciences physiques, en nous attachant surtout à ceux qui ont des rapports avec l’électricité, et l’on sait que ces rapports sont nombreux et variés.
- L'électricité, en effet, se trouve mêlée à la plupart des procédés de recherche et de mesure : qu’il s’agisse de déterminer la durée très courte d’un phénomène, ou une température très élevée ou très basse, ou d’enregistrer d’une manière continue un phénomène dont il importe de suivre les variations, les allures, on a recours à l’action électrique, qui se prête avec docilité à tous les emplois.
- 1. — Acoustique
- Un des exemples les plus frappants de ces procèdes indirects est celui que nous offre l’expérience classique de Lissajous, par laquelle on montre aux yeux de tout un auditoire les phénomènes résultant de la combinaison des mouvements vibratoires (sonores) rectangulaires.
- L’expérience est trop connue pour que nous nous arrêtions à la décrire ici ; nous rappellerons seulement qu’elle permet de distinguer par la forme des courbes lumineuses résultantes, projetées, agrandies sur un écran, l’unisson, la tierce, la quarte, la quinte, l’octave, etc., en un mot les différents sons de la gamme, en même temps qu’elle montre les diverses évolutions de ces courbes oscillantes, dont l’aspect, très curieux, varie suivant les différences de phases initiales des mouvements et selon la vitesse relative des vibrations sonores que l’on compare.
- En employant à cette étude pleine d’attraits des diapasons entretenus électriquement en vibration continue à l’aide des procédés réalisés par M. Mercadier, on peut suivre du regard, à loisir, toutes les transformations successives des courbes lumineuses.
- La photographie instantanée donne un moyen de reproduire ces figures caractéristiques, de les saisir dans leurs phases diverses et de les fixer pour l’étude comparative des sons de différentes hauteurs.
- M. Kœnig a pu répéter à la Société française de physique, en 1874, avec des tuyaux sonores, les expériences de Lissajous, en fixant de petits miroirs | d'acier sur des membranes appliquées aux extré- j
- mités de ces tuyaux disposés rectangufaire-ment.
- On peut aussi réaliser des expériences analogues sur des plaques métalliques, des tiges et même sur des cordes vibrantes.
- M. Helmholtz (*) a, en effet, appliqué de la manière suivante la méthode optique à l’étude des cordes vibrantes : sur une corde de violon préalablement noircie avec de l’encre au point dont on veut étudier les formes de vibration et recouverte d’un enduit de cire visqueuse, on fixe quelques grains d’amidon, dont l’un est amené au foyer d’un microscope fixé à un diapason entretenu électriquement en vibration. Si la corde vibre horizontalement et les verres du microscope verticalement, on observera des phénomènes analogues à ceux qu’on obtient par le procédé de Lissajous.
- Une conséquence assez curieuse de la méthode optique, c’est qu’on peut accorder sans le secours de l'oreille une corde ou tout autre corps vibrant sur un diapason donné. L’expérience se fait avec le comparateur des vibrations (2).
- Méthode optique et méthode graphique appliquées à l'étude des phénomènes sonores. — Avec deux tubes de diamètre différent on peut produire sur le mercure deux sons simultanés (accords de tierce, de quarte, de quinte, d’octave, etc.). Les effets résultant des deux systèmes d’ondes peuvent être projetés facilement au moyen d’une lumière suffisamment vive. Grâce au pouvoir réflecteui* considérable du mercure bien pur, les moindres détails de ces phénomènes se dessinent avec une grande netteté sur l’écran qui reçoit l’image de la surface mercurielle, siège des mouvements vibratoires.
- Non seulement la méthode optique peut être appliquée à l’étude de ces sons d’une nouvelle espèce, mais encore la méthode graphique. En effet, les vibrations se transmettant à la boule soufflante qui vibre harmoniquement avec l’air du tube en expérience, il est possible d’appliquer sur cette boule un des ingénieux appareils enregistreurs de M. Marey, le sphygmographe ou le polygraphe. On pourrait alors étudier le phénomène dans ses
- 0) Hei.mholtz. — Traite physiologique de la Musique, p. 113.
- 1 (*) Daguin.— Traité de Physique, t. I, p. 523, 520, 2' édi-
- | tion;
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- détails et faire la part de chacune des causes qui font varier les divers éléments concourant à la production des sons par le moyen qui a été précédemment indiqué.
- Le kalèidophone de Wheatstone met aussi en évidence les formes vibratoires des tiges fixées par une de leurs extrémités et portant à l’autre une perle brillante, un globule de verre (argenté intérieurement) qu’on éclaire vivement. Le point lumineux formé par réflexion décrit des courbes de différentes formes pendant que la lige vibre. On remplace aussi la perle par un petit charbon ardent. Wheatstone a complété son kalèidophone par l’introduction de verges destinées à figurer aux yeux les combinaisons de tous les intervalles musicaux t1).
- Le pbonautographe est en quelque sorte la réunion de trois instruments : un cylindre à mouvement hélicoïdal de Duhamel, un chrono-scope de Wertheim, un appareil à membrane de Scott et enfin un mouvement d’horlogerie. Avec le phonautographe « on obtient facilement les tracés des mouvements vibratoires les plus complexes des corps solides ou gazeux, la notation du temps dans les expériences chronoscopiques, la mesure des nombres de vibrations, etc. (2).
- Les flammes manomètriques observées au miroir tournant, dont M. Kœniga fait un si heureux emploi, surtout à l’étude des battements, rentrent dans la méthode optique usitée en acoustique.
- C’est encore par un procédé indirect que les formes vibratoires des lames, des plaques, sont décelées par le sable qu’on répand à leur surface, ou mieux, comme nous l’avons fait, par une coucbed’eau tenant en suspension du minium ou toute autre poudre lourde insoluble dans l’eau (3).
- Les formes vibratoires des plaques sous-jacentes restent nettement dessinées par le dépôt adhérent de minium, en sorte que l’on peut s’en servir comme clichés pour reproduire photographiquement ces réseaux symétriques.
- L’étude des formes vibratoires des bulles de liquide glycèrique nous a permis d’établir des relations simples entre les diamètres de ces bulles, le nombre des nodales et les longueurs correspondantes de tiges vibrantes. En sorte que de la
- (>) Tyndall. — Le Son, p. 347.
- (3) Tyndall. — Le Son, p. 363.
- (3) La Lumière Electrique, t. XV, p. 333.
- forme de ces bulles on pourrait déduire le nombre de vibrations de la tige qui les met en mouvement. (*)
- Divers moyens de produire des sons : Radiophonie, thermophonie, èlectropkonie, photophonie. — Outre les procédés directs (frottement, pression, percussion, rotation, etc.) employés ordinairement pour produire des sons, il est d’autres moyens, non mécaniques, par l’intervention de la chaleur, de l’électricité, de la lumière, moyens tout à fait indirects, capables d’exciter des vibrations rapides dans les corps solides, liquides ou gazeux ; nous devons signaler les principaux.
- thermophonie. i° Instrument de Trèvelyan. — On sait qu'il consiste en une pièce métallique eh laiton nommé berceau, de la forme d’un prisme triangulaire assez aplati, dont l’arête obtuse est remplacée par une gouttière. Ce prisme, emmanché d’une longue tige de fer terminée par une boule, est chauffé, puis porté sur un bloc de plomb. Si l’on dérange un peu le berceau de sa position d’équilibre, il oscille avec une rapidité telle qu’il résulte de ses chocs alternatifs un son musical dont la hauteur varie avec le poids, les dimensions, la forme et la position du berceau. On explique le son produit en cette circonstance par l’expansion soudaine du corps sur lequel repose le berceau, effet dû à la dilatation du plomb causée par la chaleur du berceau.
- L’appareil de Trèvelyan pourrait être entretenu à une température convenable par un courant électrique; on prolongerait ainsi le son indéfiniment.
- Pour constater l’existence-des vibrations et les rendre apparentes, Tyndall attachait à la pièce mobile un petit miroir sur lequel il projetait un rayon de lumière oxhydrique qui, se réfléchissant sur un écran, montrait à son auditoire les oscillations de ce rayon, lesquelles sont en même nombre que celles du berceau, mais considérablement amplifiées.
- On peut, par divers moyens, rendre ces vibrations très lentes pour être observables à simple vue : en employant au lieu du berceau une assez longue barre de cuivre posée sur deux lames de plomb parallèles serrées dans un étau et séparées par un intervalle de 5 à 6 millimètres, ou simplement une pelle à feu (expérience de Tyndall). On
- 0) 1.(1 Lumière Electrique, I. XVI, p. 494,
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- arrivé au même résultat, en posant sur le berceau une tige à boules faisant l’office de balancier.
- En appuyant sur la tige on fait encore varier la hauteur des sons.
- 2° Flammes sonores, chantantes et sifflantes. — Lorsqu’une flamme de gaz hydrogène brûle à l’extrémité effilée d’un tube et qu’on la recouvre d’un long et large tube de verre, on constate que, quand la flamme est arrivée au tiers environ de ce tube, elle fait entendre un son musical dont la hauteur dépend des dimensions du grand tube et dont l’intensité augmente avec la grosseur et la longueur de la flamme (harmonica chimique).
- Ici le son est produit par le mouvement vibratoire de la flamme causé par le courant d’air que la flammé détermine ; ce que l’on vérifie facilement à l’aide du miroir tournant, dans lequel on voit distinctement les variations de hauteur de la flamme et même sa rentrée partielle dans le tube qui donne passage au gaz inflammable.
- On peut employer ici le gaz d’éclairage au lieu du gaz hydrogène.
- Le pyrophone de M. Kastner est fondé sur le principe des flammes sonores.
- Pyrophone. — De tous les instruments de musique, le plus original est sans contredit le pyrophone de M. Kastner. En voici le principe. Si dans un tube de verre on introduit deux flammes de grandeur convenable, en les plaçant au tiers environ de la longueur du tube (à partir de l’ouverture inférieure) ces flammes vibrent à l’unisson. Vient-on à les mettre en contact, le son cesse.
- L’instrument comporte trois claviers s’accouplant comme dans l’orgue. Dès qu’on appuie sur une touche, les deux flammes correspondantes se séparent et le son se produit. Dès qu'on cesse le contact, les flammes se rejoignent et le son s’éteint subitement.
- Ce qui caractérise les sons de l’instrument c’est la nature toute particulière du timbre, qui se rapproche de la voie humaine.
- Flammes chantantes. — On sait, que quand une flamme disposée dans un tube est arrivée à une position voisine de celle dans laquelle elle chante spontanément, on peut provoquer son chant en donnant soi-même la note que rendra le tube quand la flamme chantera. Enfin, lorsque la flamme est placée en bonne position pour qu’elle
- î chante, il est possible de la déplacer un peu au-dessus ou au-dessous sans qu’elle cesse de rendre un son ; tandis que si on l’amenait tout d’abord en ces positions, elle ne chanterait pas spontanément.
- Flammes sensibles ou sympathiques. — Indépendamment des flammes sonores, il y a des flammes vibrant sous l’influence de sons ou de bruits que l’on produit dans leur voisinage et même à une assez grande distance.
- Entre les mains de M. Tyndall, les flammes (les fumées même) ont acquis une si prodigieuse sensibilité qu’il en a fait de véritables réactifs acoustiques.
- Flammes sifflantes de M. Lissajous. — Elles sont produites par un courant d’air très vif déterminé par l’inflammation du gaz d’éclairage dans un tube en cuivre dont la partie inférieure est garnie d’une toile métallique, à travers laquelle passe le gaz qui brûle dans le tube.
- Sons produits par insufflation d'air à travers les flammes. — En faisant brûler le gaz de l’éclairage sous sa pression ordinaire, par un tube à bords nets (en verre ou en métal) de 3 à 5 millimètres de diamètre, on obtient une flamme de 30 à 50 centimètres de hauteur. Si, à l’aide d’un autre tube analogue, on dirige sur cette flamme un courant d’air modéré (au moyen d’une grosse boule de caoutchouc que l’on comprime à volonté), on produit des sons persistants et très variés, selon le point d’attaque de la flamme, et suivant la pression de l’air insufflé ou le rapport du diamètre des tubes.
- Lorsque le jet d’air, prenant la flamme à sa partie supérieure, descend successivement jusqu’à 10 centimètres environ de sa base, on voit cette colonne de feu se diviser d’abord, s’abaisser, puis se tordre sous le jet, l’envelopper, le laisser passer en mince liseré bleu ciel, sur un fond bleu pâle. On entend alors un déchirement continu de ce voile lumineux. Lorsqu’on arrive à 2 ou 3 centimètres de l’orifice du bec de gaz, il se produit un sifflement assez fort. Enfin quand les deux tubes s’affleurent, se touchent, le sifflement devient strident, ou bien, si la pression est faible, se
- (•) Tyndall. — le Son, p. 247 et suivantes.
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- change en un son musical très net, bien fourni et très agréable à l’oreille.
- L’expérience réussit bien encore avec un brûleur de Bunsen (les ouvertures latérales étant fermées), le tube soufflant étant placé horizontalement, un peu au-dessous de l’orifice du bec et au contact.
- 11 est à peine nécessaire d’ajouter que dans ces conditions aucun son ne se produirait si le gaz n’était pas enflammé (1).
- En faisant varier les éléments du phénomène, nature et pression du gaz combustible et insufflé, position, diamètre, forme et nature des tubes, points d’attaque de la flamme, on obtient des modifications plus ou moins grandes relativement aux qualités des sons produits, aux formes et aux couleurs des flammes.
- D’autre part, rien n’est plus curieux que de regarder ces flammes sonores au moyen d’un miroir tournant, de suivre leurs déformations, leurs solutions de continuité, leurs vibrations rapides (cause physique des sons), que ce moyen simple permet d’analyser sans peine.
- Dans la production des sons par insufflation, le rôle de l’air est plutôt chimique que mécanique; le son résulte ici des petites explosions qui se produisent incessamment lors de la combinaison de l’oxygène de l’air avec l'hydrogène ou le carbone de la flamme en combustion incomplète.
- En résumé, pas de son sans flamme; pas de son sans air et sans oxygène mêlé en certaines proportions à l’air insufflé. La hauteur et le timbre des sons changent avec la nature du gaz.
- 3° Appareil de Rijhe. — Une toile métallique est fixée au tiers de la longueur d’un tube vertical en verre. On introduit sous cette toile, à l’aide d’un fil de fer, une éponge imbibée d’alcool enflammé. Lorsque la toile est suffisamment chaude, rouge, on retire la flamme et l’on entend un son très fort et très grave si le tube est large. Le son va d’abord en augmentant, atteint un maximum, puis diminue d’intensité et s’éteint au bout de 8 à io secondes.
- Si l’on place le tube horizontalement, le son cesse pour reprendre quand on redresse le tube. Le phénomène sonore s’explique ici comme celui que produisent les flammes. (*)
- (*) Voir nos deux notes communiquées à l’Académie des sciences^ C. R. 28 juin 1875, p. 1602 ; 16 août, p. 359.
- L’expérience peut se faire autrement : sur une toile métallique sont déposés des charbons ardents; un petit réchaud, soutenu par un fil de fer, est descendu dans le tube de verre. Lorsqu'il est arrivé au tiers environ, un son assez aigu se fait entendre, puis, vers le milieu du tube, le son cesse. Au deux tiers de la longueur du tube, un son à l'octave grave du premier se produit et diminue d’intensité à mesure que le réchaud descend et cesse avant que celui-ci soit arrivé à l’extrémité inférieure du tube.
- Nous avons réalisé ces effets avec un courant électrique assez puissant pour faire rougir les fils de la toile métallique.
- On peut employer ces divers moyens pour déterminer la position des nœuds et des ventres de vibrations des tuyaux sonores.
- Électrophonie.— Depuis les importantes expériences de M. Hertz, à l’aide desquelles on constate l’existence d’ondes et de rayons électriques, on peut dire que la production des sons psrvoie électrique rentre dans la classe des phénomènes de radia-phonie.
- M. Mercadier a classé sous cette dénomination générale les phénomènes déterminés par la chaleur (thermophonie) et par la lumière (photophonie). On peut y ajouter maintenant ceux qui sont produits par l’électricité et donner à leur ensemble le nom d’électrophonie ; tels sont les suivants :
- Sons produits par les courants électriques. — Les courants électriques, par les, mouvements moléculaires rapides, les changements de volume qu’ils déterminent subitement dans les substances magnétiques, au moment de l’aimantation et de la désaimantation, peuvent produire des vibrations sonores très perceptibles.
- Ainsi, au moment où l’on introduit un courant dans une hélice qui enveloppe une barre de fer, celle-ci rend un son musical qui est le même que celui qu’elle donne quand on la frappe à son extrémité.
- Pour augmenter l’intensité et la durée du phénomène, M. de la Rive a fait usage de roues dentées (rhéotomes), pour interrompre et rétablir successivement le courant à des intervalles très rapprochés.
- Au lieu d’une barre, on peut employer un fil de fer tendu sur un sonomètre ; on obtient ainsi de
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- sons qui ne différent pas de ceux que rend la corde quand on l’excite transversalement.
- Courants transmis. — M. de la Rive a reconnu qu’un courant intermittent, transmis directement dans un fil tendu, lui faisait produire des sons de même hauteur que ceux qu’on obtient avec l’hélice.
- 11 a même obtenu des sons, en faisant passer un courant continu dans de gros fils de métaux non magnétiques (*).
- Piles thermophoniques. — M. Mercadier a employé comme récepteurs des radiations intermittentes de petits tubes de verre mis en communication par un tuyau de caoutchouc avec un cornet acoustique. On peut enfumer une partie de ces tubes ou y placer des lames de clinquant, de mica enfumées.
- Lorsqu’on fait tomber les radiations solaires sur le verre seul, les sons produits sont très faibles ; quand elles tombent sur la partie enfumée ou sur les lames diverses, les sons deviennent intenses. M. Mercadier a constaté que la cause du phénomène est dans l'énergie thermique des radiations et que l’effet provient des vibrations de la couche gazeuse en contact avec la paroi qui la reçoit (2).
- En associant des tubes récepteurs d’unemanière analogue aux éléments d’une pile, soit en tension, soit en quantité, on formerait des piles thermopho niques produisant avec les tuyaux qui les unissent un renforcement considérable des sons.
- Quant au renforcement des sons produits dans les conditions ordinaires, il s’obtient de diverses manières, suivant la nature du corps vibrant :
- Si c’est un timbre, on en approche l’ouverture d’un cylindre creux dont on déplace le fond mobile, jusqu’à ce qu’on réalise le renforcement du son ;
- Si c’est un diapason, il suffit de poser sa queue sur une caisse sonore ou de présenter ses extrémités vibrantes au-dessus de l’ouverture d’un vase dans lequel on verse de l’eau jusqu’à ce qu’on obtienne l'effet désiré; il faut cependant pour réussir que les dimensions du vase soient appro-pViées ;
- Si c’est une corde on la tend sur une caisse sonore, etc.
- (!) Dn la Rive. Traité d’électricitc, t. I, p. 297 et 306. (2) La Lumière Électrique, t. 11!, p. 268.
- Moyens indirects de transmission du son et de la parole à distance. — Le porte-voix, les tubes sont des moyens directs très bornés. Le téléphone, à ficelle est déjà un procédé détourné. Les téléphones électriques sont venus accroître, dans des proportions inattendues, les moyens indirects de transmettre au loin les sons, la musique, les chants, la parole articulée avec toutes ses nuances et ses inflexions.
- Le téléphone de G. Bell (une des merveilleusès inventions du siècle), a été perfectionné à tel point que l’on peut maintenant converser entre Paris et Bruxelles, ou Marseille, ou Londres. Bientôt l’on pourra sans doute communiquer téléphoniquement à travers l’océan.
- Un autre moyen bien indirect de transporter la voix à toute distance est celui que fournit le phonographe qui, après avoir enregistré la parole sur un cylindre tournant recouvert d’une couche de cire, permet de la reproduire à . volonté à toute époque, à toute distance, des centaines, des milliers de fois, mais en transportant le cylindre lui-même ou au moins la couche de cire et la disposant sur un cylindre pareil au premier.
- De plus, M. Mercadier est parvenu à transmettre directement la parole issue du phonographe comme on transmet celle de la bouche de l’expéditeur.
- « La reproduction, malgré les transformations d’énergie intermédiaires et les pertes qui en résultent nécessairement, est très nette en tant que reproduction ; car elle se fait avec les défauts inhérents au phonographe » (*). C’est ce qui reste à perfectionner.
- Photophonie. — On a découvert des conditions variées dans lesquelles des sons se produisent sous l’influence de la lumière, soit seule, soit avec le concours d’un courant électrique.
- Le point de départ de toutes les recherches qui se poursuivent à ce sujet est la production de sons par une plaque de sélénium exposée à des alternatives rapides de lumière et d’obscurité sous . l’influence d’un courant électrique. Ces effets seraient dus aux variations rapides de résistance électrique du sélénium dans ces conditions; effets qui seraient pour ainsi dire instantanés.
- M. G. Bell, généralisant le phénomène, a pu
- 1 (h L. Figuier. L’Année scientifique [889 «Téléphonographe».
- I p. 97.
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- étendre à tous les corps l’action de la lumière, qu’il énonce ainsi :
- « Toutes les fois qu’un rayon solaire est rendu intermittent, par exemple par son passage à travers des ouvertures sur les bords d’un disque métallique tournant rapidement, si on le frit tomber sur une plaque mince d’un corps quelconque, cette plaque mise contre l’oreille, soit directement, soit par l’intermédiaire d’un tube en caoutchouc et d’un cornet acoustique, rend un son dont le nombre de vibrations est égal à celui des intermittences du rayon lumineux dans une seconde (,). »
- Pour produire sur le sélénium des alternatives rapides de lumière et d’obscurité, M. Mercadier s’est servi d’un disque en verre de 0,44 mètre de diamètre, recouverte d’une feuille de papier opaque dans laquelle on découpait des ouvertures pour donner passage aux radiations. Les ouvertures situées sur diverses circonférences concentriques étaient, pour chacune de celles-ci, respectivement au nombre de 40, 50, 60 et 80. De sorte qu’en plaçant le sélénium en regard de l'une de ces séries d’ouvertures, ou en face des quatre, successivement ou simultanément (par une disposition mobile de l’appareil), on pouvait obtenir, à volonté, pour une vitesse de 20 tours du disque par seconde, soit un son isolé, soit les quatre sons successifs de l’accord parfait majeur, soit l’accord parfait plaqué. (Voir pour la description de l’appareil le Journal de physique, t. X, p. 55.)
- M. Mercadier a étudié les effets des divers récepteurs (le maximum avait lieu avec le mica enfumé) et ceux de la source radiante. 11 en a conclu que « les effets radiaphoniques sont produits principalement par les radiations à grandes longueurs d’ondes dites calorifiques (rouges et infra-rouges) ».
- L’effet thermique ne dure qu’environ 0,0002 de seconde.
- Plus tard, M. Mercadier, opérant suri t sélénium avec la lumière oxhydrique, électrique, solaire, a reconnu que le maximum d’effet sonore se produit dans la partie jaune du spectre, c’est-à-dire la plus éclairante.
- 11 pense que dans ces circonstances les effets sonores « seraient dus à üne transformation de l’énergie des radiations dites lumineuses en éner-
- (J) Journal de Physique; t. X, p. 33.
- gie sonore par l’intermédiaire d’un courant électrique (*) ».
- Spectrophone. — Les curieuses expériences de Graham Bell sur la production et la reproduction du son par la lumière (1881) constituent une méthode indirecte absolument originale, propre à la mesure des effets sonores produits par différentes substances soumises à l’action de la lumière interrompue au moyen de disques présentant des ouvertures et tournant avec une vitesse plus ou moins grande.
- Après avoir constaté l’influence des couleurs par rapport aux effets sonores produits par les radiations, l’ingénieux expérimentateur américain est parvenu à réaliser un véritable spectrophone donnant des sons variés dans toutes les parties visibles et invisibles du spectre solaire ; de sorte qu’en faisant passer rapidement un rayon de lumière à travers la substance dont on veut étudier le spectre d’absorption, et, en explorant ce spectre, on observe des bandes de son et d’autres bandes de silence; ces dernières correspondent aux bandes d’absorption. «Sans doute, dit l’auteur, l’oreille ne peut un seul instant lutter avec l’œil pour l’examen de la partie visible du spectre ; mais, dans la partie invisible, infra-rouge, où l’œil est inutile, l’oreille devient un auxiliaire précieux (2). »
- Sirène électromagnétique de M. Bourbou^e maintenant constant un son de hauteur quelconque. — La plus grande difficulté que l’on rencontre dans la mesure du nombre des vibrations du son est de maintenir ce son constant pendant toute durée d’une expérience. Les souffleries, même perfectionnées, qu’on emploie dans ce but ne remplissent qu’imparfaitement ce rôle.
- M. Bourbouze a construit « une sirène à régulateur électromagnétique qui donne d’excellents résultats; à l’aide d’un pignon à double crémaillère, on approche ou l’on éloigne simultanément les électro-aimants d’un disque de cuivre rouge qui est monté sur l’axe de la sirène.
- L’appareil est muni d’un compteur qui indique le nombre de tours effectués dans un temps déterminé. Au moyen d’un soufflet, on lance et l’on maintient le courant d’air capable de donner nais-
- (*) L’Electricien, t. I, p. 9.
- (!) Annales de Chimie et de Physique, y série, t. XXIII, P. 397-
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- sance à un son supérieur à celui que l’on veut mesurer; puis on rapproche les électro-aimants jusqu’à ce que l’unisson soit obtenu (*) et on peut le maintenir absolument constant pendant tout le temps que l’on désire.
- ! Moyen simple de reculer la limite des sons perceptibles. — En soufflant dans un tube dont l’extrémité affleure le surface du mercure, on produit un son et des ondes circulaires formant un réseau symétrique sur le liquide.
- Plus le diamètre intérieur du tube est petit, plus le son est aigu et faible, plus aussi les ondes liquides sont fines et serrées. Tant que le diamètre est moindre que 0,4 ou 0,5 millimètre, le son rendu ressemble au bourdonnement d’un insecte.
- : Quand il atteint 0,7 à 0,8 millimètre, le son commence à prendre un caractère musical net et plein. Avec des tubes plus larges, de 4 à 10 millimétrés (tubes en verre, en métal et même en caoutchouc), les sons acquièrent une gravité de plus en plus grande. On peut obtenir ainsi des sons dans toute l’étendue de l’échelle musicale.
- ' Bien plus/il semble qu’il n’y ait pas de limite supérieure assignable aux sons produits par ce moyen ; car en opérant avec des tubes de verre filé on détermine toujours des ondes vibratoires sur le liquide et des sons excessivement élevés, mais si faibles qu’on ne peut bien les saisir qu’en appliquant l’oreille contre la boule de caoutchouc à l’aide de laquelle on comprime l’air qui s’échappe périodiquement par le tube.
- Ce dernier moyen de percevoir les sons donne à ceux-ci une intensité qui peut devenir, en certains cas, au moins cinquante fois plus grande que celle du son perçu dans l’air. Appliqué aux sons d’effet maximum, et concordant avec la capacité de la boule à air comprimé, il rend des sons tellement forts qu’ils deviennent fatiguants et même assourdissants pour l’oreille contre laquelle on presse la boule soufflante. On est toujours étonné de cet énorme accroissement d’intensité. En serrant la boule à la main, on perçoit le mouvement vibratoire.
- Quanta la limite inférieure des sons, elle est difficile à fixer, car on ne saurait préciser la hauteur à laquelle le son cesse d’avoir un caractère musical pour devenir une suite de chocs rythmés, de bruits saccadés, fort peu agréables à l’oreille.
- (i) Witz. Cours de manipulations de physique, p. 483.
- Néanmoins on peut constater des vibrations régulières avec des tubes d’un centimètre de diamètre et compte»- alors io à 12 vibrations doubles par seconde.
- Moyen de déterminer des interférences sur le mercure par les tubes sonores. — On connaît divers moyens de produire sur le mercure des ondes qui, après réflexion contre les parois d’un vase elliptique, viennent interférer avec les primitives et former un réseau symétrique (c’est l’expérience Weber). Nous proposons aussi à cet effet l’emploi très simple d’un tube plus ou moins fin, par lequel on soufflera régulièrement sur le mercure, l’extrémité du tube plongeant un peu au-dessous de la surface du liquide.
- En faisant varier le diamètre du tube, la pression de l’air insufflé et la position de l’extrémité du tube sous le mercure, on aura, selon la hauteur des sons produits, des ondes plus ou moins nombreuses, plus ou moins fortes, avec des interférences très nettes et des concomérations symétriques tellement fixes qu’on pourrait les photographier^).
- Analyse des sons par le rèsonnateur. — Il est possible de reconnaître dans un mélange de sons et même de bruits si tel ou tel son s’y trouve. Cette analyse se fait non pas directement par je seul secours de l’oreille, ce qui serait difficilè, mais simplement au moyen d’appareils résonnant par influence et qu’on nomme bouteilles à tiiembrane et résonnateurs. j .
- Le résonateur n’est influencé, et l’air qu’il renferme n’entre en vibration, que quand il est frappé par des ondulations qui correspondent au seul son qu’il peut rendre. Pour tout autre son, il reste insensible et muet. « Le son considéré est renforcé pour l’oreille en tant seulement qu’il atteint une plus grande intensité dans la masse d’air du résonateur. » (a)
- Bien plus, à l’aide d’un analyseur à tube avec ouvertures ou clefs pour produire des notes, on peut, en débouchant ou fermant telles ou telles ouvertures (et mettant le bec de l’analyseur dans le conduit auditif), entendre à volonté tel ou tel son, s’il se trouve dans le mélange de sons et de
- (') Comptes rendus de P Académie des sciences, séance du 29 mars 1875, p. 802.
- (*) Helmholtz.— Traité physiologique delà Musique, p. 98.
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- bruits qu’on analyse. En sorte qu’en jouant pour ainsi dire un air simulé sur cette espèce d’instrument, on entendra cet air, si les notes qui le composent se trouvent dans le mélange d’où l’on extrait successivement les notes nécessaires.
- La décomposition des sons complexes en sons simples a été obtenue par M. Kœnig, au moyen d’un système de résonateurs à chacun desquels aboutissait une capsule manomètrique. En produisant un son composé devant ce système et en examinant les flammes dans un miroir tournant, il a pu reconnaître quelles sont les flammes mises en vibration et déterminer ainsi quels sont les harmoniques qui coexistent.
- Dans le stéthoscope (système Kœnig), la pièce essentielle est une petite capsule hémisphérique dans laquelle on enfonce un anneau recouvert de deux membranes en caoutchouc. Par une ouverture percée dans l’anneau, on insuffle de l’air et on donne aux membranes la forme d’une lentille qu'on applique sur les corps sonores à consulter.
- Emploi du microphone pour reconnaître la position des noeuds et des ventres de vibrations dans un tuyau sonote. — On emploie à cet effet un appareil microphonique qu’on abaisse à volonté dans le tuyau. Ce microphone est placé, avec un téléphone, dans le circuit d’une pile de deux éléments Bunsen. Lorsque le microphone arrive à un ventre de vibrations, le téléphone fait entendre un son, et quand il atteint un nœud le téléphone se tait.
- L’application peut être rendue visible en se servant d’un tuyau de verre et en supprimant le téléphone, mais en employant une. pile de huit éléments. On voit alors les étincelles se produire dans le microphone lorsqu’il arrive à un ventre de vibrations.
- Détermination de la vitesse du son dans les solides et les ga% par les figures acoustiques. — En projetant des poussières légères à la surface des corps sonores on a rendu visibles les mouvements vibratoires. Chladni le premier en a eu l’idée. M. Kundtaappliqué les figures acoustiques à la détermination de la vitesse du son.
- « Il a obtenu cet important résultat en fixant les ondes de l’air dans un tube fermé; la grande régularité des groupements ainsi formés permet de mesurer la longueur de ces ondes » et, par suite la vitesse du son.« Si l’on fait vibrer longitu-
- dinalement un tube de verre en le tenant par son
- milieu, et que n monticules de sable témoignent de l’existence de n demi-longueurs d’onde dans l’air du tube, on en déduira correctement le rapport des vitesses dans l’air et dans le verre; la vitesse sera n fois plus grande dans le verre. On peut dire encore que le rapport des vitesses est celui des longueurs totales du tube et d’une con-camération. »
- « Les figures de M. Kundt peuvent donner de même la vitesse du son dans un gaz quelconque remplissant le tube à la place de l’air.
- ... « En même temps, on peut déterminer la hauteur du son rendu par le tube; connaissant, en effet, la longueur d'une onde X dans l’air et la vitesse v de propagation, on calculera le nombre de vibrations n par seconde, au moyen de la formule
- V = H X
- « Enfin, en faisant frapper l’extrémité plane d’une verge vibrant longitudinalement contre l’air d’un espace limité, M. Kundt a réussi à déterminer par le même procédé la vitesse du son dans un corps solide quelconque. » Q)
- Ayant déterminé la position dans l’échelle musicale des sons fondamentaux rendus par des tiges cylindriques de divers métaux et alliages, toutes de 0,20 m. de longueur et de 0,01 m. de diamètre, (à la température d’environ 150), nous avons recherché les relations qui pouvaient exister entre la hauteur des sons rendus par ces métaux et leurs autres propriétés physiques et chimiques.
- Les courbes qui traduisent graphiquement les résultats, d’expérience ont montré que la vitesse des sons, les coefficients d'élasticité, les chaleurs spécifiques, les chaleurs latentes, sont en général, sensiblement en raison directe des hauteurs des sons rendus par ces tiges; tandis que les équivalents chimiques paraissent être en raison inverse de ces hauteurs. Quant à la densité, il y a, malgré diverses exceptions, tendance à la proportionnalité inverse. 11 en est de même de la dilatabilité.
- Wertheim a formulé la loi suivante : « Toutes choses égales d’ailleurs, le nombre de vibrations produites, dans l’unité de temps, par une tige que l’on ébranle transversalement est directement proportionnel à la racine carrée de son coefficient d élasticité, et inversement proportionnel à la racine carrée de sa densité. »
- Ces relations peuvent servir de point de départ
- p) Wnv. — Cours de niant pu] a tiens de physique, p. 486
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- à la recherche de moyens indirects pour déterminer ces quantités les unes par les autres.
- On a [trouvé que les vitesses de vibration de différents fils de même longueur et de même épaisseur sont inversement proportionnels aux racines carrées de leurs densités.
- 11 est évident, comme le fait remarquer Tyn-dall (J), que par le moyen du diapason nous pourrions déterminer les poids spécifiques de tous les métaux susceptibles d’être étirés en fils d’une ténacité et d’une finesse suffisante.
- De l’expérience de Melde on déduit toutes les lois des cordes vibrantes.
- On voit donc que « dans la science des voies diverses peuvent nous mener au même but et, pourvu que nous les suivions fidèlement, nous sommes sûrs d’arriver, tôt ou tard, à la vérité cherchée. » (2)
- G. Decharme.
- (A suivre.)
- L’EXPOSITION DE CHICAGO
- Ainsi que La Lumière Electrique l’annonçait dans son numéro du n juillet, l’organisation de l’Exposition de Chicago marche de la façon la plus satisfaisante. On ne s’aperçoit plus de l’opposition soulevée dans un grand nombre d’États lorsqu’on a proposé pour la première fois de célébrer le 400e anniversaire de la découverte de l’Amérique.
- On vient d’avoir une preuve de l’entrain avec lequel chacun se prépare à travailler au succès d’une entreprise qui aura une importance exceptionnelle. En effet, c’est la première fois que le gouvernement des États-Unis interviendra dans une solennité de cette nature et que le secrétaire d’État pour les affaires étrangères s’adressera par voie diplomatique à tous les gouvernements du monde pour les inviter à nommer une commission officiellement chargée d’organiser la participation de leurs nationaux à cette œuvre universelle.
- 11 est bien fâcheux que l’adoption de la loi Maç-Kinley vienne refroidir les bonnes dispositions de l’Europe au moment où elles commençaient à se manifester. (*)
- (*) Tyndall. — Le Son, p. 119. (3) Tyndall. — Le Son, p, 120.
- Malheureusement la sagesse du Sénat des États-Unis n’a point repoussé une mesure si menaçante pour la bonne harmonie entre les deux moitiés du monde.
- Après avoir écarté un grand nombre de propositions de diverses natures, le bureau des directeurs avait encore à choisir entre trois emplacements qui avaient chacun des partisans convaincus, et la lutte semblait devoir être pour le moins aussi vive qu’à Paris lorsqu’il s’agit de se décider en faveur du Champ-de-Mars, qu’on attaquait vivement quoiqu’il parût désigné par les deux expériences de 1867 et de 1878. Cependant il a suffi de deux séances pour adopter d’une façon définitive une solution fort intelligente, qui devait être soumise à l'appréciation de la commission nationale chargée de prononcer souverainement en dernier ressort, et dans laquelle tous les États de l’Union, ainsi que le gouvernement central lui-même, sont représentés par des commissaires choisis ad hoc.
- La ville de Chicago étant bâtie sur le bord du lac Michigan, il était naturel de chercher aux dépens de cette mer intérieure l’espace nécessaire à la grande foire du monde. C’est la possibilité de conquérir un espace plus vaste que le Champ-de-Mars qui a mis si facilement tout le monde d’accord.
- Le plan qui accompagne la lettre qu’un de nos correspondants nous a écrite de Chicago permettra de comprendre la perspective qui a séduit les directeurs, et l’importance de l’entreprise.
- Quelqu’inattendue que soit cette proposition, elle n’est pas sans précédent dans l’histoire des expositions universelles. En effet, lorsqu’il s’est agi d’organiser l’Exposition d’Amsterdam, le choix du gouvernement hollandais s’est fixé sur des terrains qu’il fallait conquérir sur le Zuyderzee, et qui depuis lors sont devenus un des plus beaux quartiers de la ville.
- La solution proposée avait l’avantage de ne pas s’écarter du Parc du Lac, car c’est précisément le long de ce rivage, qu’on voulait reporter d’un demi-kilomètre vers l’orient, que s’ést passée l’horrible tragédie de 1812. C’est au pied de ces dunes qui vont disparaître que s’étaient embusqués les Indiens qui ont massacré les soldats américains du fort Dearborn ainsi que leur famille à une époque presque contemporaine. Le monument commémoratif de cette épouvantable scène se trouvera aux portes même des gigan-
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- Chemins de fer Tramways Nord. _*j__i_
- LAC
- MICHIGAN
- PORT
- Partie centrale de la ville de Chicago
- Emplacement de l’Exposition de 1893.
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- tesques monuments où l’électricité éclairera des échantillons de tous les trésors du monde.
- Voici en quels termes notre correspondant nous annonçait cette décision, qu’il croyait définitive.
- Chicago, 30 juin 1890.
- « Enfin, on a arrêté l’emplacement de la foire colombienne aussi définitivement qu’on peut le faire sans que la commission nationale ait prononcé. Au meeting d’hier le bureau des directeurs adécidé par un vote de 23 contre 10 de recommander le choix du bord du lac.
- « Le diagramme que je vous envoie vous montrera qu’une grande partie de l’emplacement est formée par des quais s’étendant le long du lac. La carte montre également que l’Exposition s’étendra du sud au nord sur une distance de 3600 mètres. Dans le lac par une profondeur d'environ 5 mètres se trouvent deux jetées renfermant actuellement l’avant-port.
- « Dans les premiers temps la ville de Chicago était disposée à accueillir toutes les propositions venant d’un chemin de fer lui offrant de la relier avec la Nouvelle-Angleterre. Elle accorda au Central Illinois une franchise qui est devenue une très lourde servitude et qui a été la cause de procès interminables devant les tribunaux de l’État aussi bien que devant la Cour fédérale. Il a été nécessaire de tenir compte de ces droits acquis dans le projet adopté, dont le résultat sera de conquérir sur les eaux une superficie si considérable.
- « La Compagnie del’Illinois doit cédera l’État son droit de passage sur une route de 30 mètres de large, allant de la rue Monroe à la ruelle du Parc, et de la ruelle du Parc à la 16e rue (*).
- « En échange la Compagnie aura le droitde construire une ligne nouvelle ayant 90 mètres de large à 500 mètres à l’est: de l’avenue du Michigan. Cette route, destinée à remplacer l’ancienne, ira de la rue Monroeà la 22e rue. Comme soulte pour l’échange la Compagnie aura à payer la somme de 7 500 000 francs, qui seront versés dans la caisse de l’Exposition.
- « L’État de Michigan s’engagea établirun jardin public dans les terrains occupés par l’Exposition,
- (i) La Compagnie du Central Illinois et du Michigan doivent également renoncer à leurs droits sur les îlots de maisons en bordure sur l’avenue du Michigan.
- après sa clôture. De son côté, la Compagnie devra construire un mur de chaque côté de sa propriété, établir dts approches élégantes et jeter un nombre suffisant de ponts solides et artistiques.
- « On n’a pas de doute que l’État d’Illinois et les Etats-Unis ne donnent leur assentiment à un plan aussi gigantesque mais excessivement pratique. Des ingénieurs compétents déclarent qu’eri dix mois on aura conquis le territoire indiqué en utilisant les dunes qui bordent la ligne de Baltimore et le Central Illinois lui-même ; on pourra encore utiliser les matériaux provenant de l’agrandissement du canal reliant le Michigan à l’Illinois, auquel on travaille en ce moment pour lui per^ mettre de recevoir de gros navires.
- « L’emplacement choisi par les directeurs est au cœur même de Chicago, très près du Bureau du Commerce, du Tribunal, de l’Hôtel de Ville, de la Poste et de la Douane. Il est au point de contact de lignes de tramways qui viennent des différents quartiers ; tous les chemins de fer, arrivant de tous les points du Compas y aboutissent, de sorte qu’il n’y aura pas besoin de faire subir un transbordement quelconque aux marchandises. »
- « Haskins ».
- Au plan que M. Haskins nous a envoyé, nous en avons ajouté un autre, montrant bien que l’emplacement choisi est voisin du cœur de cette grande cité. Il nous semble qu’il était juste de présenter la pensée primitive des directeurs avec son incontestable cachet de grandeur.
- Dans la discussion avec les pouvoirs publics le projet a été modifié. La ville de Chicago donne 25 millions, qui seront employés pour contribuer à la splendeur de l’exposition, mais la Foire du monde sera scindée en deux tronçons comme le fut notre exposition parisienne. 11 y aura dans le parc Jackson une grande annexe entièrement consacrée aux industries agricoles. Les Chicagoans auront donc leur Champ-de-Mars et leur Esplanade des Invalides. L’étendue conquise sur le lac sera un peu moindre que ne l’indique le plan de M. Haskins; cependant nous n’avons pas cru devoir modifier la position du nouveau rivage, laquelle ne paraît pas du reste avoir été encore fixée d’une façon définitive.
- En même temps que l’organisation matérielle se complète le comité des directeurs a nommé comme ingénieur en chef de l’électricité M. Barret,
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- chef électricien de Chicago, qui adonné déjà dans cette fonction des preuves de son aptitude à diriger l’éclairage des plus vastes espaces. Mais malgré les talents de cet ingénieur, les directeurs ne se seraient point décidés à lui donner cette mission capitale s’il n’avait été désigné à leur choix par une pétition sur laquelle des électriciens influents de toutes les parties de l’Union ont apposé leurs signatures.
- Le président de la Foire du monde est M. W. Palmer, sénateur du Michigan, dont les propriétés sont dans les environs de Détroit. Cet homme d’état est un orateur distingué et un des membres les plus riches du Club des millionnaires de New-York, où il est très populaire.
- En écartant de cette haute fonction toutes les candidatures locales, les directeurs ont montré qu’ils ne voulaient pas faire de la Foire du monde une entreprise locale, mais bien une grande affaire nationale. (J)
- Puisse cette sage abnégation être la règle de conduite des autorités fédérales! En effet l’exposition de 1893 n’aura un succès digne de son but que si le vieux continent se réunit au nouveau monde pour célébrer dans un élan unique le plus glorieux événement de l’histoire du monde, un fait qui n’aura d’égal dans les siècles futurs que si un aéronautetrouve le moyen d’annexer la lune aux empires de la terre.
- Mais comment l’Europe épouserait-elle sans réserve cette grande idée si le peuple dont elle est fière abdiquait dans ses rapports avec elle les idées de liberté, de libéralité, de paix et de justice, qui font sa force et sa grandeur dans ses affaires nationales privées; s’il n’acceptait la célébration du centenaire de Colomb, que pour rivaliser par des lois fiscales draconiennes, contre le berceau de ses arts> de ses idées, de sa religion et de ses sciences.
- W. de Fonvielle.
- (*) P. S. Au moment ou nous terminons cet article nous lisons dans le New York Herald de Paris une nouvelle que nous n’avons pas le temps de contrôler. M. Berger serait nommé directeur adjoint de l’exploitation.
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES
- MACHINES DYNAMOS (*)
- Dans le nouveau système de distribution récemment proposé par la maison Siemens et Halske le primaire/) du transformateur T est (fig. 1) directement relié aux génératrices, M, et le secondaire
- Fig. 1 et 2. — Distribution Siemens et Halske (1889).
- Sj aux trois fils abc du circuit extérieur. Tant que la dépense du courant dans les lampes comprises entre a et b est la même qu’entre b et c, il ne passe pas de courant par le fil compensateur b, où l’intensité est toujours égale à la différence des intensités en (a b) et en (bc). On peut ainsi desservir avec une seule dynamo reliée au transformateur par deux conducteurs principaux un réseau de plusieurs branchements abc, disposés en parallèles, comme on le voit sur la figure 2 par exemple, où l’on a représenté quatre groupes de secondaires su s2, s3, s4 disposés en série et
- (*) La Lumière Électrique, juin 1890.
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- desservant cinq branchements abc de, pourvus de trois égalisateurs b c d.
- La génératrice M commande, dans la disposition représentée par la figure 3, une réceptrice S du type moteur-générateur (robinet électrique Caba-nellas) sur l’axe de laquelle sont calées les génératrices ou transformateurs ternaires Ti T2, qui alimentent comme précédemment le réseau abc, à compensateur b.
- La distribution par trois fils à courants de phases équidistantes de M. Wenstrom est remar-
- a & c
- Fig. 3. — Distribution Siemens et Halske (1889;.
- quable par quelques particularités intéressantes.
- Les armatures des dynamos alternatives sont presque toujours disposées de manière que leurs différentes bobines entrent en même temps dans la même phase d’induction, mais on est obligé» pour éviter les enroulements inutiles, de n’utiliser qu’une partie de l’espace disponible sur l’armature. Au contraire, dans l’armature de M. Wenstrom, ces espaces morts sont remplis par les deux enroulements complémentaires qui caractérisent son système. L’armature porte en effet trois systèmes d’enroulements disposés symétriquement de manière à n’y laisser aucun espace vide, tout en occupant la meilleure position possible pour l’utilisation du champ magnétique, et augmenter ainsi la puissance de la dynamo.
- La figure 4 indique une disposition de ces trois
- enroulements 1, 2, 3, et comment ils occupent, par leur recouvrement, tout le champ de l’armature et le traversent avec une différence de phases de 1/3 de période, en produisant trois courants d’égale fiéquence, espacés de 1/3 de phase. A cet effet, les trois enroulements, indiqués en figure 5 par un élément seulement, sont reliés intérieure ment au point 0, ou axe neutre, tandis que leurs autres extrémités abc aboutissent aux bornes des trois fils qui reçoivent les trois courants.
- On peut évidemment employer ces dynamos
- Fig. 4 et 5. — Wenstrom (1890). Dynamos et transformateurs ternaires.
- triples comme réceptrices sans commutateurs, en raison de l’équidistance des phases des trois fils. La figure 6 représente schématiquement l’une de ces réceptrices dans laquelle la succession périodique des trois phases détermine un champ magnétique tournant dont la réaction entraîne l’armature d.
- Ces triples courants peuvent aussi activer des transformateurs disposés en séries ternaires comme l’indique la figure 7. Les trois courants aboutissent aux primaires m m m, enroulés sur les mêmes bras que les secondaires nn n, et dont les autres extrémités aboutissent, comme dans la réceptrice, à un axe neutre.
- La figure 8 représente l’application générale du* système à une distribution en série. La génératrice triple G envoie ses trois courants aux fils a,
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- b, c, reliés entre eux en r, et dans le circuit desquels on peut insérer soit un transformateur triple K, soit une réceptrice triple H, et des dérivations L, prises sur a b ou sur un transformateur dont on peut d’ailleurs disposer les secondaires de manière à ne produire plus qu’un seul courant au lieu de trois. On obtient ce résultat au moyen p’un commutateur mu par une génératrice triple, et tournant synchroniquement aux phases de la
- génératrice, dont il ledresse et additionne les courants sur un seul fil.
- Afin de rendre aussi continu que possible les circuit magnétique de leurs transformateurs. MM. Johnson et Phillips en constituent le corps d’un noyau lamellaire A (fig. 9) supportant les enroulements primaire et secondaire, que l’on enveloppe d’une cuirasse également lamellaire B, dont
- Fig. 6, 7 et 8. — Wenstrom (1890). Dynamos et transformateurs ternaires.
- chanfreins b b emboîtent par de larges surfaces de contact les bizeaux a a du noyau A. Le circuit magnétique n’est ainsi que légèrement discontinu aux quatre jonctions a, a, a, a, dont on peut encore augmenter les surfaces de contact en interposant en b, entre les lames de B, des épaisseurs de papier un peu plus fortes, ce qui permet d’incliner davantage les bizeaux de A.
- On peut aussi, comme l’indique la figure 10, constituer la carcasse du transformateur par deux cadres lamellaires CC’, superposés ou accolés suivant leurs bases, dont la réunion constitue le noyau des enroulements. Pour effectuer cet enroulement, on coupe en bizeau les extrémités c2 des montants et des côtés du cadre dont l’assemblage s’établit ensuite par quatre surfaces de con-
- Ie tact très étendues, comme dans la disposition précédente.
- M. ). Kintner a proposé pour éviter les dangers des transmissions à haute tension les dispositions générales représentées parles figures 11 et 12.
- La source d’électricité est un alternateur à basse tension M (100 volts par exemple) qui envoie sans danger son courant, par les fils aériens L L, au primaire P d’un transformateur C, dont le secondaire amène, par le conducteur central isolé B’, aux transformateurs locaux C, des courants de haute tension qui font retour par la terre du tube B, enveloppe de B'. Les transformateurs locaux transmettent aux services qu’ils desservent des courants de basse tension. Ils sont, comme le
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- transformateur de ligne, parfaitement protégés, et les conducteurs ne présentent d’autres joints que leurs soudures N au tube de terre B’, On ré-
- Fig. 9 et 10. — Johnson et Phillips (1889). Transformateurs lamellaires.
- duit ainsi au minimum les chances de pertes ou fuites d’électricité.
- Les électromoteurs à courants alternatifs de
- M. Bradley ont, (fig. 13 et 14); la carcasse des inducteurs constituée par une série de barres de cuivre h et de fer i disposées de manière à former une sorte de tambour sur lequel on fenroule des fils de fer doux non isolés. L’armature reçoit, de quatre balais d, e, /, g, (fig. 13) par les circuits s s',
- Fig. 12. — Kintner. Détail d’une jonction principale.
- des courants alternatifs espacés d’un quart de phase qui font tourner l’armature et y induisent des pôles conséquents N et 5^ tournant en sens contraire avec une vitesse correspondant exactement à celle de la génératrice.
- Désignons par v cette vitesse, les pôles N et S feront fig. 13 autour de l’axe de l’armature v tours par minute, de gauche à droite par exemple, en in-
- Fig. 11. — Distribution Kintner (1890).
- duisant dans l’inducteur des pôles N2 S.2 des noms contraires, et qui les suivront avec un certain retard. Ces pôles détermineront par leurs attractions sur N et S une rotation de l’armature sui-
- vant la flèche A de sens opposé, comme nous l’avons dit, à la rotation des pôles N et S, et, si l’électromoteur n’est pas en charge, sa vitesse augmentera graduellement jusqu’à presque celle
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- v de la génératrice. Les pôles seront alors presque I diminue, passe de v à v' par exemple, de sorte rigoureusement immobiles dans l’espace. A me- que les pôles N et S tournent dans l’espace, en sure que l’on charge Télectromoteur, sa vitesse I sens contraire de A, avec une vitesse v — v’, sui-
- Fig. 13, 14 et 15. — Électromoteur Bradley (1889).
- vis par les pôles N' S" avec un retard qui dépend de la vitesse A et de la résistance de l’inducteur, au déplacement des pôles N"'S". Comme la car-
- Fig. 16. — Bradley.
- casse de cuivre ou de bronze h h offre une résistance très faible aux courants de Foucault ainsi
- Fig. 17. — Westhinghouse (1890). Armatures lamellaires oxydées.
- produits, ils sont utilisés en partie pour augmenter l’intensité du champ magnétique.
- D’après M. Bradley on obtiendrait ainsi, par ces courants, une auto-excitation particulière très puissante, indépendante du courant de l’arma-
- ture, que l’on rendrait plus efficace encore en supprimant les bai reaux de fer i, de sorte que l’ar-
- Fig. 18 à 20. — Westinghouse. Armatures lamellaires oxydées.
- mature serait entièrement enveloppée d’un cylindre en bronze continu h h. L’emploi de quatre
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- fils rendrait ce système d’une généralisation très coûteuse.
- M. Westinghouse a récemment proposé de remplacer les feuilles du papier isolant des arma-
- Fig. 21 et 22. — Westinghouse. Transformateurs lamellaires.
- tures lamellaires par une couche d’oxyde magnétique noire très mince et très adhérente, obtenue par Un recuit. A cet effet, les disques lamellaires sont empilés dans une case à recuire portée au rouge dans un four, lentement, en 6 à io heures, maintenue à cette température pendant environ 12 heures, puis refroidie lentement, en 24 heures environ.
- Les disques sortent de ce four recouverts d’une
- couche d’oxyde magnétique parfaitement adhérente et d’une grande puissance isolante.
- On évite ainsi de réduire d’un sixième environ la masse du fer de l’armature par l’interposition des rondelles de papier ordinairement employées. Les disques métalliques acquièrent en outre par le recuit une très grande douceur.
- Fig. 23. — Chaize frères. Coupe-circuit régulateur.
- On ne les recuit, séparément, qu’après les avoir assemblés et tournés tous ensemble en un cy-. lindre d’armature ; on évite ainsi qu’ils ne communiquent par les bavures du tournage, comme cela aurait lieu si on les tournait en forme après le recuit, sans les séparer ensuite.
- Les figures 17 à 20 représentent les types de plaques ou disques lamellaires employés de préférence par M. Westinghouse. Leurs évidements e' sont alternativement inégaux d’un disque à l’autre.
- de manière à présenter au courant d’air qui les traverse des surfaces de rayonnement qui en facilitent le refroidissement.
- On peut, comme l’indiquent les figures 21 et 22, appliquer avantageusement cette construction aux noyaux des transformatenrs composés de cadres lamellaires fendus en h f2, traversés par les bobines ct c2, et serrés par des boulons d’assemblage A.
- MM. Chaire frères, de Paris, ont proposé d’intercaler dans le circuit des électromoteurs un régulateur, ou, plus exactement, un coupe-circuit de sûreté disposé, comme l’indique la figure 23, de manière à rompre sous l’eau, en H, le circuit, dès que l’électromoteur s’emporte au delà d’une vitesse déterminée par le modérateur B.
- La transmission de M. Foote permet de trans-
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- mettre un mouvement sensiblement uniforme à une dynamo actionnée par une poulie F (fig. 24 à 2b) malgré les variations delà vitesse de son axe A. Cet axe est mené par une poulie B, qui entraîne F
- Fig. 25 et 26. — Foote (1890). T
- porte, les bras M d’un régulateur à force centrifuge, articulés en e e’ s’écartent de l’arbre et leurs extrémités recourbées N repoussent le ressort 1 en desserrant les freins. La sensibilité de ce régulateur est déterminée par la poussée graduable à volonté du ressort 0 sur le manchon mobile R, relié par s aux articulations e. La vitesse de régime est déterminée par la tension, aussi réglable à volonté, du ressort I, qui serre les freins dont la pression varie, entre [certaines limites, en raison inverse du carré de la vitesse de A.
- Gustave Richard
- a PROPOS
- DES TRAMWAYS ELECTRIQUES
- Dans le numéro du 19 juillet 1890 du journal on lit un très intéressant article de M. P.-H. Le-deboer « A propos des tramways électriques » auquel je voudrais me permettre d’ajouter quelques observations.
- M. Ledeboer pose la question desavoir pourquoi les tramways électriques, qui ont été inventés et appliqués d’abord en Europe, ne s’y sont guère
- par le frottement d’un frein D, dont les sabots a sont serrés par des leviers G. Ces leviers, articulés en m, sont serrés par la poussée du ressorti sur le manchon de leurs biellettes d. Lorsque B s’em-
- teur à frein régularisateur.
- développées, tandis que leurs progrès ont été si rapides en Amérique. La réponse à cette question n’est-elle pas à chercher plutôt dans l’esprit de routine qui nous domine et dans la peur que nous avons de toute nouveauté que dans toute autre cause? Le professeur anglais qui, il y a 50 ans, voyant fonctionner le premier chemin de fer à vapeur, proclamait qu’il préférerait servir de boulet de canon que de monter dans un train, a dû, bientôt après, regretter fort cette belle déclaration. Il en sera, à mon avis, de même d’ici quelques années pour ceux qui font de la philosophie sur les possibilités de la traction électrique, au lieu de se rendre compte des faits et de chercher à bien s’infiltrer les raisons pour lesquelles elle est forcée de se développer envers et contre tous, comme une force naturelle et irrésistible. Le flot monte, la population des grandes villes augmente de jour en jour, et malheureusement la proportion des moins favorisés de la fortune devient en même temps de plus en plus grande. La grande majorité de la population va en tramway et en omnibus, et ce n’est qu’une très petite minorité qui se promène en voiture et maugrée contre les rails qui les cahotent un peu et usent les roues de leurs équipages.
- Dans un meeting pour l’amélioration de la situation des classes ouvrières dans les grandes villes, lord Roseberry a dit avec.• raison : « Les
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- tramways sont le chagrin du riche et le luxe du pauvre ».
- M. Ledeboer cite un article « anonyme » paru courant juin 1890 dans vElectrical Review de Londres. Je n’ai pas lu l’article original, mais d’après les passages qu’en cite M. Ledeboer, je vois qu’il contient des erreurs tellement manifestes que je crois nécessaire de les relever par quelques chiffres.
- D’après l’auteur de l’article anglais, le bon marché des omnibus et des voitures de place rend l’établissement des tramways peu nécessaire en Anglete>re et une partie du public ne serait pas bien disposée à leur égard. Pour montrer le peu de fondement de cette opinion extraordinaire, je n’ai qu’à donner quelques chiffres statis-
- tiques relatifs au développement des tramways en Angleterre et particulièrement à Londres.
- La longueur en milles des lignes de tramways dans le Royaume-Uni était :
- E11 1876 de.................................. 158
- — 1880 368
- — 1882 564
- — 1886 865
- Et en juin 1887 886
- Ces 886 milles étaient exploités par 161 compagnies dont 69 se servaient de la traction animale pure, 41 de la traction mixte (animale et mécanique) et 22 de la traction à vapeur, les 29 autres compagnies n’étaient momentanément
- Nombre de voyageurs
- en i864 en 1869 en 1874 en 1886
- London Geneial Omnibus Co Metropolitan Raiiway Co District Raiiway Co • Tramways 42,000,000 12,, 000,000 4"*, 000,000 36,000,000 1,000,000 48,000,000 44,000,000 24,000,000 41,000,000 81,000,oco 70,694,000 42,520,000 45,95°>7°°
- Total
- 54,000,000 77,000,000 157,000,000 340,164,700
- pas en exploitation. Ces compagnies transportaient ensemble 416518 423 passagers avec 25 501 chevaux, 484 locomotives, et 3 494 voitures.
- A Londres, le développement est grandiose. Le tableau ci-dessus indique le nombre des voyageurs transportés dans les années 1864, 1869, 1874 et 1886 par les différentes compagnies d’omnibus, de tramway et par les chemins de fer métropolitains.
- Soit une augmentation d’environ 700 0/0 des passagers contre une augmentation, dans le même lapse de temps, de moins de 40 0/0 de la population. Remarquons encore que le prix moyen des places était en 1869 pour les tramways comme pour les omnibus de 3 1/2 pence ; ce prix ne descend en 1886 qu’à 2,06 pence pour les omnibus et à 2,25 penny pour le métropolitain, tandis qu’il tombe à 1,55 pence pour les tramways. Je crois qtf il serait difficile à l’auteur de l’article de la « Revue» de prouver par ces chiffres l’inutilité des tramways en Angleterre ; ils montrent au contraire que quoique leur développement ne commence en réalité qu’en 1870, ils absorbent
- déjà en 1886 presque la moitié de tout le trafic de la grande capitale du Royaume-Uni et à des prix plus bas que leurs concurrents. 11 en est de même partout.
- Le grand public, en Angleterre comme en France et partout où les tramways ont été introduits, reconnaît les avantages réels et indiscutables qu’ils lui procurent.
- Les statistiques manquent pour la France. Nous savons cependant que les tramways ne commencèrent à s’y introduire qu’en 1872 d’une façon sérieuse et qu’ils atteignirent en 1888 une longueur totale de 789 kilomètres, dont 590 kilomètres en traction animale et 199 kilomètres en traction mécanique. Dans cette même année 1888, la Compagnie générale des omnibus de Paris a transporté en tout 192 217 257 voyageurs, dont 71 348 133 sur les lignes de tramways.
- Les compagnies Nord et Sud ont transporté ensemble environ 24 millions de passagers. On connaît assez les causes qui retardent le développement des tramways à Paris, et il ne m’appartient pas de critiquer ici ceux, qui, par des raisons
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- d’esthétique exagérée, d’intérêts particuliers ou autres, bannissent de nos grandes voies de communication cet excellent moyen de transport. Pour beaucoup d’autres villes de la France les tramways ont, où c’était possible, remplacé les omnibus, et je crois ne pas trop m’avancer en disant qu’avant dix ans les moteurs électriques auront dans la plupart des cas remplacé les chevaux.
- Les avantages si manifestes de la traction électrique ont tant et si bien été relevés dans ce journal par MM. Richard, Ledeboer et autres que je ne veux pas répéter une fois de plus ce qui a été dit et prouvé si complètement; ces avantages rendent le succès définitif absolument certain. Je dirai plus, ce succès est nécessaire au développement de nos villes et devrait être un souci constant des conseils municipaux.
- L’influence que les moyens de transport rapides ont sur la vie sociale des grandes villes ne devrait pas être méconnue et se montre entre autres d’une façon frappante dans la question, tant agitée aujourd’hui, des habitations pour les ouvriers et pour les classes les moins fortunées. Présentement, les grandes masses de la population qui sont occupées dans les ateliers, les bureaux et les administrations sont obligées, afin de ne pas perdre trop de temps pour se rendre de chez eux au lieu de leur occupations et vice versa, de se loger dans de petits appartements, au centre de la ville, dans des conditions déplorables de salubrité et de confort et à des prix relativement très élevés. Cette agglomération des classes pauvres dans le centre des villes a le plus mauvais effet sur la salubrité publique. Je trouve dans un travail de M. de Vilermé les chiffres suivants donnant le rapport direct de la mortalité au prix du loyer des appartements. A Paris il y a un décès :
- Sur 71 habitants pour une location moyenne de 604 francs
- — 66 — — — 498 —
- — 40 — — — 148 —
- Ces chiffres sont suffisamment éloquents et montrent la nécessité absolue de procurer aux classes les moins aisées des logements bien aérés et bon marché dans les alentours des villes, tant pour leur bien-être personnel que pour celui de la communauté. Ceci ne se peut que sous une
- condition, c’est que les moyens de communication soient commodes, rapides et bon marché.
- Quel moyen de communication est mieux approprié à atteindre ce but que les tramways électriques ? Avec leur marche rapide, la facilité avec laquelle ils se plient au service, leur sécurité absolue de fonctionnement, ils jouissent partout où ils ont été introduits du succès le plus complet. En dehors de ces avantages, les tramways électriques débarrasseraient les villes de ces grands dépôts de chevaux qui occupent des terrains d’une valeur considérable et qui par leurs émanations malsaines rendent les habitations d’alentour presque inhabitables et diminuent d’autant la valeur des propriétés adjacentes.
- L’?uteur de l’article de l'Eleclrical Review dit très justement que partout où en Amérique une ligne de tramways électriques a été établie la valeur des terrains longeant la route a considérablement augmenté; aussi les spéculateurs de terrains sont-ils les propagateurs des tramways électriques, car ils savent que la valeur des terrains augmente en rapport de la plus grande facilité et rapidité des communications avec les points centraux d’une ville.
- Même en admettant que, comme le ditM. Lede-boer, les réglements de police limiteraient la vitesse de marche des tramways électriques dans les centres populeux, ils feraient toujours le parcours en moins de temps qu’un omnibus ou un tramwayà traction animale, vu la facilité du démarrage, la possibilité i° de continuer à avancer lentement dans un encombrement où un tramway ou un omnibus ordinaire seraient obligés de s’arrêter, et 20 de rattrapper le temps perdu en marchant plus vite là où il a de la place devant lui ; arrivé dans les quartiers moins encombrés ou hors de la ville, le tramway électrique peut facilement doubler sa vitesse et satisfaire ainsi aux besoins les plus variés de l’exploitation et du public, plus facilement, plus rapidement, et avec moins de matériel que tout autre genre de traction.
- Comme le dit fort justement M. Ledeboer, un des défauts fondamentaux des tramway:, et omnibus à traction animale est le manque déplacé aux heures de la journée où ils sont le plus fréquentés. Ce défaut serait presque entièrement évité avec la traction électrique. Ici, il n’est pas besoin d’entretenir une nombreuse cavalerie, qu’il est impossible d’augmenter en vue de cas spéciaux ; en
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- général, chaque voiture motrice est pourvue de moteurs assez puissants pour pouvoir traîner une seconde voiture en cas de besoin.
- En dix minutes, sur un appel téléphonique envoyé au dépôt d’un point quelconque du parcours, le nombre de places disponibles pourrait être doublé en accrochant une .voiture simple aux voitures motrices et sans rien changer au service. Avec une petite réserve de voitures motrices, qui, elles, ne coûtent que les intérêts et l’amortissement quand elles ne travaillent pas, on peut parer à toutes les é/entualités.
- Pour ce qui est du remplacement de la traction à vapeur par la traction électrique dans les chemins de fer, je crois, comme M. Ledeboer, qu’il est plus sage de ne point encore y venir, mais non pas parce que je ne vois pas quels avantages en tirerait le public, mais parce que je crois qu’il sera temps d’y venir quand on sera plus habitué chez nous à voir la traction électrique dans nos rues et quand les Américains nous auront, comme toujours, montré le chemin, ce qui, d’après les dernières nouvelles, ne se fera peut-être pas longtemps attendre.
- Kunst
- RECHERCHES
- SUR LES ELECTROLYTES FONDUS (*)
- ÉTUDES DES PHÉNOMÈNES QUI SE PRODUISENT AU
- CONTACT DES ÉLECTRODES ET DE L’ÉLECTROLYTE.
- Plusieurs cas ont été examinés par M. Poincaré : i# Les deux électrodes sont de même métal, et, maintenues à la même température, il s’établit entre elles une force éleetromotrice en sens inverse du courant qui traverse l’électrolyte; elles se polarisent.
- 2° Les deux électrodes sont de même métal, mais leurs températures sont inégales; alors même qu’aucune force électromotrice étrangère n’est introduite dans le circuit métallique qui les réunit, ellês deviennent le siège d’une force électromotrice thermo-électrique.
- 3° Les électrodes peuvent enfin être formées de
- (') La Lumière Électrique du 2 août, p, 201.
- métaux différents; on constitue ainsi un couple voltaïque possédant une force électromotrice qui lui est propre.
- CHAPITRE 1
- POLARISATION DES ÉLECTRODES
- Lorsqu’un électrolyte est traversé pendant un temps suffisant par un courant dont l’intensité I dépasse une certaine limite, on ne remarque plus d'accroissement de la force électromotrice de polarisation entre les deux électrodes.
- 11 existe, en un mot, pour un électrolyte donné, un maximum de polarisation P, qui varie avec la température.
- M. Poincaré s’est proposé de suivre cette variation dans le cas des sels fondus, et dans un grand intervalle de température.
- Ce maximum P étant d’autant plus vite atteint que les électrodes employées sont de plus faible étendue, il se sert de fils pour en hâter rétablissement.
- Pour déterminer la valeur de P, on prend une pile de force électromotrice connue E, bien supérieure à P; le circuit, extérieur à cette pile, est formé d'une résistance R et de l’électrolyte expérimenté.
- Soient : p la résistance de tout le reste du circuit, celle de la pile et celle de l’électrolyte étant comprise; e la différence de potentiel à l’entrée et à la sortie de R.
- On a
- et si l’on rend R très grand pai rapport à p
- £ == E — P (2)
- Le tableau suivant montre comment varie la force électromotrice de polarisation P avec la température, entre deux fils d arg«nî plongeant dans de l’azotate de sodium.
- p
- Température Observée Calculée
- 33°° 0,33 0,33
- 34° 0,27 0,27
- 35° 0,22 0,22
- 360 0,20 0318
- 37° 0,16 0,16
- 380 0,14 0,13
- 390 0,12 0,11
- 400J 0,10 0,10
- 410 0,09 0,08
- 4>5 0,08 0,08
- 440 . .. 0,02 0,05
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITE
- 323
- Les nombres sont calculés au moyen de la formule :
- y i + 0,02 yt — 330) -|- 0,0002 (t — 330)*
- La force électromotrice maxima de polarisation des électrodes d’argent plongées dans de l’azotate de sodium fondu tend, comme on le voit, vers zéro à la température de 460°, voisine de celle de la décomposition du sel.
- Si l’on recommence l’expérience en plongeant les électrodes d’argent dans de l’azotate de potassium on remarque également que leur force électromotrice de polarisation tend vers zéro à la température de 5 150 (température de décomposition du sel).
- Les résultats sont les mêmes lorsqu’on prend comme électrolytes l’azotate d’ammonium, le chlorate de potassium, le chlorate de sodium, ou encore un mélange quelconque d’azotate de potassium et d’azotate de sodium.
- M. Poincaré a constaté le même phénomène avec des électrodes en or et en fer.
- Il conclut de ces expériences qu’à la température de décomposition d’un sel (azotate ou chlorate) la polarisation des électrodes des métaux non attaqués par ce sel est nulle.
- Il rappelle une remarque faite par M. Bouty dans un travail sur la conductibilité de l’acide azotique, remarque intéressante si on la rapproche du fait qui précède.
- M. Bouty avait constaté que dans l’acide azotique pur, de concentration supérieure à 4 équivalents d’eau, la polarisation des électrodes de platine est extrêmemenl faible.
- Or, on sait que l’acide concentré se décompose presque spontanément à la température ordinaire.
- Comme explication du fait qu’il met en lumière, M. Poincaré admet que si le maximum de polarisation est l’équivalent de l’énergie dépensée dans la réaction èlectrolytique ; cette énergie tend vers zéro, lorsqu’on atteint la température de décomposition de l’électrolyte.
- M. Poincaré rappelle que la polarisation d’électrodes d’argent est rigoureusement nulle à toute température dans l’azotate d’argent.
- De même une trace d’azotate d'argent introduite dans un azotate alcalin en fusion annule complètement la polarisation des électrodes d’argent.
- CHAPITRE 11
- PHÉNOMÈNES THERMO-ÉLECTRIQUES A LA SURFACE
- DE CONTACT D’UNE ÉLECTRODE ET D’UN ÉLECTROLYTE FONDU.
- Le contact avec un liquide de deux lames d’un même métal à des températures inégale, développe une force thermo-électrique.
- Ce fait, connu depuis longtemps, a été étudié par un grand nombre d’expérimentateurs, dans le cas des sels en dissolution. M. Bouty a fait sur ce sujet de nombreuses expériences.
- M. Poincaré a entrepris une série de mesures analogues dans le cas des électrolytes fondus.
- ia Description de la méthode.
- Pour déterminer la force électromotrice développée à la surface de contact d’une électrode et d’un électrolyte fondu, M. Poincaré emploie la méthode d’opposition de Poggendorff, en remplaçant le galvanomètre par un électromètre Lipp-mann.
- L’appareil thermo-électrique est formé de deux petits vases V et V', en terre poreuse (fig. 1) rem-
- plis d’électrolyte fondu et plongeant dans un bain, du même sel, B. Deux fils d’un même échantillon de métal entourent les réservoirs de deux thermomètres à mercure t et t', gradués jusqu’à 460° et comparés tous deux à un thermomètre étudié dans des expériences antérieures; ces fils plongent chacun dans l’un des vases et sont reliés par leurs extrémités à l’électromètre.
- On peut obtenir entre les deux surfaces de contact du fil et de l’électrolyte des différences de température bien déterminées, qui atteignent 50°.
- Quand le métal qui constitue les électrodes est fondu à la température de l’expérience, la mesure de la force électromotrice s’opère de la même manière. La disposition de l’appareil seule change ;
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- elle est indiquée figure 2. Les deux vases poreux renferment dans leurs parties inférieures le métal fondu ; au dessus se trouve le sel; les thermomètres indiquent la température à la surface de contact.
- Les deux métaux sont réunis à l’électromètre par l’intermédiaire d’un conducteur de même métal contenu dans un tube de verre ouvert à ses deux extrémités ; le métal est liquide à la partie inférieure, solide à la partie supérieure.
- 2°. — Résultats des expériences.
- Les résultats qui offrent le plus d’intérêt, et les seuls du reste qui aient pu être obtenus jusqu ace jour avec précision, sont relatifs à un métal et un sel de ce métal.
- Le tableau suivant se rapporte à une série de
- mesures effectuées avec de l’argent plongeant dans de l’azotate d’argent fondu.
- Le symbole e représente la force électromotrice qui peut exister entre les deux fils à une même température 0. 11 faut s’assurer que cette force électromotrice reste constante pendant toute la durée de la mesure.
- / et t' sont les températures respectives des points de contact.
- E, la force électromotrice totale.
- K t” t—i’ Volts E x iob Volts E- (E— tt)xio5 t— I?;X'°5
- 280 230 + 50 — >35° — '330 27
- 290 247 + 43 — 1138 — 1118 26
- 300 260 + 40 — 1140 — 1120 28
- 300 283 + ‘7 — 479 — 469 27
- 280 290 — 10 + 280 + 3°° 28
- 225 240 — 15 ' + 4i5 + 435 29
- 200 240 — 40 + 114° -f- 1160 29
- 200 250 — 50 1130 + 1150 25
- 290 290 0 — 20 0 0
- 330 33° 0 20 0 0
- Ce tableau démontre que la force électromotiice est proportionnelle à la différence de température t — t' et indépendante de la valeur absolue de la température.
- Le métal chaud est à l’extérieur le pôle négatif de la pile.
- Voici les valeurs, pour une différence de température 6, des forces thermo-électriques des divers métaux et électrolytes fondus étudiés par M. Poincaré :
- Volt
- Argent — Azotate d’argent.... e = + 0,00027 0
- Zinc — Chlorure de zinc....... z = — 0,00013,8
- Etain — Chlorure d’étain..... e = + o,qooo28 8
- Remarque intéressante : M. Bouty a trouvé dans le cas des dissolutions concentrées :
- Argent — Azotate d’argent.... e = + 0,00024 0
- Zinc — Chlorure d’étàin....... e = — 0,00013 0
- Ces valeurs sont peu différentes des précédentes; dans les deux cas, le zinc chaud est le pôle positif.
- Lorsqu’on abaisse la température de l'un des vases au point d'atteindre la température de fusion du sel en expérience correspondant, on constate que, pour des températures où le sel solidifié est encore assez bon conducteur de la chaleur, la valeur de la force thermo-électrique rapportée à une différence de température égale à i° reste sensiblement la même.
- M. Poincaré termine cette série d'expériences en cherchant comment varie la force électromotrice thermo-électrique au contact de l’argent et des mélanges d’azotate de sodium et d’argent quand on fait varier la composition de ce mélange.
- Soit x le poids de l’azotate d’argent contenu dans 1 gramme de mélange.
- M. Poincaré a trouvé pour les différentes valeurs de x :
- E X io5 volts
- X I — .V Observé Calculé
- I O 27 27
- 0,66 o,33 32 32
- o,s 0,5 34 35
- o,3 o,66 40 39
- E ! — e 5° 50
- Les nombres calculés satisfont à la relation :
- •>‘54 + *
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- JOURNAL UNIVERSEL Z)'ÉLECTRICITÉ
- 325
- La force électromotrice est presque doublée dans le cas où il n’y a plus dans l’azotate de sodium que des traces d'azotate d’argent.
- CHAPITRE 111
- PILES A ÉLECTROLYTES FONDUS
- Si l'on plonge dans un sel fondu deux métaux de nature différente, on forme une pile voltaïque. Plusieurs physiciens avaient déjà constaté ce fait; A.-C. Becquerel, entre autres, avait examiné le phénomène qui se passe au contact d’urie tige de charbon dont la pointe était portée à l’incandescence et de l’azotate de potasse fondu.
- Une autre expérience de ce physicien consistait à plonger une tige de fer et une tige de cuivre dans un silicate en fusion.
- Une question des plus intéressantes parmi celles qui se rattachent à l’étude des piles à électrolyte fondu est de voir s’il est possible d'affirmer que la chaleur du foyer intervient d’une façon spéciale pour produire de l’électricité, ou si, au contraire, tout se passe comme dans les piles ordinaires.
- Passons en revue, avec M. Poincaré, les théories émises successivement sur les piles ordinaires.
- Soit une pile qui est le siège d’une réaction chimique accompagnée d’un dégagement de chaleur q par équivalent des corps en présence ; M. Ed. Becquerel avait déduit à priori que toute cette chaleur était employée à produire le courant et que la force électromotrice correspondante pouvait se déduire de la relation :
- E =4,17x0,1035 x io-‘ = —q— x 0,432
- en admettant qu’un coulomb décompose 0,1035 X 10—4 de l’équivalent électrochimique du corps exprimé en grammes.
- Cette loi, comme l’ont démontré plusieurs expérimentateurs, entre autres Favre, M. Raoult, etc. est souvent en défaut.
- Helmholtz trouve que la force électromotrice n’est plus égale à E, mais bien à une quantité E’ ainsi calculée :
- El = E 4- T
- Il s’appuie pour cela sur les deux principes de la thermodynamique.
- D’autre part, en appliquant les mêmes principes, M. Lippmann donne une relation très importante.
- Soient c\a. chaleur spécifique du système qui constitue la pile hydro-électrique, m la quantité d’électricité qui la traverse.
- D’après ce savant on peut écrire :
- M. Poincaré cherche à vérifier les conséquences des relations (5) et (4).
- 11 fait remarquer tout d’abord que les résultats exprimés par ces formules ne s’établissent d’une façon certaine que dans le cas des piles réversibles et qu’il importe d’opérer des mesures sur des éléments absolument impolarisables et possédant à une température donnée une force électromotrice parfaitement déterminée.
- 11 emploie un couple ainsi formé :
- Zinc solide | Chlorure de zinc fondu | Chlorure d’étain fondu | Etain fondu.
- Une pile ainsi formée présente, même lorsqu’on la ferme en court circuit, une force électromotrice absolument constante.
- D’après le théorème de M. Lippmann on sait que, pour une pile réversible où la force électromotrice est indépendante, de la température, le passage d’une quantité I d’électricité ne fait pas varier la chaleur spécifique du système.
- Pour que cela soit, il faut que la loi de Wœstyn soit applicable aux composés qui constituent l’élément voltaïque et à ceux qui résultent des diverses réactions dues au passage du courant.
- On peut considérer cette loi comme n’étant pas en défaut dans le cas présent, les chlorures de zinc Zn Cl3 et d’étain Sn Cl3 présentant une constitution semblable. D’autre part, le zinc solide et l’étain fondu obéissent à la loi de Dulong et Petit.
- En un mot, le couple pyro-électrique tel qu’il est constitué par M. Poincaré est tout à fait analogue à un couple hydro-électrique qui serait formé de zinc, de mercure et de deux sels de ces métaux ayant le même acide.
- 0)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Voici les chiffres que donne l’expérience :
- Températures Première pile Deuxième pile
- 270°......... 0,354 volt. °>356 volt.
- 2«°................ 0,355 0,356
- 290................ 0,355 0,355
- 300................ 0,355 0,354
- 3'0................ 0,354 0,356
- 320................ 0,354 0,354
- 330................ 0,355 0,354
- 340................ 0,356 0,356
- 350................ 0,354 0,355
- Les différences sont extrêmement faibles ; la force électromotrice peut être considérée comme indépendante de la température.
- Pour le cas où l’on prendrait un élément de pile
- cl c
- où l’un des électrolytes change d’état, ^ serait
- très probablement différent de zéro et la force électromotrice varierait avec la température.
- Ainsi dans l’élément :
- Zinc | Chlorure de zinc fondu | Chlorure d’argent solide \ Argent
- le passage du courant transforme 1 équivalent de chlorure d’argent solide en chlorure de zinc fondu ; la loi de Wœstyn ne s’applique plus.
- L’expérience montre en effet qu’à 300° un tel couple a une force électromotrice de 0,35 volt et à 400* de 0,39 volt,
- M. Poincaré étudie ensuite les piles où le passage de l’électricité dégage un gaz comme, par exemple, le couple :
- Argent | Azotate d’argent | Chlorure de zinc | Zinc
- 11 y aura encore dans ce cas une variation notable de la force électromotrice avec la température.
- Et de même dans le couple :
- Étain | Verre | Chlorure de zinc | Zinc
- 11 est vrai de dire que ces derniers couples ne sont plus réversibles.
- La formule d’Helmholtz serait intéressante à vérifier ; malheureusement les données thermiques font défaut le plus souvent.
- Comme l’a fait observer M. Berthelot, la chaleur chimique correspondant à une réaction entre deux corps liquides peut varier avec la température.
- Mais si on ne peut pas la déterminer directement M. Poincaré fait remarquer qu’on peut le calculer en fonction des chaleurs spécifiques, des chaleurs latentes et de la chaleur de réaction.
- 11 donne comme exemple le couple :
- Zinc | Chlorure de zinc fondu | Chlorure d’étain fondu | Etain fondu
- dont la chaleur chimique q' sera donnée par la formule :
- q’^q+c T—c’ 6 =Y (T—6) —X— aT—l+a'V-\-b\T—V)+l' (5;
- OÙ
- q est la chaleur de substitution de i équivalent de zinc à i équivalent d’étain, les corps étant tous supposés solides.
- q' la chaleur de substitution, tous les corps étant liquides sauf le zinc, prise à la température T de fusion du chlorure de zinc.
- c la chaleur spécifique de i équivalent de zinc solide.
- 1i la chaleur spécifique de i équivalent d’étain solide.
- Y la chaleur spécifique de i équivalent d’étain liquide.
- a la chaleur spécifique de i équivalent de chlorure de zinc solide.
- a' la chaleur spécifique de i équivalent de chlo-lure d’étain solide.
- b' la chaleur spécifique de i équivalent de chlorure d’étain liquide.
- I la chaleur latente de fusion de i équivalent de chlorure de zinc.
- I' la chaleur latente de fusion de i équivalent de chlorure d’étain.
- X la chaleur de fusion de i équivalent d’étain.
- 9 la température de fusion de l’étain.
- 6' la température de fusion du zinc.
- Voici donc un cas simple au point de vue expérimental mais dont le calcul présente néanmoins quelque complication.
- La quantité q mesurée par Thomsen est égale à 8400 calories.
- A 2200 les chlorures de zinc et d’étain sontassez bons conducteurs de la chaleur pour qu’on puisse mesurer la force électromotrice de la pile entièrement solidifiée.
- On trouve pour la valeur de cette quantité, le nombre 0,37 volt.
- La force électromotrice calculée en supposant
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 327
- la chaleur chimique égale à la chaleur voltaïque est 0,363 volt.
- On voit que le nombre calculé est sensiblement le même que celui qui est observé, sans aucune hypothèse du reste.
- M. Poincaré fait remarquer que la formule (5) peut se simplifier.
- Si l’on admet la loi de Dulong et Petit et celle Wœstyn, on peut écrire en effet
- cT = c' 6 + y (T — 9) aT±a'V + b' (7 — 0')
- d’autre part, les températures de fusion des deux chlorures étant très voisines, on conclut avec Person, que l n’est pas très différent de /’.
- On a définitivement, selon toute probabilité :
- q' = q — A
- A étant une quantité positive, peu différente de la valeur de la chaleur latente de fusion de 1 équivalent d’étain.
- Or cette jchaleur est égale à 14,252 calories, d’où
- q' = 7 570 calories environ.
- On en déduit que la force électromotrice de la pile à l’état liquide doit être légèrement plus faible qu’à l’état solide.
- M. Poincaré a trouvé la première égale en effet à 0,3=55 volt.
- Finalement, conformément à la théorie d’Helm-holtz la chaleur voltaïque est, dans ce cas, très voisine de la chaleur chimique.
- Une dernière remarque de M. Poincaré :
- M. Gockel, en se basantsurla similitude defor-d E
- mule L = AT jj, qui, d’après la théorie de sir t
- W. Thomson, lie l’effet Peltier à la force électromotrice de la pile thermo-électrique, avait été conduit à supposer que la différence A entre la chaleur chimique et la chaleur voltaïque d’une pile était mesurée par les effets Peltier P au contact des électrodes et de l’électrolyte.
- Les effets Peltier, calculés parla formule Thomson, au moyen des valeurs des forces thermoélectriques mesurées par M. Poincaré, sont très faibles en effet pour la pile où il a constaté l’égalité des deux chaleurs.
- CONCLUSION
- Nous arrivons au terme de notre analyse. L’œuvre de M. Poincaré est considérable ; elle fait honneur à ses professeurs et maîtres, MM. Bouty et Lippmann, et continue avec éclat la série des thèses présentées à la faculté des sciences de Paris pendant l’année 1890.
- Nous reproduirons sans rien y changer le résumé par lequel le savant physicien termine son travail :
- « i° J’ai décrit diverses méthodes fournissant le moyen de mesurer facilement la conductibilité électrique d’un sel fondu jusqu’à la température de 1 ooo°.
- « 2° J’ai établi que la conductibilité croît à peu près linéairement avec la température, et j’ai montré l’existence d’une relation entre la densité et le coefficient de variation avec la température.
- « 30 Le rapport des conductibilités moléculaires d'un sel de potassium et d’un sel de sodium est indépendant de la nature de l’acide. A égale distance du point de fusion, les sels de même base et d’acide homologue ont la même conductibilité moléculaire.
- « 40 La conductibilité d’un mélange de sels sans action chimique peut se calculer par une formule de moyenne.
- « 50 Par des exemples simples, j’ai montré que l’on pourrait appliquer l’électromètre à l’étude des réactions chimiques se produisant entre corps fondus.
- « 6° J’ai étudié la résistance de la porcelaine de Bayeux entre 400° et iooo°. La rapide variation avec la température et la facilité de la mesure pourraient être utilisées pour la mesure des températures élevées.
- «70 J’ai constaté que la polarisation maxima d’électrodes d’argent, d’or ou de fer dans les azotates ou chlorates alcalins tend vers zéro quand la température tend vers la température de décomposition de l’électrolyte.
- « 8° J’ai établi l’existence de forces thermo-électrique au contact d’une électrode métallique et d’un électrolyte fondu, et fait voir que, dans les cas étudiés, cette force est égale à celle que l’on obtient avec une dissolution saturée du même sel, ou avec le sel à l’état solide.
- « 90 Enfin, pour l’étude de quelques éléments de pile à électrolytes fondus, j’ai montré que les théories de MM. Helmholtz et Lippmann s’appli-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- quent à la pile voltaïque dans le cas où l’électrolyte est rendu conducteur par une élévation de température. »
- Adolphe Minet.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Quelques expériences avec les appareils à courant alternatif, par Harris J. Ryan (‘)
- On sait que lorsque le noyau d’un transformateur est échauffé dans certaines conditions favorables, la quantité d'énergie électrique développée dans le circuit secondaire devient plus considérable que si l’appareil ne chauffait pas, et
- JJrulêurl 11 bunsen
- Fig. 1
- que cela a lieu sans accroissement de dépense d’énergie dans le circuit primaire. En fait, on dit qu’en chauffant le noyau d’un transformateur convenablement construit, l'énergie absorbée dans le circuit primaire décroît, tandis que celle développée dans le circuit secondaire devient plus considérable.
- Dans des expériences récentes effectuées au laboratoire de physique de l’Université Cornell, on ne put point observer l’effet en question ; mais M. Marks, étudiant électricien à Cornell, a construit un appareil dont la forme diffère sensiblement de celle primitivement employée, où le phénomène s’est montré d’une façon très marquée.
- Nous croyons la description de l’appareil de M. Marks de nature à intéresser les membres de da société pour deux raisons. D’abord parce qu’on montrera clairement d’où provient l’énergie mise
- (') Mémoire lu à l'Institut américain des Ingénieurs électriciens le 17 juin 1890.
- en jeu dans l’appareil de M. Marks et ensuite parce qu’on observera sous une forme exagérée un genre de phénomènes qui doivent être évités
- dans l’usage des transformateurs d’éclairage par incandescence.
- En jetant un coup d’œil sur la figure 1 on se fera une idée de l’appareil. Le noyau était fait de fils très rouillés de 1,1 centimètre d’épaisseur; son diamètre moyen était de 17 centimètres. Les nombres de spires étaient de 500 pour le circuit piimaire, de 155 au circuit secondaire ; la dimension du fil de cuivre était pour tous deux du n° 18 B et S G O; le fil était isolé au papier d’amiante et en raison de sa grosseur les spires primaires et secondaires avec leur isolement occupaient un espace d’étendue anormale.
- Les résistances étaient de 1,65 ohm pour le circuit primaire, de 0,71 ohm pour le circuit secondaire.
- L’induction maxima du noyau dans les expériences n’a pas dépassé 3000 lignes par cm3 ; les diagrammes (fig. 2, 4 et 6) représentent gra-
- Fig. 3
- phiquement les expériences faites avec l’appareil et d’où résultent les observations suivantes :
- 2. Circuit secondaire ouvert. — Noyau dans les conditions ordinaires :
- Température du noyau, 97°,=; C.
- Force électromotrice au circuit primaire ................................ 75,6 volts
- (9 Ce numéro dans la jauge américaine A WG correspondrait à 1 millimètre, mais est-ce da celle-ci qu’il s’agit?..
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 329
- Force électromolrice au circuit secondaire............................... 16,4 —
- Rapport..........T2ÉÏ — 4,6
- 16,4
- Courant secondaire nul.
- Circuit secondaire ouvert. — Noyau chauffé artificiellement
- Température du noyau 3000 C.
- Force électromotrice au circuit primaire............................... 99,4 volts
- Force électromotrice au circuit secondaire............................... 24,5 —
- Rapport.......... — 4 0
- * 20,5
- Courant secondaire nul.
- TABLEAU II
- Expériences Température Turle dans lo noyau lCucrgle circuit prim. Énergie dlsslpéo d.an8 le circuit socomlutro
- 2 degrés ccntlg. 97,5 122 122 0,0
- 4 300 72 72 0,0
- 27O 79(estim.) 79 0,0
- 5 99 117 '3' 24
- 6 27,0 80 116,7 36,7
- Circuit primaire 90 volts — 120 alternances par seconde. Les résultats indiqués à la fin de ce mémoire montrent que, pour de faibles écarts, la perte dans le noyau est proportionnelle au carré de la force électromotrice primaire. C’est cequi permet de déduire du tableau I, d’après les quatre expériences, les résultats que l'on obtiendrait avec 90 volts au circuit primaire.
- 5 . Circuit secondaire fermé. — Noyau dans les conditions ordinaires :
- Température du noyau, ioo° C.
- Force électromotrice au circuit primaire ................................ 89,3 volts
- Force électromolrice au circuit secondaire................................. 11,9 —
- Rapport..........= 8,0
- 11,9
- Courant secondaire : 2 ampères.
- 6. Circuit secondaire fermé. — Noyau chauffé artificiellement :
- Température du noyau : 270° C.
- Force électromotrice au circuit primaire................................. 95,7 volts
- Force électromotrice au circuit secondaire................................. 13,4 —
- Rapport..........—— = 7,0
- •3,4
- Courant secondaire : 2,4.
- TABLEAU I
- Expériences Température Force électro- motrice couraut prim. Energie dissipât dans le circuit
- primaire sccondalro
- degrés ccntig. volts watts watts
- 2 97)5 75,6 «7 0,0
- 4 300 99,4 88 0,0
- 5 100 «9,3 '39 24,0
- 6 270 97,7 129 36,7
- Les nombres da tableau II montrent clairement que la perte dans le noyau diminue quand sa température s’élève; et quand il est chauffé artificiellement, la perte est pratiquement indépendante de la puissance développée.
- La différence de potentiel au circuit primaire étant de 90 volts, la température, dans les conditions ordinaires, s’élève à 97°,5 C, à circuit secondaire ouvert, et la perte est de 122 watts. Quand on chauffe artificiellement avec le bec Bunsen, comme l’indique la figure 1, la température du noyau s’élève a 3000 el la perte n’est plus que de 72 watts.
- Si l’on suppose que la différence dans l’énergie dissipée dans le noyau soit à peu près proportionnelle à la variation de sa température, on peut estimer à 79 watts l’énergie dissipée dans le noyau à 2700 C. puisqu’on a observé à cette température une perte de 80 watts à circuit secondaire fermé, la puissance développée étant de 32 watts.
- 11 est très simple par conséquent qu’en fermant le circuit secondaire et lui faisant développer 32 watts, la température du noyau s’élève de 170° C et le circuit primaire absorbe 5 watts de moins que lorsque le circuit secondaire était ouvert et la température du noyau plus basse.
- Le phénomène provient donc de ce fait qu’il y a une moindre perte d’énergie dans le noyau à plus haute température ; comme la perte dans le noyau ne peut provenir que des courants de Foucault ou de Yhystérésis, la perte totale d’énergie due aux alternances décroît par conséquent dans les expériences précédentes.
- Une élévation de température du noyau aug-
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- 33o
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- mente sa résistance magnétique spécifique et diminue par suite l’énergie perdue des cotirants de Foucault. Pour un degré élevé d’induction, on sait que la perméabilité magnétique du fer aug-
- Fig. 4
- mente avec la température ; on pensa, par suite, que l’énergie perdue dans le cycle d’aimantation et de désaimantation ne pouvait que décroîtré quand la température s’élève.
- L’expérience a été faite au laboratoire de physique de l'université Cornell par M. Arthur Hers-chel, sur l’hystérésis à haute température d’un anneau de fonte de 12,3 centimètres de diamètre, formant un circuit magnétique fermé de 38,5 cen-
- Ampères
- .5 80
- timètres de longueur. L’anneau était enroulé de 80 spires de fil n° 8 isolé au mica. La température maxima auquel on le soumit fut de 360° C. La figure 7 représente graphiquement les résultats de l’expérience.
- Un point intéressant parmi ces observations, c’est que pour des degrés d’induction inférieurs à
- 2000 lignes par centimètre carré et des variations de températures inférieures à 360° G. Le tempérament magnétique du fer ne change pas d’une quantité appréciable. Dès lors, si le fer doux se comporte de même façon, la diminution de perte
- Ampères
- Fig. 6
- d’énergie observée avec l’appareil de M. Marks n’est due ni complètement ni partiellement à une diminution de l’hystérésis du fer. Elle provient, par conséquent, en totalité de la diminution des courants de Foucault causée par la variation de résistance magnétique du fer. On estimera largement la perte par hystérésis dans le noyau à 20 watts quand la perte par courants de Foucault
- Cen tait es
- G 12 16 20
- Fig. 7
- était à ioo° C de 102 watts, et à 270° C de 60 watts — avec 90 volts —.
- La variation correspond à une différence de température de 1700 C. L’aimantation est la même
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- dans les deux cas et l’on peut supposer que les courants de Foucault se développent sous la même force élèctromotrice ; l’énergie qu’ils dissipent diminue alors à mesure que la résistance du
- tiMuctlm
- 190000
- 190000
- 2900001
- fer s’accroît avec la température. Ceci fournit une détermination grossière du coefficient de température du fer, entre 0,4 et 1 pour cent par degré centigrade, qui correspond avec le chiffre de Mat-
- thiessen et fournit une sorte de contrôle de la conclusion donnée.
- La seconde particularité intéressante révélée par la forme d’appareil de M. Marks réside dans le fait que le rapport des nombres de spires des circuits primaire et secondaire étant 3, 2, le rapport des forces électromotrices varie de 4 à 8. Il y a là une
- très mauvaise condition pour la régulation, et les diagrammes fig. 2, 4, 5 et 6 montrent avec exagération la difficulté dont on se débarrasse si difficilement dans les transformateurs d’éclairage pour l’incandescence. Tous les diagrammes montrent qu’une large part des lignes de forces émises par
- Hystérésis du fer forgé
- 15000-
- S 10000-
- 8000 10000 12000
- Fig. 10. — Ergs par période et par centimètre cube, mémoire de Swinburne, suivant Ewing.
- le circuit primaire ne coupent pas le circuit secondaire.
- Cela revient à dire que la force contre électromotrice développée dans le circuit primaire provient et de celle produite par l’aimantation (qui la traverse comme le circuit secondaire) et du surcroît d’aimantation émis dans son voisinage sans parvenir à travers l’espace au circuit secondaire. Lorsque le transformateur produit du courant la différence devient de plus en plus grande, à cause de l’augmentation du courant primaire et de la force contre électromotrice qui se développe aussi
- Ampère!
- Fig. 11
- dans le circuit secondaire en y réduisant l’induction.
- La fig. 1 indique que les circuits primaire et secondaire étaient placés de part et d’autre du noyau annulaire; l’isolement était fait de papier d’amiante épais et laissait de grands espaces d’air au travers desquels l’induction devait se produire.
- La courbe b (fig. 2) indique la force contre électromotrice du circuit primaire provenant de l’induction qui le traverse ainsi que le circuit secondaire; elle est obtenue en multipliant la force élec-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tromotrice du circuit secondaire par le rapport 3,2 des nombres de spires.
- La courbe c représente la force contre électromotrice d’aimantation du circuit primaire qui ne traverse pas le circuit secondaire; on l’obtient en
- soustrayant b de a; cette force électromotrice c paraît sensiblement proportionnelle à la variation du courant primaire.
- Sur la même ligure les courbes d’aimantation a et b sont obtenues graphiquement d’après les courbes des forces électromotrices a et b par la méthode indiquée fig. 3. Cette méthode est très exacte et demande beaucoup moins de soin et de
- Fig. 18
- temps que la méthode analytique en se servant du théorème de Fourier.
- A une réunion récente de la société, on a posé la question de savoir si des mesures séparées avaient été faites des courants de Foucault et d’hystérésis.
- Il ne peut y avoir aucun doute que nous avons dé-
- terminé séparément ces effets, puisque nous avons mesuré la perte d’énergie dans un circuit magnétique de fer dans des cycles rapides d’aimantation et de désaimantation et la perte d’énergie par hystérésis statique pour une même vitesse et un même degré de variation magnétique observée à la manière d’Ewing par aimantation et désaimantation lentes.
- Les fig. 8 et 9 représentent deux exemples de pareilles déterminations. La courbe extérieure est celle de l’aimantation par le courant d’excitation relevée soigneusement à 138 alternances par seconde sur le transformateur de 10 lampes dont les essais ont été communiqués à la société au mois de décembre dernier ; la courbe intérieure de la figure S est celle de l’hystérésis statique d’Ewing.
- Au sujet de ce transformateur particulier, on fait observer qu’il est fait de disques isolés par du papier, de sorte que la remarque de l’auteur relative à ce point était erronée. Les courants de Foucault en seraient donc tout à fait absents ainsi que l’indique le diagramme figure 8.
- Une étude des courbes ne révèle rien qu’on puisse attribuer à une hystérésis résiduelle (a trace of viscous hystérésis) et elles ne diffèrent que par l’importance des pertes par courants de Foucault qui se traduisent par un léger retard d’environ un huitième de période sur la force électromotrice imprimée.
- La courbe intérieure de la fig. 9 est celle d’hystérésis statique. La courbe inférieure pointillée de la figure 12 est celledu courant d'excitation correspondant à la courbe interne de la figure 9. En retranchant ce courant de celui observé, on obtient la courbe pointillée supérieure, qui est celle du courant fournissant l’énergie aux courants de Foucault du noyau. Le point à remarquer dans les
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- deux cas extrêmes choisis est que la courbe représentative du courant fournissant l’énergie aux courants de Foucault retarde d’environ un huitième de période sur la force électromotrice imprimée.
- MM. Forhenbaugh et Sawyer, étudiants électriciens à l’université Cornell, ont effectué les déterminations données dans le tableau 111 relativement à la quantité d’énergie dissipée par centimètre cube de fer doux avec des noyaux lamellaires de diverses épaisseurs, à différents degrés d’aimantation et avec des périodicités variées; l’isolement des lames étant obtenu par l’oxydation de leurs surfaces.
- TABLEAU III
- Numéro 13 et S G du fil du noyau Section du noyau en cmq. Périodicité Aimantation par cmq. Por ie on watts pur eme,
- I 2 5 169 5 330 0,18
- » )) 177 8 560 0,46
- )) » '77 Il 130 0,75
- l6 4,9 '73 6 000. 0,14
- )) » '75 9 430 0,33
- 7> » 167 10 930 0,43
- )) •» 93 7 230 O, 10
- 7) y> 92 13 360 o,4'
- )) 7) 45 13 000 0, 10
- 24 3,56 '75 8 130 0, [9
- » )) 53 8 760 0, 12
- 36 3; >4 '73 9 200 0,16
- )) '73 14 900 0,29
- » '73 18 000 ind. 0,48
- )> 96 IO 700 0,13
- » 92 17 800 °,33
- * )) 47 18 000 ind. 0,1 3
- Fonte 2,7 160 4 920 1,50
- Ils se sont servis de quatre anneaux de fer d’un diamètre moyen de 8,9 centimètres, enroulés chacun de200spires d’un fil de résistance négligeable. Les figures 11 et 12 ont pour but de montrer combien varie la forme du courant d’excitation en passant des degrés les plus bas au plus hauts degrés d'aimantation.
- Les résultats indiquent, en raison de l’importance plus grande des courants de Foucault aux fortes aimantations, que la perte varie comme le carré de la période et le carré de l’aimantation. Les résultats observés avec les différents noyaux à la périodicité de 175 alternances par seconde sont tracés sur la fig. 14.
- La courbe n° 36 s’accorde bien avec la détermination d’Ewing pour l’hystérésis statique du fer forgé modérément doux, et elle est par suite tout à fait exempte de courants de Foucault. 11 est in-
- téressant d’observer que pour les noyaux n° 36' n° 24 et n° 16, il y a peu de différence dans les pertes jusqu’à un degré d’aimantation de 4000 lignes par centimètre carré.
- D’ailleurs, pour les degrés d’aimantation supérieurs, on voit que la perte est proportionnelle à l’aimantation comme les résultats d’Ewing pour l’hystérésis statique indiquent qu’elle doit l’être.
- La fig. 13 montre l’effet produit en poussant l’aimantation au dessus de la valeur correspondant au genou de la courbe caractéristique du fer.
- E. R.
- lie problème physique de la lampe àincandescence par le Pr J.-A. Fleming (*).
- Voici plus de quatre-vingts ans que sir Hurn-frey Davy relia les fils de sa grande batterie de deux mille couples à des crayons de charbon et, en les faisant toucher, fit étinceler pour la première fois l’arc électrique (2).
- Les années qui se sont écoulées depuis ont vu le merveilleux développement des applications électromagnétiques et nous ont mis en possession de la lampe à incandescence, qui fait progresser l’art de l’éclairage électrique à pas de géant.
- En dehors de l’importance que présente l’emploi industriel, des questions d’intérêt purement scientifique se présentent d’elles-mêmes quand on examine les phénomènes qui accompagnent l’incandescence d’un fil de charbon dans un vide élevé, ou l’arc électrique jaillissant entre deux pointes de charbon. Telles sont les questions sur lesquelles je désire appeler votre attention aujourd’hui et spécialement sur celles qui intéressent la nature même de la décharge électrique.
- Nous sommes très familiarisés avec ce fait qu’en essayant d’élever la température d’un conducteur en charbon renfermé dans le vide au-dessus d’une
- fi) Discours prononcé devant The Royal Institution d’Angleterre, février 1890.
- (2) Sir Ilumphrey Davy demanda aux directeurs de l’Institution Royale, le 11 juillet 1808, d’ouvrir une souscription pour l’achat d’une grande batterie galvanique. Le produit servit à l’acquisition de la grande batterie de a 000 roupies xinc-cuivre, et l’une des premières expériences qu’elle permi d’accomplir fut la production sur une vaste échelle d’un arc électrique entre des pointes de charbon. 11 est probable cependant que Davy l’avait produit en plus petit environ six ans plus tôt, et suivant Quetelet Curtet l’avait observé en 1802. Voir la Vio de sir H. Davy, par le Dr Paris.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- certaine limite (voisine du point de fusion du platine), le charbon se volatilise avec une grande rapidité. Lorsque le courant d’une lampe à incandescence dépasse une certaine intensité, l’ampoule en verre de la lampe noircit rapidement par suite d’un dépôt de charbon volatilisé; l’expérience enseigne qu’on ne peut élever la température du charbon au-dessus d’une certaine limite sans que cette cause de destruction du filament devienne très rapide.
- Dans l’atmosphère très raréfiée d’une lampe à incandescence, on peut admette que le charbon, à son incandescence normale, projette dans toutes les directions des molécules de charbon, partie en raison d’actions exclusivemement thermiques et
- Fig. 1
- partie aussi probablement en raison d’actions électriques que nous allons exposer.
- Cet éparpillement de la matière du filament se produit avec une rapidité désastreuse au point de vue industriel au-dessus d’une certaine température ('), mais il existe également aux températures inférieures à celle qui détermine la limite de durée pratique de la lampe.
- On observe dans les lampes à incandescence qui ont été poussées une apparence curieuse indiquant peut être qu’il n’est pas juste d’attribuer à une vaporisation de la matière la projection des molécules du filament incandescent, mais que plutôt les molécules de la surface sont projetées en ligne droite et atteignent l’ampoule de verre sans (*)
- (*) La dépense d’énergie d.ins le filament de charbon atteint environ 74 watts par seconde et par centimètre carré de surface radiante à la limite de température admissible dans les conditions actuelles de fonctionnement des lampes à incandescence.
- rencontrer grand obstacle de la part des molécules de l’air raréfié.
- Lorsque le courant électrique traverse un fil de charbon non uniforme possédant en un certain point une plus haute résistance spécifique qu’ail-leurs, le courant, conformément à une loi connue, développe en ce point une plus haute température et l'éparpillement moléculaire s’y exagère grandement; il peut se faire que la détérioration du filament en ce point devienne assez rapide pour le couper au bout d’un temps très court.
- Quand le filament a la forme d’un simple fer à cheval et quand l’eparpillement moléculaire se produit en un point vers le milieu de l’une des branches, la projection moléculaire devient évidente par suite de « l’ombre moléculaire » de l’autre branche qui se forme à l’intérieur de l’ampoule.
- Fig. 2
- Voici l’image du filament en fer à cheval d’une vieille lampe. 11 est facile de voir que le filament a été coupé en un point. En cet endroit quelque léger défaut aura rendu le charbon plus résistant, la température, tandis qu’il servait, y sera devenue excessive et l’éparpillement moléculaire y aura augmenté. On trouve en observant l’ampoule d’où provient le filament, qu’elle est noircie par un dépôt uniforme de charbon, sauf suivant une ligne étroite (fig. 1) qui se trouve située dans le plan du filament et à l’opposé du point de rupture.
- Je puis vous montrer par une expérience simple la manière dont cette « ombre » s’est formée. Voici une baguette en forme de fer à cheval qui représentera le filament de la lampe, tandis que cette feuille de carton tiendra lieu du côté de l’ampoule.
- A l’une des branches, j’ai attaché un petit vaporisateur projetant un liquide coloré que nous imaginerons représenter les atomes de charbon projetés de l’endroit surchauffé.
- ^ Vous voyez que le carton est teinté partout sauf
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- suivant une ligne où il est préservé par la branche opposée de la baguette ; c’est donc ainsi que se produit l’ombre sur le carton (fig. 2).
- L'existence des ombres moléculaires dans les lampes à incandescence, nous amène par conséquent à reconnaître que les atomes de charbon doivent être projetés en ligne droite, car autrement il ne se formerait pas d’ombre si nette.
- Ce phénomène confirme d’une façon très nette les prévisions de la théorie cinétique des gaz. Rappelez-vous qu’à la température et à la pression ordinaires, la moyenne de libre pacours d’un molécule d’air est d’environ 1/40 y. (;/. = io_1cm); c’est la distance moyenne que parcourt une molécule gazeuse avant d’en rencontrer une autre qui change sa direction. Quand l’air est raréfié, comme dans les ampoules, à quelques million-
- Fig. 3
- nièmes d’atmosphère, la moyenne de libre parcours atteint plusieurs centimètres. L’espace intérieur de l’ampoule, quoique rempli jusqu’à un certain point de molécules d’air raréfié, est cependant dans un tel état de raréfaction que chaque molécule de charbon projetée du filament peut se mouvoir à une distance de plus de 10 centimètres en moyenne sans entrer en collision avec une autre molécule, et le fait des ombres observées indique que tel est bien le cas.
- J’ai aussi des lampes Edison présentant des « ombres moléculaires » très nettes, mais où le dépôt intérieur de l’ampoule est du cuivre et non du charbon, parce que l’éparpillement moléculaire s’est produit par suite d'un excès de température aux points de liaisons du filament avec les fils de platine; la théorie est la même. Ce cuivre déposé offre partransmission une belle couleur verte dans les parties les plus minces. Dans une autre lampe c’est un fil d’aluminium qui accidentellement s’est trouvé volatilisé dans l’ampoule; le verre s’est ainsi recouvert d’une sorte de miroir d’aluminium montrant par transmission dans les parties les
- plus minces une belle couleur bleue, et par réflexion une coloration blanche comme l’argent; cette lampe a aussi une légère « ombre moléculaire ».
- Ces faits nous préparent à accepter cette vue que lorsqu’une lampe à incandescence fonctionne, l’air très raréfié de l’ampoule est traversé dans toutes les directions par une multitude d’atomes de charbon projetés par le filament incandescent. Je désire maintenant passer en revue devant vous certains faits indiquant que ces atomes de charbon emportent avec eux des charges électriques et qu’ils sont chargés, s’ils le sont, à!électricité négative.
- Je dois commencer par dire que beaucoup de ce que j’ai à montrer est étroitement lié aux phéno-
- mènes étudiés par M. Crookes dans ses magnifiques et classiques recherches sur la matière radiante.
- Notre point de départ est une découverte faite par M. Edison en 1684, découverte étudiée l’année suivante par M. Preece et récemment par moi-même. Voici l’expérience" initiale :
- Une lampe à incandescence à fer à cheval ordinaire a une feuille de métal (fig. 3) soutenue par un fil de platine à l’intérieur de l’ampoule. La plaque est fixée de façon à rester entre les deux branches de l’arc de charbon sans toucher ni l’une ni l’autre.
- Faisons fonctionner la lampe avec un courant continu et appelons, pour simplifier l’exposé, la moitié du filament par laquelle arrive le courant sa branche négative et l’autre sa branche positive. Le diagramme (fig. 4) montre la position respective de la plaque et du filament. 11 y a une distance de 1,15 centimètre, et dans certains cas de plusieurs centimètres entre la plaque et chaque branche.
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- LA lumière électrique
- La lampe étant allumée, je réunis la plaque et la borne négative de la lampe à travers un galvanomètre sensible; aucun courant ne passe au travers.
- Si, au contraire, c’est l’électrode positive que je
- réunis à la plaque au travers du galvanomètre, celui-ci est traversé par un courant de quelques milliampères.
- Le diagramme (fig. 5) montre le mode de liaison du galvanomètre dans les deux cas. Cet effet, qu’on appelle souvent le phénomène Edison, montre clairement qu’une plaque isolée ainsi exposée dans le vide d’une lampe en fonctionnement est portée au même potentiel, au même état électrique que l’électrode négative du filament de charbon.
- En examinant la direction du courant au travers du galvanomètre, on trouve qu’elle équivaut à un flux d’électricité négative de la plaque à l’électrode positive de la lampe. Ce fait montre
- Fig. s
- qu’il doit y avoir un chemin par où l’électricité négative parvient à travers le vide de la branche négative au métal de la plaque, tandis qu’une charge négative ne peut passer du métal de la plaque à la branche positive. Avant de quitter cette expérience initiale, je veux appeler votre attention sur l'effet curieux qui se produit lorsqu’on éteint la lampe.
- Reliant le galvanomètre, comme au début, à la plaque et à la branche négative, nous constatons que, bien que très sensible, le galvanomètre n’indique le passage d’aucun courant tant que la lampe brûle. En rompant le courant de la lampe, il se produit une élongation violente du galvanomètre révélant le passage d’un courant instantané.
- En cherchant à préciser certains faits relatifs à ce phénomène, une expérience se présente d’elle-même, consistant à déterminer l’effet relatif des diverses régions du filament de charbon. Voici (fig. 6) une lampe dont le charbon en fer à cheval a une branche enfermée dans un tube de verre de la dimension d’un tuyau de plume. L’ampoule contient comme précédemment la plaque mé-
- Fig. 7
- tallique isolée. En faisant passer le courant dans la lampe de manière que la branche couverte ou entourée soit la branche positive, on observe l’effet indiqué comme auparavant. Un galvanomètre inséré entre la plaque et la borne positive révèle un fort courant, tandis que rolié entre la branche négative et la plaque intermédiaire il n’y a point de courant.
- Renversons, au contraire, le courant dans la lampe, de manière que la branche couverte soit la branche négative ; alors le galvanomètre n’indique aucun courant, qu’il soit relié d’une manière ou de l’autre. Ainsi s’établit la conclusion que c’est la branche négative du filament de charbon qui détermine le « phénomène Edison » et que si on l’enferme dans un tube en verre ou en métal, on n’observe aucun courant dans le galvanomètre inséré entre la borne positive de la lampe et la plaque conductrice intermédiaire.
- Une autre expérience confirme cette manière de voir : la plaque intermédiaire de la lampe (fig. 7) est munie d’une petite bande de mica for-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLE C TRICITE
- 33 7
- mant volet d’un côté. Quand la lampe est tenue droite l’écran de mica couvre la plaque d'un côté ; quand elle est horizontale l’écran de mica tombe et la laisse à découvert. En se servant de cette lampe comme auparavant, on observe, lorsque la branche positive du filament de charbon est à l’opposé de la face couverte, le phénomène Edison, quelle que soit la position de la lampe.
- En renversant la situation de la lampe et la branche négative étant celle vis-à-vis de la face couverte, on trouve, en tenant la lampe de façon que la feuille de mica s’interpose comme écran, que le courant manifesté par le galvanomètre est bien moindre que lorsque l’écran est rejeté de côté et la plaque exposée directement en face de la branche négative.
- A présent, il vaudrait sans doute mieux expo-
- Ie fil de liaison (ou le galvanomètre) entre la plaque intermédiaire et l’électrode positive.
- Si, au contraire, la plaque intermédiaire est reliée à l’électrode négative de la lampe, les molécules chargées négativement ne peuvent y amener de charge supplémentaire, ni produire de courant dans le galvanomètre interposé. On conçoit par cette supposition que l’effet puisse diminuer par un dispositif empêchant les molécules chargées négativement de s’écarter de la branche négative ou d’atteindre la plaque intermédiaire.
- Un autre corollaire évident de cette théorie est que le « phénomène Edison » disparaîtrait si la plaaue métallique était placée à une distance de la branche négative très supérieure à la moyenne de libre parcours des molécules. Voici plusieurs expériences qui confirment cette déduction :
- Fig. 8
- ser brièvement les débuts d’une théorie proposée pour relier ces faits et laisser juger jusqu’à quel point les expériences suivantes la confirment.
- La théorie est celle-ci : de tous les points d’un filament de charbon incandescent, mais surtout de la branche négative, sont projetées des molécules qui emportent avec elles une charge d’électricité négative. Dans quelques instants je vous suggérerai une hypothèse plausible sur la façon dont les molécules peuvent acquérir cette charge négative. Supposons pour le moment qu’elle existe et que l’ampoule soit remplie de ces molécules chargées; quel résultat produirait l’introduction au milieu d’elles d’une plaque chargée positivement ? Evidemment les molécules y seraient attirées et se déchargeraient contre elle.
- Si la charge du conducteur se renouvelle continuellement et si les molécules chargées négativement.sont continuellement renouvelées, condition qui se réalise en reliant la plaque au conducteur positif de la lampe, le résultat évident est la production d’un courant électrique traversant
- Fig. 9
- Dans l’ampoule (fig. 8) la plaque de métal servant de collecteur relié à la borne positive de la lampe au travers du galvanomètre est placée à l’extrémité d’un long tube soudé à l’ampoule. On trouve que l’effet Edison h’existe pas et qu’il n’y a pas de courant au galvanomètre. Nous avons, pour ainsi dire, placé la cible à une distance ou les boulets moléculaires les plus lointains ne peuvent atteindre.
- Voici une autre lampe dans laquelle la plaque est située au sommet d’un tube soudé recourbé à angle droit (fig. 9); il n’y a pas non plus dans ce ca de phénomène Edison, ainsi que M. Preece l’a montré le premier.
- Les molécules chargées négativement ne peuvent atteindre la plaque, bien que la distance ne soit pas beaucoup plus grande que celle où l’effet se produirait en ligne droite.
- En poursuivant l’hypothèse, nous serions amenés à conclure que la matière de la plaque est sans influence sur le résultat, et c’est effectivement
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- 338
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- le cas. Plusieurs des faits suivants ont été établis par M. Preece depuis 1885, et j’ai moi-même confirmé surabondamment ses observations.
- On peut s’attendre aussi à trouver que plus la plaque est large et voisine de la branche négative du charbon, plus le courant produit est intense. J’ai là une lampe munie d’une large plaque très voisine de la branche négative du filament, et vous voyez qu’elle peut recueillir assez de courant par ces charges moléculaires pour actionner un relais télégraphique ou une sonnerie électrique. Le courant qui anime ce relais est produit par les charges recueillies par cette plaque provenant des molécules de charbons chargés projetées de la branche négative à travers un vide très parfait.
- J’ai renouvelé l’expérience avec des lampes où
- W (/.
- la plaque était placée de toutes sortes de façons, et avait diverses formes ; l’ensemble des résultats peut se résumer en disant que les effets les plus grands s’obtiennent quand la plaque est aussi voisine que possible de la base de la branche négative du filament, et quand autant que possible elle entoure, sans le toucher, le filament de charbon.
- Le temps ne me permet pas de faire plus qu’une allusion à ce fait que l’intensité du courant passant au travers du galvanomètre (inséré contre la plaque et la branche positive) saute souvent d’une valeur à l’autre d’une façon étonnante et que ces variations brusques du courant peuvent être provoquées en approchant de l’ampoule de forts aimants.
- Poursuivons maintenant d’autres conséquences de cette hypothèse que l’intérieur de l’ampoule d’une lampe à incandescence est rempli d'une foule, d’atomes de charbon en mouvement, chargés d’électricité négative. Imaginons de relier la
- plaque collectrice médiane à un réservoir externe d’énergie électrique, tel qu’une bouteille de Leyde ou un condensateur de capacité équivalente à plusieurs centaines de bouteilles, et commençons par relier le côté du condensateur chargé positive-meent à la plaque intermédiaire au travers du galvanomètre (fig. 10), tandis que l’armature positive est à la terre. Le condensateur ainsi relié a ici deux microfarads de capacité. Observez ce qui arrive quand on complète le circuit en faisant passer le courant au travers du filament: le condensateur se décharge instantanément. Qu’au contraire, on répète l’expérience avec cette seule différence que l’armature chargée négativement soit reliée par le galvanomètre à la plaque médiane, il n’y aura pas de décharge.
- On peut envisager les résultats de l’expérience à un autre point de vue. Pour que le condensa-
- +i Ck
- Fig. 11
- teur se décharge dans le premier cas, il est essentiel que l’armature négative du condensateur soit reliée quelque part au circuit du filament de charbon incandescent.
- On peut alors considérer cette expérience avec le condensateur déchargé par la lampe comme un dispositif dans lequel les armatures d’un condensateur chargé sont reliées respectivement à un filament de charbon incandescent et à une plaque métallique froide enfermés tous deux dans un espace vide; quand le conducteur incandescent est l’électrode négative, la décharge se produit, mais non point lorsque c’est la plaque métallique plus froide qui est l’électrode négative du condensateur chargé. La charge négative du condensateur peut passer du charbon chaud à la plaque froide au travers du vide mais non prendre la direction inverse.
- Ce résultat expérimental m’a engagé à examiner l’état de l’espace vide entre la plaque intermédiaire et la branche négative du filament de chaf-
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- bon dans cas de la lampe de notre première expérience. Revenons un instant à cette lampe.
- En reliant le galvanomètre entre la plaque médiane et la borne négative, il n’y a comme précédemment aucun courant. La plaque médiane et la borne négative de la lampe sont au même potentiel. Dans le circuit du galvanomètre, insérons un simple élément voltaïque ayant un peu plus d’un volt de force électromotrice ; commençons par relier son pôle négatif à la plaque médiane et son pôle positif à la borne négative au travers du galvanomètre.
- En considérant le circuit de la pile seule, il se compose de la pile elle-même, du galvanomètre, et de l’espace v|de entre le charbon chaud et la plaque médiane. Dans ce circuit la pile ne peut pas produire de courant sensible dans l’état actuel
- Fie. 12
- des connexions. Mais si nous renversons celles de l’élément de sorte que son pôle positif soit relié à la plaque médiane par le galvanomètre (fig. n), celui-ci manifeste un courant sensible. L’espace vide entre la plaque métallique médiane d’une part et le charbon incandescent de l’autre possède une sorte de conductibilité unilatérale permettant au courant d’un seul élément de pile de passer dans un sens et non dans l’autre.
- C’est un fait très bien et très anciennement connu que pour envoyer le courant d’une batterie au travers d’un gaz très raréfié au moyen d’électrodes métalliques la force éiectromotrice de la batterie doit dépasser une certaine valeur. Nous avons ici l’indication que si l’électrode négative par où le courant essaie de traverser l’espace vide est rendue incandescente le courant passe sous une force électromotrice beaucoup plus basse que si l’électrode n’était pas chauffée.
- En réfléchissant un peu aux expériences précé-
- dentes on se demande si en chauffant par un moyen quelconque la plaque intermédiaire dans l’expérience originale imaginée par M. Edison on n’obtiendrait point un courant dans le galvanomètre inséré entre la plaque médiane et l’électrode négative de charbon ?
- L’expérience peut être essayée sous la forme suivante: l’ampoule (fig. 12) contient deux filaments, l'un de grandeur ordinaire rendu incandescent par le courant principal et l’autre beaucoup plus petit échauffé par une batterie secondaire isolée; ce filament incandescent plus petit va tenir lieu de plaque métallique intermédiaire et n’est en réalité qu’un conducteur métallique incandescent. En répétant avec ce dispositif l’expérience typique, on observe un courant au galvanomètre inséré entre le filament servant de plaque intermédiaire et la borne positive ou la
- Fig. 1S
- borne négative du filament de charbon principal.
- Je ne sais trop si en rendant incandescente la plaque de platine de la première lampe essayée, en concentrant sur elle de l’extérieur un rayon calorifique puissant, on n’obtiendrait pas le même résultat.
- On peut arriver à une suite de résultats analogues avec une ampoule construite à la façon ordinaire des tubes à vide, avec de petits filaments de charbon aux extrémités à la place des fils ordinaires de platine ou d’aluminium. Voici (fig. 13) une ampoule de ce genre ; le courant de plusieurs éléments secondaires ne peut la traverser quand des filaments de charbon sont froids. Lorsque, cependant, à l’aide de batteries secondaires bien isolées on rend incandescents les filaments de -harbon, un seul élément de pile suffit pour entretenir un courant notable au travers de l’espace vide, à condition d’ailleurs que le reste du circuit ne soit pas trop résistant.
- Les faits précédents peuvent se résumer en disant que si les électrodes d’entrée et de sortie
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- du courant dans un espace vide et particulièrement l’électrode négative peuvent être amenées à une forte incandescence et si Toi établit entre elles à cette haute température une faible différence de potentiel, due à une force électromotrice très petite, celle-ci peut dans ces conditions développer un courant sensible au travers du gaz raréfié. Quand les électrodes sont froides il faut une force électromotrice beaucoup plus haute pour que le courant passe au travers du même espace.
- Ces faits ont fait l’objet des recherches d’Hit-torf et de Goldstein et plus récemment d’Elster et Geitel. C’est, je crois, à Hittorf que l’on doit d’avoir découvert que réchauffement de l’électrode négative réduit grandement la résistance apparente du vide.
- Permettez-moi maintenant de préparer par quel-
- Fig. 14.
- ques autres expériences préliminaires l’exposé un peu plus complet de la manière dont je me hasarderai à suggérer que s’effectue la charge négative des molécules. C’est en réalité le point important à examiner. En cherchant une explication plausible de la façon dont les molécules de charbon en mouvement dans la lampe à incandescence peuvent prendre leur charge négative, je trouve un appui dans certains faits découverts par feu le professeur Guthrie. 11 a montré il y a quelques années des expériences nouvelles sur le pouvoir relatif qu’ont les corps incandescents de retenir ou non les charges positives ou négatives.
- L'un des faits relevés par le professeur Guthrie (’) est qu’une boule de fer chauffée au rouge blanc et bien isolée peut être chargée négativement, tandis qu’elle ne peut retenir un seul instant une charge positive.
- 11 l’a montré sous une forme très facile à répéter comme expérience de cours. Voici un électro-sLope à feuilles d’or que nous chargeons positivement et nous projetons l'image de ses feuilles qui
- p) «Une relation nouvelle entre l’électricité et la chaleur». Pbil. Mag. p. 308, 1873.
- divergent. A environ un pouce de distance du bouton de l’électroscope approchons un tisonnier dont l’extrémité a été chauffée à blanc; l’électro-scope demeure chargé. Déchargeons maintenant l’électroscope avec la main, de façon à lui donner une faible charge négative et présentons de nouveau à distance le tisonnier; les feuilles d’or se collent à l’instant.
- Rappelez-vous que l’extrémité du tisonnier présenté au voisinage du bouton de l’électroscope se charge par induction d’une charge de signe contraire à celle de l’électroscope, et vous verrez immédiatement que l’expérience confirme l’assertion du professeur Guthrie, puisque l’électroscope
- Fig. 15.
- chargé négativement induit sur le fer rouge une chargé positive qu’il ne peut conserver.
- Quand la charge induite sur le tisonnier est négative elle se conserve, et l’électroscope chargé positivement ne se décharge pas, tandis que l’électroscope chargé négativement perd aussitôt sa charge.
- Passons en idée du fer rouge aux molécules de charbon.
- On peut se demander s’il est légitime de supposer que le fait soit le même avec celles-ci et que la molécule de charbon rouge, la petite masse de charbon détachée d’une surface incandescente, se comporte de même et conserve mieux une charge négative qu’une positive? S’il est possible de le supposer, on peut compléter ainsi notre hypothèse.
- Considérons une molécule ou une file de molécules de charbon projetées de la branche négative par suite de la haute température du fer à cheval de charbon incandescent; cette petite masse se trouvant dans le champ électrostatique entre les branchesdu filament de charbon (fig. 14) se charge par induction et se comporte comme le fer rouge
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- de l’expérience du P1' Guthrie et perd sa charge positive.
- La molécule étant ainsi chargée négativement est repoussée par les lignes de force du champ électrostatique vers la branche positive, les forces qui s’exercent sur la molécule sont des forces électriques et la répétition de la même action produit tin torrent de molécules chargées négativement allant de la branche négative à la branche positive du ter à cheval.
- En plaçant sur le trajet une toile métallique en relation avec l’électrode positive de la lampe, les molécules chargées négativement se déchargeront à son contact. Une plaque ainsi située peut recueillir plus ou moins complètement le flux de molécules chargées qui passent dans l’intervalle du filament du charbon.
- 11 y a des faits assez extraordinaires que je n’ai
- Fig. 16.
- pu encore examiner qu’imparfaitement, relatifs aux variations soudaines de direction du flux des molécules chargées et à l’action sur elles des forces magnétiques.
- L’essai de théorie ébauché ci-dessus ne doit pas être pris pour plus qu’il ne vaut, c’est-à-dire pour autre chose qu’une hypothèse provisoire, susceptible d’inspirer d’autres expériences.
- Les expériences avec les lampes à incandescence m’amènent à vous montrer certains faits curieux concernant l’arc électrique, faits analogues à ceux que nous venons de passer en revue.
- Un arc électrique étant établi à la manière ordinaire, si l’on présente à angle droit des deux charbons ordinaires un troisième charbon isolé dont l’extrémité touche l’arc, on peut montrer une suite pareille d’expériences. 11 est plus facile de s’en rendre compte si l’on force l’arc à s’infléchir vers le troisième charbon en le repoussant avec un aimant (fig. 15).
- En établissant l’arc, le charbon intermédiaire se met immédiatement au même potentiel que le charbon négatif, et si on le relie à celui-ci au travers d’un galvanomètre, celui-ci n’indique pas de courant.
- Changeons au contraire les connexions et insérons le galvanomètre entre le charbon positif et le charbon intermédiaire, un fort courant passe au travers du galvanomètre. La direction de ce courant équivaut à un flux d’électricité négative passant du charbon intermédiaire au charbon positif au travers du galvanomètre ; c’est la répétition du phénomène Edison avec l’arc électrique. Le courant dans ce cas est si fort qu’il peut faire sonner une sonnerie ou allumer une petite lampe à incandescence.
- On observe donc que la lueur de l’arc possède une conductibilité unilatérale au charbon négatif. En insérant par le galvanomètre une petite batterie (B) de 50 couples en série entre le charbon intermédiaire et le charbon négatif (fig. 16) d’une façon tout à fait analogue à l’expérience avec la lampe à incandescence, on trouve qu’on ne peut faire passer l’électricité négative que dans un sens et pas dans l’autre.
- La batterie secondaire fournit un courant au travers du galvanomètre quand c’est son pôle négatif qui est relié au charbon négatif de l’arc (voir la figure 16), mais non pas quand c’est son . pôle positif qui est attaché au charbon négatif.
- L’examen du charbon intermédiaire après qu’il a servi quelque temps à l’expérience montre qu’il prend l’apparence cratériforme que présente ordinairement le charbon positif de l’arc électrique, et qu’il se transforme en graphite.
- Le temps ne me permet que de très brèves remarques sur ces expériences ; mais une observation doit être faite, c'est que le mouvement prin cipal des molécules dans l’arc électrique paraît être du charbon négatif au charbon positif. L’idée qui se présente d’elle-mème est qu’après tout, la forme du cratère du charbon positif de l’arc peut provenir de la projection des molécules chargées négativement projetées en torrent à partir du charbon négatif.
- En employant à la place du crayon de charbon une baguette de fer doux comme conducteur latéral on trouve qu’après quelque temps d’usage dans l’expérience son extrémité est convertie en acier.
- Je n’ai pas le temps d’entreprendre la discussion
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- complète des actions moléculaires de l’arc électrique, de dire le siège et la nature de ce qu’on a appelé la force contre électromotrice de l’arc électrique, les causes qui produisent son instabilité et son sifflement; je me contenterai d’une dernière expérience qui prouve qu’un haut degré de vide, ou même un vide quelconque, n’est pas nécessaire pour la production du phénomène Edison.
- Voici un charbon en forme de fer à cheval, à l’air libre (fig. 17); au voisinage de la branche négative nous avons ajusté une plaque métallique isolée; le galvanomètre sensible étant inséré entre la plaque et la branche positive tandis qu’un courant suffisant pour le rendre incandescent circule dans le fer à cheval, il y a un courant qui passe dans le galvanomètre tant que dure le charbon ; ce courant équivaut à un flux d’électricité négative de la plaque à l’électrode positive du charbon.
- Fig. 17
- L’interposition d’une mince feuille de mica entre la plaque métallique et la branche négative du filament de charbon interrompt absolument le passage du courant dans le galvanomètre (').
- Ces expériences et leur rapide expose ne s’étendent qu’à une région très restreinte du terrain compris dans les limites de mon sujet. Ce que nous avons pu en explorer aujourd’hui est suffisant pour montrer que c'est une région qui abonde en faits intéressant la physique moléculaire. La lampe à incandescence et l’arc électrique ont révolutionné nos procédés d’éclairage artificiel, mais ils présentent par eux-mêmes des sujets d’étude scientifique dont on n’a encore nullement tiré tout ce qu’ils peuvent enseigner.
- _____________ E. R.
- Sur les expériences de Hertz,par L. Boltzmann (s).
- J’ai réussi avec succès à montrer à tout un auditoire les étincelles qui se forment entre une boule (*)
- (*) Cette dernière expérience est due à mon préparateur M. A.-H. Base.
- (s) Annalen dcr Pljysik und Chcmic, t. LX, p. 399.
- et un pointe dans les recherches de Hertz sur le rayons de force électrique. La boule est reliée à un électroscope très sensible et la pointe avec un pôle d’une batterie galvanique convenable, l’autre pôle étant relié à la terre.
- Tant qu’il n’éclate pas d’étincelles, l’électroscope reste neutre ; mais s’il se forme une étincelle il s’établit pendant un temps très court un passage de faible résistance entre la boule et la pointe ; l’électroscope se charge donc par l’intermédiaire de ce passage. De cette façon, même avec une distance de 36,8 mètres entre les circuits primaires et secondaires on peut montrer avec sûreté l’étincelle secondaire engendrée par une seule étincelle primaire.
- Pour une distance de 8,7 mètres, les expériences de Hertz étaient rendues visibles de la façon la plus commode à un auditoire d’environ 200 personnes ; pour chaque expérience il fallait avoir la précaution de ne pas faire éclater plus de trois ou quatre étincelles primaires, sans quoi les électrodes ne pouvaient être maintenues propres et brillantes.
- Plus encore que la couche d’oxydation il faut avoir soin d’éviter les poussières et les fissures du métal et ne pas avoir des surfaces grasses; dans ce but je nettoyais avec de l’acide sulfurique étendu, de l’eau distillée puis j’essuyais avec un linge bien sec.
- Si l’oxydation est un peu forte on polit avec du blanc d’Espagne légèrement humecté d’alcool, puis on essuie avec un linge sec. Je n’ai pas pu remarquer d’utilité dans l’emploi d’un courant d’air recommandé par Classen.
- Pour la grande distance de 36,8 mètres j’évalue
- la longueur de l’étincelle secondaire à—!— mm.
- 1 000
- au maximum. Comme la pile sèche servant à charger l’électroscope avait environ 200 volts de tension, la boule et la pointe étaient placées à une distance telle qu’elle surpassait d’environ
- ^55 mm. la distance permettant à la pile de
- laisser éclater une étincelle; la décharge de cette pile n’avait donc lieu que lorsqu’il se formait une tension complémentaire à l’aide des ondes électriques de Hertz.
- En employant une faible batterie à la place de la pile sèche précédente et un électroscope bien plus sensibje, par exemple celui de Hankel, les rayons de force électrique peuvent encore être observés
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- pour d’assez grandes distances. On peut même, dans ce cas faire des mesures quantitatives du phénomène à la condition de préciser bien exactement la distance qui existe entre la boule et la pointe.
- J’ai fait aussi quelques recherches d’interférence; les ondes] d’un miroir parabolique primaire étaient transformées en ondes secondaires par réflexion sur deux miroirs plans formant un angle très obtus comme les miroirs de Fresnel et de plus situés à une distance l’un de l’autre égale à un multiple de longueur d’onde.
- Cette méthode est très convenable pour une mesure exacte de la longueur d’onde et du décrément des oscillations.
- A. C.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Recherches sur de nouveaux appareils radiapho-
- niques, par MM. Mercadier et Chaperon C1).
- Les radiophones que M. Mercadier et moi étudions depuis trois ans sont construits avec d’autres substances que le sélénium. M. Mercadier a étudié le sélénium à son apparition, et il est inutile d’y revenir. D’ailleurs il n’y a guère d’application possibles de systèmes dont la résistance est de 300000 ohms et qui se modifient continuellement par le temps et les courants continus; les contacts obtenus par fusion se détruisent par la différence de dilatation.
- La seule substance qui nous ait donné de bons résultats et puisse conduire à des types d’appareils pratiques est le sulfure d’argent ; il y en a trois variétés dont les propriétés sont peu différentes. Nous les décrirons dans le paragraphe consacré à l’étude des propriétés électrochimiques de ce corps. 11 y a aussi d’autres substances radiophoniques dont nous parlerons à la fin de ce travail ; elles sont d’un emploi difficile et ont cependant l’intérêt de montrer que leurs propriétés sont générales et s’étendent à un grand nombre de corps comparés.
- Le radiophone au sulfure d'argent, dont nous avons présenté quelques exemplaires à la Société
- (*) Journal de physique, t. IX, p. 336.
- de Physique, est constitué par une lame très mince qui ne doit pas dépasser 0,01 millimètre à 0,02 millimètres. Cela est nécessaire pour que l’action entre la radiation et le courant se passe dans un espace très restreint ; sans cela elle est insensible. C’est pour ce motif que les corps très transparents n’ont pas la propriété radiophonique.
- Deux hélices d’argent, de platine ou de fer (il n’y a guère que ces trois métaux qui donnent des appareils durables) sont appliquées, la lame reposant sur une feuille épaisse d’amiante. Un système de vis en fer permet de serrer fortement les fils sur ce système et le contact est excellent. La pression est le seul moyen de former des contacts sur des électrolytes solides. Les contacts par fusion ne durent que quelques heures : une lame de sulfure adhérente à la plaque d’argent où elle a été formée se détache immédiatement en chauffant légèrement un seul point.
- Ce système, qu’il ne faut faire traverser que par des courants continus très faibles correspondant à quelques millièmes ou 1/100 ou 2/100 de volt aux bornes, fonctionne très bien. Sa résistance, bien moindre que celle du sélénium (20000 à 4000 <ü), permet alors au Tbomspn des déviations de toute l’échelle. 11 est sensible à toutes les radiations, de l’infra-rouge à l’ultra-violet, car le sulfure, corps noir et velouté, absorbe à peu près comme le noir de fumée. L’action est absolument instantanée en raison de la faible épaisseur, et parce que la durée de l’absorption, quoique finie, paraît encore inaccessible à nos mesures.
- Un bon radiophone doit donner une augmentation de déviation égale à la moitié de la déviation primitive pour une lampe de pétrole à 20 centimètres de distance. Avec une cuve d’alun de 0,05 centimètres cubes, on a beaucoup moins : l’infrarouge paraît exercer une forte action, ce qui semble naturel, puisque toutes les radiations observées se transforment en chaleur avant d’agir.
- Le radiophone peut remplacer la pile thermoélectrique ; il est sensible comme elle, quand elle est enfermée, à toutes les radiations, mais l’action est bien plus rapide, et l’aiguille, quand on remet l’écran, revient de suite au 0. La pile s’échauffe et se refroidit lentement en raison de sa masse; elle ne peut guère constater des variations rapides des radiations.
- Avec le magnésium que je n’ai pas essayé, ou avec certaines lampes à gaz ou à hydrocarbures ou le
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- Drummond, la résistance tomberait probablement bien près de o. Ce phénomène paraît, au premier abord, pouvoir être utilisé pour faire des appels avec un bon relais, mais M. Mercadier et moi n’y sommes pas encore parvenus : la variation du courant trop rapide n’ébranle pas la palette.
- Pour mesurer exactement la résistance, il faut se servir du pont et des courants alternatifs avec le téléphone; le galvanomètre possède une résistance supérieure à celle du radiophone et diminue le courant ; de plus, les courants continus les plus faibles augmentent par électrolyse la résistance du sulfure jusqu’à dix fois sa valeur; elle revient en quelques heures à sa valeur primitive. Le courant alternatif ne modifie rien si l’on ne fait pas passer d’étincelles; même dans ce cas, le sulfure reprend sa résistance dans le même temps.
- On constate les mêmes diminutions de résistance par Véclairement qu’avec le courant continu donné par quelques millièmes de volt. Elles sont un peu plus grandes, parce qu’il n’y a pas de conducteurs additionnés.
- L’appareil est encombrant et l’opération assez longue. On ne doit s’en servir que pour étudier l’appareil et déterminer ses constantes. Pour s’en servir comme pilethermo ou comme photomètre, il faut prendre le courant donné par i/iooo et avoir un galvanomètre de résistance à peu près égale à celle du radiophone.
- Propriétés èlectrocbimiques du sulfure d’argent et de quelques autres substances. — J’ai dû étudier sans le concours de M. Mercadier ces propriétés, dont la connaissance était nécessaire pour assurer le fonctionnement et la conservation de nos appareils. 11 n’y a que peu de faits à constater, mais leur groupement et leurs relations sont très difficiles à établir. Nous sommes cependant arrivé à mettre en évidence quelques relations d'analogie qui permettent un assez bon classement des propriétés de ces corps.
- 11 y a trois variétés de sulfure d’argent, dont les propriétés sont différentes. Leur préparation aussi diffère (]). La première que nous ayons
- employée se fabriquait par voie sèche : on recouvrait, avec un tamis, de fleur de soufre ou de soufre pulvérisé une lame d’argent fin, on chauffait sur un bec veilleuse ; le sulfure d’argent se formait, l’excès de soufre brûlait à l’état d’acide sulfureux, et la lame se détachait par le refroidissement. Ces lames étaient un peu épaisses, i/io de millimètre mais leurs propriétés radiophoniques étaient presque égales à celles de la troisième variété; la surface était cristallisée et veloutée, ce qu’on voyait à la loupe.
- Ce sont les seules qui aient donné des appareils polarisables (!) ; les radiophones faits avec cette variété de sulfure se chargeaient comme des accumulateurs, et donnaient des décharges de courants continus pendant douze heures; on pouvait en tracer la courbe en fonction de l’intensité et du temps.
- Cette polarisation n’empêchait d’ailleurs pas de l’employer en se servant de courants très faibles.
- La seconde variété n’a que très peu de propriétés radiophoniques et thermo-électriques ; elle s’électrolyse facilement, mais ne se polarise pas ; on la fabrique dans la maison Billaudot en fondant du soufre pur et de l’argent fin, puis on coule la plaque et on lamine à chaud ; elle s’emploie dans la bijouterie pour la nielle. Ces plaques ont un i/io de millimètre d’épaisseur. C’est une sorte de métal ; elle résiste à de plus forts courants que les deux autres ; mais ne peut servir à aucun usage.
- La troisième est de beaucoup la meilleure. Elle est aussi chimiquement pure et cristallisée à la surface. On la prépare en déposant sur une lame asssez grande d’argent fin le soufre provenant de lelectrolyse du sulfure de sodium cristallisé deux fois et dissous dans l’eau distillée. La lame se détache après sa formation, en chauffant un point. Elle peut avoir 0,06 ou 0,08 mètre sur 0,03 mètre et 1/100 de millimètre. 11 faut deux heures d’un courant lent fourni par deux grands éléments Callaud.
- Cette variété de sulfure a des propriétés radio-pgoniques et thermo-électriques bien plus fortes que les autres, Elle les doit à sa faible épaisseur et à son état cristallin.
- C) M. Sh-lford Bidwell a aussi employé pour des radiophones le sulfure d’argent, mais disséminé dans le soufre ; il pensait qu’il servait surtout h donner de la conductibilité au soufre, auquel appartenait la propriété radiophonique par analogie avec le sélénium; plus tard* il a vu que le sul-
- fure avait a ’si cette propriété ; la résistance du mélange était énorim .
- (’) Cette propriété a été constatée sur la même variété par MM. Shelford Bidwell et Sylvanus Thompson,
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- Par le passage des plus faibles courants continus, elle ne se polarise pas, mais sa lésistance augmente comme celle du sélénium; cl’aifieurs cette augmentation se dissipe en quelques minutes ; avec le courant alternatif d'un diapason à 200 vibrations par seconde on a de très bons résultats, et aucune modification ne se produit jusqu’à l’étincelle.
- Je ne crois pas qu’on puisse employer beaucoup d’autres procédés de préparation de ce sulfure. On pourrait le préparer par voie humide avec un sel d’argent, puis le comprimer ou le fondre. Si on le fond, on retombe sur la deuxième variété. En le comprimant dans un étau en y joignant du sulfure de cuivre et deux lames cuivre-argent, M. Sylvanus Thompson a fait des accumulateurs peu résistants qui donnaient des décharges considérables. Mais dans les radiopho-nes où il ne serait pressé que sous les fils, il donnerait des résistances voisines de celle du sélénium.
- Les trois autres substances n’ont guère que la moitié de la propriété du sulfure : ce sont le sulfure d’étain, le phosphure de %inc, Xoxyde de cuivre. Tous ces corps sont cassants ; on est obligé de les -sceller dans la cire d’Espagne et de les travailler à la lime et à l’émeri pour les réduire en lame mince ; leur intérêt est, comme nous l’avons dit, la généralisation qu’ils indiquent pour la propriété radiophonique.
- Nous ne saurions trop engager les jeunes physiciens en quête de sujets nouveaux à rechercher et étudier de nouvelles substances radiophoniques. Ils en trouveront un grand nombre parmi les corps à éclat, métallique qui ont conservé une certaine transparence pour toutes les radiations. Il faut aussi s’adresser à des électrolytes, car il n’y a guère que cette classe de conducteurs dont la résistance soit aussi fortement diminuée par les agitations moléculaires.
- BIBLIOGRAPHIE
- LEÇONS SUR LA THÉORIE MATHÉMATIQUE DE L’ÉLECTRICITÉ
- professées au collège de France, par J. Bertrand.
- M. J. Bertrand vient de publier chez Gauthier-Villars les leçons sur la théorie mathématique de
- 1 électricité qu’il a faites l’an dernier au Collège de France.
- L’esprit de ce livre est surtout celui-ci : écart systématique de l’étude expérimentale des phénomènes, les résultats déduits étant supposés connus et servant de base aux théories. II diffère essentiellement sur ce point du « Traité de l’électricité et du magnétisme » de Maxwell, qui formait jusqu’à présent avec l’ouvrage de MM. Mascart et Joubert tout le contingent de la bibliographie de la théorie mathémathique de l’électricité,
- Dans sa préface, M. Bertrand semble critiquer certaines théories imaginées pour les besoins de la pratique et ne reposant pas toujours sur des données exactes.
- A cet égard M. Bertrand écrit ceci :
- « Lorsque, par exemple, une intégrale doit rester inconnue, non par la difficulté du calcul, mais à cause d’un facteur qui s’y trouve actuellement inaccessible à nos recherches, pourquoi prendre la peine d’en former et d’en écrire l’expression ? Le lecteur ignorant la théorie et la définition des intégrales multiples est, dans ce cas, aussi bien préparé que le plus savant géomètre ; il a peine à le croire quand l'intégrale apparaît au milieu de formules dont il s’effraie de ne pas comprendre l’inévitable stérilité.
- « II en est ainsi dans l’étude des machines dynamo-électriques ; le calcul des forces mises en jeu est inabordable ; leur expression complète, si on l’écrivait, ne jouerait aucun rôle dans la théorie. »
- On voit par ces lignes qu’il n’a été traité que les questions pouvant être résolues sans l’intermédiaire de facteurs échappant pour le moment à nos investigations.
- Dans le premier chapitre l’auteur nous démontre la nécessité d’étudier tout d’abord la théorie générale de l’attraction, puis, après avoir donné la définition du potentiel, il étudie tous les problèmes relatifs à l’attraction des sphères.
- Le second chapitre est entièrement consacré à la fonction potentielle, au théorème de Gauss, qui est la traduction de l’équation de Laplace.
- Le chapitre III, qui a pour titre « Surfaces sans action sur les points intérieurs», contient la démonstration du théorème admirable découvert d’abord par Green, puis par Gauss et par Chasles. Les
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- chapitres IV, V, VI, relatifs aux lignes de force, à l’électricité statique et aux aimants, ne présentent rien de bien remarquable. Mais le chapitre Vil, qui traite des courants, n’explique que ce qui est connu et certain sur cette matière et qualifie d’inacceptable la prétention de donner une théorie mathématique de la pile.
- Les chapitres Vlll et IX sont peut-être les plus remarquables de cet ouvrage. Le premier s’occupe des actions électromagnétiques. M. Bertrand a beaucoup simplifié la théorie de l’action mutuelle des courants et des aimants. 11 fait remarquer aussi que la formule appelée souvent formule de Laplace est due à Biot et Savart, et propose de lui restituer le nom de ses auteurs.
- Ce chapitre contient également un théorème très élégant, sur la décomposition d’un champ magnétique en plusieurs autres.
- Le second de ces chapitres, qui traite des actions électrodynamiques, est consacré à la démonstration de la formule par laquelle Ampère îeprésente l’action de deux éléments de courant. M. Bertrand fait beaucoup différer la marche de ses calculs de celle d’Ampère et ses démonstrations paraissent beaucoup plus simples.
- Pour la détermination de la fonction arbitraire qu’exige l’introduction d’une autre condition déduite de l’expérience il a choisi l’identité découverte par Ampère entre l’action des solénoïdes et celles des aimants.
- Le chapitre X est le complément des deux précédents et contient la solution de beaux problèmes ; quant aux chapitres XI et Xll, donnant l’un la théorie de l’induction, l’autre celle des machines électromagnétiques, ils sont écrits avec la précision que l’on connaît au savant géomètre. Enfin le XIIIe et dernier chapitre traite d’une façon magistrale des unités électriques.
- L’espace dont nous disposons est beaucoup trop restreint pour louer comme il le mérite cet ouvrage qui, par sa clarté, sa précision et ses nouvelles démonstrations, laisse beaucoup derrière lui tout ce qui a été produit sur ce sujet jusqu’à ce jour.
- Nous applaudissons aussi à la leçon qu’un maître aussi autorisé que M. Bertrand vient de doqner, dans la préface de son livre, à tous les fabricants de théories mathématiques à outrance.
- En effet, depuis quelque temps, à peine un phénomène était-il observé qu’immédiatetnent on voyait surgir de tous côtés une série de théories
- mathématiques plus ou moins exactes, basées le plus souvent sur des pointes d’aiguille et n’ayant aucune espèce d’intérêt pratique.
- Loin de nous la pensée de vouloir critiquer en quoi que ce soit les théories inaugurées par Maxwell, mais on est bien obligé de reconnaître que la plupart du temps beaucoup de physiciens se sont, pour employer une expression triviale mais rendant bien la pensée, emballés sur des questions dont on ignorait le fond. Or, comme le dit si justement M. Bertrand, que signifient de beaux calculs dont on ne connaît qu’une partie des termes ?
- M. Bertrand a réagi contre ce courant qui menaçait de nous emporter loin de cette plate-forme où fut toujours l’honneur et la force de l’enseignement français, c’est-à-dire la clarté et l’exactitude dans l’étude des phénomènes connus, en ne donnant que l’indication pure et simple des voies propres à nous faire pénétrer ceux qui nous échappent encore, et surtout en ne cherchant pas à expliquer des choses qui sont inexplicables pour le moment.
- Telles sont les raisons qui font que le livre de M. Bertrand fera époque dans l’histoire de la science électrique.
- Ch. Haubtmann.
- . LEÇONS SUR L’ÉLECTRICITÉ FAITES A LA SORBONNE EN ISSS-18S9
- par m. h. pellat, par M. Blondin. — Carré, éditeur.
- Plus modeste est le livre dans lequel M. Blondin a recueilli les leçons de M. Pellat sur l’électricité.
- Cet ouvrage s’adresse surtout aux étudiants; sa forme nette et précise en fera, nous n’en doutons pas, un des meilleurs livres de l’enseignement. M. Pellat n’y traite que de l’électrostatique de la pile et de l’électricité atmosphérique, c’est-à-dire ce qui est compris dans les programmes de licence; nous croyons que les candidats à ce grade universitaire trouveront dans ce recueil un auxiliaire précieux au moment de leurs examens.
- Les méthodes de démonstration employées par M. Pellat sont aussi simples qu’élégantes, et on ne peut que remercier M. Blondin de les avoir rassemblées et fait paraître, rendant ainsi un immense service à toutes les personnes qui commencent l’étude de l’électricité.
- Ch. H.
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- FAITS DIVERS
- Un journal américain annonce qu’une compagnie d’électricité de New-York, a eu récemment l’idée d’employer le papier comme enveloppe isolante des fils conducteurs.
- La pâte subit premièrement un traitement qui la rend imperméable à l’eau et réfractaire au feu dès qu’elle a été appliquée sur le fil.
- De nombreuses expériences ont démontré que les fils ainsi recouverts peuvent subir la fusion sans que leur enveloppe isolante en reçoive aucun dommage et par conséquent sans que le feu puisse se propager sur les objets voisins.
- Cette matière isolante possède donc sur les garnitures ordinaires de gutta-percha et de caoutchouc un avantage essentiel : l’incombustibilité.
- L’exécution de Kemmler a eu lieu le ÿ août 1890; à 6 h. 30 du matin, le condamné entrait dans la chambre de mort précédé du gardien en chjf et suivi du' chapelain qui venait de lui administrer les sacrements. Il était parfaitement calme. Après avoir demandé la permission de s’asseoir sur un escabeau il a prononcé quelques paroles, et a pris place de 1 ui-même sur la chaise fatale. Il a fait remarquer qu’un de ses bras n’était point suffisamment attaché, et que l’électrode destinée à la tête n’éta'it point suffisamment abaissée.
- Nous n’entrerons pas en ce moment dans le détail de ce qui s’est passé, nous dirons seulement que le condamné a perdu sur le champ connaissance, aussitôt qu’on a abattu le leviôr fermant le circuit dont son corps faisait partie.
- Des convulsions s’étant produites on a eu recours à des applications du courant à plus forte dose. Mais il paraît certain que si la vie n’était point éteinte dès le premier choc, la sensibilité était pour le moins totalement abolie.
- La triste nécessité de réitérer les secousses a été naturellement le prétexte de dissertations et de récriminations sans nombre, [dont nous ne nous occuperons pas aujourd’hui. Nous ne chercherons point à savoir si une main coupable avait cherchée à désorganiser la dynamo, et si par mégarde on n'avait pas lancé le courant homicide produit par un assez grand nombre de lampes, que l’on aurait dû éteindre.
- Nous ajouterons que des articles à sensation ont paru dans plusieurs journaux de Paris et de Londres, faisant l’apologie de la guillotine ou de la pendaison, ou même de la suffocation par le gaz, d’après le procédé employé pour détruire les chiens à la Fourrière, et que les abolition istes ont profité de l’occasion pour publier de véritables manifestations contre la peine de mort sous une forme quelconque.
- Kemmler, qui a servi à l'inauguration de la peine de mort par l’électricité, est un colporteur de Philadelphie, âgé de 38 ans. Il fut condamné par le jury de Buffalo en mai 1889
- pour un assassinat commis le 29 mars précédent dans un accès de jalousie sur la personne de sa maîtresse.
- Ce criminel était paraît-il en état d’ivresse; cette circonstance n’empêcha pas le jury de le condamner à la peine capitale, parce qu’il avait enlevé une femme mariée, et qu’il avait laissé des enfants dans son premier domicile. Lui-même il avait abandonné sa femme légitime pour vivre aussi en concubinage; c’est probablement cette circonstance qui empêcha également le gouverneur Hill de commuer sa peine.
- Il n’est pas superflu d'indiquer rapidement l’historique des délais auxquels l’exécution de ce criminel a été soumise. Nous donnerons sommairement la date exacte des décisions judiciaires.
- D’après la sentence primitive il devait être exécuté dans la semaine suivant le 24 juin. Mais ses avocats soulevèrent une question préjudiciable et prétendirent que le mode d’exécution était illégal. Leur prétention fut écartée une première fois par le juge de district puis à deux reprises différentes par la juridiction supérieure le 30 décembre 1889 et le 23 mars 1890. Une nouvelle date fut fixée alors pour l’exécution Mais le 30 avril, le prisonnier obtint d’un juge de la Coui suprême un acte ù'habeas corpus.
- Enfin, le 24 juin, une action dirigée contre le gardien d’Au-burn en détention arbitraire fut repoussée. Alors Kemmler fut reconduit une troisième et dernière fois à Buffalo pour pouvoir fixer son exécution à la première semaine d’août. Telles sont les péripéties légales de son affaire.
- Il y a actuellement 5 condamnés à mort dans les cachots de New-York, attendant avec une anxiété facile à comprendre l’issue de tous les débats qui peuvent surgir.
- Peu s’en est fallu que l’expérience de la mort par l’électricité ne fut faite sur un autre condamné nommé Chapleau, mais le gouverneur Hill lui'a fait grâce au moment où l’on apprêtait déjà la dynamo destinée à son exécution.
- Il n’est pas superflu de faire remarquer que la loi établissant les exécutions électriques, renferme un article interdis-sant d’en rendre compte, mais cet article est tellement contraire au génie de la nation américaine, qu’il n’y a pas d’exécution qui ait été commentée avec autant de passion et d’abondance, et dont tous les détails sont destinés à être fixés d’une façon plus précise. Comme nous l’avons dit plus haut l’exécution a eu lieu à 12 heures moins le quart, temps de Paris, et cinq heures plus tard on distribuait le Temps, qui malgré la défense avait eu communication des faits et le racontait à ses lecteurs.
- Dans le courant de cet été un coup de foudre a frappé la salle des machines du palais du gouverneur général de l’Inde anglaise, à Simla, dans l’Hymalaya. Toutes les lampes électriques se sont éteintes et l'édifice s’est trouvé plongé dans l’obscurité la plus profonde. Un des aides mécaniciens indigènes a été foudroyé, mais on a pu le rappeler à la vie.
- Une plaque de mica quf^séparait la ligne de terre de la
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- partie aérienne a été trouvée perforée. Il est incontestable que la catastrophe doit être attribuée à l’insuffisance du paratonnerre.
- Au nombre des inventions américaines signalées dans le dernier courrier, nous avons remarqué un charriot souterrain pour faire communiquer l’électricité d’une station centrale aux locomotives électriques. Le frotteur est un chairiot courant sur deux rails et qui communique par une pince du genre de celles dont se servent les chemins de fer à câbles.
- Le système ne peut se comprendre sans figures plus complètes que la prétendue description accompagnant l’annonce de la patente.
- Le rapporteur de la loi qui établit l’électrocution dans l’État de New-York est M. Elbridge T. Gerry, avocat de cette ville. Ce philantrope est conseil de la Société protectrice des animaux et commodore de la flottille des Yachts de la métropole. II est âgé de 53 ans. Son grand-père fut un des parlementaires de la période révolutionnaire,. Envoyé en France, en 1797, lorsque les relations des États-Unis et du Directoire exécutif s’envenimèrent au point que l’on put croire qu’une guerre allait éclater entre les deux républiques," M. Gerry se montra tellement favorable à une solution pacifique qu’il resta à Paris après le départ de ses deux collègues, et que le président John Adam le r appela par une menace formelle.
- Le D' Abvatts, de Sunderland, a publié dans la Medical Galette une lettre où il expose les résultats de l’électrolyse des tumeurs, à laquelle il applique la méthode adoptée à Paris dans la clinique Henry Giffard.
- Les assertions que nous avons faites il y a deux ans se trouvent confirmées par une nouvelle série d’expériences chimiques. L’auteur donne pour justifier les avantages de la méthode électrolytique les mêmes raisons que nous avons exposées nous-même; une diminution, dans l’hémorragie et l’absence presque absolue de douleur. Il ajoute que la sep-ticémse est presque toujours évitée sans l’intervention d’antiseptiques.
- L’Electrical Engineer de Londres publie deux articles très intéressants sur la soudure électrique. Dans le premier notre confrère montre combien il est avantageux d’avoir un appareil Thomson à bord des navires de guerre. Le second est consacré à montrer que la soudure électrique permet de construire les appareils à froid avec un perfectionnement et un bon marché remarquables.
- On sait que le liquide incongelable circule dans un serpen-
- tin métallique très long, afin de porter à une tiès basse température l’eau ou même l’air d’un espace clos mis en contact avec lui. Ces serpentins ont une longueur de 3 à 400 mètres et sont fabriqués avec des tubes dont la longueur ne dépasse pas 3 à 4 mètres. Us donnent donc lieu à une centaine de soudures qui sont généralement imparfaites et coûtent 70 centimes pièce ; avec les procédés électriques, la soudure est positivement hermétique, et, suivant 1 ’Electrical Ëngineer, elle ne coûte que 10 centimes.
- Le professeur A. Dolbear annonce qu’il a démontré que la fluorescence et la phosphorescence sont d’origine électrique, sans pouvoir en fournir de démonstration positive. Ce savant a pris des tubes phosphorescents de Crookes, les a illuminés avec une machine de Holtz, et les a portés dans un champ magnétique énergique.
- Les phénomènes de phosphorescence ont été subitement paralysés. Ils ont reparu lorsque le circuit aimantant a été interrompu. L’effet était si net, suivant l’auteur, que l’on pourrait ainsi transmettre optiquement des signaux Morse.
- Éclairage Électrique
- M. Cochin a fait approuver par le Conseil municipal de Paris, au nom de la troisième commission, deux demandes en concession d’éclairage électrique sur la rive gauche.
- M. Naze demande une concession s’étendant de l’esplanade des Invalides à la place Walhubert, en passant par la barrière d’Italie.
- La concession demandée par M. Patin embrasse une partie du V* arrondissement. Elle s’étend du boulevard Saint-Michel aux fortifications par l’avenue d’Orléans et les quais
- Il y a nombre d’années, l’abbé Robert a fondé dans le château de la Devèse un hospice-orphelinat possédant une usine hydraulique, et s’adonnant au tissage ainsi qu’au peignage des laines. Ce vénérable ecclésiastique a eu récemment l’idée d’introduire dans cet établissement la lumière électrique, afin de réaliser un grand progrès physique et en même temps une économie notable.
- Cet exemple donné dans le département du Cantal, un des moins instruits de toute la France, n’a point été inutile. En effet, VAuvergnat de Paris nous rend compte dans son numéro du 3 août d’une fête qui a eu lieu à Pierrefort, bourg voisin du château de la Devèse, pour célébrer l’inauguration de la lumière électrique, due à l’init'ative du maire, M. le docteur Rial.
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- M. Andrieux, ancien député, a annoncé sa candidature à la succession de M. Amagat, député de Saint-Flour récemment décédé, par un discours dans lequel il a célébré chaleureusement les bienfaits du nouvel éclairage.
- « C'est vraiment un exemple heureux que donne cette commune, en inaugurant la lumière électrique à 1000 mètres d’altitude dans nos montagnes di l’Auvergne. Vous allez exciter la jalousie, et peut-être l’émulation du chef-lieu du département. La capitale elle-même pourra vous porter envie, car si l'éclairage électrique n'y est point inconnu, il n’y a pas du moins remplacé l’éclairage par le gaz, et comme des vieilles usines prisonnières du matériel qu’il faut amortir avant de le remplacer, Paris est lié pour longtemps par ses installations et ses traités avec les compagnies. »
- Ce n’esf po'nt à cette installation que se bornera l’invasion électrique. Dans tous les coins de l’arrondissement de Saint-Flour vont s’allumer des lampes. Bientôt ce pays arriéré sera le mieux partagé de toute la France, au point de vue du développement de la plus grande industrie du siècle.
- Chaudesaigues est située au sud Je la Tuyère, pittoresque rivière qui parcourt tout l’arrondissement et sème de la force à toutes ses cascades ou le long de ses innombrables affluents.
- Le 24 août prochain, cette ville va inaugurer l’éclairage électrique, dont M. Mary-Renaud, con:urrent de M. Andrieux, vient de lui faire cadeau.
- Grâce peut-être à ces luttes électorales généralement peu favorables à la diffusion des lumières, la ville de Massiac, située à l’autre extrémité de l’arrondissement, compte allumer ses lampes au commencement de septembre.
- M. Durand, le meunier de Massali, a annoncé au banquet de Pierrefort l’intention de consacrer une partie de la force motrice de sa chute d’eau, inutilisée pour son moulin à farine, à réaliser l’éclairage électrique de Srint-Flour.
- Autrefois, on se plaignait des chemins de fer électoraux, mais nous doutons qu’on ait lieu de protester contre l’émulation des candidats ou de leurs amis, quand ils profitent d’un appel au suffrage universel pour inonder leur pays de lumière. Il faudrait être bien ennemi du progrès pour y voir une cause d’annulation des scrutins, car l’introduction du merveilleux fluide dans les montagnes est le moyen le plus efficace que l’on connaisse pour y appeler la richesse et y développer l’intelligence, le transport de la force à distance et y pratiquer sur une grande échelle le mens agitat inolem.
- Aussi applaudirons-nous aux paroles par lesquelles M. Louis Bonnet termine son article :
- Après les villes et les cantons, les communes rurales. En effet, si nous sommes bien renseignés, et nous croyons que nos espérances ne sont pas déçues, Saint-Urcize inaugurera à la fois son éclairage et son télégraphe »
- Cette ville, appartenant encore à l’arrondissement de Saint-Flour, est bâtie sur le Lher, affluent du Bès, à une altitude de 1100 mètres et possède deux belles cascades, qui se-
- ront sans doute utilisées à actionner les turbines. C’est en petit le même problème que l’utilisation des chutes du Niagara, recueille la forcesans nuire à la beauté de la perspective.
- Des essais vont être faits en Belgique avec la nouvelle lampe électrique alimentée par un accumulateur portatif et destinée aux mines. Cette nouvelle lampe est la propriété de la grande compagnie anglaise la Mining and General Electric Lamp C” limitçd, de Londres; son poids, y compris l’accumulateur, est de 1600 à 1800 grammes elle peut brûler 16 heures consécutives.
- La compagnie la garantit pour 4 ans. Les mines d’Anzin viennent d’en faire une très large application. Cette lampe a été présentée lundi dernier à l’Académie des Sciences, nous y reviendrons.
- La Convention nationale américaine de lumière électrique va tenir au mois d’août sa session d’été. Nos confrères se réuniront au Cap May, station balnéaire bien connue de l’Etat de New-Jersey, placée juste au nord de la baie de la Delaware. Ils pourront combiner les distractions du travail avec les plaisirs qu’on peut se procurer au milieu des grandes chaleurs sur une des côtes les plus accidentées de la Nouvelle-Angleterre-. On s’attend à une session particulièrement intéressante.
- Un des sophismes les plus curieux, les plus universellement répandus par les ennemis de l’électricité, c’est de démontrer le danger des appaieils à lumière en constatant que la presque totalité des accidents connus sont arrivés à des employés de stations de lumière. Après avoir fait cette judicieuse remarque. On ajoute invariablement d’un air de commisération profonde :
- « Cependant ces malheureuses victimes connaissaient toutes les précautions à prendre ».
- Oui, bonnes gens, ils les connaissaient parfaitement ces précautions, mais ils ont négligé de les adopter; quelques simples qu’elles fussent ils n’ont pas voulu les prendre. C’est ainsi que les mineurs savent très bien à quoi ils s’exposent en ouvrant leurs lampes, mais ils les ouvrent tout de même, et ils sont frappés d’une façon plus terrible encore que les ouvriers d’électricité, parce qu’ils ne sont pas victimes uniques de leur imprudence.
- En outre, si les électriciens sont à peu près les seuls qui soient frappés, c’est qu’il n’y a qu’eux qui aient besoin de toucher aux fils ; quand le public le fait c’est par distraction ou imprudence impardonnable. Mais jamais la tension n’est assez forte pour franchir une couche d’air sec, quelque mince qu’elle puisse être.
- Voilà le piincipe général, qui ne supporte aucune exception quelconque, et qu’il faut sans cesse avoir devant les yeux.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Télégraphie et Téléphonie
- L’incendie du Bureau central de la Western Union a porté pendant quelques jours le trouble dans toutes les communications télégraphiques de New-York avec toutes les autres parties de l’Amérique et du monde civilisé. Les journaux américains reconnaissent, à ce propos, qu’il est bon que les grandes cités aient toujours au moins deux offices centraux, de manière qu’aucune catastrophe ne puisse paralyser la vie sociale, dont la télégraphie électrique est actuellement une partie essentielle.
- II est bon de faire remarquer à no; amis de l’autre côté de l’Atlantique que notre installation parisienne a toujours possédé l’avantage que l'on recherche actuellement dans la métropole américaine. L’incendie du bureau de la rue de Grenelle n’empêcherait pas le service de marcher d’une manière tout à fait satisfaisante.
- 11 n’est pas superflu de rappeler que le grand sinistre de la Western Union a probablement commencé par une étincelle jaillissant entre deux fils et enflammant un peu de gutta-percha. Aussi ne sommes-nous point étonné de lire dans le numéro du 26 juillet du Western Electrician un long article sur les précautions prises par le directeur de la station de Rochester, où l’on produit l’électricité nécessaire à des lampes à arc du système Brush.
- Deux fonctionnaires de la police de New-Haven (Connecticut) on fait breveter un système d’avertisseur destiné à compléter l’effet des appels téléphoniques. Les candélabres placés dans le voisinage des téléphones municipaux sont pourvus d’un globe transparent, de couleur rouge, caché au-dessous du bec de gaz, de l’arc voltaïque ou de la lampe à incandescence.
- Quand un policeman demande du secours, il fait jouer un électro-aimant qui agit sur un levier, et le globe sort de la cavité qu’il occupe et se place tout autour de la lumière. Il est facile de comprendre qu’un signal aussi apparent active l’arrivée du renfort et déconcerte inévitablement les malfaiteurs.
- Un ingénieur d’Indianopolis vient d’inventer une lanterne électrique pour les locomotives, qui a été adoptée par la Compagnie Oriental Peninsular.
- La lumière permet de distinguer les barrières à 1 mille de distance et les objets plus petits à un 1/2 mille au moins.
- 11 n’est pas inopportun de remarquer que le public n’a point à se féliciter aux Etats-Unis du régime de la liberté télégraphique. En effet, les prix pour la transmission d’un message simple varient depuis 1 fr. 25 jusqu’à 3 francs par message de dix mots, suivant la distance. Il est vrai que les compagnies ne font point payer l’adresse, mais malgré cette largesse que fait aussi l’administration britannioue il n’y a
- pas de pays où la transmission de la pensée soit aussi chère que dans la patrie de Morse.
- Les tribunaux de New-Jersey viennent de rendre un jugement singulier. L’hélice d’un bâteau à vapeur de la ligne Inman s’étant embarrassée dans un câble sous-marin qu’elle a brisée, n’a pu fonctionnel. Le tribunal a accordé une indemnité aux armateurs, et non pas à la compagnie télégraj hique. Cependant le câble placé en vertu d’une loi occupait légitimement sa place, et nul n’avait le droit de le détruire.
- Ce jugement mérite d’être rapproché d’un autre qui vient d’intervenir entre la Compagnie Westinghouse et M. de Fer-ranti.
- La demande de MM. Westinghouse était postérieure à la prise de caveat par M. de Ferranti, mais antérieure à la date du sceau de sa patente. Le juge américain a déclaré que M. Westinghouse serait titulaire du brevet américain. 11 s’est basé pour rendre cet arrêt sur ce fait que la patente anglaise n’a d’existence légale qu'à partir du jour où cette formalité a été obtenue, et nous croyons qu’il est bon d’attirer l’attention de nos lecteurs sur une décision aussi curieuse que peu conforme à nos idées européennes de justice distributive.
- D’après VElectrical Engineer de New-York, il y a dans cette ville une quarantaine de cabs qui, au lieu d’être traînés par des chevaux, ce sont par des dynamos actionnées par des accumulateurs. Le succès de ces véhicules aurait été si grand, qu’on est entrain de constituer dans cette ville industrieuse une compagnie des petite voitures électriques.
- M. Oscar Pœhlmann, de Nuremberg, augmente la portée et la puissance de l’audition téléphonique en renfonçant dans le conducteur les ondulations du courant. Il intercale dans ce but un relais microphonique dans le circuit qui contient le téléphone; le disque de ce relais porte d’un côté un léger contact en regard d’un électro-aimant, de l’autre côté un microphone.
- L'électro-aimant fait vibrer le disque au moyen des ondulations du courant et par cela même le microphone entre en action.
- Le brevet contient, dit la Revue Industrielle, la particularité suivante :
- Le relais microphonique est dans un espace vide d’air ou dans lequel l’air est raréfié, la suppression de l’atmosphère diminue la résistance que le disque a à vaincre, ses vibrations sont facilitées et amplifiées, et les ondulations du courant dans le conducteur sont renfoncées.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris. ji, boulevard des Italiens
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- XII» ANNÉE (TOME XXXVII) SAMEDI 23 AOUT 1890
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- SOMMAIRE. — Tramway électrique, système Lineff; P.-H. Ledeboer. — Sur la répartition du courant dans les réseaux de distribution; J. Herzog et L. Stark. — Nouvelles formes de lampes à incandescence; A. Larnaude. — Des procédés indirectes dans les sciences physiques; C. Decharme. — Chronique et revue de la presse industrielle : Compteurs Siemens et Halske. — Ampèremètre Garver Weston.— Sur la position la plus favorable d’une station centrale destinée à alimenter un réseau déterminé, par le D' A. Fœppl. — Sur les courants telluriques et l’activité du cratère du Vésuve pendant l’éclipse de soleil du 17 juin 1890, par M, L. Palmieri. — Appareil de déplacement automatique du contrepoids de la machine Morse destinée à essayer les matériaux, par le prince Andrej Gagarine. — Sur la foice éle«.tromotrice entre le verre et les amalgames, par G. Meyer. — Variétés : Le baromètrographe de la tour Saint-Jacques. — Faits divers.
- TRAMWAY ÉLECTRIQUE
- SYSTÈME LINEFF
- De nombreuses solutions ont été proposées pour adapter la traction électrique aux voitures de tramways circulant à l’intérieur des grandes villes. Jusqu’ici aucune n’a été complètement satisfaisante.
- La première idée qui se présente à l’esprit est d’emprunter l’énergie électrique à des accumulateurs. Ce mode de traction peut donner de bons résultats ; le tramcar circule sur la voie comme les voitures ordinaires ; le moteur est indépendant de la voie. L’exemple du tramway de la Madeleine à Levallois-Perret suffit d’ailleurs pour montrer que ce sytème ne laisse rien à désirer par rapport à la régularité du service. D’après les études que M. Paul Gadot a publiées dernièrement dans ce journal, on obtient en même temps une économie sur la traction animale, du moins pour ce qui concerne Paris. Le point faible de ce système, c’est que cette économie n’est pas bien considérable et que, là où la traction animale ne coûte pas très cher, l’économie cherchée peut facilement se traduire par une surcharge de dépenses.
- Le système de traction par accumulateurs présente, on le sait, un sérieux inconvénient. Le
- poids des accumulateurs augmente dans une proportion considérable le poids de la voiture et par conséquent l’énergie nécessaire à la traction, ce qui constitue un défaut plus grave que le mode de transformation de l’énergie à l’aide des accumulateurs qui peut être par lui-même suffisamment économique.
- En raison du poids mort considérable du tram-car portant sa provision d’énergie, il faut, pour le mouvoir, une puissance notablement plus considérable que ne l’exigerait le poids d’une voiture ordinaire. Cela n’empêche.pas que dans certains cas les accumulateurs peuvent donner de bons résultats, mais on constate que jusqu’à présent ce mode de traction n’a pas fait de très grands progrès.
- Une autre manière d’actionner électriquement les moteurs des tramcars consiste à prendre le courant d’un conducteur en communication avec la source d’énergie, la station centrale. Le moyen le plus simple est alors d’employer un conducteur aérien et de se servir des rails pour le retour du courant. Ce système a fait en Amérique, dans ces deux ou trois dernières années, des progrès inouis, et il n'existe guère aux Etats-Unis de ville de quelque importance n’ayant son tramway électrique. On se sert de ce procédé même dans des rues très encombrées.
- En Europe, ce système jusqu’ici très peu répandu
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- n’a pas encore fait son apparition dans les villes ; on a, paraît-il, une crainte bien injustifiée de ces conducteurs aériens. Toutefois l’application en paraît assez difficile dans de très grandes villes, et là on est obligé de chercher d’autres solutions.
- Pour se débarrasser des conducteurs aériens, on a proposé de ménager au centre de la voie un
- caniveau contenant le conducteur principal en cuivre nu. Une pièce métallique descendant de la voiture par l’ouverture du caniveau jusqu’au conducteur nu établit le contact. C’est cette ouverture qui est ici lepoint faible, car, quoi qu’on fasse, l’eau et la boue y pénétrent toujours et on conçoit qu’il est difficile de maintenir un tel système en bon état de fonctionnement et surtout d’isolement,
- Fig. i et 2. — Tramway élect ique système Lineff, aspect de la voie (coupe et plar.).
- lorsqu’il s’agit de voies ordinaires accessibles à tout le monde. On peut toutefois se passer de caniveau et prendre le courant de la voie même, mais cette solution nécessite un dispositif assez compliqué. 11 faut, en effet, que le conducteur amenant le courant ne soit actif que sous la voiture pour éviter les accidents provenant des secousses ; il faut en outre que l’isolement de la ligne soit convenable. Plusieurs brevets ont été pris pour arriver à ce But, mais à notre connaissance aucun de ces projets n’est entré dans la période industrielle : nous citerons notamment les systèmes de M. Smith et de M. Pollack.
- Le système de M. Lineff présente maintenant
- une solution qui paraît, au premier abord,très praticable : telle est du moins l’opinion de M. Kapp, qui a expérimenté le système et le juge actuellement mûr pour l’exploitation.
- Voici les principales particularités du dispositif imaginé par M. Lineff.
- Entre les deux rails du tramway est disposé un troisième rail au niveau de la voie et faisant à peine saillie ; ce rail peut être posé juste au milieu entre les deux autres comme dans les figures i et 2, ou bien près d’un des rails, comme cela est indiqué dans les autres figures ; ce détail a, on le comprend facilement, peu d’importance.
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- C’est dans l’arrangement du troisième rail, destiné à amener le courant électrique, que consiste la particularité du système.
- Ce rail est double, comme l’indiquent les figures 3, 4 et 5 ; il est formé par des bouts d’un mètre de longueur environ, isolés les uns des
- autres. Le rail le plus gros A '(fig. 4 et 5) arrive jusqu’au niveau du sol; l’autre B, plus petit, est complètement enterré ; ils sont reliés ensemble par des boulons en laiton C, ce qui établit entre eux un contact électrique, mais empêche la communication magnétique. Les figures 3 et 4 com-
- a3
- El
- Bt n s Bs
- Fig. 3. — Dispositif des conducteurs magnétiques
- n.
- montrent la dispositton de ces rails vus en plan. La figure théorique 3 indique le but dans lequel cet arrangement a été pris. On voit sur la figure 5 une coupe des rails.
- Pour faire arriver le courant électrique dans le moteur du tramcar, il faut que le rail A se trouve en contact avec le conducteur principal, parcouru par le courant de la dynamo de la station centrale. Ce conducteur principal GG (fig. 5), en cuivre nu, repose dans des pièces en terre T de forme spéciale ; on peut donner au conducteur des formes différentes : dans la figure 5 il se compose de deux câbles ou tringles.
- Pour établir le contact entre le rail A et le conducteur GG, on se sert d’une bande de fer galvanisé F (fig. 3, 5 et 8) qui., étant soulevée, touche les bords inférieurs des rails A et B, et assure ainsi la communication électrique.
- Dans la figure 8 on voit la bande soulevée au milieu et reposant vers les extrémités sur le conducteur principal en cuivre. Comme le rail A est
- posé de bouts de 1 mètre de longueur, il n’y a jamais qu’un certain nombre de ces bouts qui se trouve au potentiel du conducteur principal.
- L’arrangement permettant d'obtenir que la bande métallique F se soulève lorsque la voiture passe au dessus fonctionne de la manière suivante : La voiture porte avec elle un électro-aimant dont les pôles N S, figure 3, sont très rapprochés du rail A. On obtiendra donc une distribution du magnétisme, comme cela est indiqué sur la figure 3 où le magnétisme nord est représenté par des hachures. La bande F, qui est en fer, se trouve donc soumise à l’influence d’un champ magnétique, elle est attirée et viendra se coller contre la partie inférieure des rails A et B (fig. 3 et 5). On voit ici l’utilité du rail B, dont le magnétisme induit contribue dans une forte proportion à augmenter l’action de la bande A. Pour que la bande ne soit pas rendue adhérente aux rails par le magnétisme rémanent, on l’a galvanisée; ce moyen rappelle les morceaux de papier que l’on colle sur
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- Fig. 4. — Rails magnétiques (plan)
- les électro-aimants de certains appareils de physique et de télégraphie.
- L’électro-aimant est la partie essentielle du système; il est monté sur un petit chariot indépendant de la voiture (fig. 6 et 7); deux roues roulent sur le conducteur spécial et établissent le contact électrique; la troisième roue, d’un diamètre beaucoup plus petit que celui des roues du tramcar, glisse sur les rails du tramway. Pour donner du jeu à ce chariot et pour assurer dans toutes les
- conditions un contact intime entre les roues D et le rail A, on a pourvu ce petit chariot de deux pignons H, qui jouent librement dans des tourillons aménagés dans la charpente du tramcar.
- Dans ces conditions la voiture peut dérailler sans interrompre pour cela la communication entre le conducteur principal et le moteur.
- Les figures 8 et 9 montrent une autre disposition de l’électro-aimant. Ici la troisième roue est supprimée et remplacée par des pièces en fer J J*
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- qui assujettissent I'électro-aimant au bâti de la voiture. Les tourillons H W assurent toujours un jeu
- . Fig. 5. — Coupe du système de conducteurs
- suffisant pour que les pièces polaires E E, E' E' se trouvent le plus près possible du rail A. La forme
- de I'électro-aimant est aussi un peu différente de celle des figures 6 et 7, mais ces détails n’ont pas une importance bien considérable, et c’est la pratique qui montrera quel est le dispositif le plus avantageux.
- L’électro-aimant est parcouru directement par le courant principal, mais, comme sa résistanceest considérable, il n’absorbe qu’une faible portion du courant de la voiture. On a disposé en outre
- Electro-aimant et chariot
- un accumulateur permettant d’actionner I’électro-aimant dans le cas où par suite d’un accident quelconque, la bande métallique serait retombée sur le conducteur en cuivre, ce qui couperait la communication électrique entre le moteur de la voiture et le conducteur principal. L’accumulateur permettrait alors de soulever la bande conductrice et de rétablir la communication ; l’élec-tro-aimant est pourvu à cet effet d’un autre enroulement à gros fil.
- Fig. 6. — Electre-aimant monté sur un chariot indépendant
- Ce système peut être également adopté à un croisement de voies ou à un changement de ligne; l’inventeur a imaginé à ce sujet plusieurs
- dispositions, mais dont la description nous entraînerait plus loin.
- Pour se faire une opinion sur les mérites de ce
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- système, nous ne pouvons mieux faire que de citer le rapport récent de M. Gisbert Kapp.
- Voici les parties essentielles de ce document.
- Rapport de M. Gisbert Kapp, membre de la Société des Ingénieurs électriciens, sur le conducteur magnétique de M. Lineff, pour tramways électriques,
- établi au dépôt de la « West Metropolitan Tramway Company », à Chiswick.
- Le caractère principal de ce nouveau système consiste dans l’emploi d’un conducteur placé dans une conduite complètement fermée. On supprime ainsi toute ouverture sur la voie, pour établir la
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- Fig. S et 9. — Electro-aimant disposé sous la voilure
- communication entre les dynamos de la station et le moteur de la voiture.
- La communication s’établit au moyen de courts tronçons de rails, isolés, et placés entre les rails ordinaires de la voie, parallèlement à ceux-ci, et d’un conducteur continu placé au dessous des rails isolés, dans une conduite formée de matières isolantes. Ce conducteur se compose d’un câble ou d’une tige de cuivre sur laquelle on a placé une bande en fer galvanisé. On a ménagé un petit intervalle entre la surface supérieure de la bande de fer et la surface inlérieure du rail isolé,
- de sorte que ce dernier n’est pas en communication avec les dynamos tant que cet intervalle est maintenu, ce qui a lieu dans toutes les parties de la voie qui ne sont pas occupées par les voitures.
- Cette disposition n’offre d’ailleurs aucun danger : on peut marcher sur le rail isolé et ie toucher sans avoir à craindre aucune secousse. Ce n’est que sous la voiture que la communication se produit. Deux ou trois tronçons du rail isolé viennent au contact du conducteur souterrain et se chargent au même potentiel. Le contact s’obtient
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- à l’aide d’une attraction magnétique ; la bande de fer est alors soulevée et s’applique contre la face inférieure des tronçons du rail isolé, qui font corps avec le conducteur. Rien de plus facile que d’amener dans ces conditions, au moyen de roues de contact, le courant dans le moteur de la voiture. Le circuit de retour est formé, comme d'ordinaire, par les rails et le sol.
- Quand la voiture s’avance, le câble de fer retombe à l’arrière et est soulevé à l’avant, de sorte qu’il y a toujours communication entre la voiture et la station pendant toute la durée du voyage; en même temps la voie, tant devant que derrière, ne conserve aucune charge électrique. Le conducteur est soulevé au moyen d’un électro-aimant placé sous la voiture, qui est actionné par le courant fourni par le conducteur lui-même. Mais on peut aussi produire ce courant au moyen d’un accumulateur placé dans la voiture, ce qui permettrait de soulever le conducteur dans le cas où un accident arriverait.
- La voiture employée, qui portait 20 personnes, plus le conducteur et le mécanicien, pesait, avec le moteur de 4 chevaux, l’engrenage, le frein électrique et les autres accessoires, près de 2 tonnes, sans compter le poids des voyageurs.
- Le but que je me suis proposé, quand j’ai fait ces essais, était de m’assurer si le système Lineff, à l’état actuel, est d’un usage pratique.
- 11 faut pour répondre à cette question, considérer trois points : la sûreté des voyageurs, l’efficacité du système et l’économie de l’exploitation.
- Nous allons examiner chacune de ces questions.
- Sûreté du public.
- Une distance de 3 mètres suffit pour arrêter complètement une voiture lancée à toute vitesse. Cette rapidité d’arrêt est complètement suffisante pour parer à tous les accidents qui peuvent survenir.
- Mais il y a encore la question de savoir s’il n’y a pas de danger de recevoir des secouses quand on se tient sur le rail isolé.
- La longueur d’une voiture ordinaire est d’environ 7 mètres : c’est-à-dire qu’on ne peut s’avancer à plus de 3,5 mètres du centre delà voiture. Or toutes mes expériences m’ont porté à conclure que la zone électrisée du rail isolé peut, à quelque vitesse que ce soit, être réduite à 3 mètres en avant et en arrière du milieu de la voiture. En
- outre de la partie extérieure du rail, qui est complètement déchargée, il y a encore sous la voiture, et à chaque extrémité, une zone de 60 centimètres, où aucun courant ne se fait plus sentir. 11 n’y a donc aucun danger, pour les personnes ou pour les animaux, de recevoir des secousses.
- La prise de contact sur le rail est disposée de façon à éviter complètement la formation des étincelles.
- Efficacité du système.
- L’appareil qui sert à relever le conducteur fonctionne très bien, d’après mes expériences, tant dans les sections droites de la voie que dans les embranchements et dans les courbes. J’ai déjà dit que, par un surcroît de précaution, chaque voiture était munie d’un accumulateur destiné à actionner l’électro-aimant. 11 n’y a donc pas à craindre qu’une voiture arrête et obstrue la voie.
- Économie de l’exploitation.
- Si l’on compare ce système à celui de tramways mus par une ligne aérienne, on constate que le système Lineff demande en plus 1/2 ou 3/4 de cheval. Mais, comme les lignes aériennes ne peuvent être employées dans une ville, la comparaison doit porter sur des systèmes à ligne souterraine ou des voitures mues par des batteries secondaires. Pour le premier système, il n’y a aucune différence sensible d’énergie, avec le système Lineff. Dans les voitures actionnées par des accumulateurs il faut une force bien plus grande qu’avec les voitures du système Lineff, pour la simple raison que, outre le poids de la voiture même, du moteur et des passagers, il faut encore tenir compte du poids des batteries. Avec le système Lineff, une force de 7 1/2 chevaux suffit pour faire marcher une voiture degrandes dimensions a une vitesse de 10 kilomètres à l’heure. 11 faudrait, pour faire march;r la même voiture avec des accumulateurs, une force de 12 chevaux, car le poids ajouté est considérable et atteint environ 3 à 4 tonnes. En tenant compte de la force que l’on perd quand on charge ou quand on décharge les batteries, j’ai trouvé qu’il fallait dépenser à peu près une force double de celle que l’on emploierait avec le système Lineff.
- Nouveauté du système.
- Bien que l’on se soit déjà servi de l’attraction
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- magnétique pour établir le contact entre le conducteur principal et des tronçons de rails placés à la surface du sol, il n’en est pas moins vrai que l’idée d’un conducteur magnétique continu et formant une ligne sans interruption est entièrement neuve, et particulièrement simple. L’arrangement des rails magnétiques est également nouveau, et réalise une économie considérable dans l’énergie nécessaire pour soulever le conducteur magnétique.
- C’est cette partie de l’invention que l’auteur a travaillée avec le plus de soins, et le succès est venu couronner ses efforts, malgré la circonstance défavorable d’être obligé d’adapter un tel système à des routes ordinaires.
- A la surface du sol on n’a qu’une seule rangée de rails, dont chaque extrémité devient tour à tour pôle nord et pôle sud. Cette idée est également nouvelle, et devrait faire accepter ce système, de préférence aux autres, qui tous exigent deux rangées de rails.
- La disposition du rail souterrain, qui agit comme s’il était à la surface du sol sous l’influence directe du pôle de l’aimant, est une invention ingénieuse et des plus utiles.
- Nous avons essayé la résistance, mécanique du conduit magnétique et de la ligne, en faisant passer dessus un rouleau à vapeur destiné à empierrer les routes. La ligne n’a nullement été endommagée, à aucun point de vue, et je considère ce résultat comme hautement satisfaisant.
- Le résultat général de mes observations est que maintenant le système Lineff, à conduit magnétique fermé, est excellent et en état d’être mis en pratique.
- APPENDICE AU RAPPORT DE M. KAPP
- Les expériences sur lesquelles est fondé le précédent rapport ont été faites les 29 et 30 mai, les 3, 10 et 11 juin 1890.
- Examinons les différentes questions qui se sont présentées, et dans l’ordre qu'elles occupent dans le rapport. •
- Sûreté du public.
- J’ai mesuré letendue électrisée du rail isolé de la façon suivante. J’ai séparé l’extrémité positive du conducteur alimentant les lampes de la voiture du pôle positif de la batterie, et je l’ai reliée à un
- conducteur flexible se terminant par un contact, ou un balai métallique ; j’ai fixé ce contact à une tige de bois mobile, permettant d’établir la communication à une distance quelconque du milieu de la voiture.
- Quand le contact communiquait avec une partie chargée du rail, les lampes s’allumaient. Si au contraire le rail était complètement déchargé, les lampes restaient éteintes.
- J’ai multiplié les expériences, et, en mettant le contact à différentes distances du centre de la voiture, j’ai obtenu des résultats très satisfaisants.
- J’ai trouvé que la longueur de la partie chargée du rail n’est pas constante. Cette variation peut être attribuée à l’épaisseur de la tige de fer, qui n’est pas la même sur tout le parcours, ou bien à l’épaisseur du revêtement de zinc, qui, s’il est trop mince, empêche le conducteur de retomber immédiatement.
- J’ai vu de plus que, si le contact entre le balai et le rail électrisé ne durait qu'une fraction de seconde, les résultats obtenus n’étaient pas très certains dans ce cas, en effet, le fil des lampes n’avait pas le temps de s’échauffer assez pour être visible. C’est pourquoi, dans les expériences suivantes, j’ai remplacé les lampes par une sonnerie.
- La sensibilité de l’appareil était ainsi augmentée, et des contacts d’une durée assez courte pour ne pas porter à l’incandescence le fil des lampes, étaient néanmoins indiqués très distinctement.
- Le tableau suivant contient les résultats obtenus cà différentes vitesses et sur une portion de ligne longue de 24 mètres.
- Distance
- du centre de la voiture mètres
- 2,55
- 2,78
- 2,85
- 3,00
- 3,15
- 3,3°
- Vitesse
- kilomètres à l'heure i>6 ’ 5 10
- actif. actif. actif
- non actif. non actif. non actif.
- Reste la question de savoir si le courant, en passant dans le conducteur de fer, n’y développe pas de courants induits à une distance supérieure à 3 mètres, en avant ou en arrière de la voiture. S’il en était ainsi, il y aurait un réel danger poulies personnes qui passeraient sur la voie. J’ai fait plusieurs expériences au moyen d’un court circuit faisant communiquer le rail avec le sol, et nulle part je n’ai trouvé trace de courant, soit à l’avant
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- soit à l’arrière de la voiture, pendant la marche ou pendant les arrêts.
- J’ai aussi examiné la question de savoir s’il était possible de faire passer le courant du rail dans l’appareil moteur sans produire d’étincelles, qui pourraient effrayer les chevaux.
- Dans le premier projet le contact était établi au moyen des roues qui supportaient l’électro-aimant, et quand la voie était sèche et propre ou bien humide et sale il n’y avait pas trace d’étincelles, mais dans le cas où la ligne était sèche et couverte de sable sec ou de gravier il se produisait des étincelles. Pour remédier à ce défaut, j’ai conseillé à M. Lineff d’obtenir les contacts au moyen de balais métalliques. M. Lineff a suivi mon conseil, et maintenant il ne se produit plus aucune étincelle, quel que soit l’état de la voie.
- Efficacité du service.
- L’efficacité du service dépend de la force employée pour actionner la voiture, et de la possibilité qu’il y a à maintenir la ligne en bon état.
- Abstraction faite de la force dépensée par les appareils destinés à faire passer le courant dans le moteur, il n’y a pas de raison pour que l’appareil Lineff demande plus oü moins de force que les autres systèmes, si les voitures ont le même poids, et si elles marchent avec la même vitesse. 11 me reste à chercher l’énergie dépensée par les appareils qui recueillent le courant, et les pertes qui peuvent se produire dans le sol et à la surface.
- 11 y a trois questions à ^considérer :
- i° Imperfection du contact entre le rail magnétique et les roues de l’électro-aimant. — J’ai calculé la différence de potentiel qui existe entre le rail magnétique et le pôle de l’appareil quand un courant de 11 ampères passe dans le conducteur. La perte de force électromotrice varie avec l’état de la voie. Quand la ligne est humide, mais propre, la perte est de 0,3 de volt. Elle est de 0,7 quand la ligne est sèche et propre, et de 2,7 quand la ligne est souillée de boue, de crottin de cheval, de sable et de gravier. Mais ces expériences ont été faites avant, le perfectionnement que nous avons indiqué; maintenant que le contact est mieux fait la perte peut être regardée comme insignifiante.
- 20 Energie nécessaire à actionner l’électro-aimant. — La résistance des deux bobines de l’aimant et
- celle d’une troisième bobine auxiliaire est de 220 ohms, et la tension du courant est 530 volts.
- 230
- La force absorbée dans les 3 bobines est-donc —-
- 220
- X230 = 240 watts. 160 watts sont employés par l’aimant, et 80 par la bobine extérieure. On peut économiser 1er» 80 watts en enroulant un fil plus fin sur les deux bobines de l’aimant. L’énergie dépensée à soulever le conducteur n’est donc que de 160 watts.
- J’avais déjà auparavant essayé l’aimant, et trouvé qu’il suffisait d’une énergie de 60 watts pour soulever le conducteur; mais pour être absolument sûr de toujours conserver le circuit, il faut une force de 160 watts. Pendant toute la durée de mes expériences, il n’y a eu aucune difficulté à maintenir la communication.
- 3° Force employée à mouvoir l’électro-aimant. — Pour mesurer cette force, j’ai pris l'électro- aimant seul, et je l’ai fait tirer sur la ligne. Une balance à ressort était insérée dans le câble. La résistance était de 9 kilogrammes quand le courant ne passait pas dans le fil de l’électro-aimant. Elle était de 12 kilogrammes quand le courant passait. Avec une vitesse de 10 kilomètres à l’hëure, ceci représente une dépense d’environ un demi-cheval.
- 11 serait à désirer que cette perte de force fût réduite autant que possible.
- On peut arriver à ce résultat, soit en employant des roues plus grandes et des coussinets d’essieu perfectionnés, soit en suspendant l’électro-aimant à la voiture de façon qu’une partie de son poids soit supportée par celle-ci.
- On a installé à l'usine un modèle grandeur naturelle du rail magnétique, avec un embranchement. L’expérience a très bien réussi.
- L’appareil a bien marché et l’on a pu sans inconvénient conserver le circuit, soit dans la ligne principale, soit dans l’embranchement.
- Economie de Vexploitation.
- 11 me faut maintenant examiner les pertes occasionnées par les fuites qui se produisent soit dans le sol, soit à la surface de la voie.
- Les premières sont absolument indépendantes du nombre des voitures en marche et surviennent sur toute la longueur de la ligne.
- Les dernières dépendent du nombre des voitures qui sont sur la voie, car la perte se produit
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- dans les trois ou quatre tronçons du rail qui se trouvent sous la voiture. J’ai mesuré la résistance des matières isolantes par deux méthodes, d’abord par la méthode du pont (48 piles Leclanché, pont, modèle des postes, galvanomètre à miroir), et aussi en faisant passer dans un galvanomètre le courant provenant des fuites.
- Les résultats obtenus par chaque méthode concordaient parfaitement ; mais la puissance isolante variait beaucoup suivanl la température. La plus grande résistance enregistrée par le voltmètre fut de 5 400 ohms, la plus basse de 3550 ohms, avec un courant à 230 volts passant dans le conducteur.
- Pour maintenir en bon état le conducteur, je crois de la plus grande nécessité d augmenter la résistance de l’isolateur.
- Quant à la détermination de la quantité de force perdue ainsi par les fuites, je me suis borné à inscrire les chiffres comme je les ai trouvés, sans m’occuper des perfectionnements possibles à apporter dans l’isolement du conducteur.
- D’après ces chiffres, la résistance moyenne serait de 4 473 ohms. Comme la ligne a 220 pieds de longueur, la résistance par mille est de 186 ohms, Si l’on suppose au courantune tension de300 volts, le courant provenant, des fuites sera de 1,61 ampère et la force perdue sera par conséquent de 482 watts, ou environ deux tiers de cheval. Cette perte en elle-même n’est pas importante ; eile est parfaitement négligeable si on la compare à la force employée pour mouvoir les voitures.
- II se produit en outre des fuites à la surface du sol. Au moyen d’un voltmètre, j’ai trouvé pour la résistance isolante de trois tronçons du rail magnétique les résultats suivants :
- Si la ligne est propre et humide, 4 183 ohms;
- Si la ligne est très mouillée et couverte de boue et de crottin de cheval, 980 ohms.
- Prenant 2000 ohms comme résistance moyenne, j’ai trouvé qu’avec un courant de 300 volts, la perte de lorce, occasionnée par les fuites qui se produisent à la surface du sol est d’environ 43 watts par voiture, ce qui est négligeable.
- Quant à la question de savoir s’il est possible de maintenir la voie en bon état de conservation, malgré l'usure que doit produire une circulation considérable, je suis d’avis que l’on no peut y répondre qu’avec le temps. Du reste, j’ai fait plusieurs expériences pour éprouver la solidité de la ligne et la force de son isolation.
- J’ai déjà dit plus haut que pendant mes expériences la résistance variait entre 5400 et 3330 ohms. La résistance d’isolement moyenne de 4475 ohms pour 73 mètres, ou bien de 115 ohms par kilomètre ne serait pas trop faible, si l’on n’avait à tenir compte que des fuites qui peuvent se produire, mais l'expérience montre que si la force isolante d’une ligne est tout d’abord faible, il est probable qu’elle s’affaiblira encore avec le temps ; aussi je crois nécessaire de perfectionner l’isolement de la ligne.
- Ce perfectionnement peut s’obtenir, ou en changeant la forme et la disposition des supports de faïence du conducteur, ou bien en faisant passer un courant d’air sec dans le conduit. 11 faut pour cela établir un ventilateur, mais les dépenses seraient insignifiantes en comparaison des avantages qu’apporterait un isolement parfait.
- J’ai éprouvé la résistance mécanique du conduit fermé en faisant passer sur la ligne un rouleau à vapeur en tous sens. Comme le rail magnétique est légèrement plus élevé que les rails ordinaires, et qu’il dépasse le pavé, tout le poids d’une des roues motrices du rouleau (poids que j’estime d’environ 5 tonnes) était supporté par le rail magnétique. Le rouleau a passé dans tous les sens sur la voie et à plusieurs reprises, cependant aucun accident n’est survenu ni dans le rail ni dans le conduit de bitume. 11 aurait pu cependant se produire des fissures, invisibles à l’oeil nu, sous l’influence d’un poids aussi considérable.
- L’humidité aurait pu dès lors s’introduire dans le canal et diminuer la résistance d’isolement. 11 fallait s’en assurer. Pour cela je fis arroser la voie, mais comme la pluie survint, je fis cesser le travail. La pluie tomba durant le reste de la journée, toute la nuit et encore l’après-midi du jour suivant. Au bout de ce temps je fis essayer l’isolement de la ligne.
- Le résultat fut 340033800 ohms. Avant d’avoir fait passer le rouleau j’avais trouvé 3 400 ohms. S’il s’était produit une fissure dans le bitume, le deuxième essai aurait été très différent du premier, car l’hurnidité, pendant les 26 heures qui séparaient les deux expériences, se serait introduite dans le circuit et aurait diminué l’isolement.
- Puisque la deuxième épreuve a donné un résultat semblable, sinon meilleur que la première, il est de toute évidence qu’il n’est arrivé aucun
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- accident à la ligne pendant les essais, et le résultat I obtenu peut être regardé comme des plus satisfaisants.
- On voit que les conclusions de M. Kapp sont très favorables et que ce système permettrait probablement de résoudre la question si délicate de la traction ékctrique dans les grandes villes.
- On pourrait, à notre avis, l’utiliser avec avantage dans un système où l’on se servirait de conducteurs aériens, partout où ils seraient possibles et du système de M. Linefif dans les rues très fréquentées.
- P.-H. Ledeboer.
- SUR LA RÉPARTITION DU COURANT
- DANS LES RÉSEAUX DE DISTRIBUTION
- Dans un article antérieur (J) nous avons fait connaître une méthode de calcul de la répartition du courant dans les systèmes de distribution en
- Fig. i
- forme de réseaux, la méthode du sectionnement, qui consiste essentiellement dans les opérations suivantes.
- Le réseau (fîg. i) est supposé coupé à des points de jonction (lig. 2) choisis de telle façon que le réseau se trouve divisé en un certain nombre de circuits ouverts, mais restant en communication
- I directement ou indirectement, avec une prise de courant. On prend comme inconnues xu x2, x3,... les courants aboutissant aux points de rupture, et l’on établit pour chacun de ces points une équa-
- tion qui doit exprimer l’égalité entre les chutes de potentiel d’un point quelconque du réseau à ce point d’intersection, en réunissant ces deux points par deux routes différentes. Ainsi, par exemple, pour x, :
- (il + h + »3 + ù — *4) r\ + (»4 + x* + Xi — x3' ru + (A + — *3) 's T *4 rO = (1 -, — xi) r 12.
- On obtient de cette manière autant d’équations du premier degré que l’on a choisi de points d’intersection ou d’inconnues, de sorte que le problème peut être complètement résolu.
- La construction des n équations linéaires qui représentent la répartition du courant dans un réseau de distribution montre que les coefficients des inconnues sont exclusivement constitués par des fonctions linéaires des résistances des conducteurs. Les termes constants sont formés par les sommes de produits de courants connus et de fonctions linéaires des résistances. En désignant
- les coefficients des inconnues par (#1,1)..................
- (au,u), et ceux des courants d’utilisation par
- (n,i).....(/'«,«), ces équations affectent les formes
- générales suivantes :
- (rtM)Xl-K<71,3)Xa-H<71,",)X3+. . .=*(7'l,t)fl4-(n,s)<i-|-. ..
- (<7î,l Wl i- (a->fi)X2 + (<1-2,3)X3 + . . . = (/'2,l)71 + (>V,ï)/2 + . . .
- (7731ÔX| + (<73,2)X2-H(73.3)x:i+ . . .—(/?,l)/'t /2 + . . .
- P) La Lumière Électrique, t. XXXVI, p. asi.
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- 35:
- D'où il suit pour xx :
- Xl = [(/'2,l)Ù+(<'2.2)/2 + |[()'3,l)/'H 0'3,2)»'ï +
- J,(<7;,2),(<71,3),... ,],(<72,2„(<72.3),... j,(l73,2\(rt3,3),. . .
- (<71,l)(<71,2)(<7l,3)...
- (<7‘!,l)(<ï2,2K<72,3)...
- (<73,l)('«,2)(<73,3)...
- et d’une manière analogue pour les autres inconnues, On voit que le dénominateur, qui est le même pour toutes les inconnues, ne dépend que des résistances et de la configuration du réseau, tandis que le numérateur peut être décomposé, d’après une loi connue sur les déterminants, en une somme de déterminants :
- (n,0,(771,2), (ai,3',... 1 (n,s),(<n,3),(fli,3),...
- (7'2,l), 072,1), (772,3),. .. + 72 (Z^,,(<72,2),072,3),...
- Cela signifie que le courant xx peut être regardé comme la somme des courants que l’on obtiendrait en intercalant l’un après l’autre les circuits d’utilisation iu i2,.... Ce théorème, que l’on peut appeler le théorème de la superposition des courants d’utilisation, peut être exprimé ainsi :
- Le courant engendré dans une partie d’un réseau par l’intercalation simultanée de plusieurs circuits d'utilisation est égal à la somme des courants obtenus par l’adjonction successive de ces circuits.
- L’exactitude de ce théorème peut, du reste, être démontrée directement au moyen du théorème de la superposition des forces électromotrices dans un réseau, en remplaçant chaque circuit de résistance r et avec un courant i par une force contre électromotrice e — E — E ri, étant la force électromotrice de la source.
- La signification unilatérale de ces deux théorèmes est exprimée par le caractère linéaire des des équations.
- Ce principe précédemment exposé de la superposition des courants n’offre pas seulement un intérêt purement théorique, mais forme aussi une méthode utile pour la résolution de beaucoup de problèmes que fait naître le développement d’un réseau de distribution.
- Lorsqu’on établit le projet d’une distribution un peu considérable, on adopte dans la plupart des cas un réseau correspondant à la répartition probable des consommationsdelumièreetd’éner-gie. Déjà pendant l’exécution il se produit souvent des modifications essentiellement différentes des premières données. Pendant la période d’exploitation on rencontre, selon les besoins de la
- saison, dans la grandeur et la répartitiondu courant d’utilisation des fluctuations plus ou moins complètement prévues. II n’est pas besoin d’insister sur l’intérêt pratique considérable que comporte la mise en évidence de l’influence de ces changements sur les conditions de l’exploitation. Si l’on voulait, pour chaque cas, établir un nombre correspondant de nouvelles équations, cette méthode serait trop longue. Il vaut mieux employer le procédé suivant, qui permet d’établir un schéma graphique préliminaire sur lequel on peut lire les résultats désirés sans calcul ultérieur.
- Supposons que nous ayons a notre disposition
- Fig. 3
- un courant d’une unité convenablement choisie, par exemple de i, io, ioo, ou iooo ampères, et que nous le fassions passer successivement par tous les points de jonction. On pourra établir autant de systèmes d’équations qu’il y a de points de jonction, et déterminer ainsi la répartition du courant en chaque point. Cette détermination n’est pas aussi longue qu’elle paraît au premier abord, car les déterminants du dénominateur sont les mêmes dans tous les systèmes, de même que les sous-déterminants pour la même inconnue dans tous les déterminants du numérateur. Ces propriétés des déterminants abrègent et simpli-fiient considérablement le calcul. Une fois les diverses dérivations du courant calculées, on dressera un schéma graphique composé d’autant de tableaux que le réseau contient de conducteurs.
- Pour le réseau de la figure 3, formé de k8 con-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ducteurs, on dessine 8 tableaux. Sur chacun d'eux on’représente un conducleur par une droite horizontale de longueur proportionnelle à la résistance. Aux extrémités de cette ligne on élève des perpendiculaires sur lesquelles on porte des
- ------/* S —
- longueurs proportionnelles aux intensités des courants qui y aboutissent, soit au-dessus, soit au-dessous de l’horizontale selon le sens des courants. La figure 4 est un exemple de cette représentation schématique ; elle se rapporte au conducteur 5 et représente tous les courants qui apparaissent lorsqu’on amène soit en A soit en B, un courant égal à l’unité. On a donc A 1 = (^j)a ; B 1 = (Xj)b ; etc. Les extrémités correspondantes de ces ordonnées sont ensuite jointes par des droites 11, 22, 33.... On peut démontrer facile-
- ment que les longueurs découpées par ces droites sur une verticale quelconque M N représentent les courants que l’on obtiendrait en empruntant l’unité de courant au point O du conducteur 5.
- On n’a qu’à montrer que le rapport de la variation d’un des courants, par exemple x, à la varia-
- x fi-æ)
- A " t S
- ' ' 1 I ' I
- M-------r'------h 1^
- K---------------r------------>t
- Fig. 5
- tion de la résistance du conducteur r' est une constante, c'est-à-dire que
- d x . .
- = constante. d r
- F.n effet, la résistance r’ ne peut se rencontrer que dans les équations qui tiennent compte de la chute de potentiel totale de A à B, figure 5. Cet’e perte de potentiel est
- = xr' — (/ — x) (r — r') = i r' — i r + x r
- La résistance variable r' ne peut donc exister que comme coefficient dans les termes constants des équations, et apparaît sous la forme linéaire au numérateur des expressions fractionnaires des inconnues. Or, la différentielle d’une telle fraction ne peut être qu’une constante, d’où il suit que la courbe qui représente la loi de la variation est une droite; ce qu’il fallait démontrer.
- Les tableaux obtenus comme nous venons ds l’indiquer donnent un moyen simple de déterminer la répartition du courant dans un réseau donné pour un groupement quelconque des prises de courant. On trace pour chaque circuit d’utilisation une perpendiculaire à la droite de la résistance, comme dans la figure 5, et l’on multiplie les longueurs découpées par les droites par i\, si ledit circuit prend un courant iu On ap-
- Fig. 6
- plique le même procédé à z2» et l’on addi-
- tionne les courants produits dans un même con-dncteur par plusieurs dérivations, de même que l’on additionne dans le calcul d’un support les moments produits dans une section par diverses charges.
- On peut donc ainsi se rendre un compte exact des changements qu’introduit dans la répartition du courant l’adjonction de tout nouveau circuit d’utilisation.
- Dans la pratique on a ordinairement affaire à deux formes de prises de courant, l’utilisation continue et l’utilisation discontinue (comme dans le calcul des supports on a les charges discontinues etcelles continues). On peut simplifier considérablement en réduisant à une seule les charges continues ou discontinues semblables. Cette réduction s’opérera d’après le principe du centre de gravité. On peut, en effet, faire valoir aussi dans ce cas le théorème d’après lequel on peut réduire à une seule dérivation plusieurs charges discontinues ou une charge continue, entre deux points de jonction voisins quelconques, lorsque l’on suppose que
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- JOURNAL UNIVERSEL Z)’ÉLECTRICITÉ
- la somme algébrique de ces charges est appliquée au centre de gravité commun.
- Le bien fondé de cette application du principe du centre de gravité est déjà une conséquence de l’analogie qui existe sous tous les rapports entre les moments des courants et les moments des forces. Néanmoins, nous allons montrer indépendamment la valabilité de ce principe.
- Soit, dans la figure 6, A B un conducteur quelconque d’un réseau, sur lequel sont établies, à des distances rX) a>,... . ’de A, des dérivations iu
- 4,...... et ru r2,... étant les résistances. Désignons
- par R4 la somme de toutes les résistances placées entre A et la source de courant et parcourues par
- ii-x-t-
- Fig. 7
- h + 4 + •••• + x; et soit R2 la somme des résistances comprises entre B et la source. Soient, de plus, V! et V2 les pertes de potentiel jusqu’en A et en B, et provenant des autres conducteurs; on peut alors écrire :
- AvA 4-t4i) 4* A t7*24“Ri)4-,. .4-xRi)4-Vi=—x(r'R2)-}-V2
- Cette équation ne s’altère pas si à la place de
- 11 {/'x 4~ Ri) 4- i'2 (r-x 4~ Ri) 4- • • • • on substitue :
- Comme d’après cette définition p est la distance
- de A au centre de gravité des courants d’utilisation, la valabilité de la règle de réduction est démontrée.
- Son applicabilité aux charges continues ne nécessite pas d’explication ultérieure, mais bien la restriction qu’il faut transformer au préalable la donnée ordinaire de la charge par mètre courant en charge par unité de résistance courante.
- 11 est d’une certaine importance de connaître à l’avance le nombre d’équations à établir pour bien limiter le problème ; en d'autres termes, il faut savoir combien de sections il faudra découper pour pouvoir déterminer la répartition. Ce qui suit prouvera que le nombre d'équations nécessaires est simplement égal au nombre de surfaces inscrites, ou au nombre de « mailles » du réseau.
- Dans la figure 7, par exemple, ce nombre est égal à quatre; le réseau sera donc coupé en quatre endroits, pour chacun desquels on établira une équation exprimant que la somme algébrique des pertes de potentiel dans le conducteur circonscrit est nulle. Pour ne laisser subsister aucune ambiguïté quant au choix des signes, on procédera aux additions successives dans chaque maille selon un sens déterminé, par exemple, en sens inverse des aiguilles d’une montre; on conviendra d’affecter du signe positiftous les courants suivant ce sens, et du signe négatif tous ceux allant en sens contraire. Les quatre équations pour les quatre sections seront alors les suivantes :
- — (/'a — xi) >\ — (i-i -h ùs — — *2 4- x3) H
- — (ii + i-i 4- 13 — xi — xi 4- xi) 12 4- xi ri0 = o (!)
- — (i-i — xi) a 4- (ii — xi) r4— xi a0
- 4- (i'i + Xi — x3 4 x2) n 1 4- X2 /'.j *= o (II)
- — x2 r,j 4- (i.i 4- x.i — x3) / y a- (À — x3) r7
- — xirü + (i3 — xi)rb — o (III)
- — x.i A3 — (il — xi ~ *3) '» — (A + Xi — Xi 4- x->) ai
- — <ii 4- A 4' 13 + ii — x4) ri 4- (A — x4) i\i = o (IV)
- Ces quatre équations suffisent à la détermination de tous les courants, et l’on peut en conclure que pour tout autre réseau avec un nombre de mailles quelconque, le nombre de sections n’a pas besoin d’être supérieur au nombre de mailles, en observant toutefois que chaque maille devra contenir au moins une section.
- Si l’on avait fait dans le réseau de la figure 7 une cinquième coupure, par exemple en z, (figure 8), on n’obtiendrait qu’une nouvelle in-
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- connue yu qui est déjà déterminée en fonction des premières inconnues, puisque — y = 4 + i3 — Xx — x3 + x3.
- Le théorème de la superposition des courants nous a montré que le nombre et la structure des
- Fig. 8
- équations ne dépendent aucunement du nombre des circuits d’utilisation, et que l'on peut donc n’admettre qu’un seul circuit. Cette simplification permettra de considérer des réseaux de distribution analogues à celui qui nous occupe sous une forme plus générale, élaborée par Maxwell et publiée pour la première fois le 27 juin 1885 par le professeur J. A. Fleming dans une communication à la Pbysical Society; cet exposé, dont l’auteur a bien voulu nous donner connaissance, semble être, selon toute apparence, très peu connu
- sur le continent, et nous croyons remplir une tâche utile, en en donnant la partie relative à des réseaux sans induction ni capacité.
- La figure 9 représente, par exemple, un réseau de 5 mailles ou cycles. Supposons qu’il existe dans la branche B une force électromotrice E. Soient a, (3, y,.... les valeurs du potentiel aux j onctions et A, B, C,.... les résistances électriques des conducteurs entre ces points de jonction. Sup-
- posons que chacune de ces maille soit parcourue par un courant idéal, possédant dans toutes les mailles le même sens. Tout courant parcourant un des cycles en sens inverse des aiguilles d’une montre est considéré comme positif par rapport à h surface interne (fig. 10), et comme négatif par rapport à la surface externe. Les courants réels dans les conducteurs sont les différences entre les courants idéaux des mailles adjacentes.
- Soient x, y, £,.... ces courants imaginaires de même sens, (x —y) désigne alors le courant réel dans la branche J, et (x — {) celui de la branche H. x, y, £.... peuvent être appelés les symboles cy-> cliques ou les courants des mailles de ces surfaces. Le symbole cyclique de l’espace extérieur est supposé nul; le courant réel en B est donc simplement égal à x.
- Par application de la loi d’Ohm au cycle #,com-
- Fig. 10
- posé des conducteurs B, J, H, on obtient pour ces trois conducteurs successivement :
- y — a = E — Bjc Y —p = (x — y)Y P — a = (x — y) H
- L’addition de ces trois équations donne :
- E = x <B -(- I + H) — y I — {H.
- On appelle cette équation celle du cycle x, et l’on voit que le produit du symbole cyclique x par toutes les résistances limitant ce cycle, moins la somme des produits des symboles cycliques de toutes les mailles adjacentes par les résistances correspondantes, peut être égalé à la force électromotrice effective agisssant dans cette maille. Le signe de cette force sera positif ou négatif, selon qu’elle agit avec le courant idéal ou contre celui-ci. C’est là la règle de Maxwell.
- Ces équations linéaires sont encore en nombre égal à celui des mailles, c’est-à-dire des courants de ces mailles, qui permettent de déterminer les courants réels.
- 11 est facile de passer de ce réseau général à une
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- forme spéciale comme celle des distributions constituées par des circuits d'utilisation reliant deux demi-réseaux.
- On peut donc dessiner le réseau de la figure i, tout en conservant le conducteur iit de façon à obtenir la figure 11. Si « est le nombre de mailles dans chaque demi-réseau, on a en tout 2 n -f- 1 mailles, et l’on suppose connue le courant du circuit d’utilisation, tandis que les autres 2 n se réduisent à n par suite de la similitude de configuration des deux demi-réseaux.
- La détermination des n connues se fait le plus facilement, dans le cas de réseaux à un petit nombre de mailles, au moyen de ces déterminants, surtout parce que beaucoup de termes de ces déterminants s’annulent. Dans ce cas, on peut écarter tous les zéros par un arrangement conve-
- nable des séries et colonnes, et réduire le déterminant, d’après le théorème de Laplace, à un produit de deux déterminants de degré inférieur.
- Il est intéressant de remarquer que le même besoin s’est fait sentir dans d’autres domaines.
- Jacobi mentionne une recherche géodésique, où n allait jusqu'à 86; Bessel eut à déterminer dans sa mesure d’un degré 70 inconnues; Seidel en employa 72 dans sa série d’expériences astropho-tométriques. Ce dernier mathématicien a inventé pour de telles déterminations une méthode d’approximation que nous allons résumer ici, tout en renvoyant à l’exposé original ('*).
- Soient à résoudre les équations suivantes :
- en x +- bi y -+ ci ç 4- ... + », = o
- ch x + bï y -+ ci f +- ... + "2 = o (A)
- «3*+>||^+<'3f + ••• +«3 = 0
- En introduisant les symboles :
- ai* +- as2 + ... = [<» <i] ai bi -fr- bï -+ ... pi é] = [b a]
- et en posant les équations suivantes, dites normales :
- [a »] x •+ f<7 b] y + [<7 c] { +- ... [u »] = o
- [> b 1 x + [ô b] y [b c] f +- ... [b «J = o (B)
- [</ ‘ J x + {b r] + + [c £]{+-•• • [<' "J = o
- on peut en tirer les inconnues de la façon suivante :
- On adopte pour les inconnues x, y, %......... un
- système quelconque de nombres, qui ne satisfont pas encore les équations normales, mais donnent :
- n,i • n,3 n,t r\,i>
- 7'2,l 7'2,2 ’ ri,3 /'2,i .... . Ai,3 7'3,l 7'3,f
- • 1/ :,l risI
- " ’ ’ . *••••-= X /'4,i /'4,r.
- O O t3,3 rs,irn,r, l''-M OV-’I n,]3 ;-M ,V)
- o o . n,3 n,i ri,s
- o o ,3 7*5,i r.
- Néanmoins, il peut arriver que, même après cette réduction, il reste des déterminants d’un très haut degré et dont la manipulation soit difficile. En effet, si l’on considère que chaque déterminant du degré n donne n\ =(1,2, 3... (n— i)w)fermes de développement, on peut admettre que le travail nécessaire au calcul d’une inconnue est proportionnel au nombre 2n\ On sent donc le besoin d’employer un procédé moins fatiguant, ne fût-il qu’approximatif.
- [1/ a] x + [i7 b\ y + ... 4 [a n\ = Ni [a b] x + [b b\ y + ... -+ [b //] = N2
- On peut déjà faire la correction d’une inconnue,
- Ni
- par exemple x, en y ajoutant &x = -
- [aa\‘
- Cette
- modification fait que N/ = O, c’est-à-dire que la valeur x -j- A x est celle qui s’harmonise le mieux avec les premières valeurs des autres inconnues.
- p) Lucheig Seidel. Sur une méthode d’approximarions successives pour la résolution des équations provenant de la méthode des plus petits carrés, et des équations linéaires en général.
- (Comptes rendus de la section de mathématiques de P Académie bavaroise, t. XI, 1874).
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- Ce changement aura aussi modifié les valeurs de No, N3...., qui seront devenues
- N'a = N 2 + [‘ï &] A x N'3 = N3 + [<y c] A x etc.
- On peut maintenant passer à la correction de x — No'
- en y introduisant A_y = ~\bb]' et ^ on °bl*ent ^es
- nouvelles valeurs :
- N"i = Ni' + [it 6] A y N"a = Na' + [* b] A y
- l’allun:.age et l’entretien de la lampe, les chances d’extinction étant très réduites.
- L’auteur a montré ensuite l’importance capitale de la forme du filament incandescent sur le rendement des foyers et il a signalé à cette occasion les expériences de M. Bochet sur des lampes de 3 carcels ayant un filament à plusieurs spires, l’une de ces spires étant inclinée à 450 sur l’horizontale. Ce type de lampe a été construit par la Compagnie générale des lampes incandescentes Edison-Swan pour l’éclairage des fanaux de la marine.
- Depuis cette époque, la même Compagnie a
- Si maintenant l’on corrigeait ^ de façon que sa nouvelle valeur £ + entrât bien dans le système, on obtiendrait N3//' = o. Mais l’on pourrait
- — N,"
- aussi bien revenir à a et le modifier de -j=^p, de
- sorte que N!"' — 0. En général, on peut exécuter les corrections dans un ordre quelconque ; on obtiendra toujours des approximations convergeant vers les valeurs réelles, pourvu que par la correction l'on satisfasse l’équation normale dans laquelle l'inconnue occupe la position particulière de la diagonale. On répète ces corrections jusqu’à ce que les valeurs N soient devenues négligeables.
- Cette méthode est d’autant plus propice à la détermination des courants qu’elle est surtout rapide si l’on adopte dès le début des valeurs voisines de la réalité, et qu’avec un peu de pratique on peut conclure de la structure du réseau à des valeurs des courants très proches de la vérité.
- J. Herzog et L. Stark.
- NOUVELLES FORMES
- DE LAMPES A INCANDESCENCE
- Dans une communication faite à la Société internationale des électriciens au mois de février 1889, M. Rey, a énuméré d’abord les avantages de la lampe à incandescence pour l’éclairage des fanaux, avantages qui consistent en :
- i° Une augmentation de l’intensité du fanal, et par conséquent de sa portée ;
- 20 Une sécurité beaucoup plus grande pour
- créé un type spécial à haute intensité lumineuse. Ce type A fig. 1, qui porte le nom de lampe Focus, est on ne peut mieux approprié pour l’éclairage des appareils de projections. Le globe de la lampe est exactement sphérique, et le filament placé au centre est constitué par une spirale plate à spires très serrées, de sorte que la partie lumineuse présente une surface carrée de un centimètre environ. Vu de côté le filament se présente sous la forme de deux rayons parallèles. L’intensité lumineuse est de 100 bougies, avec une force électromotrice aux bornes de ioovoltset une consommation de 2,3 à 3 ampères.
- On peut aisément se rendre compte des avantages résultant de l’emploi de ce genre de lampes, soit pour les procédés photographiques, soit dans les lanternes exigeant anciennement l’emploi de
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- la lumière Drummond. La lampe est montée sur un support à glissement permettant de placer le point lumineux exactement au foyer des appareils B (fig. 0-
- Un nouveau type de lampe vient d’être construit à l’usine d’Ivry, sur la demande d’un professeur ayant besoin dans un appareil de physique d’un cercle lumineux. Le filament est constitué par une spirale conique et les attaches sont placées de façon à dégager complètement la partie incandescente, qui dans l’appareil est vue en bout. Cette considération exigeant la suppression du bouton le vide a été fait dans la lampe par la partie inférieure.
- Les constantes de cette lampe, figurée en C et D (fig. 1), sont les suivantes :
- Pouvoir
- lumineux
- en
- bougies
- décimales E. I*
- volts ampcros
- Dans la direction de l’axe du cône 34 110 1,28
- Dans une direction perpendiculaire à l’axe du cône.......... 40 11o 1,28
- Nous avons décrit ces nouveauxtypes de lampes à incandescence à nos lecteurs pour leur montrer que les perfectionnements apportés aujourd’hui à leur fabrication permettent de les approprier aux besoins les plus variés.
- A. Larnaude.
- DES PROCÉDÉS INDIRECTS
- DANS LES SCIENCES PHYSIQUES (i)
- IL — PESANTEUR
- Démonstration du mouvement de rotation de la terre par le pendule. — Nous signalerons ici, comme procédé indirect ingénieusement conçu et réalisé, la célèbre expérience de Foucault faite au Panthéon pour démontrer le mouvement de rotation de la terre par le déplacement apparent du plan d'oscillation d’un long pendule. Afin de rendre l’expérience plus concluante, le même physicien trouva le moyen de la prolonger pendant un temps indéfini ; il imagina un mécanisme par lequel le mouvement d’un pendule était en-
- tretenu électriquement et automatiquement, au moyen d’un électro-aimant qui n’était actif que pendant un temps très court précédant le passage du pendule dans la verticale. L’attraction produite ainsi à chaque demi-oscillation suffisait pour réparer la quantité de mouvement perdue. (Exposition Universelle de 1855)
- On sait aussi que Foucault employa le gyroscope pour la même démonstration.
- L’intensité de la pesanteur en un lieu du globe terrestre se mesure par l’observation des oscillations d’un pendule. Elle est, en effet, liée à la longueur du pendule simple par la relation connue :
- 11 suffit donc de déterminer la longueur / du pendule et le temps t d’une oscillation.
- Mais le pendule simple n’étcnt point réalisable, on le remplace par un pendule composé et l’on calcule la longueur du pendule simple qui lui correspond (1).
- Le pendule a pu être employé par la suite pour déterminer, jusqu’à un certain point, la nature des couches constitutives du globe terrestre en un lieu donné.
- Emploi de l'électricité pour vérifier les lois de la pesanteur. — M. Bourbouze a construit un appareil ingénieux où l’électricité joue le principal rôle en activant en temps utile deux électro-aimants, et au moyen duquel on peut vérifier toutes les lois de la chute des corps. L’appareil a cet avantage qu’il inscrit automatiquement ces lois sur le cylindre entouré de papier enfumé, destiné à recevoir et à conserver l'empreinte des vibrations d’une lame flexible, et qu’il permet de faire varier à volonté l’unité de temps, pour la mesure des espaces correspondant aux différents temps (2).
- Indicateur à étincelles. — Dans l’appareil Morin, employé pour démontrer les lois de la chute des corps, on peut remplacer par un style électrique le pinceau ou îe crayon qui trace sur le cylindre tournant la courbe de chute qui résout le pro-
- (*) Pour ces mesures. Voir Arago, Astronomie populaire, t. IV, p. 46 et suivantes).
- (5) Voir, pour la description et le mode opératoire, Manipulations de physique, par H. Buignet, p. 302.
- C) La Lumière Électrique du 16 Août, p. 301.
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- blême. A cet effet, le cylindre vertical tournant est en métal, recouvert de sa feuille de papier et communiquant avec un des pôles d’une bobine de Ruhmkorff munie d’un interrupteur à vibrations rapides. Le style traçant est une pointe en platine qui, par le moyen du corps métallique tombant et du fil également métallique qui lui sert de guide, est mis en communication avec le second pôle de la bobine.
- Lorsque le corps pesant, armé de son style, tombera en glissant légèrement le long du cylindre vertical, il dessinera, par une série de petits trous, sur toute la hauteur parcourue, la courbe parabolique qui donne les lois de la chute.
- Evaluation du poids des corps par l'électricité, — Dans une note sur ce sujet, insérée dans La Lumière Electrique du 2 janvier 1886, nous avons montré que les balances électro-magnétiques et électro-dynamiques de MM. Becquerel, Deprez, du Moncel, etc, dans lesquelles on se sert de poids pour mesurer l’intensité des courants électriques étant réversibles, on pouvait réciproquement les faire servir à évaluer les poids des corps par le moyen des courants électriques, et nous avons constatéque cette évaluation pouvait s’effectuer avec une approximation déjà satisfaisante.
- De plus, en remplaçant dans la balance électromagnétique de M. Becquerel les aimants (dont l’emploi présente des inconvénients bien connus relativement aux variations du magnétisme terrestre) par des cylindres en fer doux, pouvant pénétrer sans frottement sensible dans les bobines où circule le courant électrique à estimer, et faisant usage d’un galvanomètre des tangente, nous avons pu évaluer un poids de 3,85 grammes avec une erreur relative moindre que 1/385. En employant le procédé d’arrachement (système Jamin) l’approximation a été de 1/500. Avec notre galvanomètre-balance, l’approximation a été poussée jusqu’à 1/700.
- Tout en admettant que le procédé électrique d’évaluation des poids est loin d’être aussi exact que celui de la balance ordinaire, il est néanmoins xtrès curieux qu’on puisse réaliser par ce moyen une approximation déjà satisfaisante.
- De plus, si l’on emploie comme indicateur du bruit minimum qui correspond à l’équilibre un téléphone Ader introduit dans la résistance (ainsi que l’ont pratiqué avec succès MM. Bouty et Fous-sereau dans leur travail sur la résistance des li- j
- quides (* *), on aura évalué le poids pàr l’intermédiaire de l’organe de l’oine, ce qui n’est pas moins remarquable.
- Balance optique à anneaux colorés.— Il est curieux de voir appliquer un phénomène d’interférence à la mesure du poids d’un cdrps. Au lieu d'employer la lecture directe du déplacement de l’aiguille, MM. Baille et Féry utilisent de préférence le phénomène des anneaux colorés. « Le fléau de la balance porte à son extrémité un plan de verre noir qui, lorsque l’appareil est au repos, se trouve à une très petite distance d’un plan fixe transparent; le système des deux plans, éclairé par une lampe monochromatique, donne le phénomène des anneaux. Lorsque, par l’action d’une petite force, le fléau prend une autre position d’équilibre, la distance des plans varie, les anneaux se déplacent, et ce déplacement mesure la force; mais il est plus simple d’étalonner l’appareil au moyen d’un poids connu.... Ce mode de lecture, appliqué à une balance sensible ordinaire pouvant peser 200 grammes à 1/10 de milligramme près, permet d’évaluer 1/200 de milligramme (2). »
- Densité de la terre. — Cette détermination a été faite d’abord par Cavendish avec une balance spéciale, en se fondant sur ce que les lois de l'attraction universelle sont applicables à tous les corps terrestres. 11 a pu mesurer l’attraction de grosses balles de plomb sur des petites placées à distance connue et suspendues délicatement en regard les unes des autres. Il en a déduit par le calcul que la densité de la terre est égale à 5,48, celle de l’eau étant prise pour unité (3). Avec cette donnée, on a pu peser la terre et par suite la lune, le soleil, les planètes et leurs satellites, en un mot tout le système solaire.
- La discussion de ces résultats tend à faire adopter un nombre très voisin de 5,50 (4).
- (') La Lumière Électrique, t. XVIII, p. 72.
- (*) Association française pour l’avancement des sciences, Congrès de Paris, 1889, 1" partie, p. 253 (section de physi-
- que).
- (3) Principales déterminations :
- l Cavenoish (17981............................ 5,48
- Rhish (1837)............................... 5,44
- Bouiy (1842)............................... 5,67
- Cornu et Baille (1873.................... 5,53
- (4) Annuaire du Bureau des longitudes (1890), p. 206.
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- Bathomèire de M. Siemens. — Un procède indirect des plus remarquables et des plus ingénieux est celui que M. Siemens a employé pour mesurer la profondeur de la mer et remplacer la ligne de sonde. L’instrument qu’il a nommé bathomètre (de (îaOuff, profond) « est fondé sur la remarque que l’attraction de la terre sur les corps placés à la surface est proportionnelle à la densité des couches agissantes.
- Cette attraction est plus grande au-dessus des masses rocheuses qu’au dessus des couches épaisses d’eau de mer.... « Un corps pesant moins à la surface de la mer que sur la terre, et la diminution de poids étant d’autant plus grande que la profondeur de l’eau est plus considérable, si ce corps est soutenu par un ressort, la diminution de la tension du ressort permettra d’apprécier la perte de poids et d’en déduire la profondeur de l’eau; tel est le principe de l'appareil (1). »
- Des expériences comparatives faites avec la sonde directe et le bathomètre ont donné des résultats concordant d’une manière satisfaisante. D’après M. Siemens le bathomètre peut servir à faire le point en mer dans un temps de brume ou débrouillard; enfin il peut s’appliquer à la mesure des hauteurs dans l'atmosphère, pour, les voyages en ballon.
- Baromètre fondé sur l’équivalence de la chaleur et de la pression sur le volume d’un gaç. — Un procédé indirect pour mesurer la pression atmosphérique est celui que nous avons décrit (2), et qui est basé sur l’équivalence de la chaleur et de la pression sur le volume d’un gaz. Ce baromètre qui, d’un certain côté, se rapproche du baromètre absolu de MM. Hans et Hermary (3), en diffère par le principe, par sa graduation et par le mode d’observation. Nous en indiquons seulement le principe.
- Le volume d’un gaz placé dans des conditions déterminées peut être réduit d’une même quantité soit en augmentant sa pression, soit en abaissant sa température. De même son volume peut être augmenté par diminution de pression, ou par élévation de température. 11 doit donc y avoir
- (*) Voir pour la description : La Nature, 1877, rr semestre, P- '2.9-
- (*) Comptes rendus de l’Académie des sciences, t. XC1, p. 1191.
- (3) Comptes rendus, juillet 1873, p. 171.
- une température capable de produire sur cette masse gazeuse le même changement de volume qu’une pression donnée pourrait y déterminer, et réciproquement.
- Nous avons formulé d’abord, puis représenté graphiquement cette équivalence, et nous l’avons fait servir à la détermination de la pression atmosphérique en fonction du volume et de la pression du gaz confiné, données qui sont fournies par un thermomètre à air et un thermomètre ordinaire.
- Mesure des hauteurs par le baromètre. — La mesure des hauteurs par le baromètre est une conséquence naturelle de la pesanteur de l’air qui forme autour du globe une enveloppe continue dont on a pu évaluer approximativement l’épaisseur. Mais la relation entre la hauteur dans l’atmosphère et la pression barométrique est compliquée des variations de la température, de l’état hygrométrique de l’air, de la latitude, des variations mêmes du baromètre, au même lieu selon l’heure du jour, la saison, etc.
- La formule de Laplace
- X = ,8 39* *” Iog ^ [1 + 3 (,0^0il')] (1 + 0..002S3S cos X)
- donne la hauteur x en fonction des fractions et aux stations inférieure et supérieure) des températures (t et t’) et de la latitude \ (*).
- M. Babinet a simplifié cette formule en évitant l’emploi des logarithmes :
- Mesure des hauteurs par le thermomètre. — La méthode thermobaromètrique est basée d’une part sur l’égalité entre la pression extérieure et la tension de vapeur pendant l’ébullition, et de l’autre sur la relation entre la pression et la hauteur de l’atmosphère.
- Si l’on connaît le point d’ébullition de l’eau sur une montagne, on en déduit, au moyen des tables des tensions de vapeur données par M. Régnault, la pression extérieure correspondante. En portant
- 0) M. Mathieu a construit des tables sur la formule de Laplace avec types de calcul pour la mesure des hauteurs. Annuaire du Bureau des longitudes pour 1S90, page 184 et (suivantes.
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- cette valeur dans la formule de Laplace (ou celle de Babinet) on calcule la hauteur de la montagne. Si l’on veut se contenter d’une simple approximation à quelques mètres près, on peut prendre la formule simple
- h = 29s’" t
- entre les températures ioo° et 90°.
- Quant à la disposition du thermomètre bypso-mètrique et de ses accessoires, celle qu’a indiquée M. Régnault est très commode. L’instrument avec sa chaudière et ses tubes rentrés n’a que 15 centimètres de hauteur. Le thermomètre est à réservoir intermédiaire; l’échelle porte une vingtaine de degrés seulement et de longueur telle qu’on peut apprécier les dixièmes et m.ême les vingtièmes de degré.
- On peut calculer la compressibilité d’un liquide au moyen de la vitesse du son dans une colonne de ce liquide en appliquant les formules :
- C -2*64° v =
- dvl V 2
- dans les quelles D et d sont les densités du mercure et du liquide en expérience, v et v' les vitesses du son dans une masse indéfinie et dans une colonne du liquide.
- M. Mascart a appliqué la méthode optique (par réfraction) pour déterminer le coefficient de compressibilité des liquides (’).
- CAPILLARITÉ. — OSMOSE. — DIFFUSION.
- Application de l’électricité à la mesure de la vitesse d’ascension spontanée des liquides dans les tubes capillaires (2). — Dans ces expériences, le rôle de l’électricité est de déterminer automatiquement l’occlusion du tube ou son ouverture en temps utile, fixé par l’expérimentateur; ce qui permet d’évaluer avec exactitude la longueur d’une colonne liquide montée dans le tube, pendant un certain nombre de secondes ou fraction de seconde.
- Nous verrons plus loin (article relatif à l’électricité) l’application de la capillarité à Y électromètre capillaire et au moteur électrocapillaire, de M. Lipp-mann.
- (’) Comptes rendus, mars 1874, p. Soi.
- (a) Voir La Lumière F.lcctriqti.-, t. XIX, p. 2S9, 341, 395 et 449.
- Mesure indirecte du diamètre d’un tube capillaire par le poids du mercure qu'il contient. — Le diamètre d’un tube capillaire, qu’on évaluerait difficilement par une mesure directe, s’obtient avec une grande approximation par la connaissance du poids P qu’une colonne de mercure, de longueur connue l, occupe dans ce tube. La relation P=tiD donne, pour le cas actuel
- p = n^/D d’où d = 2i/_±_-
- b V T. I D .
- C’est la méthode de Gay-Lussac.
- M. Desains a déduit le diamètie des tubes, sur lesquels il a fait ses expériences de capillarité, de la formule suivante, en opérant à 8°,5
- relation qui peut se mettre sous la forme :
- (/H- =
- d’où
- d = — 3 /' + V9 /•’' + 181,3 r
- b étant la hauteur à laquelle l’eau s’élevait dans le tube à la tempéiature 8°,5.
- Emploi des tubes capillaires dans l’exploration des flammes.— Pour mettre en évidence la constitution physique d'une flamme, celle d’une bougie par exemple, on se sert habituellement d’une toile métallique qu’on abaisse sur cette flamme; on y fait ainsi une véritable section qui, regardée en dessus, laisse voir deux zones bien distinctes : l’une extérieure, brillante, l’autre interne, obscure.
- Avec un tube capillaire dans lequel on souffle, il est possible de faire la même exploration et de la compléter en opérant comme il suit : le jet d’air dirigé hoiizontalement vers la partie supérieure de la flamme y produit une séparation immédiate. Si l’on abaisse le jet, la flamme s’abaisse en même temps; elle est coupée à la hauteur du courant d’air. On voit parfaitement alors la partie interne obscure. On peut aussi procéder en sens inverse : faire mouvoir le jet de la base au sommet de la mèche, déchausser la flamme et la réduire à un filet presque invisible;
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- on peut la tordre en hélice, lui donner la forme d’un bec dit papillon, celle d’une coupe, d’une (leur, etc.; on peut'y faire des sections horizontales, verticales où obliques, en tous sens.
- On parvient aussi, en soufflant avec un tube de 0,4 mm. à 0,5 mm. de diamètre, environ vers le tiers de la hauteur de la mèche, à augmenter légèrement l’éclat de la flamme.
- Application de la capillarité à l’aréométrie. — L’instrument appelé liquomètre, imaginé par MM. Musculus et Valson pour évaluer la richessé alcoolique non seulement d’un mélange d’eau et d’alcool (comme l’alcoomètre de Gay-Lussac), mais du vin, du cidre, de la bière est un simple tube capillaire de 8 à 10 centimètres de longueur et de 1 millimètre de diamètre intérieur. 11 donne immédiatement le titre alcoolique par la hauteur à laquelle le liquide s’élève dans le tube gradué au moyen de liqueurs titrées. Une tabie de correction pour la température complète les données de l’expérience.
- Les compte-gouttes de M. Sa Héron, de M. Du-clauxj l’œnomètre alcoolique de MM. Limousin et Berquier sont également fondés sur les effets dé capillarité (1).
- Étude des phénomènes capillaires par la caléfaction. — Il existe entre la capillarité et la caléfaction une relation remarquable que M. E. Gossart a étudiée, Il a montré qu'une goutte de mercure sur un plan de verre a la même forme qu’une goutte d’eau caléfiée; il a ainsi ramené l’étude des phénomènes capillaires à ceux de la caléfaction. Nous verrons plus loin comment il a appliqué la photographie à cette vérification.
- L’application de l’osmose aux jus des turbines est un procédé indirect ou complémentaire dont l’industrie sucrière a tiré un excellent parti. « Les turbines, en-effet; ont pour but de séparer du sucre brut, dans un temps fort court et sans fermentation possible, toutes- les impuretés, et de les concentrer sous un petit volume. Elles font aussi, avec une grande perfection et fort rapidement, ce que les cristallisations répétées et les terrages de l’ancien raffinage faisaient dans un temps fort long, avec beaucoup de frais et une grande perte en sucre. Or l'osmose appliquée aux sirops des
- C1) Voir Buignet. Manipulations de physique, p. 223, 235
- et 337. ]
- turbines qui sont constitués à peu près comme les jus de betteraves concentrés, peut en faire sortir instantanément, et à fort peu de frais, une partie des sels, à l’aide d’une seule opération. Le sirop qui sort d’un pareil travail fournit une cristallisation abondante de sucre, qui est plus pur, parce qu’il est formé dans une eau mère plus pure, et en plus grande proportion, par suite de l’élimination partielle des sels....» (J)
- Machine à diffusion. — On sait que quand deux gaz de nature différentes sont séparés par une cloison poreuse, membrane, lame de terre de pipe ou de plâtre, etc., fisse mélangent promptement, mais le plus léger passe plus vite que l’autre à travers le septum.
- On a fondé sur cette propriété des indicateurs des mélanges gazeux. M. Salleron a construit des appareils (Ansell) avertisseurs électriques du grisou des mines ou de l’acide des celliers de vendanges.
- Nous avons nous-même, sur cette propriété, réalisé autrefois une petite machine à diffusion, ou plutôt une machineêlectro-diffusive. Mais la lenteur du mouvement produit par l’appareil nous a fait renoncer à poursuivre les modifications que nous avions projetées pour améliorer le fonctionnement de cette machine, sans utilité réelle, mais cependant curieuse par l’originalité de son principe. Nous allons donner une idée de la disposition et du fonctionnement de l’appareil.
- Le vase à cloison de plâtre est analogue à celui des avertisseurs Ansell ; de plus, un couvercle en fer-blanc le recouvre, laissant entre son fond et la cloison poreuse un intervalle de quelques millimètres. Ce couvercle ferme hydrauliquement le tout, sa base plongeant dans une rigole circulaire. 11 est percé à son centre d’une ouverture communiquant, par un tube en caoutchouc, à une conduite de gaz d’éclairage.
- Lorsque le mercure, poussé parle gaz qui a traversé la cloison, vient à toucher la pointe fixe en platine, le circuit d’une petite pile se ferme, le courant actionne un électro-aimant qui fait basculer le balancier et soulever le couvercle, ce qui donne issue au gaz, en même temps que l’ouverture qui amenait le gaz se ferme, par le plissement du tube en caoutchouc.
- ! Après un temps très court, mais nécessaire au
- (') Physique moléculaire, par l’abbé Moigno, p. 79,
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- départ du gaz, le mercure quitte la pointe métallique, le courant s’interrompt, l’électro-aimant devient inactif, le balancier s’incline en sens contraire, le couvercle reprend sa position première et le gaz arrive par l’ouverture qui se débouche en temps propice,
- La machine est à double effet, on pourrait même associer plusieurs machines agissant sur un même axe en temps utile pour continuer le mouvement.
- III. — CHALEUR
- Mesure des températures. — Les nombreux instruments (thermomètres, pyromètres) destinés à mesurer les températures sont ordinairement fondés sur la dilatation des corps solides, liquides ou gazeux. On peut dire que leur emploi constitue un moyen direct.
- Mais on trouve, pour cette évaluations, des procédés indirects très variés, en se basant sur d’autres propriétés physiques ou chimiques des corps, telles que les suivantes :
- Changements d’état. — On connaît les points de fusiond’un grand nombre de substances; ils peuvent, en beaucoup de circonstances, servir de repères pour évaluer les températures. On peut en dire autant des points d’ébullition des liquides et de la volatilisation.
- MM. H. Sainte-Claire Deville et Troost, pour la mesure des hautes températures, ont employé un thermomètre à vapeur d’iode. Ce procédé, tout à fait indirect, mérite d’être cité ici : « Le réservoir est un ballon de porcelaine à col effilé, où l’on introduit de l’iode, et qu’on place dans l’enceinte dont on veut déterminer la température ; lorsque les vapeurs d’iode cessent de se dégager, on ferme le col de ce ballon, à l'aide d’un chalumeau à gaz oxygène et hydrogène. Les pesées du ballon plein de vapeur, du ballon plein d’air et du ballon plein d’eau, et une mesure du coefficient de dilatation linéaire de la porcelaine, fournissent tous les éléments nécessaires au calcul de la température.
- « La vapeur d’iode a été choisie en raison de sa grande densité; on s’est d’ai'leurs assuré que les indications de l’instrument ne diffèrent pas sensiblement de celles du thermomètre à air, entre les limites de température où il est possible de les employer simultanément (1). »
- (i) Verdht. Cours de pnysique professe à l'École polytechnique, t. I, p. 73.
- Chaleur spécifique. — Dans la méthode des mélangés, la température est liée aux autres éléments de la question pai la formule connue :
- T (m + p d) (6 — t) •
- Chaleur latente de fusion et de vaporisation. — On y trouve aussi des relations qui peuvent conduire indirectement à la détermination de la température; il en est de même de la chaleur rayonnante, de la conductibilité, de la pression des ga% (thermomanomètre).
- Le pyromètre électrique de Siemens est fondé sur la loi d’accroissement de la résistance électrique d’un métal par élévation de température.
- Divers pyromètres sont basés sur la thermo-élec-tricité (pyromètres électriques de Pouillet, de Becquerel).
- Pouillet a employé aussi un pyromètre magnétique.
- On pourrait même invoquer la sonorité des métaux placés dans des milieux liquides ou gazeux pour évaluer des températures. On a utilisé à cet effet la variation de vitesse du son dans les gaz, ainsi que la vitesse d’écoulement d’un gaz par un orifice fin, percé en mince paroi, cette vitesse variant avec la température.
- Détermination de la température des métaux d’après leurs colorations thermiques. — M. Pouillet a construit à l’aide de son pyromètre à air la table suivante, qui établit une correspondance entre les températures d’un métal et les nuances qu’il prend sous l’influence de la chaleur.
- Couleurs du platine Température
- Rouge naissant............... 525"
- Rouge sombre................. 700“
- Cerise naissant.............. 8oo"
- Cerise....................... 900"
- Cerise clair............... 1000” fusion de l’argent.
- Orangé très foncé......... 1050° fusion de la fonte blanche.
- Orangé foncé.............. 1100" fusion de la fonte grise.
- Orangé clair................ 1200“ fusion de l’or.
- Blanc..................... 1300“ fusion de l’acier.
- Blanc (soudant)............. 1400'
- Blanc éblouissant........... 1500" fusion du fer forgé.
- M. Becquerel a donné aussi, en se basant sur les phénomènes d’irridation et en employant un photomètre pour les mesurer, des résultats numériques qui, tout en restant inférieurs à ceux de
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- M. Pouillet, indiquent également une relation fixe entre la température des diverses substances et leurs colorations thermiques.
- Emploi du bolomètre comme moyen pyromèlrique. — M. Langley, dans une étude remarquable sur l’énergie radiale des différentes parties du spectre solaire et des spectres produits par des corps lumineux ou obscurs à diverses températures, s’est servi d’un instrument ingénieux et délicat, le boloinètre, sorte de pont de Wheatstone dont l’une des branches contient un mince filament de métal qui absorbe les radiations, s’échauffe et rompt l’équilibre du système.
- De son côté M. Michelson, dans des recherches non moins intéressantes sur la répartition de l’énergie des radiations émises par des corps solides, a trouvé une relation entre ces deux ordres de phénomènes, en sorte que le bolomètre devient un véritable pyromètre. On l’a même appliqué à la mesure de la température du soleil laquelle a été trouvée égale à 40000°.
- Parmi les phénomènes chimiques propres à fournir, des indications de cette nature, on peut citer : la coloration ou la décoloration de certains produits chimiques sous l’action de la chaleur, tels que le bioxyde de mercure, les miniums, le vermillon, les sels de cuivre, de fer, etc. ; la combinaison, la décomposition, la dissociation (pyromètre de M. Lamy), le mélange de certaines substances.
- M. Duclaux a imaginé d’employer à la détermination des maxima etminima de températures à r près, des mélanges d’alcool amylique, d’alcool ordinaire et d’eau, qui, par leur trouble et leur séparation en deux couches très nettes, permettent pour des additions d’eau, d’estimer les variations de température. Chaque centimètre cube d’eau ajouté en plus du mélange normal élève de i° à peu près la température où la séparation du liquide en deux couches se produit.
- Le mélange normal est 10 centimètres cubes d’alcool amylique -f- 25 centimètres cubes d’alcool à 50 degrés. Le plus léger abaissement de température partage le mélange en deux couches de volume à peu près égal.
- Thermomètre électro-capillaire. — Cet instrument, imaginé par M. Debrun, est fondé sur le principe suivant découvert par M. Lippmann : Toute action mécanique exercée par une goutte de mercure dans un tube capillaire a pour effet la déformation
- du ménisque et détermine, par cela même, un courant électrique dont la force est en rapport avec la grandeur de cet action mécanique.
- « Pour réaliser cet instrument, on prend un thermomètre ordinaire à tube très fin que l’on remplit d’eau acidulée, et l’on y introduit du mercure de manière à former un chapelet capillaire.
- « La première goutte touche à un fil de platine, et il en est de même de la dernière. On a ainsi des éléments électro-capillaires réunis en tension. Lorsque l’eau acidulée se dilate, elle pousse les globules, et vu leur adhérence aux parois du tube, le ménis qui se gonfle en avant et se contracte en arrière; un courant allant dans le sens de la dilatation de l’eau acidulée se manifeste donc, et on peut l’apprécier avec un électromètre de Lippmann; or, cet instrument pouvant servir de mesureur, on comprend facilement que l’on puisse apprécier les variations de température par les variations de l’électromètre (1). »
- Emploi de Vélectricité dans la mesure des températures. — Les instruments imaginés dans ce but, fondés généralement sur la production de cou-ranis thermo-électriques, étaient à l’origine assez défectueux ; mais, depuis les perfectionnements rationnels qu’ils ont reçu récemment, ils sont devenus des auxiliaires importants dans les recherches théoriques et même dans les applications industrielles.
- L’emploi des appareils thermo-électriques pour évaluer les températures élevées ou les températures très basses constitue un procédé indirect qui présente, dans beaucoup de cas, des avantages réels sur lés procédés thermométriques ordinaires, par exemple, quand il s’agit de déterminer de faibles différences de températures dans des espaces très restreints ; car, avec un couple convenablement choisi et un galvanomètre très sensible, un excès de i° peut correspondre à une déviation de 10 à 15 divisions du cercle gradué. Mais l’instabilité dans les états moléculaires qui déterminent les courants thermo-électriques rend parfois ces instruments d’un emploi peu sûr et exige des vérifications fréquentes. On est cependant parvenu à trouver des couples homogènes donnant des indications constantes, comme on le verra plus loin au sujet du pyromètre thermoélectrique de M. Le Châtelier.
- C) La Lumière Electrique, t. I, p. 197.
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- Nous ne pouvons nous dispenser de citer au moins le principe et le mode d'emploi des appareils thermo-électriques appliqués à la mesure des températures. Quand deux soudures thermo-électriques sont à la meme température, le galvanomètre intercalé dans le circuit marque zéro. Si ces soudures sont à des températures différentes, le galvanomètre indiquera un nombre de degrés d’autant plus grand que la différence de température sera elle-même plus grande. Si, par exemple, comme dans le thermomètre électrique de Siemens, l’une des soudures est au fond de la mer et l’autre sur le navire, on place cette dernière dans un vase d’eau, avec un thermomètre ordinaire, et l’on y fait arriver de l’eau froide ou de l’eau chaude jusqu’à ce que l’aiguille du galvanomètre revienne au zéro. On consulte alors le thermomètre à mercure placé dans le vase d’eau et son indication donne la température de la première soudure placée au fond de la mer.
- Le même appareil peut servir à déterminer la température de l’air à différentes hauteurs ou celle du sol à diverses profondeurs.
- Les procédés électriques employés pour mesurer les températures varient nécessairement avec le principe qui leur sert de base.
- Lorsqu’on se fonde, à cet effet, sur les variations de conductibilité ou de résistance, la loi qui lie cette propriété à la température est assez compliquée. La résistance, tout en augmentant à mesure que la température s’élève, ne lui est cependant pas proportionnelle ; elle peut être représentée parla formule
- R, = R. (I + a t + b P).
- 11 paraît toutefois que pour le cuivre, la formule peut se réduire aux deux premiers termes, sans grande erreur, pour les températures ordinaires et qu’on peut prendre a — 0,0038. C’est sur ces données qu’est basé le pyromètre de M. Siemens.
- Le thermomètre électrique de M. Sabine est fondé sur le même principe, quoique sa disposition diffère du précédent.
- Le bolomètre du professeur Langley, destiné à mesurer l’énergie radiante est également basé sur les variations de conductibilité des métaux sous l’influence des changements de température f1).
- (>) Voir pour la description et le mode d’emploi de ces instruments : Gauiul. — Traité pratique d’Electricité, t. II, p. 48. — La Lumière Electrique, t. XXVIII, p. 569.
- M. Ch. Ed. Guillaume dans une étude sur la mesure des températures par les procédés électriques, publiée dans la Lumière Électrique (*), a passé en revue les appareils scientifiques et industriels se réduisant aux trois groupes suivants :
- i° Les téléthermomètres;
- 2e Les microthermomètres et les microradio-mètres ;
- 3° Les pyromètres.
- Ces appareils rentrent tous dans la catégorie des procédés indirects qui nous occupent.
- M. Guillaume a décrit les microradiomètres thermo-électriques de Forbes, de D’Arsonval, de Boys, de Weber et le bolomètre de Langley, puis les pyromètres de Ch. W, Siemens, de Siemens et Halske, de Le Châtelier, de Bouloir et a dit quelques mots du procédé empirique des montres fusibles.
- Nous citons quelques-unes des conclusions de cet intéressant travail d’appréciation et de judicieuse critique.
- Les procédés électriques peuvent être employés à la mesure des températures, dans un grand nombre de cas particuliers. Dans la mesure des températures élevées, les procédés électriques ne s’imposent pas comme incontestablement supérieurs aux autres. 11 en est tout autrement pour la mesure des températures très basses ; là les procédés électriques s’imposent. Mais où ils laissent loin'derrière eux tous les autres procédés, c’est quand il s'agit d’évaluer de très petits intervalles de température.
- Pour avoir une idée plus complète de la multiplicité des moyens employés à la mesure des températures élevées par l’électricité, on peut consulter L,a Lumière Électrique du 17 mai 1890, p. 308 ; on y trouvera, sinon la description, du moins l’énuméralion et les principes des nombreux pyromètres thermo-électriques imaginés pour les travaux des savants et pour les applications à l’industrie, depuis le pyromètre à réservoir
- v1) La Lumière Electrique, t. XXVIII, p. 566 et 601.
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- en platine de Pouillet jusqu’à celui de M. Le Chà-telier, qui semble être le dernier mot, la solution du problème longtemps cherché de la mesure exacte des températures élevées. Nous renvoyons au numéro de la Lumière Electrique cité plus haut pour les détails relatifs à ce pyromètre, nous contentant de dire que ce qui en fait le principal mérite, c’est le choix motivé et heureux du couple platine-platine rhodié, élément d’une homogénéité presque parfaite, qui donne des indications d’une précision et d’une constance que les couples antérieurement employés ne pouvaient posséder.
- Parmi les instruments qui se rattachent au groupe qui nous occupe, nous devons signaler comme un des types de procédé indirect le spectro-pyromètre.
- La méthodes spectrométrique des températures, imaginée par M. Crova, est entrée dans la pratique industrielle.
- La lunettepyromètrique de MM. Mesuré etNouèl, qui résume le procédé, repose sur les phénomènes de polarisation rotatoire et sur la propriété des corps incandescents d’émettre des radiations dont la réfrangibilité varie avec la température (1).
- Emploi de la pile thermo-électrique dans l’étude du spectre calortfique. — Après avoir soumis à l’analyse le spectre solaire et. fixé la position d’un 'nombre considérable de raies obscures, en a scruté le spectre au point de vue calorifique et l’on y a trouvé une multitude de bandes froides, non seulement dans la partie lumineuse, mais en deçà du rouge et au delà du violet. Les recherches des physiciens et notamment de MM. Desains et Becquerel avaient déjà donné des résultats remarquables sur ce sujet, tant avec la lumière solaire qu’avec des lumières artificielles, en employant une petite pile linéaire de 1 millimètre de largeur et une fente de 8 millimètresà 1 millimètre. Mais on a reconnu que par ce procédé il se produit un mélange nuisible à l’étude des radiations calorifiques simples.
- M. Aymonet, par une méthode aussi exacte qu’ingénieuse, est parvenu à déterminer les effets calorifiques du spectre en faisant « avancer la pile de 2/10 en 2/10 de millimètre et en tenant compte
- (i) Voir pour la description de cette lunette et ses appli-
- cations aux usines métallurgques, aux verreries, etc. L. Figuier, l'Année scientifique, 33* année (1889), p. 101,
- à chacun de ses pas, de la portion du spectre qu’elle abandonne et de la portion nouvelle qu’elle embrasse, en notant à chaque étape la déviation du galvanomètre. De la différence de déviation de l’aiguille pour deux étapes consécutives, on déduit la température de l’espace intermédiaire (').
- Etude des phénomènes de (alèjaction par la photographie, — M. E. Gossart, dans une étude théorique approfondie (2) sur la mesure des tensions superficielles dans les liquides en caléfaction, et suivie de vérifications expérimentales, a utilisé la photographie pour constater la superposition de l’image photographique des gouttes à leur portrait géométrique, avec même agrandissement et mesuré l’épaisseur des gouttes d’eau photographiées; en sorte qu’en observant les phénomènes de caléfaction, on étudie en même temps indirectement les phénomènes capillaires, qui ne sont qu’une particularité de la caléfaction. La goutte caléfiée présente même certaines particularités avantageuses. Enfin « la mesure directe de l’épaisseur des gouttes caléfiées donne un moyen de constater rapidement et avec exactitude l’état de pureté d’un liquide et surtout son état d’hydratation. » C’est l’eau, en effet, qui donne la plus grande épaisseur de gouttes caléfiées.
- Mesure des chaleurs spécifiques. — Le moyen qui semble le plus direct pour mesurer la chaleur spécifique d’un corps, consiste à évaluer la chaleur qu’il abandonne en se refroidissant spontanément dans l’air libre. C’est la méthode de Newton, laquelle n’est pas susceptible pratiquement d’une grande exactitude.
- La méthode du calorimètre déglacé est déjà moins directe et n’est guère plus avantageuse; tandis que la méthode des mélanges par le calorimètre à eau ou à mercure, procédé indirect, est susceptible d’une grande exactitude, en prenant les précautions signalées par M. Berthelot dans ses importantes recherches de thermochimie.
- Méthode pour maintenir constante la température d’un calorimètre. — Dans certaines expériences ca-
- (0 Voir po'.-rla description de l’appareil et le mode opératoire : Witz, Traité de manipulations chimiques, p. 135. — Comptes rendus de l’Académie des Sciences, t. 1.XXX1I, p. 1102; t. LXXX1I1, p. 1156 (1876). f2) Journal de Physique, 1890, p. 209.
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- lorimétriques, par exemple, quand il s’agit de recherches sur la chaleur des gaz liquéfiés, lesquels en s’évaporant empruntent au calorimètre la chaleur nécessaire, il est avantageux de rendre constante la température du calorimètre, en lui versant, pour ainsi dire, la chaleur suffisante pour maintenir la température régulièrement stationnaire. La méthode qu’emploie M. Mathias consiste à verser de l’acide sulfurique goutte à goutte dans le calorimètre. Le thermomètre calorimétrique ne sert plus alors que de thermoscope.
- On peut aussi obtenir une température constante du calorimètre en utilisant les propriétés calorifiques d’un courant électrique', car on peut, suivant M. Pellot, tarer directement le pouvoir calorifique du courant, tout aussi bien qu’on tare celui de l’acide sulfurique.
- Production artificielle de la glace. — La glace naturelle se forme sous l’influence directe de l’air plus ou moins froid en contact |avec l’eau ou avec la vapeur de l’atmosphère.
- Tous les moyens qu’on peut employer pour produire artificiellement de la glace sont des procédés plus ou moins indirects. Nous ne voulons que citer les principaux :
- i° Un des plus simple est celui des mélanges réfrigérants, sur lequel on a fondé de nombreux systèmes de glacières;
- 2° L’évaporation rapide de l’eau, à l’aide d’une pompe pneumatique et la condensation de la vapeur par l’acide sulfurique constitue un autre procédé très .utile dans les laboratoires (appareil Carré) ;
- 3° L’air comprimé à plusieurs atmosphères produit en se détendant un abaissement de température capable de congeler l’eau d’un vase mis sur le passage du courant.
- 4° La volatilisation de Vammoniaque préalablement liquéfiée emprunte au vase qui contient le liquide une telle quantité de chaleur que l’eau en contact extérieur avec ce vase passe rapidement à l’état solide (machine à ammoniaque).
- 5° La volatilisation facile de l'éther et le froid produit par son changement d’état, ont fait depuis longtemps employer ce liquide comme source de froid (appareil Tellier-Frigorifique).
- 6° Le chlorure de méthyle est plus avantageux et produit un abaissement de température plus considérable (procédé de M. C. Vincent).
- 7° La machine Pictet, à acide sulfureux, devenue tout à fait industrielle, et fondée sur le froid produit par la volatilisation de l’acide sulfurique et la régénération du liquide sans perte de ce gaz. La compression du gaz se faisant à l’aide d’une machine à vapeur, on peut dire que l’on fait de la glace avec du feu.
- 8° DenouvelIesexpériencesontconduitM. Raoul Pictet à l’emploi, comme source de froid, d’un mélange d’acide sulfureux et d’acide carbonique.
- Glace comprimée, regêlation. — Le phénomène de regèlation, découvert par Faraday, par lequel des morceaux de glace irréguliers se soudent quand on les comprime fortement, donne le moyen indirect d’utiliser les petits fragments de glace ou même la neige, pour former des blocs transparents, des briquettes qu’on peut disposer, sans perte de place, dans une glacière et conserver facilement sans qu’ils se fondent.
- Effets frigorifiques produits par la capillarité jointe à Vévaporation. — On sait que l’évaporation spontanée d’un liquide volatil, comme l’éther, le sulfure de carbone, produit un abaissement notable de température. Si de plus on fait intervenir la ca-capillarité, on obtient des effets frigorifiques bien plus intenses. Ainsi, en plongeant dans le sulfure de carbone la boule d’un petit thermomètre (très sensible) revêtue d’une bandelette de papier très spongieux, retirant l’instrument et l’agitant un peu à l’air, on voit le mercure descendre rapidement de fi- 20° a — 12° et même à — 170.
- Il faut remarquer que sans bande de papier spongieux le thermomètre ne descendrait pas de + 15° à + 5°.
- On conçoit qu’il est facile de passer de cette expérience à la production artificielle du froid, à la congélation de l’eau par évaporation du sulfure de carbone sur du papier spongieux (]).
- Les procédés employés en hygrométrie pourdé-terminer la quantité relative de vapeur d’eau at-
- (') C. Decharme. Comptes rendus, séance du 3 nov. 1873, p. 998; Annales de Chimie et de Physique, 5° série, t. III, p. 237.
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- mosphérique, sont plus ou moins indirects : méthode chimique, méthode d’absorption et de condensation.
- Aux observations directes et nécessairement discontinues des phénomènes météorologiques (pression atmosphérique, température, vent, pluie, magnétisme terrestre etc.), on a substitué des appareils indirects électromagnétiques qui enregistrent automatiquement et d’une manière continue tous ces phénomènes.
- Evaporomètrcs à eau et à sulfure de carbone. — L’évaporomètre à eau de M. Piche et notre évapo-romètre au sulfure de carbone (*) ont pour but de déterminer les relations entre la vitesse d’évaporation et les autres éléments météorologiques : température, tension de vapeur, humidité relative, vent, etc. Toutefois leur fonctionnement et leurs indications sont inverses, car les causes qui favorisent la vitesse d’évaporation de l’eau sont : la sécheresse, l'élévation de température, l’augmentation de tension de la vapenr d’eau atmosphérique et la vitesse du vent (sec); tandis que les causes qui favorisent l’évaporation du sulfure de carbone et la condensation de la vapeur ou de la neige sont, au contraire: l’humidité, l’abaissement de température, la diminution de tension de la vapeur. Aussi la marche des deux instruments est-elle inverse.
- Par suite de l’évaporation rapide du sulfure de carbone à la surface du papier spongieux qui ferme le tube, il se produit un autre phénomène remarquable: l’abaissement de température considérable qui a lieu détermine la congélation de la vapeur d’eau de l’air ambiant. 11 se dépose une masse de neige que l’on recueille, que l’on pèse; l’instrument devient alors un évaporomètre à poids.
- La mesure des pouvoirs réflecteurs, absorbants, diatbermanes se fait par voie indirecte, au moyen de l’ingénieuse et délicate pile de Melloni et du galvanomètre à miroir, d’une très grande sensibilité.
- Applications indirectes de la chaleur solaire. — M. Mouchot, dans ses persévérantes recherches sur l’utilisation de la chaleur solaire, a indiqué et réalisé diverses applications, les unes directes, les
- (*) Bulletin de P Observatoire de Parti, 23 octobre 1875; Association scient''fique de France, 31 octobre 1875; Extrait des Mémoires de ta Société académique de Maine-et-Loire,
- t. XXXII.
- autres indirectes de cette action. Parmi ces dernières nous citerons la transformation de la chaleur solaire en force mécanique par l’emma-gasinement :
- i° Des pressions résultant de l’action de la chaleur solaire sur l’air comprimé;
- 20 De la force de la vapeur produite sous l’action solaire; action mise en valeur par le pouvoir réflecteur du plaqué d’argent, et par le pouvoir absorbant du noir de fumée.
- On pourrait encore ranger parmi ces applications indirectes la distillation de l’eau-de-vie, la cuisson des viandes, des légumes, du pain, etc.
- Sources indirectes de chaleur. — On sait que c’est avec le courant de la pile électrique qu’on obtient la température la plus élevée (environ 3 ooo°). Le magnétisme peut, dans certains cas, devenir une source de chaleur, sinon intense, du moins assez inattendue; c'est ce que montre l’expérience de Foucault : un disque de cuivre est mis en mouvement de rotation rapide autour de son axe et est placé entre les pôles d’un puissant électro-aimant. Tant que le courant électrique ne passe pas dans celui-ci, le disque tourne sans s’échauffer; mais dès qu’on rend l’électro actif, des courants d'induction se développent dans le cuivre et tendent à arrêter le disque. Si l’on emploie une force suffisante pour vaincre la résistance, le disque s’échauffe et peut atteindre une température de 950. La chaleur dégagée par les courants induits est évidemment l’équivalent du travail de la force motrice par la quelle le mouvement du disque est entretenu (!).
- Filtration, transmutation des rayons; calorescence. — M. Tyndall ayant reconnu qu’une dissolution d’iode dans le sulfure de carbone a la propriété de séparer de la manière la plus complète la lumière du spectre solaire de sa chaleur, en absorbant tous les rayons lumineux jusqu’au rouge extrême et permettant aux rayons calorifiques situés au delà du rouge de la traverser librement, s’est servi de cette dissolution pour tamiser le faisceau de lumière électrique et former des foyers de rayons invisibles assez intenses pour produire presque tous les effets du feu ordinaire :
- (*) Voir Verdet, t. IV, p. 351.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- «Nous avons ainsi rendu visibles les rayons invisibles de la lumière électrique et nous avons extrait de l’obscurité absolue toutes les couleurs du spectre (x) .»
- Equivalent mécanique de la chaleur. — On trouverait, dans diverses expériences instituées pour déterminer l’équivalent mécanique de la chaleur, de nombreux procédés indirects (2), dans la transformation de l’énergie sensible en énergie calorifique.
- Un des plus remarquables à cet égard est celui à l’aide duquel M. Meyer a déduit l’équivalent mécanique de la chaleur, du rapport des chaleurs spécifiques de l’air à presion constante età volume constant; rapport qui a été déduit lui-même de la vitesse du son. Cette valeur calculée par M. Mayer se trouve être celle que Joule a conclue de l’expérience directe (3).
- Equivalent magnétique de la chaleur. — M. Ca-zin, pour déterminer la chaleur absolue produite par la disparition du magnétisme dans le noyau d’un électro-aimant, a fait usage d'un appareil thermomagnétique différentiel qui lui a permis de calculer l’accroissement de pression produit dans un cylindre aimanté, lorsqu’il y a « interruptions du courant ; c’est de cette quantité qu’il a su déduire l’élévation de température qu’a subie l’air contenu dans le cylindre.
- M. Cazin a trouvé, comme valeur approchée de l'équivalent magnétique de la chaleur, c’est-à-dire de la quantité d’énergie magnétique équivalente à une calorie, le nombre ioooooooo; l’unité d’énergie magnétique étant celle d’un aimant rectiligne bipolaire, possédant l’unité de magnétisme et un moment magnétique égal à l’unité (*).
- C. Df.charme.
- (A suivre.)
- p) Tyndall. Radiations, p. 27 à 57.
- — Calorescence, p. 26.
- La Lumière, p. :73.
- (!) La Lumière Electrique, t. XXIX, p. 77.
- (3) Tyndall. — Le Son, p. 37 à 50.
- (<) Annales de Chimie et de Physique, y série, t. VI, P 54*-
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Accumulateurs Beyer et Hagen.
- Les plaques de ces accumulateurs sont constituées (fig. iet2) par des formes de plomb creuses,
- Fjg. 1. — Accumulateur Beyer et Hagen (1889), vue de face.
- à faces alvéolées maintenues par des entretoises d et par un cadre solide a a. La coulée de ces formes
- Fig. 2. — Accumulateur Beyer et Hagen (1889), coupe E E.
- est sans doute difficile, mais elles présentent l’avantage de contenir à peu près leur poids de matière
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- active, et de mieux résister aux déformations provenant des actions chimiques ou des chocs.
- La capacité de ces accumulateurs par kilogramme est très considérable ; les inventeurs citent les chiffres suivants : 4 ampère-heures par kilogramme avec un courant de décharge de 1,5 ampère, et 9,5 ampère-heures avec un courant de 0,5 ampère.
- Compteurs Siemens et Halske.
- Le principe de ce nouveau compteur est très
- Fig. 1 et 2. — Compteur Siemens et Halske (1689).
- ingénieux. Un levier g, rappelé par un ressort et repoussé à chaque tour de l’excentrique c, mu par une horloge, revient chaque fois vers la gauche d’un angle limité par sa butée sur la pointe de l'aiguille^, et transmet cette rotation par un cliquet à la première roue m du compteur.
- L’aiguille d est commandée par un solénoide quetraverse le courant à mesurer, et la courbure du levier,.^ est déterminée expérimentalement de
- manière que ses oscillations effectives soient proportionnelles aux intensités de ce courant.
- L.es mouvements de l’aiguille d n’ont pas alors besoin d’être proportionnels à cet intensité; et, s’il
- W
- Fig. 3 et 4. — Compteur Siemens et Halske, variante.
- survient quelque perturbation, il suffit de régler de nouveau l’appareil, au moyen du ressort R, pour une seule valeur de l’intensité.
- La figure 2 donne lè détail de la suspen-
- Fig. 5 et 6. — Electrodynamomètre Siemens et Halske.
- sion très délicate de l’axe de l'aiguille d, sur des pointes et couteaux d’acier trempé.
- Dans la disposition représentée par les figures 3 et 4, l’aiguille d part du haut du levier g,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- quelle affleure alors sans le toucher, et les pivotement du levier g sont très faibles pour de grandes oscillations de d, ce qui permet de mesurer exactement des courants très faibles. En outre, le levier g est commandé par un électro à fil fin a', dont l’armature a2 est reliée à son axe par un ressort spiral r2, à peine plus tendu que le ressort rlt de sorte que l’armature amène g sur la pointe de d sans aucun choc.
- Les courants dérivés nécessaires au fonctionnement de l’électro a' sont interrompus par un mécanisme d’horlogerie dont le barillet est en partie remonté par l’armature a2 même, au moyen de l’arc denté d. L’interrupteur est constitué (fig. 4) par une double came n1 n2. On voit que le courant ne peut passer de à v2, par le trajet zvlt w, w2, que dans la position figurée de la came ou après une rotation de 180°. Le courant est donc envoyé deux fois par tour, et pendant très peu de temps, dans l’électro b’, avec des ouvertures et des fermetures de circuit très vives.
- Les deux compteurs que nous venons de décrire ne mesurent que l’intensite du courant; il ne donnent la mesure du travail électrique que dans l’hypothèse d’un potentiel sensiblement constant, comme pour la plupart des stations centrales. Lorsque ce potentiel varie, l’aiguille d est commandée par une bobine s2, mobile dans une bobine fixe S’, à gros fils comme dans les électrodynamomètres.
- Le courant arrive à la bobine mobile par l’axe /, dont la pointe baigne dans un godet de mercure, et qui traverse en h un second godet en verre également plein de mercure, avec un jeu assez faible pour que la capillarité empêche le mercure de fuir. Un ressort R permet de régler à volonté l’appareil.
- G. R.
- Accumulateurs Grompton.
- Les plaques de ces accumulateurs reposent sur
- K^^y//////7yr/3?//////yzé7yÿ
- Fig. 1 et 2. — Accumulateur Crompton (1889).
- des barreaux crénelés a b (fig. fig. 1 et 2) disposés sur des tasseaux A, de manière que les saillies de l'un soient en regard des creux de l’autre. On évite ainsi toute perte d’électricité par accumulation fie matières entre les supports. Les plaques sont en outre séparées par des peignes F à dents f.
- Ampèremètre Garver Weston.
- Cet ampèremètre est un appareil Weston per-
- fectionné par l’addition d’un compensateur de températures.
- La bobine 13 (fig. 1 et 2), enroulée sur un cadre de laiton, oscille entre les pôles d’un aimant permanent autour d’une masse de fer doux 11 et se déplace, malgré l’antagonisme de deux ressorts spiraux 18, d’angles sensiblement proportionnels aux intensités des courants qui la traversent.
- Ces ressorts sont en platine et enroulés en sens
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- contraire de manière que les effets des variations de température s’y neutralisent. Leurs extrémités 20 peuvent se déplacer autour de l’axe de la bobine, de manière à permettre de régler à volonté la tension des ressorts.
- Le courant amené à l’enroulement 13 par C a sort par h et la tige B, en cuivre comme C.
- Les tiges C et B sont reliées à des plaques de fer F et B d’où partent (fig. 3 et 4) des fils isolés cl, dx.... enroulés en opposition sur l’aimant per-
- <1
- Fig. i, 2j 3 ei 4. — Ampèremètre Garver Weston (1890); plan, coupe xx et détail de l’enroulement.
- manent 2, ainsi que les fils a et b, de sorte que le courant de B à C se divise en deux circuits par les enroulements 13 et d, dx.
- Il est facile de voir que les enroulements 13,
- — Détail du contact.
- Fig. 5 et 6.
- d et d\ sont reliés par des masses d’une conductibilité thermique telle qu’ils restent toujours sensiblement à la même température, de sorte que le rapport de leurs résistances demeure sensiblement invariable.
- La fermeture du circuit s’opère très simplement
- (fig. 5 et 6) en pressant le bouton 55, ce qui ferme le contact 53, puis en le tournant de façon que ses butées 56 passent de la position figure 5 à la posi-
- Fig. 7 et. 8. — Suspension de l’armature.
- tion figure 6 où elles empêchent le bouton de remonter.
- 11 arrive souvent que l’aiguille n’aborde pas exactement aux extrémités de sa course les divisions extrêmes du cadran. Afin de permettre de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- corriger facilement ces écarts de la graduation, M. Garver a muni la plaque de son cadran d’un coulisseau G, mobile dans une glissiète parallèle à la position zéro de l’aiguille.
- Supposons que, le cadran étant dans sa position indiquée en traits pleins, l’aiguille arrive au fond de sa course de droite au degré 49, au lieu de marquer 500, il suffira d’amener le cadran dans la position pointillée, en faisant coulisser G, pour que l’aiguille, partant toujours du zéro, aboutisse à la division 50 au fond de sa course de droite. Une fois la position du cadran déterminée, on l’y fixe par le serrage des vis J J.
- G. R.
- Sui' la position la plus favorable d'une station centrale destinée à, alimenter un réseau déterminé, par le D' A. Fœppl (f).
- Lorsqu’on projette l’introduction de l’éclairage électrique dans une ville, on examine avant tout les avantages et les inconvénients que présentent les divers emplacements susceptibles d’être utilisés pour l'établissement de la station centrale, en tenant compte surtout des frais inhérents aux conducteurs principaux. Comme il ne s’agit dans la majorité des cas que d’évaluations approximatives, la considération suivante, très simple, pourra servir de repère dans un pareil cas.
- Dans la figure 1, soit O la station centrale 1, 2.
- 3...les prises de courant, où s’embranchent les
- conduites de distribution. Admettons que les conducteurs principaux lul2...., menant à ces centres
- soient rectilignes, et que les courants soient désignés par ii, 4...Le poids total du cuivre à em-
- ployer pour le conducteur 4 peut être posé égal à cit li2, °ù c est une grandeur constante et qui dépend de la chute de potentiel consentie. Le poids total du cuivre pour les conducteurs principaux est donc :
- K = t s 11*
- Or, la valeur de cette somme a une signification très simple; elle peut être regardée comme le moment d’inertie polaire du système de points 1,
- 2, 3..... en attribuant à chaque point la masse i.
- Le poids de cuivre est donc directement proportionnel à ce moment d’inertie T, et il ne s’agit plus
- dans la comparaison des divers emplacements que de l’examen de ces moments d’inertie.
- On peut donc conclure immédiatement à la proposition suivante :
- « Le plus faible poids de cuivre correspond au cas où la station centrale est située au centre de gravite du système de points 1, 2, 3.».
- On sait que
- T = T„ + ss S /•
- lorsque T0 est le moment d’inertie du centre de gravité S, et s la distance de celui-ci à la station centrale O. Le poids de cuivre K est le même pour toutes les positions de la station centrale placées sur
- Fig. 1
- un cercle décrit autour du centre de gravité S.
- Pour appliquer ces propositions dans un cas concret, on recherche d’abord le centre de gravité
- S des points de distribution 1, 2...... ce qui est
- facile.
- Après avoir calculé T„, on détermine au moyen de l’équation précédente une valeur de sx, telle que T soit, par exemple, égal à 1,2 T0, une autre de s2, telle que T = 1,4 T0, une de s3 correspondant à T — 1,6 T„, etc.
- En décrivant les circonférences avec les rayons Si, s2, s3.autour du centre commun S, on ob-
- tient une image très nette, qui permet de voir du premier coup d’œil les différences entre les poids de cuivre nécessairesdans les diverses positionsde la station centrale.
- 11 est à peine nécessaire de faire observer que l’on ne peut prétendre par ce moyen qu’à une approximation, les câbles principaux ne pouvant, en réalité, être rectilignes, comme il a été supposé au début. D’un autre côté, l’exécution de ces cal-
- (!) Elektrotechmschc Zeitschrift, 11 juillet 1S90.
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- culs est si simple que l’on aura dans beaucoup de cas avantage à chercher parcemoyenune esquisse des frais d’installation variables avec la position de la station centrale.
- A. H.
- Ssur les courants telluriques et l’activité du cratère du Vésuve pendant l’èclipse dè soleil du 17 juin 1890, par M. L. Palmieri (*;.
- Le 17 juin dernier, me trouvant à l’observatoire du Vésuve, j’eus l’occasion de noter deux phénomènes de physique terrestre qui méritent, je crois, d’être mis en lumière.
- Depuis le mois d’août de 1889, le Ministre des Postes et des Télégraphes a concédé à l’observatoire une ligne télégraphique de 8 kilomètres qui va de Résine à la station météorologique. Grâce à ce fil, j’ai pu instituer une série d’observations touchant les courants telluriques et j’ai publié déjà en décembre une partie de ces essais.
- Je me propose du reste de faire connaître les résultats obtenus pendant une année complète dès que celle-ci prendra fin. Pour le moment je ne veux que signaler le fait suivant:
- Pendant la durée de l’éclipse de soleil précitée, l'aiguille du galvanomètre intercalé dans le circuit fut constamment agitée et oscilla au delà -des limites des faibles élongations qu’elle atteint habituellement à certains jours.
- La seconde observation se rapporte à l’accroissement d’énergie du cratère, qui avait déjà commencé dans la nuit précédente avec de nombreux mugissements et une grande abondance de projectiles volcaniques et de globes de fumée rougeâtre, ainsi que cela se produit ordinairement lors des grandes phases éruptives.
- Cette augmentation d’activité, indiquée aussi par le sismographe, avait presque entièrement cessé dans l’après-midi.
- Dans les longues périodes d’éruption du Vésuve, j’ai toujours observé un accroissement d’énergie à l’époque des syzygies et une diminution à l'époque des quadratures; le fait signalé ici peut rentrer dans la règle précédente, qui se trouve confirmée, ainsi que j’ai eu l’occasion de le dire à diverses reprises, non pas seulement par
- (9 Comptes rendus de l’Académie des scùnccs de Naples. juin 1890.
- quarante années d’observations personnelles, mais par l’histoire de tous les grands embrasements du Vésuve. M.
- Appareil de déplacement automatique du contrepoids de la machine Moore destinée à. essayer
- les matériaux, par le prince Andrej Gagarine.
- Ces dernières années, on a reconnu dans les usines la nécessité d’essayer les matériaux à leur entrée et à leur sortie.
- L’arsenal de Saint-Pétersbourg a installé, il y a deux ans et demi, la presse de Moore et Federbaff, pour essayer la résistance à la tension, a la flexion et à la compression, sous l’action de forces qui atteignent jusqu’à 50 tonnes. Pour donner une idée de cette presse, nous donnons sa figure schématique (fig. 1), lorsquelle est installée pour mesurer la tension.
- La barre à essayer a, fixée par sa partie supé rieure à la balance est soumise à la tension au-moyen d’une vis b qui agit sur sa partie inférieure.
- La partie supérieure de la presse représente une balance, dont le prisme d est situé au milieu du côté supérieur du parallélogramme cfbg. Quant au prisme e, auquel est suspendue la barre a, il ne se trouve pas au milieu du côté inférieur du parallélogramme, mais il est situé un peu à côté, plus près de b.
- De sorte que l’effort de la vis, transmis au prisme e par la barre a, tend à abaisser l’extrémité f du fléau supérieur. L’autre extrémité j se lève et entraîne le fléau h au moyen de la tige/Y. Nous pouvons alors tourner au moyen de la manivelle» et des roues dentées g et b (fig. 2), la vis g qui est liée avec le fléau k, et nous pouvons ainsi éloigner le poids l, le long du fléau k, de son centre de rotation jusqu’à ce que l’équilibre soit établi; les indicateurs 0 se mettent alors l’un en face de l’autre.
- La corde m (fig. 1). attachée au poids /, soulève la pointe p, au moment où le poids /, s’éloigne du centre de la rotation du fléau «; un fil métallique q fait tourner un cylindre situé au-dessous de la pointe p et couvert du papier, au fur et à mesure que la barre à essayer s’allonge.
- On obtient alors sur le cylindre une courbe qui donne une relation entre les allongements de la barre et les forces nécessaires pour les produire. Malheureusement, il y a ici encore une autre variable indépendante, Yattention de l’homme qui
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- s'occupe à observer la coïncidence des deux indicateurs o.
- Il y a deux ans environ j’ai installé à l’arsenal de Saint-Pétersbourg un appareil électromagnétique et automatique pour régler cette coïncidence ; mon appareil est sûr et sensible.
- Voilà en quoi il consiste :
- Un accumulateur se trouve dans une armoire placée près de la presse; un fil de cet accumulateur est fixé sous l’écrou r (fig. i), de sorte qu’on peut provoquer une étincelle avec l’autre fil, de n’importe quel point de la presse.
- Fig. i
- Dans ce but, nous utilisons l’extrémité du levier h près de l’indicateur o; nous plaçons deux vis de contact l’une au-dessus, l’autre au-dessous de cette extrémité.
- Quand le fléau touche l'une de ces vis, le courant passe soit dans l’électro-aimant c, soit dans l’électro-aimant e (fig. 2), puis il se dirige, par les commutateurs correspondants d ou / (lorsque leurs extrémités où se trouvent placées les lettres sont abaissées), dans une rondelle isolée b, dans la borne a et retourne enfin dans l’accumulateur. De sorte que, si nous lions un ou les deux accumulateurs à la rondelle b, nous permettons ainsi à l’électro-aimant supérieur d’attirer son armature lorsque le fléau h s’abaisse (fig. 1), et à l’électro-
- aimant inférieur, lorsque ce fléau h se lève. On a fixé sur l’arbre mn (fig. 2) une roue dentée immobile/' et deux tubes i et t qui tournent librement.
- (Le second tube ne se voit pas sur la figure 2, mais sa place est indiquée sur la figure 1).
- Un petit rouet est fixé à un support et tourne avec une vitesse constante indépendamment de l’expérience à faire. Au moyen de deux ficelles, la rotation du rouetse transmet aux tubes i et t dans des directions opposées.
- Admettons que le fléau k s’abaisse ; le contact
- C ff K
- Fig. 2
- inférieur est fermé, l’électro-aimant / attire son armature (fig. 2) et la roue 0, entraînée par i, se met à tourner. La roue 0 entraîne la roue/', l’arbre mn, les roues v et b, et la vis q. Le poids l s’approche alors du centre d’oscillation du fléau k, jusqu’à ce que l’équilibre s’établisse et le con.tact inférieur est rompu.
- On comprend de même comment l’équilibre s’établit, au moyen de mon système, lorsque le fléau k se lève.
- Les vis q et v servent à limiter les oscillations des armatures, qui, sous l’action des ressorts et s’éloignent des électro-aimants lorsqu’on rompt le courant.
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- L’accumulateur, quand on fait des expériences multiples, peut servir pendant deux semaines.
- Renseignements pris, j’apprends qu’un appareil qui ressembleau mien fonctionne depuis huit ans à Washington, au Département des essais et des expériences (Arthur V. Abbot Testing machines ; their history, construction and use). Sa construction compliquée provoqua dans les usines américaines une tendance à le simplifier et je trouve dans le numéro de janvier de cette année du journal Mechanics, la description de la machine de Olsen (Olsen et C° Philad’a, U. S. A.) avec un appareil qui, en principe, ressemble au mien.
- L'appareil de Olsen a été inventé deuxansaprès le mien, et leur construction diffère par bien des détails. Ainsi, celui de M. Olsen n’a pas de ficelles ni de roues dentées ; il a des roues de frottement.
- Sur la force électromotrice entre le verre et les amalgames, par G. Meyer (*)•
- Le verre a déjà été étudié comme électrolyte par Buff, W. Thomson et Giese mais ces physiciens n’ont fait aucune détermination précise. Dans les recherches suivantes je mesure la force électromotrice existant dans l’élément représenté par le schéma :
- Hg | Verre | Amalgame.
- Le verre a toujours été employé sous la forme de tube à essai ; il était porté à une température (250 à 2500) suffisamment haute pour atteindre un certain degré de conductibilité.
- La mesure de la force électromotrice se faisait par la méthode de compensation de Poggendorft à l’aide d’une boîte de résistance de Siemens et d’un électromètre capillaire au lieu de galvanomètre. La force électromotrice à chercher et celle de la pile étalon étaient compensées avec trois grandes piles Daniell.
- L’électromètre pouvait supporter jusqu'à 0,3 volt. L’exactitude des observations était telle que l’on pouvait reconnaître avec sûreté un millième de volt; vers la température de 200° pourtant la sensibilité de la méthode est très faible, car, par suite de la grande résistance de la couche de
- (>) Annalen der Physik und Chcmic, t. XL, p. 244.
- verre, l’électromètre se charge avec une lenteur extrême et n’indique plus que des différences de potentiel insignifiantes.
- La pile étalon était un élément de Latimer Clark préparé par M. Wolff; cet étalon entouré complètement avec du verre resta constant durant trois semaines consécutives. Cette constance était vérifiée par comparaison avec deux éléments au calomel mis à ma disposition par M. Warburg. Quelques éléments de Clark, préparés d’une manière toute différente avaient d’abord la même force électromotrice que celui de M. Wolff, mais après un usage de plusieurs mois ils montrèrent une grande diminution de tension par suite de l’imperfection de l’isolement.
- Comme j’employai toujours pour électrolyte un tube à essai, il était nécessaire de rechercher si les deux côtés du tube produisaient les mêmes forces électromotrices. A cet effet, le tube à essai rempli de mercure plongeait dans un autre tube fermé à la partie inférieure et également rempli de mercure. Cette dernière quantité de mercure sert comme l’un des pôles de l’élément et de plus comme bain de mercure servant à échauffer le petit tube. Le gros tube était lui-même placé dans un bain d’air dont la construction avait été indiquée par M. Warburg; le température était réglée à l’aide du thermostat de Reichert.
- Le tube à essai, que je préparai toujours au moment de l’utiliser, était d’abord lavé à l’eau distillée, puis à l’alcool et à l’éther afin d’enlever toutes les poussières attachées au verre ainsi que les produits de décomposition de ce verre. La réunion des masses de mercure avec les appareils de mesure s’effectuait par l’intermédiaire d’un crayon de graphite (Faber n° 1) plongeant dans le mercure. On remarquait qu’au commencement le mercure placé à l’extérieur du tube à essai se comportait comme le pôle positif de l’élément, c’est-à-dire que le courant se dirigeait de l’intérieur à l’extérieur à travers la parois du lube.
- Quand réchauffement durait longtemps vers une température relativement haute, la force électromotrice diminuait beaucoup et très souvent changeait de signe, tout en ne gardant à ces hautes températures qu’une valeur insignifiante. En sortant du bain le tube à essai pour le laisser refroidir complètement et le remettant de nouveau, afin de recommencer la même expérience, on reconnaissait que la force électromotrice conservait sa direction et son ordre de grandeur primL
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- tifs et que la même définition avait lieu sous l’influence d’un fort échauffement. Pour la vérification de ces faits, je citerai les observations suivantes : l’appareil est mis en marche à 2 heures 32 minutes; l’indication H^t. désigne le mercure
- extérieur et celle H gi désigne le mercure inté-
- rieur.
- Temps F. É. M. Température
- 11. ni. 2,55 0,215 242 Hg. = +
- 4,5° 0,M7 255 »
- 5j25 0,004 304 Hg, = +
- 5,58 0,012 310 XI
- Pendant un temps très court le tube à essai fut sorti du bain de mercure puis reporté à nouveau
- 6,58 0,128 232 Hg. = +
- » 0,027 228 »
- Le tube est ressorti, vidé de mercure et reporté dans l’appareil après son complet refroidissement.
- 9,37 0,106 220 Hg, = +
- 10,47 0,014 3-2 »
- 10,58 0,022 322 Hgj = +
- Un autre jour, après avoir sorti le tube du bain, je soufflai à l’extérieur et à l’intérieur de ce tube, de manière à le couvrir de buée.
- Temps F. K. M. Température
- n,55 0,094 306 Hg. = T
- '2,37 0,010 3.8 X)’
- 12,53 0,009 312 Hg. - +
- 7,5S 0,044 190 »
- Comme je présumais que l'influence de réchauffement et du refroidissement sur la force électromotrice provient de la couche d’humidité qui recouvre le verre, je mis le tube de verre dans l’eau bouillante, suivant l’idication de MM. War-burg et Ihmori, afin d’enlever cette couche liquide; un tube de 1 millimètre d’épaisseur fut d’abord fortement chauffé par une flamme à la partie extérieure ; il se développa une force électromotrice qui en trois heures, à la température de 2200, monta de 0,220 volt à 0,994 volt.
- Le mercure extérieur était positif. L'intérieur du tube fut ensuite rendu pauvre en alcali en y injec-
- tant un courant d’eau et la laissant s’y condenser. Après cette opération le mercure extérieur était encore positif, mais la tension initiale nevalaitque 0,05 volt et en trois heures devenait nulle. Il faut remarquer que le traitement par l’eau bouillante avait lieu 36 heures avant l'essai et que le tube restait exposé à l’air pendant l’intervalle. Après 12 jours, pendant lesquels le tube fut préservé de l’action de l’air, on observa une tension de 0,208 volt(H^e = +), qui, pendant une heure, même à la température de 3030, resta à peu près constante. Immédiatement après cet essai l’intérieur du tube fut traité par l’eau bouillante ; la force électromotrice eut alors une direction variable sans dépasser la valeur de 0,01 volt.
- D’autres recherches furent effectuées avec un tube à essai de commerce. La paroi extérieure étant traitée par l’eau bouillante, le mercure extérieur était positif; la tension initiale ne s’éloigna guère de 0,2 volt dans différentes recherches, pour diminuer jusqu’à zéro à la température d’environ 21 o°. En laissant le tube refroidir dans le bain de mercure on ne trouve, en échauffant de nouveau l’appareil, aucune force électromotrice appréciable, tandis qu’un refroidissemenl dans l’air permet d’obtenir à nouveau une force électromotrice.
- L’intérieur du tube étant traité par l’eau bouillante, le mercure intérieur était alors positif, mais la force électromotrice observée ne dépassait guère 0,02 volt.
- On explique facilement tous ces phénomènes en admettant que l’action de la flamme sur la paroi extérieure a pour effet de rendre cette paroi pauvre en alcali et qu’en conséquence de cela la paroi n’est pas recouverte d’une couche liquide produisant une force électromotrice, que la paroi intérieure est au contraire riche en alcali et se recouvre d’humidité sur toute sa surface.
- Comme, de plus, l’eau forme sur le verre une dissolution alcaline, la force électromotrice de l’élément résulte de la combinaison :
- Hg | Verre | Liqueur alcaline j Hg.
- La diminution de force électromotrice vers une haute température s’explique par ce fait que la dissolution alcaline perd son eau et se transforme en un sel solide; la tension qui reste dans beaucoup de cas ne provient que de la diversité de la nature du verre des deux côtés du tube, en sorte que le mercure extérieur et le mercure intérieur
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- se trouvent en contact avec des électrolytes d’espèces différentes.
- Par le refroidissement du tube dans le bain de mercure il ne peut se faire aucune régénération de force électromotrice, puisqu’il ne peut se déposer d’humidité sur le verre, et le contraire a lieu si le refroidissement s’effectue dans l’air. On doit encore admettre que l’action de la flamme sur la paroi extérieure est plus profonde et plus durable que l’action de l’eau bouillante sur la paroi intérieure, et que sur cette dernière il peut se former de nouveau de l’alcali libre par l’influence décomposante de l’atmosphère ; cet alcali attirant l’humidité de l’air est la cause d’une formation nouvelle de force électromotrice.
- J’ai enfin mesuré la force électromotrice de l’élément :
- Hg | Verre j Eau | Hg.
- A cet effet un tube à essai traité de chaque côté par l’eau bouillante et dont les parois étaient équivalentes au point de vue de la force électromotrice fut rempli d'eau distillée et apporté dans le bain de mercure. On observait la tension lorsque le verre avait atteint la température de ioo°, qui le rendait suffisamment conducteur ; un fil de platine fortemeni doré plongeait dans l’eau du tube. On avait :
- Hg | Verre 4 Verre | Eau J- Eau | Au + Au | Hg = -f- 0,016
- La force électromotrice de l’élément :
- Hg | Eau | Au
- était égale à :
- Hg | Eau + Eau | Au + Au | Hg = — 0,1=54
- On a donc :
- Hg | Verre+Verre [-Eau+Eati | Hg = 4- 0,170
- Ces résultats ne varient pas, si à la place de l’eau on met une dissolution alcaline étendue, car vers la surface de séparation du verre et de l’eau il se forme une dissolution alcaline et le mercure (*) forme au contact de l’eau la même force électromotrice qu’au contact d’une dissolution
- , t. I, p. 11.
- alcaline étendue. Le fait que dans le dernier élément le mercure extérieur est le pôle positif est conforme à l’hypothèse faite sur l’origine de l’inégalité des parois d’un tube à essai. En outre la tension observée est du même ordre de grandeur que celle déterminée précédemment.
- De toutes les observations il résulte qu’aux hautes températures la force électromotrice provoquée par la diversité des parois du verre est plus petite que celle qui existe vers de plus basses températures ; les observations aux hautes températures donnent donc les résultats les plus constants. On doit enfin s’attendre à trouver des déviations dans les réeultats atteignant un dixième de volt.
- Les recherches exposées jusqu’à présent ont toujours été effectuéés sur des tubes en verre de Thuringe, mais le verre de Bohême et le cristal se comportent de la même façon.
- Une seconde série de recherches préliminaires a eu pour but de déterminer si le crayon de graphite est suffisamment inattaquable par le mercure. Ce crayon contient notamment un peu d’oxyde de fer.
- Pour reconnaître si des impuretés peuvent passer du graphite au mercure, une partie de poudre de graphite était traité par du mercure bouillant dans un tube où le vide était fait à l’aide de la trompe à mercure. Ensuite on préparait un élément avec un tube à essai du commerce en mettant à l’intérieur et à l’extérieur du mercure pris dans la même bouteille. Dans le mercure plongeaient des fils d’acier servant à établir les liaisons.
- Le tube à essai se comportait absolument comme précédemment, c'est-à-dire que le mercure extérieur, ensuite le mercure intérieur devenaient positifs. Le mercure intérieur fut alors enlevé, puis remplacé par celui dans lequel le graphite avait digéré. Le résultat fut le même que ci-dessus.
- Dans la mesure de la force électromotrice entre le verre et les amalgames, il faut prendre les plus grandes précautions pour éviter l’oxydation de l’amalgame, car, ainsi que je l’ai démontré, une faible oxydation entraîne une diminution de la force électromotrice.
- Les éléments étaient construits de la manière suivante :
- L’électrode de graphite était soudée à un fil de platine, qui lui-même était soudé dans le tube. Une couche de cuivre déposée à l’aide de la galvanoplastie recouvrait la jointure du graphite et
- (H Ci Wiedemann, Calvanisimis,
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- du platine et un émail recouvrait également toute la couche de cuivre. Le fil de platine était dans toute sa longueur soudé dans une baguette de verre.
- Dans quelques éléments, la partie inférieure du tube était en cristal, qui était alors relié à du verre de Thuringe. Si le tube était en verre de Bohême, le ül de platine était à sa partie inférieure soudé dans du verre de Thuringe, et à sa partie supérieure dans du verre de Bohême. Au contact des deux sortes de verre il y avait une interruption apparaissant comme une ligne très fine. De cette façon le mercure n’était au contact d’aucun rné-
- Fig. 1 et S
- tal et aucune impureté ne pouvait se glisser dans l’amalgame.
- On jetait dans le tube un morceau pesé du métal dont on voulait étudier l’amalgame, puis le tube était vidé <à l’aide d’une pompe à mercure pendant un fort échauffement. Cette manipulation est très longue car le graphite absorbe une grande quantité de gaz qu’il n’abandonne que lentement. Dans le tube vide le mercure était introduit par distillation et séparé de la pompe par laTusion de son extrémité. L’amalgame était obtenu en maintenant pendant quelques temps le mercure en ébullition. Au bout de quelques essais faits à haute température le tube contenait presque toujours un peu de gaz, ce que l’on re-
- connaissait au bruit sourd que rendait le mercure en l’agitant.
- Le tube ainsi préparé était placé à côté d’une électrode de graphite dans un tube plus large contenant du mercure qui servait à la fois de pôle positif et de bain pour réchauffement. L'appareil entier était enfin placé dans le bain d’air déjà mentionné. Il faut prendre des précautions particulières dans le cas du sodium ; afin de le préserver de l’oxydation, on l’obtenait par la voie électro-chimique indiquée par Warbuig (*). A cet effet l’appareil précédent était remplacé par le suivant.
- Dans un tube A de 3 centimètres de large A, on soudait un tube B ; ces deux tubes communiquaient avec l’air par a et b. Dans chacun d’eux étaient soudées en a et |3 des électrodes de graphite construites suivant la manière indiquée. On réunissait successivement les deux tubes par a et par b avec la trompe à mercure, puis le tout était vidé d’air et rempli de mercure par distillation, de telle manière que le tube B ne plongeait dans le mercure que par sa partie inférieure. Après la séparation par fusion à la lampe, tout l’appareil était placé dans un tube C de 44 centimètres de large, contenant de l’amalgame de sodium recouvert de paraffine afin d’éviter l’évaporation du mercure et l’oxydation de l’amalgame. Dans l’amalgame plongeait un tube à essai à parois épaisses contenant du mercure et un thermomètre; ce dernier était donc préservé de l’attaque par l’amalgame de sodium.
- Pour former maintenant de l’amalgame de sodium dans le tube A, tout l’ensemble était placé dans le bain d'air déjà indique à une température voisine de 250°, on mettait une électrode de graphite dans l’amalgame, puis on faisait passer le courant provenant de 1000 accumulateurs. Par le fait de l’électrolyse il se transportait du sodium dans le tube A. Les déterminations étaient répétées pendant plusieurs jours et à des températures différentes afin de reconnaître s’il existe des variations temporaires de la force électromotrice ou bien un coefficient de température. Les oscillations observées atteignaient rarement un dixième de volt et le plus souvent ne dépassait pas un centième de volt quand les tubes étaient bien vides d’air; autrement on obtenait une prompte diminution de la force électromotrice. L’exemple
- (!) Warburg, iVied. Ann. 21, p. 637.
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- suivant est fourni par le cas de l’amalgame de zinc.
- Tube il' i
- Temps h. m. t F. È. M.
- 8 avril 12,26 198,5 1,034
- — I ,0 199, ° 1,060
- — 4,3a 163,6 1,081
- “ 6,30 241,5 1,034
- 9 avril 9,42 192 1 ,°37
- — 4,7 198 1 ,°57
- 4.34 202 1,052
- 14 avril 5,22 196 •,°73
- — 5,51 205 1,069
- — . 6,34 241 1,062
- 7,4 Tube 11’ 2 200 1,056
- 16 avril 5,43 206 1,112
- — 9,10 :8i 1,103
- Les recherches portèrent sur les amalgames de magnésium, sodium, zinc, étain, cadmium, plomb, argent, qui tous contenaient une proportion très faible du métal. On sait que d’après les recherches de Lindeck (0 il suffit d’introduire dans du mercure une quantité très petite d’un métal pour que l’amalgame produise la même force électromolrice que le métal.
- Les observations ont été faites avec des verres de Thuringe et de Bohême et du cristal. 11 ressort des expériences que, d’après la grandeur de la force électromotrice engendrée, les amalgames, c’est-à-dire d’après ce qui précède, les métaux alliés au mercure peuvent se ranger dans un ordre indépendant de l’espèce du verre employé.
- Cristal Verre de Bohème
- 010 0/0
- Mg — 1,490 0,25 1,712
- Z11 0,89 1,198 0,83 1 >154
- Sn 0,63 0,903 1,05 1,045
- Cd o,75 0,836 ','5 0,809
- Pb 0,73 0,788 1,43 0,808
- Ag o,47 0,626 0,58 0,490
- Verre de Thuringe
- 0/0 ' I 0/0 II
- Mg 0,34 1,660 0,15 1,653
- Na ',540 —
- Zn 0,62 ',055 1,6 1,107
- Sn >,53 1 j 02Q — —
- Cd 0,99 0,836 1,40 0,778
- Pb ',55 0,759 0,85 o,734
- Ag 0,46 0,546 — —
- Il n’y a pas à tenir compte des différences que
- (!) Lindeck, IViedd. Ann , 35, p. 311.
- l’on trouve entre les diverses observations faites sur un même métal, car elles peuvent s’expliquer par la diversité des parois des tubes.
- Comme l’amalgame de sodium était obtenu par la voie électrolytique, on pouvait facilement mesurer l’accroissement de la force électromotrice avec la concentration. On trouve que l’amalgame très étendu est équivalent à l’amalgame concentré. Pour l’élément à l’amalgame de sodium, la force électromotrice varie avec la température ; cette variation peut s’exprimer par la formule :
- E = E200 + at
- La valeur de a est d’abord négative pour une très faible teneur en sodium, puis elle augmente avec la concentration en devenant positive. Dans le tableau suivant les valeurs de E200 et de a ont été calculées par la méthode des moindres carrés.
- 0/0 E200 a
- 0,0044 1,066 — 0,00162
- 0,0176 1,128 — 0,00115
- 0,0359 1,288 — 0,00061
- 0,136 1,473 — 0,00024
- 0,189 1,5'° + 0,00012
- 0,273 ',547 -f 0,00043
- La force électromotrice de l'élément H g | Verre J H g Na
- pouvant s’exprimer d’après le tableau précédent par la formule :
- E = Esoo + at,
- on a :
- Hg | Verre + Verre | Hg Na + Hg Na|Hg = E'*00 + a’t étendu étendu
- Hg 1 Verre-fVerre | HgNa-f-HgNa | Hg=E"20o+«'t, etc..
- concentré concentré
- En soustrayant la première équation de la seconde on obtient l’équation :
- Verre | Hg Na + Hg Na | Hg — Verre | Hg Na — Hg Na | Hg concentré concentré étendu étendu
- =*= E"2oo — E'200 + ia’ — a') t,
- Hg Na | Verre -f Verre | Hg Na + Hg Na | Hg Na étendu concentré concentré étendu
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- LA lumière électrique
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- d’où l’on déduit la suivante :
- d e
- = E'joo — E'aoo + (fl“—a')t = £200 + ^ ^ ,
- en remplaçont E”200 — E'200 et a" — a' par /200 et de d t'
- Si l'on calcule d’après le dernier tableau les différences de deux forces électromotrices et des valeurs correspondantes de a, on obtient alors la force électromotrice et le coefficient de température pour l’élément
- Hg Na | Verre | Hg Na étendu concentré
- Les résultats de ces calculs sont consignés dans le tableau suivant, dont les deux premières colonnes indiquent les concentrations pour lesquelles sont effectués ces calculs.
- d e- 1 d e- ,
- 0/0 0/0 ^200 d~t __(,+2°oa1
- 0,0044 0,273 0,481 +0,00205 + 0,00739
- 0,0176 0,189 0,382 +0,00137 + 0,00622
- 0,03=59 0,136 0,185 +0,00085 + 0,00026
- L’élément :
- Hg Na j Verre | Hg Na étendu concentré
- forme un cycle réversible, car le phénomène de l’électrolyse du verre se réduit à la décomposition du sel N a~ S i O3. Sous l’influence du courant il se fait un transport de sodium de l’une des électrodes vêts l’autre; on a donc une variation de concentration vers les deux électrodes sans que l’électrolyte soit altéré. La concentration aux deux électrodes peut encore varier par un autre phénomène réversible, par celui de l’évaporation du mercure.
- La force électromotrice d’un pareil élément peut être calculée à l’aide des formules de Helmholtz, tirées de considérations sur le courant déconsidération. En appliquant ces formules au cas que nous considérons nous avons :
- dans cette formule les diverses grandeurs ont les significations suivantes :
- Aj — A0 : Force électromotrice
- Oj t : Températures absolues
- Pj V : Pression et volume de la vapeur de mercure
- p : Tension de la vapeur de mercure au-dessus de l’amalgame de sodium
- b : Rapport des poids du mercure et du sodium dans l’amalgame
- q : Equivalent électrochimique du sodium. Les indices o et 1 se rapportent aux deux électrodes.
- Si l’on admet que pour les amalgames étendus la loi de Wüllner est applicable, on a :
- p-*=Jp,
- où h est une constante qui dépend de la nature du métal allié au mercure. L’équation (3) prend alors la forme :
- * a tr.v- x., (in — b\
- Ai - a . = —— q b log {j--b J. (3)
- A l’aide de cette équation on peut calculer la force électromotrice, si l’abaissement de la tension de vapeur du mercure au-dessus de l’amalgame de sodium est connu; on peut inversement calculer cette dernière grandeur si l’on connaît la force éiectromotrice.
- La force électromotrice peut encore se trouver d’une autre manière : à l’aide du coefficient de température. On peut admettre que la force élec-tromotrice croît proportionnellement à la température absolue quand l’amalgame est si étendu qu’une addition de mercure n’engendre aucun dégagement de chaleur. On peut supposer que ce fait a lieu pour les faibles concentrations des amalgames étudiés. La force électromotrice doit, dans ce cas, s’exprimer par une équation de la forme :
- e = (1 + ut), (3)
- Ai — A,
- d log p h ~db-dh’
- dans laquelle /„ désigne la force électromotrice à O0 et a le coefficient de dilatation de l’air. Nous
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ *
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- possédons déjà l’équation empirique :
- de
- e = o>oo + t. (4)
- Des équations (3) et (4) nous déduisons :
- de 1 de
- d t co d t
- De plus comme
- '200 = e, (1 + 200 a)
- on a donc :
- Le second membre de cette équation doit être égal au coefficient de dilatation de l’air; il est donné dans la dernière colonne du dernier tableau. Les écarts de la valeur.théorique peuvent s’expliquer par l’incertitude delà détermination de la force électromotrice.
- En effet, tandis que l'on obtient les mêmes valeurs du coefficient de température pour les mêmes concentrations dans diverses expériences, la force électromotrice varie très souvent d’un dixième de volt.
- Le verre n’agit pas seulement pour engendrer une force électromotrice dans les éléments de construction indiquée; il peut aussi développer de l’électricité statique par le frottement. D’après Helmholtz la force électromotrice qui existe au contact du verre et d’un amalgame, et qui est de l’ordre de grandeur de celle de l’élément Daniell, est égale à la différence de potentiel engendrée par le frottement, le frottement sous une pression modérée n’agissant que pour produire un contact intime de corps électriquement différents.
- 11 est évidemment très difficile de donner une série de mesures de tensions pour l’électricité de frottement, la manière dont se comportent les différents corps entre eux variant pour des raisons absolument insignifiantes en apparence. De toutes les méthodes produisant de l'électricité par le frottement la plus sûre est celle du frottement du verre et d’un amalgame.
- J’ai pour ce dernier cas fait une série d’observations de la tension, ce qui m’a permis d’établir la probabilité de l’identité des forces produites parle contact galvanique et par le frottement.
- Comme dans de telles recherches il y a beaucoup de difficultés je me suis limité aux trois amalgames de zinc, de plomb et d’argent. J’ai laissé de côté ceux de sodium et de magnésium, à cause de leur grande oxydabilité. Les amalgames de zinc et de plomb étaient produits en fondant deux parties du métal dans un creuset, puis en y ajoutant une partie de mercure et agitant le mélange avec un tuyau de pipe. Le contenu du creuset était ensuite versé sur une pierre propre, puis pulvérisé.
- La production de l’amalgame d’argent se fait en grande quantité en projetant de l’argent chauffé au rouge dans du mercure chaud et même bouillant.
- Après le refroidissement le mélange de mercure et d’argent était pressé dans un linge et le résidu débarassé de l’excès de mercure en le chauffant suffisamment dans une capsule de porcelaine. On obtient de cette manière un amalgame corné et facilement pulvérisable.
- Avec ces amalgames on frottait à l’un de leurs bouts des tubes de même longueur en verre de Thuringe ou en verre de Bohême. Les potentiels produits par le frottement étaient comparés de la manière suivante : Un électroscope à feuilles d’or était chargé négativement de manière à faire diverger ses feuilles de 300 environ, et à côté de ces feuilles était fixée une tige graduée en bois; on observait alors, en plaçant horizontalement un des tubes frottés, de quelle longueur s’abaissaient les feuilles d’or.
- Par le frottement avec du cuir doux ou de la toile de lin blanchie sur le tube froid, celui-ci se chargeait positivement. En prenant un tube en verre de Thuringe à minces parois et le frottant avec vivacité de manière à l’échauffer suffisamment, le tube se trouvait alors chargé négativement avec le lin, mais restait positif avec le cuir. Si on porte en premier lieu letube dans la flamme, on obtient toujours, quelle que soit l’espèce de frottement, une charge négative.
- Aucune exception à ce dernier fait n’ayant été observée, on peut en conclure que l’on a dans ce cas la vraie différence de potentiel entre le verre et son frotteur et que l’action de la chaleur a pour effet de transformer en sel solide la dissolution alcaline recouvrant le verre avant réchauffement.
- Si on frotte avec un amalgame, qu’il soit porté par du cuir ou du lin, on trouve une valeur cons-
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- tante de la tension pourvu que l’on ait frotté longtemps. L’effet du frottement paraît être de superposer les couches électriques, car au commencement, à mesure que l’on frotte, la chute des feuilles augmente jusqu’à ce qu’elle atteigne une valeur limite et constante.
- En ordonnant les amalgames d’après la différence de potentiel qu’ils produisent on obtient la même suite que dans le cas du contact galvanique : zinc, plomb, argent. Ces résultats sont conformes à ceux de Bœttger, qui a montré qu’un amalgame de zinc pur agit comme l’amalgame de Kienmayer, formé de zinc et d'étain.
- Le rôle du mercure dans les amalgames étudiés paraît être seulement de faciliter la pulvérisation du métal. On doit donc d’après cela obtenir le même résultat en frottant avec une baguette de zinc qu’avec l’amalgame correspondant. On trouve bien en effet que le verre se charge positivement comme avec l’amalgame, seulement la tension est plus faible; on peut expliquer cette diminution de tension par l’oxyde de zinc recouvrant la baguette de métal.
- J’ai donc montré dans ce travail que l’on peut ranger en série les amalgames ou les métaux correspondants d’après la force électromotrice qu’ils engendrent par leur contact galvanique ou par leur frottement contre le verre, quelle que soit l’espèce de ce dernier.
- On obtient alors la série : Magnésium, sodium, zinc, étain, plomb, argent. J’ai enfin rendu vraisemblable l’identité des forces électromotrices engendrées par le frottement ou par le contact.
- A. C.
- VARIÉTÉS
- LE BAROMÉTROGRAPHE
- DE LA
- TOUR SAINT-(ACQUES
- Historique — Construction — Enregistrement électrique.
- Nous sommes à une époque où l’on tente de tout faire grand. Depuis l’Exposition, ses galeries
- immenses et ses dômes colossaux, depuis la Tour Eiffel et son belvédère élevé, d’où la lumière électrique projette chaque nuit ses puissants rayons, on a vu surgir projets sur projets, entreprises sur entreprises; et après le pont du Forth, dont la construction vient d'être terminée il y a quelques mois à peine, voici o.ue s’achève la grandiose coupole des arènes de la rue Pergolèse. Vraiment nous nous devons de constater que les exemples de l’an passé ont exercé une salutaire influence sur certaines branches' de l’activité humaine. La science, elle non plus, n’a pas été réfractaire à ce mouvement ; il nous faut bien le constater aujourd’hui, que l’attention du monde savant se trouve concentrée sur les travaux de quelques jeunes praticiens qui viennent d’édifier dans la tour Saint-Jacques un baromètre de plus de douze mètres de hauteur !
- Pour nous il n’y aurait guère qu’un intérêt purement scientifique à attacher à ces expériences si nous ne savions que l’électricité a été appelée à y fournir son heureux concours. Déjà nous l’avons vue figurer dans la plupart des expérimentations entreprises par le Laboratoire d’études physiques ; il ne nous déplaît pas aujourd’hui de la suivre dans une application nouvelle, capable de la faire apprécier sous un jour où on ne la rencontre pas assez souvent.
- Si les baromètres gigantesques ont toujours tenté les météorologistes, il convient de dire que ceux-ci n’en encouragèrent pas souvent la construction, car les baromètres de grandes dimensions sont rares ; et quelque recherche que l’on fasse en remontant les âges, dans un siècle entier on ne rencontre guère que trois ou quatre exemples de ces grandioses installations. Ce n’est peut être pas à cause des difficultés que présente la construction de ces instruments que leur nombre est si restreint et que depuis trente ans on n’en a pas revu sur le continent ; mais c’est sans doute beaucoup plus aux exigences de la constructivifé moderne qu’on a dû sacrifier les mérites de ces grands appareils. Cependant leurs services sont de ceux qui autorisent les concessions et lèvent les susceptibilités ; et il nous suffira de les énumérer brièvement pour que chacun s’étonne comme nous de l’abandon dans lequel on a tenu trop longtemps les grands baromètres.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITh •
- 3g3
- 11 est constant que dans les baromètres ordinaires, à lecture directe, les variations minimes qui se traduisent par des mouvements souvent inférieurs à un millimètre ne sont guère appréciables ; d’autre part, les diverses tentatives d’amplification faites jusqu’à ce jour ont donné des résultats si douteux que beaucoup de météorologistes s’abstiennent de recourir à leur auxiliaire. Dans ces conditions, étant admis que la lecture directe est la seule ressource pour des observations à première vue, il deviendrait de toute urgence de rerriédier à leur difficulté.
- L’agrandissement à la loupe facilite sans doute la notation des mouvements du niveau dans les colonnes mercurielles, mais on ne saurait demander à tous les observateurs d'avoir constamment l’œil sur leurs lentilles. C’est déjà pour eux une sujétion suffisante que de se soumettre aux observations horaires ou aux lectures par demi-heure. Avant donc de songer à suppléer aux absences des savants par un procédé d’enregistrement, on a cherché à améliorer tout naturellement le baromètre lui-même.
- Ce dernier, construit sur une échelle plus considérable, fournit alors des indications autrement précises et qui ne peuvent plus passer inaperçues même aux observateurs un peu superficiels. C’est que le baromètre est justement intéressant par ses petites variations. Ce sont surtout ses petites oscillations qui sont à examiner en temps d’orage; mais il est fort difficile de suivre ces mouvements imperceptibles lorsqu’ils se traduisent sous une échelle inférieure à un millimètre. Au contraire, dans les baromètres où l’on a substitué au mercure, d’une densité de 13,6, l’eau d’une densité de 1,00 ou la glycérine avec 1,25, on s’est trouvé conduit à imaginer des colonnes barométriques de grande importance dans lesquelles les moindres mouvements se trouvent plus que décuplés, et où les observations deviennent très aisées.
- C’est à Biaise Pascal que revient l’idée première de ces grands instruments. Etant à Rouen en 1646, il eut connaissance par le P. Mersenne des expériences de Torricelli sur la pression barométrique, et il entreprit de les répéter sur une échelle qui les rendît beaucoup plus saisissantes. C’est dans la cour d’une verrerie du faubourg Saint-Sever qu’il édifia le premier appareil de ces
- dimensions. C’était un tube de 46 pieds, rempli d’eau légèrement additionnée de vin pour lui donner une couleur appréciable. Construit dans des conditions très rudimentaires, cet instrument ne donna pas tous les résultats attendus; aussi fut-il démoli un peu plus tard, lorsque Pascal eut démontré que les liquides s’élèvent dans un tube privé d’air en raison de leur densité.
- En 1830, le professeur Daniell établit pour le compte de la Société royale de Londres un véritable baromètre à eau. Cette tentative suggéra l’idée de remplacer l’eau par un liquide moins sujet à l’évaporation ; et en 1870 M. H. Jordan installa à l’observatoire de Kew un baromètre à glycérine à cuvette, dont la colonne avait son minimum à 8,22 mètres.
- Seize ans plus tard, ces grandioses tentatives ont leur écho en Amérique. Un riche négociant de New-York, M. Zophar Mills, fait installer dans son habitation un baromètre à glycérine, renouvelé de celui de Kew. C'est la dernière tentative, en ordre chronologique, dont la Science fasse mention.
- L’an dernier, le laboratoire d'études physiques installé en 1885 Par M. le D1' H. Chassaing, député de la Seine, dans la tour Saint-Jacques-la-Bou-cherie, où l’on a procédé à de nombreuses expériences dont nous avons parlé à diverses reprises, particulièrement à la répétition du pendule de Foucault appliqué à la démonstration du mouvement de rotation terrestre, entreprit de renouveler les expériences précédentes.
- La tour Saint-Jacques, est en effet un monument qui se prête merveilleusement aux grandes expériences ; on y dispose d’une cage de près de cinquante mètres de haut qui formait jadis l’ancien clocher de l’église du même nom, et dont l’emploi est tout indiqué pour certaines expériences de physique qu’il y aurait grand mérite à entreprendre ; particulièrement les expériences sur la chute des corps, etc., etc. Cet édifice devait donc particulièrement convenir pour l’édification d’un baromètre de grande dimension ; cela d’autant mieux que le souvenir des mémorables expériences de Pascal à l’avant-dernier siècle lui a acquis dans l’histoire de la Science une place importante.
- C’est à M. Joseph Jaubert, directeur, et à ses entreprenants collaborateurs M M. Georges Georgel
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- et Francisque Perrier que l’on doit l’initiative de cette installation. Ce dernier est un des descendants du beau-frère de Pascal. 11 a pris une part considérable à la construction du baromètre. C’est
- Fig. 1
- lui qui a pratiqué le bouchage du tube, opération particulièrement délicate et minutieuse, sur laquelle nous appellerons tout à l’heure l’attention.
- Le baromètre de la tour Saint-Jacques comporte essentiellement deux organes : le baromètre proprement dit et l’appareil d’enregistrement. Nous
- passerons rapidement sur le premier, le second nous occupant plus spécialement.
- Sur une planche de 13 mètres de hauteur et 25 centimètres de largeur est fixé un tube de verre de 2 centimètres de diamètre et de 12,65 mètres de haut. Ce tube, le plus grand qui ait été livré aux sciences jusqu’à ce jour, a été étiré dans l’usine Guilbert Martin. Pour l’apporter de Saint-Denis, on l’a placé dans une gaîne de bois que six hommes ont chargée sur leurs épaules, non à cause de son poids, mais surtout par suite de son extrême fragilité. Cet étrange cortège dut prendre les voies les plus larges : la route de Paris, le faubourg Saint-Denis, et les boulevards de Magenta, de Strasbourg et de Sébastopol et finalement pénétrer dans le square Saint-Jacques. Par une ouverture pratiquée jadis à la clé des arceaux des ogives de la tour, pour le montage des cloches (voir O dans la fig. 1), on a fait passer le tube en question, qui, une fois hissé, a été ajusté et fixé sur la planchette de support où il est présentement et dont on voit la disposition dans cette même figure 1.
- A côté de ce grand tube, il en existe un second, dediamètre semblable, mais n’ayant que 2 mètres de hauteur. 11 est relié au premier par un manchon coudé en cuivre convenablement jointoyé. C’est dans ce second tube, dont l’extrémité laissée à l’air libre permet à la pression atmosphérique d’exercer son influence, que se lisent les variations atmosphériques, qu’il est plus accessible de suivre là que dans le grand tube.
- Ses mouvements de niveau sont très curieux, surtout en temps d’orage, car on sait que l’eàu étant treize fois et demie plus légère que le mercure, un millimètre de déplacement dans la colonne mercurielle se traduit directement par près de 15 millimètres dans le baromètre à eau. On peut donc observer les plus faibles variations. C’est là un grand avantage, qui rendra particuliérement appréciables les prétendues influences de la lune sur le baromètre.
- Dans le second tube, recourbé en siphon, est également placé un thermomètre donnant ainsi la température de l’eau. Quant à la nécessité d’observer constamment ce thermomètre, M. J. Jau-bert compte y remédier en installant en face du tube un appareil le photographiant automatiquement toutes les heures ; avec cette adjonction et l’enregistreur que nous allons décrire, le système sera complet. Mais la partie la plus importante
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- dans la construction dé ce baromètre a été le bouchage du tube. C’est là que les jeunes savants Se sont trouvés aux prises avec les plus grandes difficultés, car quatorze essais infructueux ont été tentés avant d’obtenir le succès de l’entreprise. Pour cela, voici comment on a procédé.
- - On a d’abord rempli complètement le petit tube que l’on a ensuite fermé par un bouchon de métal (G)(fig. 2), entouré d’un cylindre de caoutchouc M, pour éviter le contact du verre V et du métal. Dans ce bouchon, on avait disposé un tube d’étain T, long de 20 centimètres environ, qui a été rempli avec de l’huile, en aplatissant l’extrémité du tube d’étain; on avait ainsi un tube entièrement plein. Il suffisait d’ouvrir celui du bas •pour voir le niveau s’établir seul. La fermeture du haut a été rendue plus hermétique par un scelle-
- Fig. 2
- ment à la cire et un capsulage F et F. Cette opération très difücultueuse a du être exécutée avec une échelle de corde accrochée au balcon supérieur représenté dans la figure 1.
- Le grand inconvénient des baromètres à eau est 1 évaporation du liquide, car la vapeur d’eau qui se forme dans la chambre de vide du sommet réagit sur la colonne barométrique suivant sa dilatation sous des températures diverses ; il s’ensuit que pour une même pression, une telle disposition donnerait un niveau d’autant plus bas que la température est plus élevée, à la tour Saint-Jacques on a remédié en grande partie à ce défaut en laissant la surface de 1 eau se recouvrir de cette huile qui durant le bouchage garnissait le tube d’étain. Cette huile est plutôt un mélange gras, à base d'huile de ricin et de naphte ; cette
- couche d’huile donne lieu à la formation de ménisques tantôt concaves, tantôt convexes, suivant que le baromètre monte ou descend, qui permettent de se rendre compte à première vue des
- oscillations de la pression atmosphérique et de la rapidité avec laquelle elles s’effectuent.
- Tel était le baromètre du Laboratoire d’études physiques l’année dernière. Mais au commencement de [890, M. Joseph Jaubert et ses collaborateurs imaginèrent de le compléter en y adjoignant un appareil d’enregistrement qui permît de consigner automatiquement toutes les variations de la colonne. Voici le dispositif employé, que l’on voit dans la figure 1 et qui fait du baromètre
- primitif un instrument perfectionné auquel on a donné le nom de baromètro,graphe.
- L’appareil d’enregistrement dont on voit le schéma (fîg. 3} comporte un cylindre C pivotant sur pointe dans une crapaudine cr, qui fait un tour en vingt-quatre heures, il reçoit la feuille de papier destinée à l’inscription de la courbe. Cette feuille réglée à l’avance a 65 centimètres de hauteur et 75 de développement; elle est maintenue par deux colliers en caoutchouc faisant pression sur des picots disposés en haut et en bas du cylindre sur son pourtour et qui arrêtent le papier. Un mouvement d’horlogerie à poids et à balancier très lourd, type des marégraphes des Ponts et Chaussées, fait mouvoir le cylin ire. Le rouage M
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- ferme à intervalles réguliers et assez rapprochés, toutes les 90 secondes environ, le circuit d’une pile P, établissant ainsi un courant qui traverse un électro-aimant E dont l’effet est d’attirer périodiquement une palette/» en fer doux, elle-même fixée à une tige carrée 11' verticale. Le long de cette tige coulisse librement, grâce à des galets qui atténuent le frottement, le support du crayon marqueurs' en plombagine dure. Dans ces différentes positions du support, on conçoit que le crayon inscripteur puisse par attraction de la palette frapper sur le cylindre et marquer une série de points suffisamment rapprochés pour former un diagramme assez net.
- Le style est suspendu à un fil enroulé autour d’une tige c" à encliquetage permettant d’en régler la position le long du cylindre C relativement au niveau de l’eau dans le tube barométrique.
- Le fil de suspension passe sur deux poulies/)’/)1' dont les pivots roulent sur des galets, disposition adoptée pour réduire les résistances de frottement à leur minimum. Enfin, le flotteur F, cylindre en laiton rempli de plomb, est lui-même garni de petits galets dont le roulement le long des parois du tube annule le frottement. Ce dispositif permet d’assurer la liberté la plus complète au système du style frappeur et du flotteur qui s’équilibrent grâce à la poussée de l’eau compensant la faible prépondérance donnée au flotteur, en vue de le faire plonger constamment dans le liquide.
- La section du flotteur étant de un demi-centimètre carré environ, on voit que la force ascensionnelle déterminée par une montée du liquide égale à un centimètre n’est que de un demi-gramme, et malgré l’insignifiance de cette force le style suit parfaitement les moindres variations du niveau. Effectivement, aucune résistance autre que celle de roulement des galets n’agit sur le système du flotteur et du style, qui s équilibrent mutuellement, et les petites secousses périodiques que la tige verticale commandée électriquement imprime au style l’aident toujours à suivre la position d’équilibre du flotteur.
- Les grands avantages de ce procédé d’enregistrement, qu'a conçu M. Etienne Château, sont saisissants et laissent loin les autres systèmes usuels, particulièrement les plumes, crayons, etc., dont la résistance de frottement est considérable et ne devrait jamais être négligée relativement à la force de déplacement qui agit sur elle dans les
- enregistreurs délicats comme ceux employés en météorologie. Les indications fournies par de pareils instruments doivent être sérieusement contrôlées, parce que le style qui lestranscrit n'est pas libre ; tout au plus ces enregistreurs fournissent-ils une courbe moyenne entre les sinuosités extrêmes de la courbe véritable du phénomène.
- La plume utilisée dans différents systèmes a comme principal inconvénient d’exiger l’emploi d’encre qu’il faut renouveler fréquemment ; dans le barométrographe de la tour Saint-Jacques, le style, absolument libre, s’use d’une quantité inappréciable en une semaine et par suite peut fonctionner des mois !
- Voilà l’instrument par lui-même; le barométrographe du laboratoire d’études physiques est un appareil unique pour le moment; il a passé par de dures épreuves et souffert des températures cruelles, jusqu’à — 4° C; malgré un froid d'intérieur équivalent à —7® au dehors, il a parfaitement résisté ; évidemment les grandes variations de température doivent engendrer des causes d’erreur dans les indications fournies ; mais il sera facile d’y remédier en établissant une table de correction pour un certain nombre de degrés; c’est à quoi on travaille en ce moment.
- Pour nous, il nous suffit de constater aujourd'hui que dans les baromètres et nombre d’appareils enregistreurs on a un peu trop négligé l’auxiliaire que peut fournir l’électricité ; l’emploi de cet agent à la tour Saint-Jacques marque une tendance nouvelle qui est pleine de promesses. En outre, dans les baromètres enregistreurs ordinaires, soit à mercure, soit métalliques, les indications même amplifiées ne dépassent pas 0,002 mètre par millimètre de mercure, soit pour un parcours de 730 millimètres à 0,780 de pression un diagramme de 10 centimètres, tandis que l’enregistreur du barométrographe actuel peut fournir pour les mêmes variations une courbe de près de 0,65 mètre comme mouvement horaire ; la marche peut même être amplifiée davantage et portée à 0,75 mètre, soit plus de 0,03 mètre par heure.
- C’est là une intéressante tentative scientifique à laquelle on ne doit pas ménager les encouragements.
- C. Carré
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- FAITS DIVERS
- La statue de Gay-Lussac, par Millet, a été inaugurée à Limoges le 11 août 1890 devant le Ministre du commerce et l’Association scientifique de France. Il n’est point hors de propos de rappeler que cet illustre membre de l’Académie > des sciences a joué un rôle d’une certaine importance dans l’histoire de l’électricité, au commencement de ce siècle.
- U dut, comme on le sait, sa grande célébrité à l’ascension qu’il exécuta en 1804, au Conservatoire des Arts et Métiers, et dans laquelle il s’éleva jusqu’à l’altitude de 7000 mètres. Cette expérience célèbre fut amenée par une communication que fit l’aéronaute Robertson à la Société galvanique de Paris, et dans laquelle il prétendait que la force magnétique de la terre avait diminué dans une proportion notable. Les observations de Gay-Lussac eurent un contraire aux prétentions de Robertson et elles furent considérées comme définitives.
- Cependant il importe de faire remarquer que le mode d’observation employé par le célèbre physicien était trop rudimentaire pour que les résultats en eussent été considérés comme valables s'ils n’avaient été d’accord avec l’opinion qui paraissait la plus probable, eu égard à la petitesse de l’altitude, si on la compare au rayon de la terre.
- Afin de contrôler les assertions de Robertson il fallait s’élever aussi haut que lui. Le résultat n’avait pu être obtenu dans une première ascension, exécutée quelques jours auparavant par Biot et Gay-Lussac. C’est ce qui fit que Biot se débarqua, pour permettre à son compagnon de s’élever à un niveau supérieur. Biot accepta sans hésitation les résultats de la seconde ascension et ne manifesta nullement I’inten-t;on de les contrôler lui-même. Quant à Gay-Lussac, il ne remit plus les pieds dans la nacelle d’un aéiostat jusqu’à la fin de sa carrière; il se contenta de ses exploits de 1804.
- Lorsque Napoléon entendit parler des résultats obtenus à Londres par la pile de Davy, il voulut les contrôler à Paris. Gay-Lussac fut chargé de la construction du célèbre appareil de l’Ecole polytechnique. En collaboration avec Thénard, il répéta les expériences de décomposition des métaux alcalins.
- Il opéra avec tant d’ardeur qu’un morceau de potassium lui sauta dans l’œil. Pendant un mois il se crut aveugle. Le célèbre Dupuytren le soigna et le guérit.
- Le résultat des expériences de la pile de l’Ecole polytechnique fut exposé dans le 1" volume des nouveaux mémoires de la Société philomatique, sous le titre d'Etudes sur le pou-voir chimique de la pile.
- Intimement lié avec Arago, il devint avec lui rédacteur des Annales de chimie, où parurent les principaux mémoires rela-ifs aux découvertes d’Ampère, d’Arago, etc., etc., pendant la fin de l’Empire et la Restauiation.
- Il donna à I’eudiomètre, instrument dont on faisait alors un grand usage, la forme qu’on lui tonnait.
- C’est lui qui fut le rapporteur de la commission académique à laquelle on doit la grande instruction su;1 les para-
- tonnerres, dont les conclusions sont encore acceptées sans modification notable.
- L’électricité atmosphérique l’occupa à différentes reprises. Il ne croyait pas qu’il y eut de dégagement d’électricitc ni lors de l’évaporation, ni lors de la condensation de la vapeur. Pour lui les nuages étaient de simples conducteurs sur lesquels s’accumulait l’électricité atmosphérique. A ce point de vue on ne peut non plus dire que ses opinions aient cessé d’être acceptées par les physiciens.
- Ayant exécuté un voyage en Italie avec Humboldt, il en profita pour étudier le magnétisme de la Péninsule. Il étudia aussi l’électricité de la torpille et les piles sèches. De ce côte ses travaux n’ont point laissé de trace dans la science.
- Il mourut en 1850, au moment où l’on commençait à s’occuper beaucoup de l’invention du télégraphe électrique. Cette découverte l’aurait si vivement intéressé qu’il se serait écrié, suivant un de ses biographes : « Il est véritablement fâcheux de s’en aller, car voilà que cela commence à devenir drôle. »
- Le discours relatant la vie de Gay-Lussac a été prononcé par M. Dehérain, membre de l’Académie des sciences.
- La réception officielle du tramway électrique établi par la Thomson-Houston International Electric C° pour la Société des tramways de Brême a eu lieu le 21 juin dernier.
- Ce tramway, qui va du centre de la ville à l’entrée du Bur-genpark, a été livré au public le lendemain à midi. Le soir à 10 heures il avait transporté 2500 personnes. C’est le premier tramway du système Thomson-Houston, si répandu en Amérique., qui soit établi en Europe.
- On écrit de Lœbschutz (Allemagne), à la date du 9 août :
- « La foudre est tombée dans un champ, aux environs de Casimir. Plusieurs moissonneurs s’étaient réfugiés, pour se garer de l’orage et de la pluie, dans une espèce de meule formée par des gerbes de blé; les uns ont été tués par la foudre et les autres ont été brûlés vifs; un incendie s’était produit et s’était propagé avec une rapidité telle que personne n’a pu s’échapper de la funeste cachette, »
- Pendant les orages simultanés qui se sont déchaînés dans la soirée du 10 août sur une grande partie de la contrée de la Moselle, 011 a constaté un étrange phénomène. Les orages venaient à la fois du nord et du nord-est, aux environs du Kuhkopf, une colonne de feu, comme un serpent enflammé, sortiat de terre pour aller se perdre dans les nuages. Cètte masse de feu était longue et mince et s’élevait en ligne droite.
- Si l’on en croit VElectrical Rcview> Edison aurait trouvé le
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- moyen de détruire la pierre, en employant le pouvoir électrique des courants. Espérons que cette nouvelle est plus fondée que d'autres annonces mises récemment en circulation.
- En effet, la science électrique ne pourrait faire une conquête plus utile à I’iiumanité.
- Nous trouvons dans le Tunes le compte-rendu des opérations d'une nouvelle torpille automotrice, qui offre plusieurs particularités intéressantes. La Victoria est un navire sous-marin qui n’a que 8 mètres de longueur, et dans lequel la force motrice est fournie par de l’air comprimé, actionnant, une hélice placée à l’arrière. Le rôle de l’électricité se borne à diriger les mouvements du gouvernail, comme dans toutes les autres torpilles de cette classe, l’électricité pénètre par plusieurs fils isolés et enroulés de manière à former un câble unique.
- Le câble de la Victoria pèse 40 grammes au mètre et a une longueur de 4000 mètres. Le déroulement a lieu d’une façon ingénieuse, que nous croyons nouvelle. Au commencement de l’opération c’est la terre qui à elle seule fournit le câble, mais dès que la vitesse a obtenue une certaine valeur, presque tout le câble sort du navire. Celui-ci renferme à cet effet une longueur de 1200 mètres, renfermée clans une chambre remplie d’huile.
- On sait que le nombre de voyageurs qui franchissent le détroit est en excès sur l’année 1888, mais qu'il a diminué sur l’année 1889. 11 n’en est pas de même du nombre des mots transmis de France en Angleterre. Du 31 mars 1S88 au 31 mars 1889 il s’est élevé à 13370000, et du 31 mars 18S9 au 31 mars 1S90 il a été de 15495000.
- Il est vrai que cette seconde période comprend la durée de l’ouverture de l’Exposition universelle.
- Le Tribunal de première instance de Berlin vient de se prononcer sur un procès, qu’avait plaidé contre le Ministère des Postes et des Télégraphes de l’Empire allemand la Société anonyme Mix et Genest, manufacture de téléphones et de télégraphes, à Berlin, dans une question d’un grand intérêt public.
- Il s’agit du monopole téléphonique que ladite administration avait su usurper pour des installations téléphoniques privées, au détriment de l’industrie et du développement de la téléphonie.
- Le jugement a été rendu en faveur de la Société qui a le mérite d’avoir mis fin à une situation intolérable.
- La sentence porte en substance que l’Administration des postes et des télégraphes 11e pourra plus à son gré prohiber, comme jusqu’à présent, la construction de lignes téléphoniques privées et de réseaux urbains.
- Éclairage Électrique
- L’Académie des sciences a entendu dans sa dernière séance la lecture d’un mémoire de M. le comte Gerson, qui a mis sous les yeux de la société une lampe de mineur qui a déjà fait ses preuves en Angleterre sous le nom de lampe Stellaj et qui est en service depuis plusieurs mois à la fosse Raulx, l’une des plus grisouteuses de la concession d’Anzin, où elle donne d’excellents résultats dans l’éclairage des travaux de fond du la mine.
- Cette lampe pèse :6oo grammes et donne un pouvoir éulaiiant d’enyiron une bougie, égal et même supérieur à celui de la lampe Marsault au . moment de l’allumage. On sait en effet que pour les lampes Marsault, Davy et autres, la lumière diminue par suite de l’encrassement produit par l’huile, la fumée de la mèche et la poussière de charbon. Rien de semblable ne se produit avec cette lampe électrique, qui brûle uniformément pendant douze heures avec une fixité et une régularité parfaites. Sa durée peut aller jusqu’à quatorze et même seize heures effectivement. L’accumulateur se recharge en cinq heures sous un courant de 1 ampère et 4 volts.
- Elle se compose d’un accumulateur formé de deux cellules en ébonite contenant chacune d’elles 5 plaques de 0,075 mè-tre de long sur 0,0^5 de large, et assujetties de façon à être .à l’abri d’un choc extérieur.
- Deux de ses plaques sont en peroxyde de plomb solide, connu sous le nom de lithanode, pèsent ensemble 180 grammes et ont une capacité (pour travail utile) de 7 ampères-heures. Les trois autres plaques sont en plomb spongieux. Ce plomb spongieux est maintenu par un support extiême-ment léger, ayant une très forte résistance et une très haute conductibilité; en pratique, il ne s’use jamais.
- Plus le lithanocle a été rechargé, meilleur il devient, et jamais il n’y a désagrégation des plaques. Comme il n’existe aucun contact entre ces plaques, il ne se produit par conséquent aucune action locale dans l’accumulateur quand on ne s’en sert pas. La capacité totale de l’accumulateur de la lampe de mine est de 28 watts-heures (soit 7 ampères X-4 volts = 28 watts-heures.
- Pendant le travail ordinaire dans la mine, la lampe à incandescence prend environ 5 ampères-heures en 12 heures d’éclairage.
- L’électrolyte employé dans l’accumulateur est de l’acide, sulfurique dilué à la gravité spécifique de 1,170. La boîte extérieure est en acier galvanisé, pour empêcher la rouille provenant de l’humidité.
- Un espace de 0,060 m. environ entre la boîte métallique et . l’accumulateur est garni de tampons en caoutchouc pour éviter que les chocs reçus n’endommagent la boîte en ébonite de l’accumulateur.
- Ses contacls en plomb sont très forts et noyés dans l’ébo-. nitc pour les isoler.
- La lampe qui a une forme rectangulaire à pans arrondis mesure 0,140 mètre de haut, 0,0995 ™ètre de large et 0,065 mètre d’épaisseur. Un peu au-dessous du centre de la partie
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- de la longueur se trouve une lentille de verre très fort, derrière laquelle est placée une petite lampe à incandescence, laquelle, montée sur un ressort à boudin, peut rentrer dans la lampe de mine, si elle recevait un choc après que le premier verre aurait été cassé, ce qui évite qu’elle soit hors d’usage.
- Au-dessus de la lentille de verre se trouve un commutateur, par lequel on allume et éteint la lampe à volonté, ce qui permet aux mineurs, en cas d’écroulement en arrière des travaux d’avancement, de conserver de la lumière pour autant de fois dix heures qu’ils ont de lampes avec eux.
- Des lampes cassées dans le gaz d’éclairage, de beaucoup plus explosif que.le grisou, n’ont produit aucune explosion-
- Enfin, les résultats obtenus jusqu’ici seraient excellents, et ce nouveau mode d’éclairage de la mine offrirait, pour une foule de raisons, la plus complète sécurité en ce qui touche le grisou, et, au point de vue du pouvoir éclairant, divers autres avantages pour les travailleurs.
- Sur la demande du secrétaire perpétuel, ce mémoire a été renvoyé à l’examen de la commission compétente.
- Le gouvernement allemand est en négociations avec VEas-tern Telegrciph C° pour la pose d’un câble télégraphique entre Dar-eI-Sa!aam, Bagamayo et Zanzibar. Les possessions allemandes dans l’Afrique orientale seront donc sous peu en communication directe avec l’Europe.
- Il y a actuellement aux États-Unis plus de 5650 stations centrales d’électricité en activité, alimentant 210000 lampes à arc et 2600000 à incandescence. En mars dernier, 59 tramways électriques étaient en exploitation et 86 en construction.
- Le rapport du Conseil d’administration de la Compagnie du gaz de Gand renferme un chapitre consacré à la concurrence par les sociétés d’éclairage électrique.
- Il établit, ainsi qu’on le verra plus loin, que la Compagnie du gaz de Gand doit compter avec l’électricité, et faire d’importants sacrifices pour conserver sa clientèle.
- « Moyennant quelques sacrifices de peu d’importance, tant sur l’appare'llage que sur la fourniture des nouvelles lampes à gaz intensives, dont l’emploi a pris de l’extension à Gand, nous avons pu continuer à lutter sans défaveur contre la concurrence du pétrole, et nous avons même acquis un certain nombre de clients nouveaux, mais d’importance secondaire.
- « Malheureusement, les appréhensions que nous vous témoignions l’an dernier au sujet de l’extension de l’éclairage électrique sont loin d’être dissipées, principalement à l’égard des grandes usines qui, grâce à un excédent de force, à un outillage puissant et à un personnel nombreux et varié, sont
- en mesure de produire l’électricité à un prix dont la modicité se rapproche sensiblement du prix réglementaire de notre gaz, toutes les fois qu’il peut être fait emploi de l’arc voltaïque.
- « Quatre compagnies électriques, qui ont déjà pris pied à Gand, nous ont fait perdre la clientèle d’usines importantes et même celle du principal pâté de maisons particulières. Bien que n’étant pas assujetties, comme la Compagnie du gaz, aux charges municipales, qui grèvent si lourdement votre exploitation, il paraît certain qu;, en l’état actuel, étant donné le bas prix de notre gaz et les remises consenties au profit des gros consommateurs, ces entreprises, fortement encouragées par un engouement, qui peut n’étre que passager, ne sauraient être bien redoutables quand elles se donnent pour mission de fournir directement la lumière aux consommateurs. Mais, elles ne nous causent pas moins de graves préjudices lorsqu’elles parviennent, comme c’est d’ailleurs leur objectif essentiel, à obtenir le placement de leurs appareils chez les grands industriels, qui opèrent ensuite pour leur propre compte.
- « Cette concurrence exige de notre part d’importants sacrifices. Notre échelle de remises, qui ramène le prix du gaz à 12 centimes pour les plus forts consommateurs, a occasionné plus de 26000 francs de dépenses pour l’exercice écoulé : il faut en prévoir plus de 35000 pour l’exercice en cours, et nous en sommes encore réduits à l’incertitude pour ce qui concerne les exercices ultérieurs.
- « Comme il s’agit d’une question vitale pour votre société, elle se trouve dans la stricte obligation de conformer sa conduite aux circonstances et de ne pas reculer devant les exigences de la lutte. »
- Des expériences ont été faites à Liverpool pour l’emploi de la lumière électrique pour la pêche en mer et ont donné des résultats très encourageants.
- D’après les expérimentateurs « la lumière électrique est appelée à un large avenir dans l’industrie de la pêche maritime ».
- La ville de Florence est sur le point de traiter avec VInternational Elektriciiacts Geçellscbafi, de Vienne, pour l’établissement et l’exploitation d’une station centrale d’électricité.
- Cette station serait établie en dehors de la ville, suivant le système à courants alternatifs avec transformateurs (Ganz et Clc, BuJapesth), en vue de 5 à 10000 lampes de 16 bougies.
- Nous trouvons dans YElcctrical World'- du 26 juillet une table indiquant pour le mois d’août les heures ou les villes qui veulent se contenter de la lumière de la lune-peuvent se dispenser d’allumer leurs lampes électriques. C’est une habitude qui était commune en France, du temps de l’huile, et
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- qui, comme nous l'avons fait remarquer, tend à se répandre en Amérique. Quoique rappelant un temps barbare au point de vue de la lumière, elle pourrait être recommandée, même en France, aux villes pauvres, pour les engager à chasser le gaz.
- En effet, avec le courant rien n’empêche d’allumer instantanément toutes les lampes, aussitôt que le ciel se couvre. Un surveillant de nuit suffirait pour tout Paris, si on le plaçait au sommet de la Tour Eiffel, et qu’il put signaler les postes de la ville où il faut mettre en action l’éclairage électrique.
- Ajoutons que VAnnuaire du Bureau des longitudes a toujours conservé le tableau analogue à celui de VEïectrical IVorldj mais beaucoup plus parlant, et dont se servaient les municipalités du temps de l’huile.
- Les travaux de canalisations pour le réseau des courants alternatifs à haute tension de l’usine des Halles sont achevés; ce second service de l’éclairage particulier fonctionne aujourd’hui d’une façon régulière.
- 11 ne faut pas croire que la victoire obtenue à New-York par le gaz soit destinée a être définitive. D’après le premier rapport du comité d’éclairage, le nombre des becs électriques est remonté à 872. Ce n’est il est vrai qu’une faible partie du service public, car le même document nous apprend qu’il y a en usage dans la métropole américaine 26853 becs de gaz et même 138 lampes à pétrole.
- [I n'en est pas de même à Philadelphie, où l’année dernière le nombre des arcs publics s’est élevé de 746 à 1095. On a éteint cette année 496 becs de gaz et 42 lampes à gazo-une. La dépense pour 1045 becs a été de 92325 francs pour la ville, les 50 autres becs sont payés sur les fonds du Collège Girard.
- On nous signale une innovation intelligente. L’horloge monumentale du nouvel hôtel de la Compagnie d’assurance de Chessnut Street est éclairée électriquement d’une façon beaucoup plus simple que. les autres. Le cadran est obscur, mais les aiguilles sont en verre creux, dans lequel se trouvent les lampes à incandescence. On dirait que les heures sont marquées par deux colonnes de feu solide.
- Télégraphie et Téléphonie
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- Une nouvelle invention vient d’être faite à New-Haven, où elle a été immédiatement mise en pratique. Certains appareils téléphoniques ont été mnius de fentes destinées à recevoir différentes pièces de monnaie, qui représentent exactement
- le coût d’une conversation téléphonique pour différentes distances.
- Des timbres de différents sons correspondent aux fentes de l’appareil et l’on n’a qu’à introduire la pièce dans l’une d'elles pour mettre le timbre en mouvement. L’employé, sur cet appel, établit la communication, qui cessera d’elle-même quand le temps accordé pour la conversation sera écoulé.
- Le gouvernement russe voulant faire un essai en grand d’éclairage électrique des trains, a décidé que toutes les voitures des chemins de fer de l’État seraient pourvues de cet éclairage au mois d’août.
- La Silvertown Telegraph O fabrique pour la Central and South American Telegraph C* un câble de 2800 kilomètres environ de longueur, qîii doit relier directement Valpa-raiso à Iquique et Iquique à Lima.
- L’interruption des câbles de Java en Australie n’a point été de longue durée. Les communications ont été rétablies avec une rapidité excessive. Mais les vapeurs électriques de la Compagnie orientale n’ont point été assez actifs pour empê-ch’er le projet du câble des Sandwich de revenir sur l’eau D’après les dernières nouvelles des îles Hawaï, les Américains auraient renoncé en ce moment à constituer une compagnie. Un syndicat anglais tiendrait la corde.
- Il s’agirait d’établir deux lignes, une d’Honolulu à Melbourne, et l’autre de Melbourne à San-Francisco, combinaison dont on parle depuis plusieurs années, et dont nous avons entretenu nos lecteurs à différentes reprises.
- Les travaux de construction du réseau téléphonique de Dijon commencés depuis quelques semaines, sont activement poussés et le nouveau service sera ouvert au 1" octobre prochain.
- La Compagnie des télégraphes" du Nord projette [de poser un ou deux câbles entre l’Angleterre et la Suède, entre Newcastle et Gothenbourg.
- Ce câble détournerait par la Suède une partie du trafic télégraphique de la Russie et de l’Asie septentrionale avec les îles Britanniques.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, 31,
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- Journal universel d’Electricité
- 31, lloulcvard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XII» ANNÉE (TOME XXXVII) SAMEDI 30 AOUT 1890 No 35
- SOMMAIRE. — Le système Ferranti et les usines de Deptlord; Ch. Haubtmann. — Recherches photométriques récentes sur les lampes à arc; A. Palaz. — Détails de construction des lampes à incandescence; Gustave Richard. — Gyroscopes électriques; G. Trouvé. — Chronique et revue de la presse industrielle : Moteurs à petite vitesse Perret. — Le transformateur de courant continu de la Compagnie Chelsea. — Expériences sur la vitesse de transmission des perturbations électriques et application à la théorie des décharges stratifiées au travers des gaz, par J.-J. Thomson. — Accumulateur Jarman. — Commutateur de sûreté Rawson et White. — Commutateur portatif de la Société pour le travail électrique des métaux. — Revue des travaux récents en électricité : Résistance électrique des gaz dans les champs magnétiques, par M. A. Witz. — Relations entre la conductibilité électrolytique et la structure chimique, par Ward Coldridge. —Faits divers.
- LE SYSTÈME FERRANTI
- ET LES USINES DE DEPTFORD
- Depuis quelque temps on s'occupe beaucoup dans la presse scientifique anglaise, et surtout dans les journaux électriques, de la London Electric Supply Corporation, société concessionnaire des procédés de M. Ferranti. Il se passe rarement de semaine où l’on ne voie enregistrer dans ces revues quelque nouvel échec concernant les machines que cette société fait construire dans ses usines de Deptford, et ces rumeurs malveillantes, le plus souvent dénuées de fondement, traversent le détroit et trouvent par moments un certain écho dans nos périodiques spéciaux.
- Pour nous, qui ne sommes guidé par aucune considération d’intérêt ou de parti pris et qui avons été admis à puiser aux sources mêmes des renseignements précis, nous croyons de notre devoir de réagir contre un courant d’opinion absolument contraire à la vérité, et noüs l’entreprenons aujourd'hui parce que nous croyons le moment tout à fait opportun.
- La plupart des journaux qui proclament l’impuissance du système Ferranti en sont encore à franchir le seuil de l’immense station centrale que la London Electric Supply Corporation a édifiée sur
- les bords de la Tamise. En effet depuis pas mal de temps déjà les portes de Deptford sont rigoureusement closes à tout visiteur ; aussi ne pouvons-nous guère nous expliquer comment nos confrères de Londres s’y prennent pour noter au passage tous les essais infructueux auxquels suivant eux on se livrerait là-bas. Nous serions presque porté à croire, vu la violence des attaques, que c’est le manque total de renseignements qui rend les auteurs de ces articles si furieux contre M. Ferranti et son groupe.
- On pourrait nous demander à nous-même où, pour pouvoir parler ainsi, nous avons puisé nos informations. Comme nous le laissions entendre plus haut c’est lors de visites que nous avons faites dans les usines mêmes, en voyant construire les appareils et en les regardant fonctionner, que nous nous sommes fait une cpinion contraire à celle que l’on cherche à établir couramment dans le monde électrique.
- Nous avons entendu ici, en France, des ingénieurs électriciens, et non des moins distingués, nous dire que lorsque les machines de Deptford fonctionnaient ce n’était dans la salle qui les renferme que détonations formidables, comparables à des coups de canon, et que le personnel affolé fuyait de tous côtés. Eh bien, nous qui chaque fois que nous sommes allé étudier sur place avons
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- trouvé les machines fonctionnant, nous n'avons rien vu ni entendu de semblable, et l'air calme et tranquille avec lequel chacun va et vient dans cette magnifique installation ne laisse nullement soupçonner un état de choses pareil.
- Pour ce qui concerne les lignes et l’usine, quels sinistres augures n’a-t-on pas formulés, soit ici, soit en Angleterre? Combien d’ingénieurs ont écrit que l’on foudroierait les uns après les autres tous les membres du personnel ! On a imprimé cela des milliers de fois ; cependant les machines mar.chentchaquejour —à titre d’essai, nous le voulons bien — et l’on en est encore, Dieu merci, à attendre le premier accomplissement de ces funestes présages.
- Mais les câbles souterrains? objecte-t-on dans la presse anglaise. Si par malheur, quelque infortuné, en creusant une tranchée, prend le conducteur pour une,conduite d’eau ou de gaz, vient à y toucher ou à se mettre en court circuit avec des outils de métal, nieia-t-on que ce soit là un danger-permanent? Le cas, répondrons-nous, a été expérimenté le long de la ligne du South-Eastern Railway avec un résultat tout à fait rassurant. Les câbles sont construits de manière que ces accidents ne soient pas à redouter. A cette expérience des hommes ont tenu impunément dans leurs mains le câble dans lequel passaient les conducteurs d’aller et de retour de machines fonctionnant à ce moment à 10000 volts de tension. Ce fait peut, à notre sens, se passer de commentaire.
- Nous décrirons d’ailleurs dans le cours de ce travail ces câbles et le système de leur fabrication, qui n’est pas une des curiosités les moins intéressantes de Deptford.
- Beaucoup de personnes se disent en droit d’affirmer que l’on ne sait pas comment se comporte la matière sous des tensions alternatives aussi élevées, et par suite elles se demandent si ce qui parait réussir et marcher à souhait dans un régime d’essai, ira toujours ainsi dans l’application définitive. A cela nous pourrions répliquer que le moment critique ne se serait pas fait si longtemps attendre et que si la matière, soit métallique, soit isolante, avait eu des tendances à se transformer, il nous paraît logique de croire que dès les premiers jours de marche les phénomènes se seraient manifestés; tandis que depuis bientôt six mois on n’a encore rien constaté de semblable.
- De ces lignes il ne faudrait pas conclure que nous trouvions tout pour le mieux, dans la meil-
- I leure des usines électriques. Tout comme nos confrères nous voyons et condamnons les défauts de l’installation, et l’on s’apercevra par la suite que nous ne ménageons pas nos critiques au choix de ces grandes unités de production, qui peuvent être bonnes au point de vue de l’économie de l’exploitation — quoique ce soit encore discutable, — mais qui certainement sont détestables au point de vue purement mécanique.
- Mais nous ne pouvons cependant pas faire chorus à des informations pareilles à celles dont un grand journal politique de Paris s’est fait l’éditeur il y a quelque temps. C'était dans les premiers jours que l’usine de Deptford fonctionnait ; le journal en question n’a-t-il pas inséré — le plus sérieusement du monde, — que, lorsque les dynamos de Deptford marchaient, elles causaient par leur effet d’induction un trouble si considérable dans le réseau téléphonique de Paris qu elles rendaient tout service impossible, et provoquaient ainsi un préjudice énorme dans le bon fonctionnement des communications entre les abonnés.
- On ne peut que rire de pareilles histoires, il est vrai ; nous avons pourtant vu des gobeurs croire celle-là.
- Mais n’appuyons pas sur des racontars nés la plupart du temps d’une absence de données et souvent dictés par l’envie, l’intérêt et la mauvaise foi. Nous nous proposons de faire dans cette revue une monographie complète et sérieuse du système d’éclairage de M. Ferranti, en étudiant les avantages et les inconvénients des courants alternatifs et des hautes tensions et quels moyens on peut employer pour parer aux difficultés qu’on ne manque pas de trouver sur son chemin pendant la construction d’appareils de dimensions absolument inaccoutumées.
- En effet les plus grandes machines que l’on a faites jusqu’à présent ne dépassent guère une puissance nominale de 500 chevaux, et c’est même là un maximum dont on voit très peu d’exemples. Ainsi à l’Exposition de 1889, il n’y avait que deux spécimens de dynamo atteignant cette puissance : La machine de M. Marcel Deprez, à 2 anneaux et celle exposée par la Société des Ateliers d’Oerli-kon. Dans ces conditions il est bien naturel de concevoir que M. Ferranti, en franchissant d’un seul trait la distance qui sépare des engins de 500 et de 3 000 chevaux, à dû rencontrer beaucoup
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- d’obstacles dans l'exécution de ce que l’on appelle à Deptford « les petites machines. »
- Pour ce type de dynamo le succès a couronné les efforts de son auteur; mais d’autres embarras n’ont pas manqué de se produire lorsqu’il s’est agi de construire les grandes machines, c’est-à-dire de passer brusquement de 3 000 à 10 000 chevaux.
- Il faut remarquer que ces machines sont entièrement construites aux usines mêmes de Deptford et que de semblables types ne se terminent pas en un jour. Quand nous entendons dire que le système a avorté, nous ne pouvons réprimer la sensation intime que nous produit toujours une nouvelle que nous savons être fausse, puisque les grandes machines ne sont pas encore terminées, quoique très avancées, et n’ont par conséquent pas encore pu manquer leurs essais, rt que pour ce qui concerne le type de 3 000 chevaux les expériences ont montré que l’on pouvait attendre de ces machines un bon résultat.
- Lorsque dans une installation électrique on emploie des tensions pareilles à celles qui sont usitées à Deptford, la question des isolants se pose en première ligne, tant au point de vue de la sécurité du personnel que de celle du matériel.. Les recherches de M. Ferranti sur ce point ont été très laborieuses. Après s’être adressé aux meilleures usines qui fabriquent les câbles dans les deux mondes, et après avoir constaté qu’aucun des spécimens de conducteurs soumis aux expériences ne répondait aux exigences du service qu’on leur demandait, les usines de Deptford, sur les indications de leur directeur, se sont outillées pour fabriquer un type de câble, sur lequel nous reviendrons plus tard, qui a donné les meilleurs résultats, puisqu’il a pu être essayé pendant plusieurs jours consécutifs sous une tension de 15 000 volts sans donner aucun signe de détérioration.
- Même en laissant de côté toutes ces considérations de nouveauté on est bien forcé de reconnaître que l’installation' électrique de la London Electric Silpply Corporation sera par ses dimensions, et surtout par le degré de perfectionnement des engins mécaniques — chaudières, machines à vapeur, dynamo, etc., — la plusgrandiose et la plus intéressante qui ait encore été établie. D’ici peu de temps 80000 chevaux vapeur seront chaque jour transformés en électricité à Deptford et transportés à Londres.
- Au fur et à mesure que nous aborderons les |
- particularités du système Ferranti, nous entrerons dans le détail des appareils installés à Deptford, car ils sont les plus nouveaux, et par cela même censés être les plus perfectionnés de ce système d’éclairage. Mais pour la clarté de ce qui suivra, nous croyons bon de donner au préalable quelques renseignements sur le système d’exploitation de la société, et sur l’agencement de l’usine centrale.
- LE SYSTÈME D’ÉCLAIRAGE
- Le système d’éclairage électrique de M. Ferranti consiste à produire des courants alternatifs de haute tension dans une usine centrale, puis à distribuer ces courants chez les consommateurs, où des transformateurs de son système les convertissent en des courants de plus faible tension propres à être utilisés pour l’alimentation soit de lampes à arc, soit de lampes à incandescence en dérivation.
- Pourquoi des courants alternatifs? et pourquoi de hautes tensions ?
- Beaucoup d’électriciens pensent, et avec raison, que l’alternativité est la forme rationnelle du courant électrique produit par les machines dynamo multipolaires, puisque dans ces machines, le courant se renverse un nombre donné de fois par révolution et que l’on est obligé d’adopter ce type dès que l’on atteint certaines dimensions. Mais laissant de côté cette considération, que nous qualifierons de purement platonique, nous voyons que le courant alternatif, lorsqu’il est produit à de hauts potentiels pour être employé à de plus faibles tensions, possède sur le courant continu cet énorme avantage de ne pas exiger de transformateur mécanique.
- Quant aux hautes tensions, force est bien maintenant de les adopter, vu l’importance des réseaux et leur étendue, et si surtout l’on a été obligé de reporter l’usine productrice à plusieurs kilomètres en dehors du secteur que l’on se propose d’éclairer. D’ailleurs, dans les grandes villes il devient de plus en plus impossible d’installer dans des conditions économiques d’exploitation, des usines centrales d’électricité. C’est alors que l’économie réalisée sur les conducteurs par les hautes tensions se fait sentir. Ce sont ces considérations qui ont fait adoptera la London Electric Supply Corporation le système préconisé par M. Ferranti.
- L’usine de Deptford a surtout pour but, comme
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- toute bonne installation du reste, de n’exiger que le minimum de frais d’exploitation. C’est pour cela que l’on a eu recours à de grandes unités de production (10000 chevaux) et à de hauts potentiels (ioooo volts), ces derniers réalisant une notable économie sur la canalisation de Deptford à Londres (7 kilomètres).
- Ces 10 oco chevaux peuvent paraître exagérés, nous tendons vers cet avis, mais nous n’entrerons pas ici dans le fond de la discussion, nous proposant d’y revenir en temps et lieu. Quant aux 10.000 volts, ils peuvent se justifier, car l’usine est prévue pour une production de 80000 chevaux, ce qui fait qu’on aurait un courant de 600 ampères environ au lieu de 60 000 si nn employait les basses tensions. L’économie réalisée est donc, sur une distance semblable, énorme.
- La London Electric Suppl}' Corporation possède à l’intérieur même de Londres, dans Bond Street, une usine centrale connue sous le nom de Grosvenor, qui fonctionne déjà depuis plusieurs années. Cette usine marche avec des dynamosFer-ranti à 2400 volts, qui sont réduits, au moyen de transformateurs installés au domicile des consommateurs, à 106 volts, la tension la plus courante des lampes à incandescence employées en Angleterre. Ces 2400 volts sont suffisants, étant données i’étendue relativement faible du secteur, et surtout cette circonstance que l’usine se trouve au centre même de ce secteur.
- Ayant reconnu l’impossibilité d’ériger au milieu de Londres une station de. l’importance de celle de Deptford. M. Ferranti s’est appliqué à transporter le plus économiquement possible l’énergie, et c’est en partant de là qu’il conçut l'idée de produire l’électricité à 10000 volts, puis de l’amener à Londres dans des stations centrales de transformateurs, qui réduiront le potentiel à 2400 volts, et de là conduiront le courant chez les consommateurs, où à l’instar de l’exploitation de Grosvenor, de nouveaux transformateurs amèneront le courant à la tension convenable aux lampes a incandescence (100 volts).
- Le courant produit à Deptford subira donc deux transformations successives : une de 10000 à 2400 volts aux stations centrales de transformateur, et une autre de 2400 à 100 volts, chez le consommateur même. Grâce à la simplicité des transformateurs, ce système est susceptible d’un bon fonctionnement, outre l’économie qu’il réalise sur les conducteurs de Deptford à Londres et des
- stations centrales aux domiciles des particuliers, économie qui serait absolument impraticable avec des courants continus^ N’oublions pas non plus le grand avantage des transformateurs de pouvoir donner de l’électricité au potentiel que l’on désire, particularité importante pour l’industrie.
- Nous venons de voir les avantages des courants alternatifs à haut potentiel, passons à leurs inconvénients. D'abord, impossibilité d’employer les accumulateurs. Nous sommes parfaitement d’avis que tout abonné d’une compagn e d’éclairage électrique doit pouvoir à toute heure du jour et de la nuit allumer le nombre de lampes qu’il lui convient; autrement l’électricité se trouverait, sur ce point dans un état absolu d’infériorité sur le gaz.
- Le problème n’est pas facile à résoudre sans accumulateurs, à moins d’avoir toujours quelques machines en marche, ce qui est déplorable au point de vue économique. Il faut donc de toute nécessité, au moins pour les personnes qui le demandent, pouvoir installer des accumulateurs.
- Jusqu’à ces derniers temps il paraissait impossible de charger des accumulateurs avec des courants alternatifs sans commutateur. 11 est bien évident qu’un commutateur, si perfectionné qu’il soit, est toujours un gros ennui dans une installation de cette importance. C’est pourquoi nous qualifierons de bonne aubaine pour les courants alternatifs les procédés dont MM. Tesla et Wilkî se disputent la priorité, etqui ont pour but l’utilisation de ces courants sous forme de courants de direction constante sans commutateur. Comme à la London Electric Supply Corporation on parlait de les adopter, nous croyons devoir ouvrir ici une parenthèse pour donner quelques explications sommaires sur ce sujet, et faire disparaître ce grief contre les courants alternatifs, qui pourront désormais charger des batteries d’accumulateurs sans commutateur.
- Le procédé de M. Tesla consiste à développer dans les dérivations d'un circuit à courants alternatifs des résistances aux ondes d’un certain signe en les forçant par cela même à passer par d’autres dérivations et à renforcer l’onde de signe contraire, lorsque celle-ci tend à s’établir. Prenons un circuit traversé par des courants alternatifs qui se divise en deux dérivations; dans l’une de ce s dérivations on insère un appareil capable d’opposer une résistance aux ondes positives, par exemple,
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- et dans l’autre un appareil opposant une résistance aux ondes négatives.
- Ces appareils de résistance peuvent être des dynamos ou des piles. L’appareil situé sur une branche de la dérivation est relié en série avec l’appareil situé sur l’autre branche, de sorte que l’ensemble des deux dérivations forme un circuit fermé sur lui-même.
- Supposons que le potentiel particulier de ce circuit soit le même que celui du courant alternatif ; qu’arrivera-t-il si l’on met la source de courants alternatifs en action en même temps que la source de courants continus? La branche de dérivation qui sera parcourue par le courant positif continu admettra en les renforçant les ondes négatives du courant alternatif, tandis que celles-ci seront repoussées par l’appareil qui engendrera un courant négatif dans l’autre branche.
- De même les ondes positives seront repoussées à l’entrée de la première branche, pour être admises, également renforcées, dans la seconde branche. En un mot, les ondes positives passent dans une branche et les négatives dans l’autre. M. Tesla a démontré qu’il n’était point nécessaire d’avoir des dynamos ou des piles comme source de courant continu; un transformateur à. noyau magnétique fortement saturé, disposé convenablement, semble devoir donner des résultats analogues.
- • La critique que l’on adressait aux courants alternatifs pour leur incompatibilité d’emploi avec les accumulateurs paraît devoir perdre beaucoup de sa force si les procédés de M. Tesla sont réellement pratiques.
- Mais un autre inconvénient — beaucoup plus grave encore — des courants alternatifs, c’est le danger qu’ils font courir à ceux qui les approchent.
- Oui, certes, les dangers sont très grands et les cas de mort d’homme très' fréquents, si l’on ne . prend pas, surtout avec de hautes tensions, toutes les précautions que réclame la prudence; mais on peut conjurer les causes d’accidents, le tout ne . dépendant que de la façon dont on isole les appareils et les conducteurs. On ne saurait nier qu’avec de tels potentiels une catastrophe est toujours prête à se déchaîner, mais nous ferons remarquer que maintes industries sont dans ce-cas et que bon gré mal gré on est obligé d’en passer par là. Les fabriques de produits explosifs, les mines de charbon présentent tout autant de
- danger pour la sécurité du personnel que les usines électriques employant les hautes tensions; les mesures prises contre les accidents dans ces établissements sont en raison directe des chances de sinistres. Un danger cesse d’être redoutable dès qu’on a pris toutes les mesures propres à faire disparaître les chances d’une catastrophe. Pour les machines dynamo à courants alternatifs, leur voisinage immédiat, lorsqu’elles sont en marche, n’a rien de dangereux pour personne. Il n’y a que le cas où l’on viendrait à toucher aux balais et aux collecteurs des machines qui pourrait amener une issue fatale, mais à Deptford ceux-ci sont soigneusement enfermés dans une vitrine fixée aux . dynamos, de sorte qu’il est impossible de se mettre en contact avec eux. Les conducteurs sont, bien entendu, isolés dès leur sortie de cette vitrine. Si le danger peut subsister, à notre avis, c’est surtout par un isolement insuffisant des conducteurs et par les transformateurs.
- La substance isolante Je M. Ferranti et son système de câbles semblent prouver qu’on n’a rien à craindre de ce côté; du reste nous y reviendrons, comme nous l’avons déjà dit. En ce qui concerne les transformateurs, comme nul n’a rien à y voir, on n’a qu’à s’arranger de manière que personne ne puisse y toucher. Le meilleur moyen pour cela est de les enfermer. On enferme bien les compteurs à gaz, on peut bien agir de même avec les transformateurs.
- Quant aux chances d’incendie, les courants alternatifs n’en n’offrent pas plus que les courants continus, mais l’emploi des hautes tensions les diminue considérablement, puisque les câbles seront moins nombreux et parfaitement isolés. Le danger est exclusif aux conducteurs nus et provient surtout de la négligence que l’on apporte à faire les tranchées. M. Edison signalait dernièrement plusieurs cas d’inflammation de pavé en bois par suite du contact de celui-ci avec des conducteurs électriques non isolés.
- A Deptford on semble s’être beaucoup préoccupé d’empêcher qu’un conducteur ne conduise plus de courant que la quantité pour laquelle il a été établi. Cela dans un but complexe : empêcher réchauffement et la détérioration de la substance isolante, et aussi prévenir lout contact du conducteur avec des tuyaux de gaz ou d’eau. F.n Amérique, sauf quelques exceptions, et entre autre la Société Thomson-Houston,
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- on paraît négliger ce côté de l’exploitation des usines électriques.
- Le moyen employé est des plus simples, et la plupart des sociétés françaises l’ont adopté ; il consiste simplement en un morceau de métal facilement fusible au travers duquel passe tout le courant avant d’entrer dans les conducteurs et dont la section est calculée de telle sorte que dès que le courant augmente d’intensité la chaleur développée le fonde immédiatement, rompant ainsi le circuit de la machine et des lampes. Ces fuses sont répandues à profusion dans l’installation de la London Electric Supply Corporation.
- Il reste une autre question, que nous avons à dessein gardée pour clore ce rapide examen des courants alternatifs et des courants continus. Tant qu’il s’est agi de fournir de la lumière, nous avons vu les courants alternatifs garder au point de vue de la simplicité d’une grande installation l’avantage sur les courants continus; mais si pour une raison quelconque, la petite industrie, par exemple, demande la transformation de l’énergie électrique en énergie mécanique, c’est alors que les courants continus offrent de grands avantages sur les alternatifs.
- Nous croyons cependant que le dernier mot n’est pas encore dit avec les moteurs à courants alternatifs. Au contraire, les derniers essais faits pendant l’année 1889 semblent faire espérer des jours où les moteurs à courant, alternatif marcheront aussi bien que les moteurs à courant continu. Le moteur Ganz est déjà une étape dans cette voie, et les travaux de M. Maurice Leblanc dans le but de provoquer le retard de phase de l’inducteur au moyen de condensateurs intercalés dans le circuit ont mis cette question sous un jour nouveau. Quoi qu’il en soit, de petits moteurs à courants alternatifs fonctionnent, et même très bien; souhaitons que pour les grands modèles le succès couronne les efforts de M. M. Leblanc, dont le point de départ est une idée scientifique très exacte mise à exécution avec autant d’expérience que d’intelligence.
- Il nous semble ressortir de tout ce qui précède qu’étant donnée l'impossibilité d’installer de grandes usines centrales d’électricité dans l’intérieur des villes, les hauts potentiels sont indispensables pour amener le courant du lieu de production au lieu de consommation ; et que vu l’impossibilité d’utiliser les courants à ces hautes tensions, les courants alternatifs donnent un moyen
- très simple d’obtenir des chutes de potentiel à l’aide des transformateurs. Pour ce qui est des dangers spéciaux à ces courants, on y a — comme dans toute circonstance critique, — découvert un remède. Lorsqu’il a fallu trouver le moyen d’isoler ces conducteurs de hautes tensions, on a peut-être tâtonné, hésité, mais enfin on est parvenu à fabriquer couramment une matière isolante capable de résister à des tensions de 15 000 volts.
- Quoique ceci ait été beaucoup nié le fait n'en existe pas moins, et quelque jour viendra où M. Ferranti donnera la formule de son procédé. Maintenant un câble isolé d’après les indications de M. Ferranti revient-il plus cher par unité de watts transportés qu’un autre câble de plus gros diamètre non isolé? Nous pouvons répondre que non ; de sorte que l’emploi de hauts potentiels se trouve pleinement justifié. C’est dans cet esprit qu’a été construite la station de Deptford, sur laquelle nous donnons immédiatement quelques indications.
- DEPTFORD.
- Le but de la London Electric Supply Corporation a été surtout de rechercher un emplacement à proximité des moyens de transport, et disposant de la quantité d’eau nécessaire aux machines à vapeur, tant pour la production de la vapeur que pour la condensation.
- Cet emplacement, la London Electric Supply Corporation le découvrit le long de la Tamise, à Deptford.
- Deptford est une localité de la banlieue de Londres, sur la rive droite de la Tamise, un peu en amont de Greenwich, auquel elle touche. La ligne de railway du South-Eastern la dessert par de nombreux trains; c’est du reste le long de la voie de cette compagnie que la London Electric Supply Corporation à fait creuser les tranchées des câbles qui amèneront le courant à Londres, séparé de Deptford par une distance de 7 kilomètres.
- L’emplacement en question, qui comprend environ 1 hectare 60 de superficie, répond admirablement par sa situation aux exigences d’une installation telle que celle dont nous nous occupons. En bordure sur le chemin de fer d’une part, et sur la Tamise de l’autre côté, on voit immédiatement que le combustible et les grosses pièces de machines pouvent être aisément amenés, et l’eau nécessaire aux machines facilement puisée. •
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- Aussi M. Ferranti semble-t-il s’être ingénié à fonder à Deptford une usine modèle. Le quai bordant la Tamise a été construit de façon que les sloops charbonniers puissent facilement accoster même aux basses marées, et ce quai a été pourvu de tous les appareils de déchargement employés dans les ports. Perpendiculairement et au milieu du quai commence la voie d’un railway spécial
- Tamise flivicj'e
- DOCKS AU COMBUSTIBLE &
- DOCKS AU COMBUSTIBLE
- CHAMBRE!} DE CHAUFFi:
- SALINE DES
- MACHINES
- LABORATOIRE
- qui traverse le dock aux charbons, la chambre de chauffe inférieure, la salle des machmes et qui doit en principe aller se relier au South-Eastern. Pour nous repérer, nous appellerons cette voie la voie centrale.
- Faisant suite au quai, et de chaque côté de la voie centrale jusqu’aux bâtiments, se trouvent les docks aux charbons. Les combustibles sont déchargés des bateaux au moyen des grues et immédiatement entassés dans les entrepôts.
- Les bâtiments occupent le milieu de remplacement et sont disposés de telle sorte que la cham-
- bre des chaudières se trouve contre l’entrepôt des combustibles. Lorsque nous décrirons la chambré de chauffe nous montrerons comment s’opère la manutention du charbon des docks au pied des chaudières. Devant les bâtiments est une cour spacieuse qui sert d’entrepôt à différentes objets, puis en bordure sur la rue se trouve le laboratoire, et sur le côté droit des bâtiments diverses annexes, où s’opèrent les préparations nécessaires au join-tement des câbles. Le croquis ci-contre donne un aperçu de la disposition générale de l’Usine.
- Rien que par ces quelques lignes on peut aisément se rendre compte de l’avantage énorme que procurent toutes ces commodités au point de vue des moyens de transport. A l’intérieur de Londres, en admettant même que l’on eût pu y rencontrer un endroit où l’eau ne fît pas défaut, les frais occasionnés pour y amener le charbon eussent été considérables; sans compter toutes les mesures que l’administration, avec juste raison, aurait forcé de prendre pour la fumivorité, les trépidations, l’écoulement des eaux, etc.
- Nous allons maintenant passer un coup d’œil rapide sur la structure des bâtiments.
- LES BATIMENTS
- Les bâtiments, tout neufs, consistent en une chambre de chauffe à deux étages et deux grandes salles de machinescouVrant un espace de 210 pieds sur 195 et ayant une hauteur, comptée du :sol au couronnement, de près de 100 pieds. ’
- Ces bâtiments ont été édifiés de la façon' suivante :
- D’abord tout l’espace couvert a été creusé de plusieurs mètres de profondeur pour être comblé ensuite avec du béton, afin de donner aux machines une assise de toute solidité. De distance en distance des puits ont été ménagés dans cette masse de béton, à l’effet de servir de fondations aux piliers en fer qui soutiennent la partie supérieure de l’édifice, construit d’après un système très commun en Angleterre.
- Ce procédé consiste à avoir des piliers en fer montant jusqu’au toit, solidement fichés dans le sol, et sur lesquels on pose les fermes qui doivent soutenir la couverture. Ces piliers sont en-tretroisés les uns avec les autres à la partie supérieure, et l’espace compris entre deux colonnes consécutives est rempli avec de la maçonnerie. Ce système de construction, outre son élégance,
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- 4oS
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- est très économique. Les usines de Deptford en offrent un beau spécimen. La salle des machines est.constiluée au moyen de deux travées de piliers dont la distance d’axe en axe est de 66 pieds. Comme ces colonnes sont destinées à supporter les consoles sur lesquelles est fixée la voie des ponts roulants, on leur a donné de grandes sections transversales.
- Les fermes qui sont fixées à leur partie supérieure et qui forment entretoise transversale sont du type américain ; on entend par là de chaque côté des soubassements un arbalétrier incliné à 45°, portant des pannes sur lesquelles on fixe des ardoises, du zinc, ou de la tôle ondulée, et une partie presque horizontale vitrée, comprenant le milieu de l’espace couvert. Un lanterneau est ménagé au centre pour la ventilation. La grande hauteur (85 pieds) des piliers annihile les inconvénients que pourrait amener le soleil en passant au travers le vitrage.
- Les maçonneries sont pour la plupart en briques, et l’aspect général de l’édifice ne laisse pas que d’être agréable quoique aucune fenêtre ne s<Mt percée dans les murs ce qui donne beaucoup de sévérité au bâtiment. Nous croyons malgré tout que quelques fenêtres eussent été à propos ici, quoique la clarté ne manque pas, mais l’éclairage par la partie supérieure, surtout quand il est fait comme celui-ci, a ses inconvénients. Par exemple, quand il y aura un pied de neige sur les vitres il ne passera pas beaucoup de jour au travers ; c’est alors que l’on reconnaîtra l’utilité des baies. Ce qui nous étonne, c’est que l’on n’ait pas eu l’air de penser à la grêle qui tombe quelquefois drue à Londres. Enfin ce type de couverture a été adopté probablement à cause de sa simplicité, et si nous nous y sommes arrêté aussi longtemps, c’est simplement à cause du danger que nous semble faire naître le bris des vitres.
- Passons maintenant aux deux ponts roulants. II y en a un dans chaque travée. Ces engins étaient indispensables, vu les grosses pièces que l’on doit pouvoir facilement manœuvrer pour le montage des machines; aussi ont-ils été établis en vue de pouvoir soulever 50 tonnes.
- Comme nous le disions précédemment, ce chemin de roulement a été appuyé sur les colonnes mêmes de l’édifice ; les ponts y circulent d’un bout à l’autre d’une travée (194 pieds) et sont mus au moyen de la vapeur. Nous n’entrerons pas dans le détail de ces appareils, qui offrent ceci de parti-
- culier dans une usine électrique, de n’être pas actionnés par l’électricité.
- Les deux petites dynamos, c’est-à-dire celles de 3 000 chevaux, sont disposées dans la seconde travée du côté gauche en regardant la Tamise et dans le sens transversal, tandis que les deux premières grandes machines seront installées longitudinalement dans les deux demi-travées qui forment le côté droit de l’usine.
- La première demi-travée de gauche sert actuellement à la confection des conducteurs. C’est là aussi que sont installées les machines qui servent à fabriquer l’isolant de M. Ferranti.
- Nous allons maintenant examiner les chambres de chauffe, qui ne sont séparées de la salle des machines que par un mur. Quoique le système de construction soit le même, l’exécution a été un peu changée à cause de la disposition spéciale du bâtiment.
- On a voulu en effet installer des chaudières les unes au-dessus des autres, comme cela se pratique dans certains établissements où l’on manque de place, et où l'on a besoin d’une grande quantité de vapeur.
- Les piliers en fer supportent donc un plancher de même métal, très solide, situé à 30 pieds au-dessus du niveau du sol de la chambre de chauffe inférieure. De chaque côté de ce bâtiment sont les cheminées, sur lesquelles nous reviendrons lorsque nous étudierons en détail l’installation des chaudières.
- Quant aux annexes, n’étant construites qu’à titre provisoire, nous croyons inutile d’en entretenir nos lecteurs.
- (.A suivre.)
- Ch. Haubtmann.
- RECHERCHES PHOTOMÉTRIQUES RECENTES
- SUR LES LAMPES A ARC
- Depuis nos divers comptes-rendus sur ce sujet, il a été publié plusieurs travaux très intéressants qui se rapportent à des points divers du fonctionnement des lampes à arc. Nous signalerons en particulier un mémoire complet de M. Wedding, Photometrische Messungen an Bogenlampen, publié dans les Verhandlungen des Verdîtes gur Bejœrde-rung des Gewerbfleisser 1889, dont La Lumière
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- Electrique (l) a déjà fait une mention sommaire; puis un travail deM. Marks, Life and Efficiency of arc Light Carbons, présenté à l’assemblée générale de Y American Institute of Electrical Engineers, à Boston, le 21 mai 1890, ainsi que diverses notes de MM. Weissenbruch, Wybauw, de Nerville, Tischendœrfer, Uppenborn, etc.
- Nous ne voulons pas résumer séparément chacun de ces travaux; nous voulons plutôt examiner successivement les points principaux qui influent sur le régime et sur le rendement photométrique des lampes à arc en insistant plus spécialement sur les faits et les renseignements nouveaux fournis par les recherches que nous signalons ainsi que sur le résultat de nos calculs.
- Bien que nous n’ayons pas à étudier des recherches nouvelles sur la variation de la force électromotrice de l'arc voltaïque, nous résumerons rapidement les résultats auxquels on est arrivé et qui peuvent être considérés comme acquis.
- Différence de potentiel aux électrodes de l’arc voltaïque (*). — L’arc voltaïque est caractérisé par une chute considérable de potentiel aux électrodes, chute qui montre que la production de l’arc exige une dépense d’énergie considérable. Cette différence de potentiel dépend de la nature et du diamètre des charbons ainsi que de la longueur de l’arc, elle est donnée, d’après Edlund, par la formule
- V = a H- bl,
- a et b étant deux constantes, l la longueur de l’arc. Les divergences entre les physiciens sont encore très grandes relativement à la signification de la constante a.
- Pour quelques physiciens, cette constante correspond à une résistance au passage dont le siège se trouve sur l’électrode négative ou dans son voisinage immédiat ; d’autres savants, par contre, pensent avec M. Edlund qu’il n’y a pas de résistance au passage appréciable et que la constante a représente une force électromotrice de sens inverse à celle du courant.
- A côté de ces deux opinions il faut mentionner d’autres hypothèses parmi lesquelles celle de M. G. Wiedemann qui admet que l’arc voltaïque
- p) La Lumière Électrique, vol. XXXIII, p. 195.
- 1*) La Lumière Électrique, v. XXVII, p. 501, v. VII, p. 82, v. IX, p. 2i, v. X, p. 3 et 102, v. XVI, p. 32, v. XXXIII, p. 222, v. XXXIII.
- pourrait bien n’être qu’une décharge discontinue; et celle de M. Lecher, qui pense que le courant électrique s’étend dans l’espace en passant d’un charbon à l’autre et ne reste pas confiné au voisinage de leur axe commun.
- Entre ces explications si différentes, le mieux est d’admettre que les actions qu’elles ont en vue concourent toutes à la production des phénomène qui accompagnent l’arc voltaïque.
- 11 semble cependant que la résistance au passage joue un rôle capital dans la production de l’arc voltaïque, ainsi qu’il résulte des mesures précises faites par Uppenborn et Lecher, en particulier.
- M. Uppenborn a trouvé par des photographies nombreuses que l’arc voltaïque a la forme d’ün tronc de cône dont la base, très large, repose sur le charbon positif; ce qui indique une résistance au passage très grande en cet endroit; la chute de potentiel a donc lieu surtout au passage du courant du charbon positif dans l’air. Ce fait estd'ail-leurs confirmé par les mesures directes du potentiel.
- Avec des charbons de 12 millimètres et des longueurs d’arc variant entre 6 et 16 millimètres, M. Uppenborn a trouvé pour la constante a une valeur moyenne de 38 volts, formée par une chute de potentiel de 32,5 volts au passage du charbon positif dans l’air, et une chute de 5,5 volts au passage de l'air dans le charbon négatif ; M. Lecher a prouvé en outre que les potentiel reste constant dans la couche d’air comprise entre les deux électrodes, même jusqu’à une distance assez considérable de l’axe.
- Cette variation discontinue du potentiel n’a lieu qu’avec des électrodes de charbon et ne se constate plus avec des électrodes de fer, de platine, d’argent ou de cuivre.
- Les constantes a et b de la formule d’Edlund varient avec l’intensité du. courant, ainsi qu’avec la nature et les dimensions des charbons. C’est ainsi que M. Nebel a trouvé les valeurs suivantes pour la différence de potentiel observée avec des charbons de diamètres différents et avec des courants d’intensités différentes :
- Charbons de
- 12 mm. J4 mm.
- volts volts
- 35,2 + 2,6 1 32,4 + ?,8
- 3,.i + 1,4 / 34,i + 2,8 l
- 38,0 + 1,91 34,4 + 2,1 ;
- 38,6 + 2,1 / 34,9 + 1,9l
- Intensité du courant
- 12 ampères 16 —
- 20 —
- -4 —
- 10 mm. volts
- 39,3 + 2,2 l
- 39,2 + 2,0 l
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Avec des charbons de composition différente, mais de même diamètre, alimentés par des courants de même intensité (12 ampères), M. Uppen-born a obtenu les valeurs suivantes pour la différence de potentiel V.
- Charbon n° 1
- 3
- 4
- 5
- Moyenne............ 40,1 + 2,24 /
- Des chiffres qui précèdent et d’autres résultats encore, résulte la conclusion que la différence de potentiel aux électrodes diminue à mesure que le diamètre des charbons augmente, c’est-à-dire à mesure que leur résistance diminue.
- Ce fait est du reste utilisé dans les lampes à arc à basse tension, dont les lampes Weston, très répandues aux[États-Unis, sont un exemple. Cette différence de potentiel varie aussi avec la nature des charbons et peut varier de 10 et même de i=> volts pour des charbons de même diamètre mais de provenances différentes.
- Dans ses recherches sur l’arc voltaïque, M. Marks a étudié les variations de la longueur de l’arc avec l’intensité du courant, la différence de potentiel aux charbons étant maintenue constante et égale à 50 volts. Une autre série de mesures a été faite avec une intensité de courant constante (10 ampères) et une différence de potentiel va-, riable.
- TABLEAU I
- 35.4 + 2,10 / 39.o + 1,74 / 40,0 + 3,20 l 41,0 + 2,:6 l
- 45.4 + ',99 l
- Première série & potentiel constant (.r>0 volts) Deuxième série à courants constants (10 ampères)
- Intensité Longueur Différence Longueur
- du courant (amp.) de l’arc (mm.) de potentiel (volts) de l’arc (mm.)
- 6 2,21 40 1,85
- 7 2,90 45 2,4'
- 8 3,48 5° 3,58
- 9 3,73 55 4,72
- IO 3,81 60 5,49
- I I 3,9' — —
- 1 2 4,24
- Ces dernières mesures sont du même genre que celles dont nous avons donné les résultats plus ! haut ; elles pet mettent d’en calculer la formule linéaire V — a -\-bl\ c’est ce que nous avons fait
- après avoir converti en millimètres les longueurs données en pouces,
- Les charbons étaient moulés pour haute tension.
- Les mesures de la deuxième série fournissent cinq équations de la forme V = a + bl pour déterminer les constantes a et b\ en appliquant la méthode des moindres carrés à ces équations, nous avons obtenu
- V = 31,4+ 5,15/
- La valeur de a est sensiblement plus faible que celles qui précèdent; cela tient à la nature spéciale des charbons.
- Examen théorique des variations de l’intensité lumineuse d’une lampe à arc. — Ce qui, au point de vue photométrique, caractérise l’arc voltaïque, ce sont les grandes variations de l’intensité lumineuse suivant la direction des rayons, variations qui sont plus considérables que dans toute autre source de lumière usuelle. Lorsque l’arc voltaïque est alimenté par des courants continus ces variations sont plus grandes que lorsqu’il est alimenté par des courants alternatifs; la cause de cette différence doit être attribuée à la part prépondérante prise par le charbon positif dans l’émission lumineuse du foyer à courants continus.
- On sait que la plus grande partie de la lumière émise par l’arc voltaïque provient des électrodes, qui sont portées à l’incandescence; on estime ainsi que, dans un arc voltaïque alimenté par un courant continu, 5 0/0 seulement de la lumière totale émise provient dé l’arc ; une proportion de 10 0/0 est fournie par le charbon négatif et le reste, soit 85 0/0, par le charbon positif.
- L’intensité du foyer est donc la résultante des intensités produites par l’arc et les charbons. Or, la quantité de lumière émise par un corps incandescent est proportionnelle au pouvoir émissif de ce dernier: il faut donc employer une qualité de charbon dont le pouvoir émissif, aux hautes températures, soit aussi grand que possible. On sait que le pouvoir émissif du charbon est très considérable, plus grand, par exemple, que celui de la plupart des métaux ; c’est ce qui explique l’éclat particulièrement brillant de l’arc obtenu avec des électrodes de charbon.
- Dans un foyer alimenté par des courants continus, la plus grande parte de la lumière émise pro-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- venant de l’extrémité du charbon positif, ce dernier est généralement placé en haut afin que les rayons lumineux soient dirigés vers les surfaces horizontales situées en dessous et qu’il s’agit d’éclairer. Le simple examen des conditions calorifiques de l’arc permet de déduire assez exactement les variations de l’intensité lumineuse avec la direction des rayons.
- Supposons que les charbons soient théoriquement terminés par deux troncs de cône égaux; l’arc jaillit entre leurs extrémités. Le cratère qui se forme à l’extrémité du charbon positif émet la plus grande quantité de lumière, car la surface d’émission y est la plus considérable et la température la plus élevée. Il n’y a guère que l’arc et les parties latérales des extrémités des charbons qui émettent de la lumière en direction horizontale. En outre, l’ombre portée par les charbons négatif et positif limite d’autant plus rapidement l’émission des rayons lumineux que la longueur de l’arc est plus courte; l’ouverture du cône lumineux est d’autant plus grande que l’arc est plus long. Mais lorsque la longueur de l’arc augmente, la température des charbons baisse et l'intensité de l’émission lumineuse diminue.
- Cet examen sommaire montre donc que l’intensité lumineuse doit être nulle en direction verticale, passer par un maximum pour une inclinaison déterminée au-dessous de l’horizon, et par un minimum dans le plan horizontal, pour augmenter rapidement et décroître aussi rapidement au-dessus de l’horizon. Cette dernière conclusion seule n’est pas entièrement confirmée par les observations photométriques, par suite des causes diverses qui modifient la régularité de l’émission lumineuse des charbons négatifs et surtout par le fait que la lumière émise par l'arc en direction horizontale est plus intense que celle que le charbon négatif émet vers le haut. Aussi, le minimum dans le plan horizontal n’existe pas toujours et la diminution continue régulièrement au-dessus de l’horizon.
- Le diagramme qui représente les variations de l’intensité lumineuse avec l’inclinaison des rayons est bien connu ; nous en donnons d’ailleurs, plus loin, un qui résume toutes les mesures photométriques faites sur les lampes à l’exposition d’Anvers.
- Variation de l’intensité lumineuse avec l’azimut.
- — Puisque, dans l’arc voltaïque, tout est en géné-
- ral symétrique par rapport à l’axe des charbons, l’intensité lumineuse doit être indépendante de l’azimut du rayon, c’est-à-dire la surface photométrique doit être une surface de révolution. C’est ce qui devrait avoir lieu, en effet, si les charbons étaient homogènes, et bien centrés et si le régulateur fonctionnait toujours régulièrement. Malheureusement ces conditions ne sont jamais remplies d’une manière rigoureuse, en sorte qu’il
- Fig. 1
- n’est pas exact d’admettre que l’intensité est indépendante de l’azimut, bien que cette hypothèse soit généralement acceptée dans la pratique. Le centrage des charbons, en particulier, offre les plus grandes difficultés ; quelque soit le soin avec lequel les charbons sont dressés, ils subissent toujours une légère flexion après un fonctionnement de quelques instants, ce qui produit un déplacement latéral des pointes des charbons, et une perturbation dans la répartition de l’intensité lumineuse.
- Cette perturbation est beaucoup plus sensible qu’on ne le croit généralement. Pour s’en convaincre il suffit d’étudier le mémoire de M. Wed-ding.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- TABLEAU n
- Inclinaison 0 Intensité lumineuse à gauche Inclinaison b. Intensité lumineuse à droite Différence de potentiel V Inclinaison 0 ensite lumineuse à gauche Inclinaison e Intensité lumineuse à droite
- o°, ' . 10,30 i8,17
- 36.7 32,47 36,43
- 46ll2l
- plî*
- 61.8
- .o#, '
- 21,17
- 26.25 31,46
- 36,51
- 39.48
- 44.25
- 45,34
- 47,12
- 55,23
- 61.48
- 64,»i
- 0-, ' 6,45 ’4,1 * 21,48
- 31.31
- 37.56 42,t4 44,19
- 47.57
- 52.32
- 59,17
- o“, ' 9,43
- 15
- 24,54 33,11 36,40
- 39,5 42,49 4SI * 48,3 50,40-
- Charbons n• 1
- 109 0% ' 136 46,7
- .641 10,31 621 47,0
- 911 18,7 1048 47,2
- 1198 25,50 1419 47,3
- 1423 32,27 1695 47,2
- 1791 36,23 1818 47,3
- 1449 42,1 1640 47,o
- 1992 46,25 2C09 47,o
- 1249 51,27 1573 46,4
- 1025 56,39 1080 47,i
- 86, 60,42 804 47,i
- 152
- 526
- 684
- 1205
- 1534
- 1606
- 1649
- i(?54
- ÏÔ28
- 1543
- I3OO
- Charbons n* 2
- Charbons iT 4 0% ' 9,3!
- 14.44 24,35
- 32.44 36,6
- 38,31
- 42.19
- 44.20 47,10 49,14
- 199 668 767 1488 1997 2191 2224 . 2284
- 2253
- 2277
- 2326
- 147 o% ' 35°
- 1225 21 1561
- 1373 26,2 1775
- 1642 3S34 1964
- 1782 36,34 2085
- 1967 39,41 2103
- 1697 43,56 2131
- 2144 45,18 2104
- 2240 47,9 1896
- 1311 54,53 1552
- 815 61,9 956
- 861 64,16 844
- Charbons na 5
- 121 o“, ' 157
- 358 6,37 442
- 654 13,54 851
- 961 21,23 1282
- 1439 31,8 180S
- '653 =17,39 1932
- *749 42,1 1955
- 1808 44,7 1994
- 1720 47,47 1847
- 1343 52,4 1586
- 1241 60,57 795
- 48,1
- 47.5
- 47.6
- 47.8
- 47.5
- 47.6
- 48.6 48,1 47,5
- 47.9 48,3 48,1
- 50,3
- 50.2
- 5S0
- 50,8
- 50.5
- 50.6
- 49.6 49,9
- 49.2
- 49.3
- 50.3
- 50,6
- 50,9
- 50.8
- 49.9
- 50.5
- 49.5
- 49.6
- 49.7 49,6 50,2 51,1
- Charbons n° 5 (suite)
- 44“,36
- 47,39
- 55,28
- 58,41
- 62,17
- 0%
- 9,14
- 24,11
- 30,6
- 34.31
- 37.46
- 39.31
- 41,25
- 44.46
- 47.4 47,57 55,o 58,9
- 50.5
- o°, ' 8,20 13,35
- 21,’I7
- 28,54
- 32,46
- 36,34 39,9. 42,26
- 46,3
- 54,39
- 59,28
- o%
- 7,39
- 12,27
- 21,7
- 26,12
- 3S50
- 37,19
- 39,24
- 43,2
- 47,34
- c4,29
- 69,26
- Charbons 1T 6
- Charbons n° 7
- Charbons n* 9
- Différence de potentiel V
- 2089 44", >6' -455
- 2042 47,25 2208
- 1421 M,28 2037
- • 2 36 57,44 1678
- 981 6i,33 1186
- 124 O", ' 373
- 550 8,59 783
- 1195 23,38 1781
- 1499 29,37 2049 .
- 1627 34,4 2105
- 1802 37,27 2156
- 1863 39,20 2051
- 1899 4i,7 2184
- 1787 44, (8 2166
- 1812 46,46 2375
- 1748 47,32 2098
- 1352 55,6 1309
- 1201 60,47 7«>
- 1247 62, I 2 568
- 51,0 50,7 50,3 5°,9
- 5i,o
- 49.6
- 49.9 49,0 49,o
- 48.9
- a;
- 48.6
- 50.6
- 50,4
- 49.6
- 30.2
- 50,4
- 51.3
- 145 o°, ' 408 5S4
- 410 7 865 49,6
- 644 12,55 1278 50,8
- 1065 20,39 1757 50,6
- 1369 28,10 2228 50,7
- 1661 32,13 2335 5i,5
- 1884 36,6 2473 50,4
- 1884 38,40 2447 5S4
- 207S 42,6 2463 51 ». 1
- 1978 45,41 2354 5i,2
- 1594 54,15 1753 5S5
- 1381 61,29 767 5S5
- Charbons n0 8
- 183 on, ' 224 47,6
- 432 7,26 ^83 49,2
- 720 12,15 88 jl 49,2
- n.39 20,53 •343 49,4
- 1^19 . 26,6 1626 49,4
- 1621 3i,32 1932 4S5
- 1896 37,io 2Ô49 48,9
- 1792 39,20 I864 48,6
- 2190 43,6 . . 202 3 49,4
- 1967 47,32 1988 4^,3
- 174 151 4«,3
- 132 68,24 160 48,1
- 59,54 I 122 58,21 1867 50,6 o°, ' 136 O", ' '71 49,2
- 9,'4 465 10,21 705 49,4
- Charbons 15,13 757 '4,59 930 49,4
- 24*27 1105 24,18 1216 49,7
- o°, ' 155 0% 1 228 50,3 - 29,1a 1269 29,12 1377 49,9
- 7,5° 43* . 7,33 633 50,2 3S42 1500 34,29 l075 49,0
- >5,34 766' '5,4 1209 49,5 38,25 1576 37,56 1988 49,5
- 26, ;o 1474 26,0 1818 49,5 41,48 1756 41,18 2256 5°, 3
- 3S39 1667 3S'9 2064 50,2 45,38 1653 47,28 1771 49,3
- 33,53 1707 33,27 2185 50,8 49,o 1690 à 8,54 1759 42,2
- 36,9 I9°3 35,46 2360 50,2 51,0 1496 61,9 197 48,7
- 38,49 1939 39,18 2516 50,6 55, '3 1279 65,2° 200 48, >
- 4S7 1940 41,38 2479 5°, 5 65,48. 428 66,4 408 48,9
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ELECTRICITE
- 413
- Cet ingénieur a mesuré dans deux azimuts différant de 1800 les intensités lumineuses pour des inclinaisons variables et nombreuses; il a
- Fig. 2. — 1,2 : 1 Fig. 3. — 1,3 : 1
- au cours de chacun de ces essais afin de constater la cause des irrégularités.
- Nous reproduisons intégralement ces mesures dans le tableau II, car elles constituent des documents précieux pour l’étude photométrique des lampes à arc. En outre la figure 1 est la reproduction graphique des résultats obtenus avec les charbons 4 et 7.
- "Les figures 2 à 9 reproduisent d’autre part aussi
- Ces mesures montrent donc que la distribution de l’intensité lumineuse de l’arc voltaïque est des plus irrégulières ; la surface photométrique est loin d’être une surface de révolution. Dans les
- étudié en tout 9 paires de charbons fonctionnant régulièrement avec un courant de 14 ampères. II a en outre photographié les pointes de charbon
- Fig. 4. — 1,2 : i Fig. 5. — 1,2 : i
- fidèlement que possible les photographies obtenues par M. Wedding avec les charbons des essais 2 à 9.
- Enfin le tableau 111 résume ces mesures; il confirme de plus un résultat constaté par les mesures de Paris et d’Anvers, à savoir que les variations de l’intensité lumineuse maxima sont plus faibles que celles de l’intensité horizontale.
- Fig. 8. — 1,2 : I Fig. 9, — 1,3 : 1
- calculs basés sur les intensités lumineuses des foyers électriques, il faut donc se contenter d’une approximation grossière.
- Variations de l’intertsité lumineuse avec l'incli-
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- naison. — Cet élément photométrique des lampes à arc est le mieux connu; la courbe qui représente ces variations diffère relativement peu d'une lampe à l’autre; il suffit pour s’en assurer de comparer les nombreux diagrammes que La Lumière Electrique a publiés.
- TABLEAU III
- Charbons Intensité horizont. Intensité maximum Intonsito moyenne sphé- rique.
- gauche droite gaucho 0 droite 0
- I IO9 136 1720 43’ 1860 40- 1240
- 2 '47 35° 2000 43 21 IO 39 1246
- 3 121 '57 1790 46 1890 42 1114
- 4 152 >Q9 1670 42 23IO 46 1260
- 5 '55 228 2050 45 250° 4' '355
- 6 124 373 1860 42 2180 4' 1239
- 7 '43 408 2020 42 2480 3» '359
- 8 18; 224 2010 43 2QQO 43 "79
- 9 136 '7' I7IO 44 2000 43 IO56
- Moyen. 141 250 1870 43 2158 4' 1228
- Fig. 10
- à l’exposition d’Anvers en 1885 Oetil en a déduit une courbe moyenne représentant les variations de l’intensité lumineuse avec l’inclinaison ; ce diagramme est reproduit dans la figure 10.
- La courbe qu’on obtient se rapproche sensiblement d’une ellipse dont l’axe est le rayon à 40° ; elle présente une décroissance à peu près symétrique vers le haut et vers le bas, mais très faible
- aux environs de l’angle de 40°-. Les valeurs moyennes déduites de 26 lampes différant par leur construction et par leur régime s’écartent très peu des valeurs particulières de chaque lampe. L’intensité maxima étant représentée par 1000, le tableau IV donne les valeurs de l’intensité pour les inclinaisons comprises entre o° et 700 au-dessous de l’horizon et entre o° et 6o° au-dessus (0).
- TABLEAU IV
- Inclinaison 0 Intensité lumineuse
- obfervée calculée
- — 60“ 48 28
- -30" 1 IO 104
- 0" 208 208
- IO° 401 A2I
- 20" 012 629
- 30° 871 824
- 4°° lOOO lOOO
- 50" 807 800
- éo* 45 7 457
- 70- 188 206
- Ces résultats sont confirmés par toutes les mé-sures postérieures à celles d’Anvers, par celles de M. Wedding, que nous avons reproduites plus haut comme par celles de M. Marks.
- L’étude approfondie de ces résultats permet de formuler les conclusions suivantes.
- Dans la généralité des lampes à arc à courant continu, on peut, relativement à la distribution de l’intensité lumineuse autour du foyer lumineux, distinguer sur la sphère unité quatre zones bien définies.
- Dans l’hémisphère supérieur, qui ne reçoit qu’une faible partie de la lumière totale, l’intensité lumineuse varie à peu près proportionnellement à sin 0 ; elle peut donc être représentée par i' = H (1 —sin 0), H étant l’intensité horizontale et 6 étant positif au-dessus de l’horizon.
- Dans l’hémisphère inférieur, on distingue d’abord une zone (entre o et 40 degrés) dans laquelle l’intensité lumineuse est de la forme i" — H -j- a sin 0, 0 étant compté positivement au-dessous de l’horizon.
- Ensuite une zone plus ou moins étroite (entre 40 et 450) dans laquelle les variations de l'intensité lumineuse sont très faibles, ce qui permet d’écrire i'" = M, M étant l’intensité maxima ; cette
- 0) La Lumière Électrique, vol. XXVI, p. 58.
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ * 4ï5
- zone peut être très étroite ou très large suivant la nature du cratère du charbon positif.
- Enfin une zone dans laquelle l’intensité décroît suivant la loi iv = b — c sin 9.
- L’intensité lumineuse I est donc représentée par la formule complexe
- I = £h(i— sinO)J * +^H-)-asin6j9‘ 1eIsin®J02
- Cette formule doit être comprise avec cette restriction qu’on n’emploie que le terme seulement dont les limites renferment l’inclinaison pour laquelle on veut calculer l’intensité lumineuse.
- Les limites 0! et 92 peuvent être plus ou moins rapprochées suivant la rapidité avec laquelle l’intensité lumineuse varie dans le voisinage du maximum.
- Lorsque les variations de l’intensité lumineuse sont sensiblement les mêmes avant et après le maximum, du moins dans le voisinage immédiat, on peut supprimer le terme constant, ce qui revient à supposer ôt = 62. On a alors
- I = £h(i—sin8)J9® + +£è—c sin ej ^
- d’où l’on tire
- i — sin 62
- La formule complète devient alors
- [ M T°”
- + —r^r (1—sine) L |_<—|sin()2 J82
- En admettant dans la pratique que l’intensité lumineuse est maxima et sensiblement constante pour les inclinaisons comprises entre 40° et 45°, on ne s’écarte pas beaucoup de la vérité ; la formule peut donc s’écrire
- I = (i—sin8)J o° + £h + 1,15557 (M — H) sin 8 J ,
- ° + [ME + [^-H(,-sinT:
- En remplaçant H et M par les valeurs moyennes déduites des expériences d’Anvers, on obtient
- I = 208 £1 — sin 8 J . + [208 +1232 sin 8 J o
- + £1000J „ +3.413 — sin 9 J „
- On peut exprimer facilement les constantes a, b, c en fonction des valeurs de H, M, 0! et 02.
- Pour 0 = 0! on doit avoir
- d’où
- c’est-à-dire
- On a de même
- pour
- et
- pour
- donc
- I = M
- M = H + a sin 81
- M — H a sin Qi
- I = M
- 6 = 82 — V
- t
- I = o
- 8 =90' — V
- b — c sin 82 = M b — c =0
- C’est à l’aide de cette formule qu’ont été calculées les valeurs inscrites dans la troisième colonne du tableau IV. En se reportant à ce tableau on voit que la concordance est aussi grande que possible.
- On peut à l’aide d’une formule analogue représenter assez exactement l’intensité lumineuse des lampes à arc d'un système quelconque, pourvu qu’elles soient' alimentées par des courants continus.
- Remarquons toutefois que les résultats individuels peuvent présenter des différences très considérables si l’on se borne à taire des mesures dans un seul azimut ; pour obtenir une concordance suffisante, il faut effectuer les mesures au moins dans quatre azimuts différents, de manière à faire disparaître l’influence accidentelle des irrégularités dans le fonctionnement de la lampe ou dans l’usure des charbons. M. Rousseau insiste d’ailleurs avec force sur ce point, dans son rapport sur les essais d’Anvers, et les mesures de M. Wedding mentionnés plus haut confirment ce résultat.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Intensité moyenne sphérique. — Dans ce qui précède, nous avons fait abstraction de l'intensité moyenne sphérique. On a jusqu’à maintenant donné une trop grande valeur à cet élément, qui ne joue qu’un rôle très restreint dans les problèmes d’éclairage.
- L’élément le plus important d’un foyer à arc, c’est l’intensité maximum ; la connaissance de l’intensité horizontale et de l’intensité maxima permet de calculer facilement l’intensité pour une inclinaison donnée et c’est cette dernière qu'il faut employer s’il s’agit de calculer l’éclairement en un point donné. L’intensité moyenne sphérique 11e doit pas être employée dans les calculs d’éclairement en lieu et place de l’intensité effective pour l’inclinaison considérée.
- L’intensité moyenne sphérique donne un critérium relatif au coefficient de transformation de la lampe, à son rendement si l'on veut, mais c’est tout. De deux foyers de même intensité moyenne sphérique celui-là sera le meilleur qui aura l'intensité maximum la plus élevée, puisque ce sont les rayons maximum qui déterminent la limite d’action du foyer, l’éclairement étant toujours suffisant au pied du candélabre, surtout si l’on emploie un réflecteur.
- Cependant il est quelquefois utile de connaître l’intensité moyenne sphérique d’une lampe donnée, d’autant plus que ce coefficient est facile à calculer par une formule approximative assez précise.
- Le calcul exact de l’intensité moyenne sphérique est très laborieux, puisqu’il exige des mesures précises sous un grand nombre d’inclinaisons suffisamment rapprochées. Cependant si l’on désigne par H l'intensité horizontale, par M l’intensité maximum, on peut représenter l’intensité moyenne sphérique Sm par la formule proposée déjà à l’exposition d’Electricité de Paris en 1881.
- En mettant celte formule sous la forme „ H H + M
- b - 4 + “7 ” ’
- le premier terme représente assez approximativement l’intensité moyenne pour l'hémisphère supérieur et le second l'intensité moyenne pour l’hémisphère inférieur.
- Le tableau V, que nous avons établi d’après le
- rapport officiel de M. Rousseau, représente les résultats des essais photométriques d’Anvers sur des lampes de divers systèmes et avec des charbons de natures différentes (charbons Siemens, Schmelzer).
- TABLEAU V
- Lampes I horizou- trtlo ntcnslté 1 maxi- mum en curcch Moyenne observée ) sphértq. calculée Écarts on 0/0 0 — c
- 1 Jaspar 102 557 198 180 + 10
- 2 Brush 102 522 192 182 4- 10
- 3 Gramme 72,s 47i 166 154 + 7
- 4 Piette et Krizik .... 92 446 161,5 .58 -I- 2
- 5 Crompton 60 373 132 123 + 7
- 6 De Puydt 6l 362 120 121 — 1
- 7 Dulait 73 423 '37 142 — 4
- 8 Gramme 95,5 265 "9 "4 + 4
- 9 . — 54 265 96 • 93 + 3
- 10 Piette et Krizik .... 5<5 276 IOO 97 — 3
- 11 Cramer et Dornfelt. 57 185 68 75 — IO
- [3 Piette et Krizik .... 36 190 66 66 O
- 13 Pieper 25 120 43 43 O
- 14 Brush 42 209 70 73 — 4
- 15 Piette et Krizik .... 34 206 59 68 — 15
- lê — .... 26,5 177 t 58 O
- 17 Gulcher 44,5 207 6l 74 — 21
- 18 Pieper 21 IOO 35 35 O
- '9 “ 17 94 3',5 32 — 2
- 20 — '9 72 2S 27,5 + 2
- 2i Brush 32 102 35. -41,5 — 12
- 22 Gramme 22 '45 48 47 + q
- 23 Pieper IO 52 18 \t 6
- 24 ~ L9,4 60,6 .16,3 19,8 11
- La dernière colonne de ce tableau donne entant pour cent les écarts entre les résultats fournis par l'observation directe et ceux calculés à l’aide de la
- TABLEAU VI
- Lampes Intensité (bougies) • Ecarts en 0/0 0 — 0
- horizontale maximu m moyenne sphériquo
- observéo calculée
- ï 25 0 1464 470 49' — 4
- 2 4=i6 3250 "45 1040 + 9
- 3 1560 3071 1221 1048 + '4
- 4 744 1227 692 679 + 2
- S 122 840 274 271 -i- '
- 6 586 2100 802 818 — 2
- 7 935 m5o 767 755 -f- 2
- formule. La moyennedesécartsestde^,7 0/0; celle des écarts positifs (au nombre de 9) de 5,2 0/0 et celle des écarts négatifs (10 en tout) de 9 0/0.
- M. Uppenborn a appliqué aussi la règle ci-dessus
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 417
- à des mesures photométriques faites sur 7 lampes différentes; les résultats de cette comparaison sont renfermés dans le tableau VI.
- Enfin M. Marks a fait également usage de cette
- formule pour discuter ses mesures personnelles; il a en outre repris un certain nombre d’observations diverses faites en Amérique par plusieurs électriciens. Tous ces résultats si divers par leur
- TABLEAU VII
- Lampes horizontale Intensité {« maximum n bougies) moyenne sphérique Écarts en 0/0 0 — C Autorité
- observée calculée
- Weston 344 609 348 324 + 7 B. W.' Snow.
- — 209 576 295 . 293 + I
- 576 1235 640 597 T 7 —
- Brush 3'3 '395 609 5°4 + '7 • . . _„
- Bail 233 534 240 249 . — 4 Professeur Anthony.
- Brush u 200 bougies) î8o 017 263 244 + 7
- Brush (2 000 bougies) 389 1380 653 539 + '7
- Van Depoele 45' '377 574 569 + I —
- — 333 "55 479 455 + 3 — -
- Western E'ectric 263 355 186 220 <— 18
- Thomson-Houslon 227 1080 425 3«3 + IO L. B. Marks.
- 626 288 267 7 ‘
- — . 382 • 1131 525 474 + 9
- Weston 594 1183 5'4 593 — l6
- 475 871 400 436 9 . —-
- origine concordent parfaitement avec la formule (tableau Vil).
- La concordance entre l'observation et le calcul est assez grande, un peu moins cependant que dans les mesures précédentes; la moyenne des écarts est de 9 0/0 au lieu de 5,7 0/0.
- Tous ces .résultats et d’autres encore sur lesquels nous ne voulons pas insister, donnent donc à la formule
- une valeur pratique réelle; on peut appliquer cette formule dans tous les cas, avec d’autant plus de sûreté que les valeurs de H et de M ont été déduites de mesures effectuées dans plusieurs azimuts.
- On pourrait même simplifier cette formule en remarquant que d’après les mesures de M. Rousseau relatives à 24 lampes différentes l’intensité horizontale est égale à 0,208 fois l’intensité maximum, on a donc approximativement H = 0,2 M., d’oü il résulte
- s = 0,35 M.
- Cependant cette formule n’est pas sûre, car l’intensité horizontale est un élément qui varie consi-
- dérablement d’une lampe à l’autre; il vaut mieux s’en tenir à la formule complète.
- Variations de l'intensité lumineuse avec l’intensité du courant. — Pour établir une relation entre l’intensité lumineuse d’une lampe à arc et l’énergie dépensée dans la lampe, il faut considérer celui des éléments photométriques de la lampe qui est le plus constant savoir l’intensité lumineuse maximum. Les mesures photométriques les plus variées ont en effet toujours prouvé que l’intensité lumineuse maximum est la moins sujette aux variations brusques qui sont par contre si sensibles sur l’intensité horizontale.
- L’énergie dépensée dans la lampe se décompose en deux parties savoir celle qui est employée au réglage delà lampe et celle qui entretient l’arc voltaïque ; on sait que la perte de. potentiel due au réglage de la lampe s’élève en moyenne à 15 volts sur 60, soit 25 0/0. Une lampe absorbe 60 à 65 volts, tandis que l’arc lui-même n’en absorbe que 45 à 50. Au point de vue de l’intensité lumineuse c’est la partie de l’énergie dépensée dans l’air qui doit seule entrer en jeu; en appelant donc V la différence de potentiel, entre les deux charbons de la lampe, i l’intensité du courant, l’énergie dé-
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- pensée dans l’air voltaïque est égale à Vf. Le problème consiste donc à trouver une relation entre l’intensité lumineuse maximum I,„ et le travail Vf.
- On peut cependant la simplifier. Dans la pratique les lampes fonctionnent toujours à une différence de potentiel qui est sensiblement constante, même lorsque le réglage est fait à courant constant. La grande majorité des lampes marchent à une différence de potentiel comprise entre 45 et 50 volts. 11 existe cependant des lampes qui marchent à 37 ou 40 volts et d’autres, dites à basse tension, auxquelles suffit une différence de potentiel de 30 volts environ. On peut donc admettre une valeur constante pour V de telle sorte que le problème se réduit simplement à trouver une relation entre l’intensité lumineuse maximum I,« et l’intensîté du courant f. Mais pour cela il faut déterminer les constantes de cette formule pour chaque groupe en particulier; on peut distinguer trois groupes principaux dans lesquels nous classerons les lampes à arc; d’abord le groupe des lampes à haute tension (50 volts en moyenne), celui des lampes à tension moyenne (40 volts) et celui des lampes à basse tension (30 à 35 volts).
- L’examen, même sommaire, des résultats des principales mesures photométriques auxquelles les lampes à arc ont été soumises permet de conclure que l’établissement d’une formule de rendement est très difficile, par suite de l’influence des qualités particulières de chaque lampe, et de la nature des charbons sur l'intensité lumineuse; en outre il faut tenir compte du fait que l’unité photométrique en fonction de laquelle les résultats sont donnés est souvent mal définie ; on dit simplement que l’intensité lumineuse est exprimée en bougies sans indiquer de quelle espèce de bougie il s’agit, ni des conditions sous lesquelles la bougie est employée; or il existe entre les valeurs des diverses bougies des différences pouvant aller jusqu’à 20 0/0. De là une nouvelle source de difficultés pour établir une formule donnant une relation même approchée entre l’intensité lumineuse et l’intensité du courant.
- Tout récemment M. Tischendœrfer a publié dans l’Elektrotecbniscbe Zeitschrift une formule qui, selon son dire, représente exactement les variations de l’intensité lumineuse d’une lampe à arc avec l’intensité du courant. Dans cette formule, bien que l’auteur ne ie dise pas expressément, il s’agit de l’intensité lumineuse maximum exprimée en bou-
- gies, l’intensité du courant étant exprimée en ampères. Cette formule est
- I„ = 100 |\- + (qj-)"] — 200'
- l’auteur ne dit pas sur quelles mesures il s’est basé pour calculer cette formule, ni entre quelles limites elle est valable. Nous verrons plus loin avec quelle exactitude elle représente les observations. Voici quelques valeurs de I//t correspondant à diverses valeurs de i.
- TABLEAU VIII
- L L
- 2 ampères 25 bougies 12 ampères 1 900 bougies
- 3 — 165 — 14 — 2 425 —
- 4 — 300 — 16 — 3 000 —
- 5 — 456 — 18 — 3 625 —
- 6 — 62 5 — 20 4 300 —
- 8 — 1 000 — 40 — IJ 800
- 10 — 1 425 — 5° — 20 424 —
- De prime abord, on peut dire que cette formule peut représenter assez exactement les valeurs données par l’observation directe puisqu’elle renferme deux constantes arbitraires el trois termes indépendants. Mais comme l’auteur ne dit pas sur quelles mesures il a basé ses calculs, ou si cette formule est une simple règle empirique, il faut la comparer avec l’observation directe avant de formuler un jugement définitif sur sa valeur; c’est ce que nous avons fait dans le tableau X.
- Nous avons aussi essayé d’établir une formule de rendement pbotomètrique déduite uniquement de l’expérience. A cet effet nous avons choisi les observations photométriques les plus précises faites dans les mêmes conditions et à l’aide du même étalon photométrique, afin d’éliminer autant que possible les erreurs provenant des réductions à la même unité et les erreurs personnelles. Or, à notre avis, ce sont les observations faites par M. Rousseau lors de l’exposition d’Anvers qui remplissent le mieux les conditions précédentes.
- Ces observations sont au nombre de 24, en faisant abstraction de quelques-unes plus ou moins incertaines ; l’intensité du courant a varié entre 4 et 20,7 ampères et l’intensité lumineuse maximum entre 52 et 557 carcels. Nous reproduisons ces observations dans le tableau IX en faisant
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- remarquer que les numéros d’ordre sont les mêmes que ceux du tableau V.
- TABLEAU IX
- Lampe Intensité du courant [Différence de potentiel y Intonsité lumineuse maximum Im (carcels) Ecarts 0 — C
- observée calculée
- I 20,7 47, A 557 583 — 26
- 2 19, ° 5°, 6 522 519 + 3
- 3 '5i9 46,2 47' 4'7 + 54
- 4 15,6 46,4 446 407 + 39
- 5 >4,9 47,7 373 386 —13
- 6 14,8 44,9 362 382 — 20
- 7 14,6 47,o 423 370 + 47
- 8 12,9 45,5 265 325 — 60
- 9 12,5 47,3 265 3'3 “ 48
- IO 10,8 45,5 276 265 + "
- 1 I 8,6 47,6 .85 205 — 20
- 12 8,2 47,5 IÇO '95 — 5
- '3 8,0 38,5 120 —
- '4 8,0 46,3 209 K)0 + '0
- •5 7,9 48,0 206 .87 + '9
- 10 7,6 44,9 177 '79 — 2
- 7 7,6 46,0 207 . '79 + 28
- 18 7,° 38,4 lOO — —
- IO 6,1 38,2 94 — —
- 20 6,o 38,5 72 —
- ' 21 6,0 47,i 102 140 - 38
- 22 5,6 46,2 '45 130 + '5
- 23 4,2 37,o 52 — —
- 24 4,0 38,4 60
- Avant d’aller plus loin, notons que les lampes Pieper fonctionnent à une différence de potentiel de 35 à 40 volts seulement, tandis que les autres lampes exigent 40 à 50 volts. 11 convient donc d’exclure les résultats qu’elles ont fournis, puisque ce sont des lampes de tension moyenne, tandis que les autres sont de haute tension.
- Nous avons posé ensuite :
- !„ = x + y i + {**
- x, y et % étant des coefficients à déterminer de manière que la formule ci-dessus reproduise le plus fidèlement possible les résultats expérimentaux.
- Chaque observation fournit donc une équation; on obtient ainsi autant d’équations que d’observations, savoir 18. En appliquant le calcul des moindres carrés à ce système d’équations nous avons obtenu les équations normales suivantes:
- 18 * 4- 211,3 ; + 2835,77 — 5381
- 211,3 x + 2833,7 y 4 42028,5 1 = 73488,1 2835,7 x + 42028,3 y + 672599,0 ? = 1105779,1
- qui admettent les solutions suivantes :
- f = 0,3815 y = 19,666 x = 7,93
- de telle sorte que la formule cherchée devient :
- L •= 7,93 + >9i666 * 4- 0,3815 *« (I)
- A l’aide de cette formule nous avons calculé l’intensité lumineuse maximum \m correspondant aux 18 observations du tableau et nous avons obtenu les valeurs inscrites dans l’avant-dernière colonne. Les nombres enfermés dans la dernière colonne sont les erreurs résiduelles c’est-à-dire les écarts entre le calcul et l’observation. La somme des erreurs résiduelles positives est de 235, tandis que la somme des erreurs négatives est de 233 ; le calcul peut donc être considéré comme exact.
- Par conséquent, la formule ci-dessus représente aussi fidèlement que possible les variations de l'intensité lumineuse avec l’intensité du courant telles du moins qu’elles résultent des expériences d’Anvers. Remarquons que ces expériences ont porté sur des lampes de différents systèmes usant des charbons de natures différentes ; il en résulte une plus grande généralité pour la formule, bien que les erreurs résiduelles eussent été plus faibles si l’on avait opéré sur des lampes du même fabricant employant toutes des charbons de même nature.
- La formule à laquelle nous somme arrivé s’applique donc à des lampes à arc en régime normal et marchant à une différence de potentiel voisine de 48 volts; elle peut s’appliquer à des intensités de courant variant entre}4 et 30 ampères, bien que les mesures sur lesquelles elle repose n’aient pas porté sur des courants supérieurs à 20,7 ampères; on peut néanmoins admettre sans difficulté cette extrapolation.
- Nous avons essayé de simplifier la formule ci-dessus de manière à lui donner une valeur pratique ; nous l’avons fait en posant simplement :
- i„ = 20 » + 0,4 î* (il)
- La suppression du terme constant est en quelques sorte compensée par l’augmentation du coefficient du terme du second degré. La concordance des résultats de la formule (11) avec ceux
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de la formule rigoureuse (I) est aussi grande qu’on peut le désirer. Voici, par exemple (tableau X), les valeurs obtenues à l’aide de ces deux formules pour différentes valeurs de l’intensité du courant.
- Pour comparer les valeurs données par la formule de Tischendcerfer avec celles données par notre formule II il faut transformer les bougies en carcels ; en admettant que M. Tischendœrfer ait eu en vue la bougie allemande, qui vaut approximativement 1/8 de carcel, on obtient les valeurs inscrites dans la dernière colonne du tableau. On voit que cette formule donne des résultats trop faibles pour les faibles intensités de courant.
- TABLEAU X
- Valeur de I„ {eu carcels) d'après la formule
- i 1 II de Tischendœrfci
- 4 amp. 92,7 86 57
- 6 159,6 34 78
- . 8 190,0 186 123
- 10 242.7 240 .78
- 12 298,8 298 237
- 14 338,0 3?8 323
- 16 420,2 422 375
- 18 484. S 490 453
- 20 5=>3,8 560 537
- 30 941,2 960
- Nous proposons donc, pour exprimer la relation entre l’intensité lumineuse maximum et l'intensité du courant pour une lampe à arc à haute tension et marchant à son régime normal, la formule suivante :
- L = 20 i + 0,4 »>
- I,„ étant exprimé en carcels et i en ampères.
- Cette formule n’a aucune prétention d’exactitude parfaite ; c’est une simple formule approximative permettant de déduire à io ou 20 0/0 près l’intensité lumineuse d’un foyer à arc marchant normalement de la simple lecture d’un ampèremètre. Cette exactitude est bien suffisante pour les lampes à arc où les variations sont souvent si considérables.
- ' Nous avons vu plus haut qu’on pouvait admettre sans trop d’inconvénient que l’intensité horizontale est égal à 0,2 fois l’intensité maximum. ! La formule de l'inclinaison déduite des mêmes I observations d’Anvers permet alors de calculer j
- l’intensité pour une inclinaison donnée, de telle sorte que le problème photométrique des lampes à arc peut être résolu complètement par une simple lecture galvanométrique.
- Nous reviendrons sous peu sur cette question lorsque nous aurons achevé la discussion des observations diverses que nous avons rassemblées. Mais auparavant nous résumerons aussi les formules relatives au rendement optique des lampes à arc et les travaux de M. Wedding sur l'influence des réflecteurs; ce sera l’objet d’un prochain article.
- A. Palaz.
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES
- LAMPES A INCANDESCENCE (>)
- Le procédé proposé par M. yan Cboate pour la construction de ses filaments n’est pas précisément des plus simples.
- Après avoir laissé tremper la fibre de coton, qui sert de base au filament, pendant une heure
- Fig. 1. — Société de l’incandescence électrique. Remplacement des filaments.
- ou deux dans une des solutions ammoniacales, l’avoir lavé puis fait bouillir environ deux heures dans de l’eau pure, on la sèche, puis on la traite par une dissolution particulière à M. Van Choate.
- Cette dissolution comprend, pour un kilogramme d’alcool presque pur, environ 0,40gramme d’iode cristallisé et 0,25 gramme d’aluminium pur en poussière. On chauffe le toutà 8o° pendant une heure dans une cornue à l’abri de l’air, et c’est dans le mélange ainsi obtenu que l’on immerge
- j (’) La Lumière Electrique, 10 mai 1890.
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- la fibre de coton'préparée comme nous venons de le dire. On répète l’immersion et la décharge plusieurs fois jusqu’à l’imprégnation complète du
- Fig. 2. — Bernstein.
- au travers d’une filière en pierre dure qui la rend compacte et régulière.
- On carbonise ensuite le filament en le chauffant au ro,uge dans du poussier de charbon à l’intérieur d’un creuset de graphite fermé. Cette calcination, maintenue pendant plusieurs heures, transformerait la fibre en un filament d’iodure
- Fig. 4 et 5. — Baily. Monture à bayonnette.
- Fig. 6 et 7. — Baily. Monture à joints recouverts, coupe verticale et plan x-x.
- Fig. 3. — Timmis. Lampe à filaments multiples.
- filament. On fait alors passer successivement la fibre au travers d'une dissolution ammoniacale très concentrée et dans une dissolution faible d’amidon ou de dextrine, puis, avant de la sécher,
- Fig. 8. — Baily. Détail d’un joint couvert.
- d’aluminium ne renfermant que très peu de carbone fourni par le coton calciné.
- Après avoir coupé ces filaments à la longueur voulue, on les plonge dans la dissolution primitive d'alcool iodé, et on les fait traverser pendant quelques secondes par un fort courant. On relie ensuite par un dépôt électrolytique les extrémités du filament aux fils métalliques de la lampe, puis on électrolyse de nouveau le filament ainsi monté dans la dissolution alcoolique d’iodure d’aluminium, jusqu’à ce qu’il atteigne exactement
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- la conductibilité voulue. M. Van Choate croit obtenir ainsi un filament ne renfermant que très peu de carbone, essentiellement constitué par un
- Fig. 9 et lo. — Monture Donavan.
- Fig. il. — Suspension Benson.
- dépôt homogène conducteur et tenace d’iodure d’aluminium.
- Le but que s’cst proposé la société l’Incandescence électrique est d’utiliser les lampes usées en ne remplaçant que leur filament. Ce remplacement s’opère en faisant, après avoir ouvert la lampe en A (fig- i) et l’avoir remplie de pétrole, '
- passer un courant au travers du nouveau filament, d'abord en B B', puis, après interversion, en C C\ On obtient ainsi en B B'CC' un dépôt de carbone
- Fig. 13 et 14. — Suspension Farquhar et Doulton.
- qui constitue, entre le nouveau filament et les anciennes attaches de la lampe, une liaison parfaite. On n’a plus ensuite qu’à vider la lampe et à la fermer. Ces opérations seraient moins coû-
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- élises que la réfection totale de la lampe, dont «elles permettent d’utiliser la matière première.
- La lampe de M. A. Bernstein représentée par la figure 2 est caractérisée par l’emploi de forts conducteurs en nickel d g, écartés par le crayon de carbone incandescent b et par une lanïe de
- Fig. 15 à 17. — Porte-lampe Ryder et Dopson.
- verre /, et dont l’élasticité est augmentée par l’amincissement g. Dès que le crayon b se rompt, cette élasticité rapproche les conducteurs, qui font contact et ferment le circuit en e. Le coupe-circuit fonctionne donc avec une sécurité parfaite, sans l’addition d’aucun ressort complémentaire.
- n 1ère à pouvoir fonctionner ensemble [ou sépiaré-
- Fig. 19 et 20. — Rawson. Détail des volets et de l’armature oscillante.
- ment, de manière à permettre de graduer sur une grande étendue la puissance de la lampe.
- M. Timmis emploie dans chacune de ses lampes (fig. 3) plusieurs filaments l. b... groupés de ma-
- La monture de M. Bailey est (fig. 4 à 8) des plus simples. La monture B s’attache au socle Ai par
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- un joint à bayonnette On commence par enfoncer B sur A, malgré le ressort b, puis on tourne B de manière que les pitons cc viennent au fond de l’encoche horizontale du joint, où les maintient la pression de b.
- v è çh
- L MT 0
- Fig. 21. — Rawson. Schéma du circuit.
- olMP
- Fig. 22 et 23. — Rawson. Manipulateur.
- Dans la variante représentée par les figures 6 et 7 les rainures des joints à bayonnette i ï sont simplement embouties et non percées dans la fouille B : l’un des pitons / est fixe et l’autre g est repoussé par un ressort b. Cette disposition donne plus d’élégance à la monture.
- La suspension de MM. Donavan représentée par les figures 9 et 10 a pour objet de raccorder la mon-
- ture des lampes à l’attache D en l’emmanchant sur un cylindre qui épouse sa douille, dont les contacts viennent porter sur les bornes FF, à tubes G. Ces tubes sont à leur tour enfilés sur les pointes D du support, qui leur amènent le courant. Il est facile d’adapter ce support à presque toutes les formes de montures, par exemple (fig. 10) à celle des lampes Edison.
- Fig. 24. Rawson. — Signal à cylindre.
- La suspension de M. Benson est très simple (fig; 11 et 12). Les fils A amènent le courant aux lames B d’une rosette fixée au mur et sur lesquelles appuient les ressorts K, reliés aux fils L L de la lampe. Les ressorts K font partie d’une enveloppe protectrice F, fixée à la rosette par des fiches D E.
- Le support de MM. Farqubar et Doulton se compose de trois pièces ABC (fig. 13 et i4). Les conducteurs, amenés par A" A", sontreliés aux fils de la lampe par les connexions abc. Deux des vis
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- Fig. 25. — Slatter. Lampe de voiture.
- A
- Fig. 28 et 29. — Slatter. Coupe du plafond.
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- de a et b sont reliées par un plomb fusible, les autres vis de a et b reçoivent l’une un conducteur et l’autre des fils de la lampe, ainsi que les vis de c. Cette disposition très accessible est aussi fort simple.
- Fig. 26. — Slatter. Lanterne extérieure.'
- Fig. 27. — Slatter. Suspension des lampes de lanternes.
- L’emploi du petit appareil proposé par MM. Ryder et Dopson, pour détacher les lampes de leurs montures et les remplacer quand elles sont hors de portée de la main, est facile à saisir d’après les figures 15 à 17. On commence par saisir le haut •de la monture par les pinces D D, que l’on serre en tirant, par la douille à cliquet G et la tige F, leur ressort E, puis on pousse sur la lampe ainsi
- maintenue la prise à ressort B, qui permet de tourner la lampe et de la détacher de sa monture.
- La lampe de MM. Rawson réprésentée par les figures 18 à 24 est spécialement destinée a l’exécution des signaux maritimes, par exemple, au moyen du code de Morse, qui reproduit en éclats de longueurs variables, la succession des points et des traits de son alphabet télégraphique.
- Cette succession est produite par le jeu d’une
- Fig. 30.— Serraillier et Armstrong. Lampe portative,
- coupe A B (fig. 31).
- série de volets B (fig. 19), s’ouvrant ou se fermant autour de la lampe suivant que les électros C lâchent ou attirent l’armature H (fig. 20) et font ainsi osciller avec l’axe C l’engrenage à lanterne P, en prise avec les bras des volets. Ainsi que l’indique la figure 21, les éiectros fonctionnent, ferment les volets, et la lampe baisse quand le courant passe de D à M T ; les volets s’ouvren t au contraire, et la lampe donne son maximum d’éclat quand le courant passe en totalité dans la lampe par D L. 11 faut d’ailleurs, pour éviter les étincelles, ne rompre le circuit en M T qu’après l’avoir fermé en L ou D.
- Les figures 22 et 23 représentent schématique-
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- ment le dispositif d’une-clef de Mnrse combiné de manière à imprimer la dépêche en même temps qu’elle la reproduit par les signaux optiques. L'électro-aimant M C, qui actionne le mécanisme
- du morse, est activé par le courant du signal, et l’électro imprimeur M P par une pile S.
- Les bornes de la clef sont reliées à ceux de même nom, (L, M T, D), du signal par des contacts de platine, m t, mp, l frottant sur des ressorts h, de hauteur telle que, pendant la descente de la clef, il y a momentanément un contact simultané en m t et/, tandis qu’au commencement, puis à la fin de la course, il n’y a contact qu’en m t, puis en /. Le circuit principal de la dynamo D' n’est donc jamais interrompu tant que la clef H est assez déprimée pour faire contact en C.
- On peut, comme l’indique la figure 24, remplacer les volets de l’appareil précédent par un cylindre opaque B, relié en P P à l’armature O d'un solenoïde, qui le fait monter et descendre devant
- Fig. 32. — Serraillier el Armstrong.
- la lampe suivant une course limitée par des butées élastiques N et J.
- On a souvent proposé l’application des lampes à incandescence à l’éclairage des voitures. La disposition récemment proposée par M. Slatter est
- des plus simples. Les lampes, deux pour les lanternes et une au plafond de la voiture, sont alimentées par une pile logée dans le siège du cocher, qui peut, au moyen d'un levier, retirer les éléments de leur liquide ou les y plonger. Dans
- Fig. 33- — Serraillier et Armstrong.
- ies lanternes, les lampes sont suspendues à une applique de caoutchouc A (fig. 26 et 27) qui atténue considérablement les vibrations et les chocs de la voiture, et elles sont reliées au circuit par un contact élastique C. La lampe du plafond (fig. 28 et 29) a son ampoule, de forme plate, renfermée dans une lanterne suspendue à un large diaphragme de caoutchouc A. L’attache du filament est supportée par une petite butée J, sur le verre de la lampe. Malgré ces précautions il est à craindre que le filament ne vienne frapper le verre beaucoup plus souvent que dans une lampe verticale.
- La pile de la lampe portative de MM. Serraillier et Armstrong est formée (fig. 30 et 31) par une série d’éléments c', groupés autour d’une tige de ; serragep, et pourvus chacun de deux plaques de carbone a a et d’un zinc b : les zincs passent dans les trous h de la plaque C (fig. 33) et se soulèvent
- Fig- 34. — Serraillier et Armstrong.
- ou s’abaissent en tournant l’écrou E. Les zincs sont reliées aux charbons par des tiges métalliques verticales ^ et des ressorts d d (fig. 32) ; ces ressorts fixés aux tiges d'attache c des zincs appuient sur les tringles e des charbons. L’axe vertical. G supporte la lampe à incandescence en sa partie supérieure i i', divisée en deux segments isolés
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- l’un de l’autre et reliés respectivement par le fil 11 (fig. 34) à une barre e, et par m à un charbon.
- Gustave Richard
- GYROSCOPES ÉLECTRIQUES
- 1° GYROSCOPE ÉLECTRIQUE DE LA DÉMONSTRATION
- DU MOUVEMENT DE LA TERRE. — 2° GYROSCOPE
- ÉLECTRIQUE MARIN POUR LA RECTIFICATION DES
- BOUSSOLES MARINES OU COMPAS DE ROUTE.
- Le gyroscope électrique que j’ai réalisé comporte deux modèles : l’un destiné à la démonstration du mouvement diurne du globe,, et dont les indications ne sont plus seulement d’une durée de 3 à 4 minutes, comme dans celui de Léon Foucault, mais permanentes ; l’autre, très robuste, est également à rotation permanente et permet de vérifier le compas par tous les temps et à chaque instant.
- 10 Gyroscope électrique de la dèmonstrati on du mouvement de la terre.
- Ce gyroscope, le premier en date, que j’ai imaginé et réalisé dès 1865, à l’instigation de Léon Foucault, se compose d’un tore électromoteur A, mobile autour d’un axe d’acier à pointes de rubis, perpendiculaire à son plan qui occupe le milieu d'une cage formée par l’armature en fer B et l’anneau en cuivre C sur lequel il pivote. Cage et tore sont suspendus à une potence par un fil inextensible, au centre d’un anneau portant les degrés du cercle.
- Le tore est principalement composé intérieuie-ment d’un électromoteur ou pignon électromagnétique à huit branches qui agit sur l’armature en fer B, en forme de limaçon.
- Pour donner à ce tore l'apparence lisse et métallique, j’ai noyé le pignon, muni de son axe et de son çommutateur, dans un ciment spécial et je l’ai porté au tour pour lui donner la forme d’un tore évidé au centre et l’équilibrer d’une façon parfaite. Puis après l’avoir plongé dans un bain de cuivre pendant plusieurs jours, jusqu'à ce que le dépôt de métal eût atteint une épaisseur de quelques mil-
- limètres, je l’ai tourné et équilibré de nouveau avec le plus grand soin.
- Comme il ressemble alors à un tore ordinaire en cuivre, on est tout surpris de le voir tourner sans cause apparente à une vitesse de 300 à 400 tours par seconde.
- Une aiguille indicatrice faisant partie du système suspendu et immobile permet d’apprécier chaque degré de déplacement du cercle B, qui participe au mouvement de la terre et dont la rotation peut également être perçue au moyen d’un micromètre fixé à l’axe et d’une lunette de Galilée;
- pe n or
- Fig. 1
- on voit alors les divisions de ce micromètre passer successivement devant le réticule.
- Quant au courant électrique, il est amené au tore électromoteur par deux petites aiguilles de platine, isolées entre elles et plongeant dans du mercure contenu dans deux petites cuves concentriques et indépendantes, reliées aux deux pôles du générateur d’électricité.
- Tout l’ensemble de cet appareil repose sur un socle à vis calantes, surmonté d’un globe en verre sous lequel on peut faire le vide et soustraire ainsi l’instrument aux causes extérieures de perturbation.
- Dans ces conditions le gyroscope électrique peut être mis en expérience pendant un temps très long, indéterminé, et plus que suffisant pour qu’un observateur s’aperçoive d’une révolution entière des objets voisins autour de l'instrument. Cette révolution serait de 24 heures aux pôles.
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- Avec les gyroscopes dont le tore reçoit le mou-vement d’une puissance extérieure, les observations ne peuvent dépasser plus de 3 à 10 minutes, temps à peine nécessaire au déplacement d’un degré. Ce déplacement est bien minime pour donner une certitude complète de la rotation de la terre.
- Ainsi construit le gyroscope électrique fonctionne durant tout le temps qu’il reçoit le courant voltaïque. 11 est donc, susceptible de donner la certitude du mouvement de la terre et de permettre de contrôler par l'observation des déplacements qui sont appréciables à priori.
- 20 Gyroscope électrique pour la vérification des boussoles marines ou compas de route.
- Le gyroscope électrique marin n'est autre que le gyroscope électrique pour la démonstration du mouvement de la terre, mais modifié dans certaines parties pour l’approprier à son nouvel usage.
- La délicatesse extrême et les faibles dimensions du premier gyroscope n’autorisent en effet son emploi que pour des expériences scientifiques d’une précision irréprochable et rigoureuse et lorsqu’on s’applique à éliminer toutes les causes perturbatrices extérieures pouvant influencer la rotation du tore et le faire dévier de son plan de
- • mouvement.
- J’ai donc pensé que, s’il est impossible d’éliminer d’une façon absolue les mille causes diverses de perturbations extérieures qu’on rencontre a bord des navires, je pouvais du moins les rendre infinitésimales et négligeables par rapport à la force d’inertie directrice, en augmentant celle-ci dans des proportions considérables.
- A cette fin j’ai accru la masse, le diamètre et la vitesse du tore dans des proportions telles qu’il faudrait un effort de plusieurs kilogrammes pour le faire dévier de son plan de mouvement et qu’un homme vigoureux ne pourrait brusquement intervertir les pôles.
- Dans ces conditions, les forces perturbatrices n’exercent pas plus d’influence sur le gyroscope que, pour ainsi dire, la chute d’un aérolithe sur le mouvement diurne du globe.
- * Le nouvel instrument se compose des mêmes organes que l’ancien ; seules leurs formes, leurs dimensions et leurs dispositions ont été légèrement modifiées.
- Le tore électromoteur, d’un poids de plusieurs kilogrammes est principalement constitué intérieurement d’un anneau induit genre Gramme, qui rappelle celui de mon moteur et se trouve logé dans le renflement même du tore, dont la partie médiane reste très évidée.
- Ainsi construit, et muni de son axe et de son
- commutateur, cet anneau est comme précédemment noyé dans un ciment spécial, passé au tour et très exactement équilibré.
- Son apparence est alors celle d’un tore ordinaire de cuivre tourné et poli, de sorte que lorsqu’il atteint une vitesse de 400 tours par seconde, cette rapide rotation paraît inexplicable comme dans le premier appareil.
- L’indicateur est un anneau en fer, à pôles conséquents, dans lequel tourne concentriquement le
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- tore électromoteur. Sur cet anneau, qui porte l’aiguille indicatrice des déplacements de l’appareil (en réalité l’appareil est immobile dans l’espace et ce sont les objets terrestres qui se meuvent par rapport à lui), sont fixés deux montants de cuivre formant une cage rectangulaire qui sert d’appui à l’axe du tore.
- Inducteur et induit sont montés en série.
- Tout le système, semblable au premier, au lieu d’être suspendu par un fil inextensible est soutenu au milieu d'une suspension à la Cardan, par un axe vertical terminé par des pointes qui pivotent dans des crapaudines d’agate, comme l’axe du tore lui-même.
- La suspension à la Cardan est munie d’un pendule à tige rigide qui est fixée sur le prolongement de l’axe du système et lui donne une verticalité parfaite, malgré les oscillations continuelles du bâtiment. On conçoit en effet que les faibles inclinaisons que pourrait subir l’appareil sont d’autant plus petites que le pendule est plus long, puisqu’elles se trouvent réduites dans le rapport de la longueur du pendule au rayon du tore. Comme le montre le pointillé de la figure 2, ce pendule peut être prolongé au-dessous même du plan d’appui de l’instrument.
- Quant au courant, il est envoyé dans l’électro-moteur, comme dans mon premier gyroscope, au moyen de deux petites aiguilles de platine isolées de l’ensemble et plongeant dans deux petites cuves en ébonite circulaires et concentriques, remplies de mercure où aboutissent les pôles du générateur d’électricité.
- Emploi. Ainsi constitué, le gyroscope électrique marin n’a plus à redouter ni le tangage ni le roulis du navire et se trouve disposé pour corriger la boussole avec sûreté ; en effet, dans de nom -breuses circonstances, l’aiguille aimantée s’affole: pendant la manœuvre des canons, les temps orageux, les aurores polaires et surtout à la suite d’une chute de la foudre sur le bâtiment.
- L’axe de rotation du gyroscope est absolument invariable dans l’espace, et si l’on a eu soin de l’orienter, une fois pour toutes, dans une position connue, celle-ci devient une ligne de repère parfaite.
- ' L’expérience enseignera si l’on doit se servir des indications de cet appareil pendant toute la traversée, ou seulement dans les passages dangereux et au moment de faire le point.
- Dans le (premier cas, le gyroscope électrique
- marin ne servirait pas seulement à rectifier la boussole, mais à la remplacer avantageusement, puisqu’il pourrait indiquer perpétuellement et directement au capitaine son angle de route.
- G. Trouvé.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Moteurs à, petite vitesse Perret (’)
- M. Frank A. Perret, électricien de la Electron Manufacturing Company de Brooklyn, a établi l’année dernière un type de moteurs électriques à faible vitesse angulaire qui a eu un certain succès. 11 n’en a pas été publié de description détaillée, la compagnie ayant désiré faire des essais pratiques, avant d’en entreprendre l’exploitation.
- Ces moteurs présentent avec les anciens moteurs Perret, cette différence, qu’ils sont du type multipolaire. Cette forme a été adoptée pour toutes les puissances au-delà de deux chevaux, et la compagnie construit une série de modèles de 4, 6, 8, 10, 15 et 20 chevaux, sous une différence de potentiel de 220 volts. Mais on peut aussi les enrouler pour les forces électromotrices comprises entre 100 et 500 volts.
- Ces machines présentent une combinaison judicieuse d’un grand rendement avec une faible vitesse et une bonne régulation, sans poids ni volume excessifs.
- On sait que la plupart des moteurs fonctionnent à grande vitesse, parce que le rendement, la régulation et la puissance spécifique exigés aujourd’hui ne peuvent être obtenus sous une faible vitesse angulaire avec les types ordinaires. Dans l’opinion de nos meilleurs électriciens et ingénieurs les vitesses considérables sont désavantageuses sous plus d’un rapport, et beaucoup d’entre eux ont exprimé l’avis que le progrès le plus urgent consisterait dans une réduction considérable de la vitesse.
- M. Perret, se basant sur la même opinion, a exécuté le perfectionnement demandé. Ses moteurs, excités en dérivation, marchent à raison de
- (') Blectrical Review, 26 juillet 1890.
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- 500 à 600 révolutions par minute, et ce nombre peut être réduit pour des applications spéciales à 350 et même moins.
- Le public non compétent ne tient pas compte de ce fait qu’avec la vitesse la puissance spécifique décroît ; que, par exemple, un moteur Perret dé veloppant quatre chevaux à 600 tours par minute en fournirait huit à 1 200 tours, avec un enroulement convenable.
- L'Electron Manufacturing Company fait observer qu’en comparant les prix l’acheteur devrait aussi comparer les vitesses.
- Les avantages pratiques des machines à petite
- Fig. 1. — Moteur Perret de 20 che/aux.
- vitesse sont nombreux. Ainsi, dans la plupart des usines, imprimeries, etc., les arbres de couche font 200 à 300 tours par minute, et il est très simple de les commander directement par un moteur tournant à 600 tours par minute. On économise déjà ainsi les frais d’établissement d’une transmission intermédiaire, de même que les grandes pertes occasionnées par celle-ci.
- Les moteurs Perret ont été appliqués récemment à la commande directe de pompes et de scies à charbon, application qui aurait présenté des difficultés avec des moteurs à grande vitesse.
- Les machines contiennent six pôles, et les induits sont de grand diamètre, donnant un couple puissant et un moment d’inertie considérable très avantageux dans les travaux ou de grandes charges sont appliquées brusquement, ainsi qu’il
- arrive avec les ascenseurs et toutes sortes d’élévateurs.
- La figure 1 est une vue d’ensemble d’un moteur de 20 chevaux, monté sur sa plate-forme. La figure 2 est un diagramme représentant la section des circuits magnétiques. On voit que l’induit est un anneau de diamètre relativement grand, présentant sur sa périphérie des rainures longitudinales, dans lesquelles sont logés les fils de l’enroulement. Le fer est si proche des pièces polaires que l’entrefer est très petit. Les inducteurs, à pôles alternés, sont construits avec des feuilles de tôle douce présentant la forme indiquée par la figure
- >°j?o£dr J
- Fig. 2
- et qui permet de les enrouler très commodément sur un tour. Deux boulons, en substance non magnétique, traversant les pièces polaires, servent à fixer les inducteurs sur le bâti annulaire de la machine.
- Le circuit magnétique présente une résistance très faible, en raison de sa forme impliquant une petite longueur, et par suite de la bonne qualité du fer employé. Aucune ligne de force ne passe dans le bâti ou dans l’arbre, caries inducteurs sont supportés par des boulons non magnétiques à une certaine distance de la culasse, et l’induit est monté sur l’arbre au moyen de bras en métal non-magnétique. Le tout est, de plus, emboîté dans une sorte de cuirasse formée par une feuille de métal.
- Le rendement de ces machines est aussi grand que celui des dynamos. L’Electron Manufacturing
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Co les construit avec beaucoup de soin et de précision. ___ A. H.
- . Le transformateur de courant continu de' la Compagnie Chelsea (0
- On a mentionné dans la description des stations de la Compagnie Chelsea (2) l’emploi des transformateurs à courant continu et l’essai que l’on avait
- déjà fait d’un de ces appareils. Voici à ce suje1 quelques détails :
- Par son aspect, le transformateur rappelle la dynamo renversée à deux pôles Elwell Parker; l’armature, du type tambour, porte deux enroulements sur le même noyau avec deux collecteurs distincts aux extrémités opposées de l’armature. La machine construite par la Electric construction
- Expériences Enroulement prima re Enroulement secondaire Rendement
- Volts aux bornes Courant en ampères Watt? absorbés Volts aux bornes Courant en ampères Watts fournis
- I 604 72,5 43 79° m,? 320 35 536 81,3 0/0
- 2 606 72,.'. 43 935 1 n,3 327 36 313 82,5
- 3 588 64 37 632 110,5 280 30 814 82,2
- Corporation est d’une puissance de 33,5 kilowatts à la vitesse de 1000 tours.
- Il y a naturellement des précautions spéciales d’isolement prises entre les circuits à haute et basse tension du transformateur, en raison des efforts mécaniques. Le mode de construction adopté par les constructeurs consiste à isoler l’enroulement primaire dans des tubes épais d’ébonite rangés à la surface de l’armature; ce procédé s’est montré jusqu'à présent efficace. Les résistances d’isolement, qui augmentent régulièrement depuis le début des essais, sont actuellement les
- suivantes :
- Entre les enroulements primaire
- et secondaire................ 17 megohms
- Entre le gros fil et le bâti de la
- machine...................... 7,5 »
- Entre le fil fin et le bâti..... 9, »
- Dans un esrai récent, les conditions de fonctionnement du transformateur étaient telles que l’indique le tableau ci-dessus.
- ___________ E. R.
- Expériences sur la vitesse de transmission des perturbations électriques et application à, la théorie des décharges stratifiées au travers des gaz, par J.-J. Thomson (3).
- La vitesse de transmission d’une impulsion élec- * (*)
- (t) Electrician, de Londres.
- (*) La Lumière Electrique, 3 juillet if90, p. 32.
- (3) Philosopbical Magazine. Communication de l’auteur, professeur de physique expérimentale à Cambridge (Caven-dish College), à la Société Royale.
- trique dans un conducteur est, suivant la théorie de Maxwell, égale à la vitesse de la lumière dans le diélectrique qui l’entoure. Cette vitesse est ainsi déterminée par le milieu ambiant, siège de l’énergie, et le conducteur semble n’avoir d’autre rôle que de guider la décharge; elle passe avec la vitesse que fixe le diélectrique.
- L’égalité de vitesse de la lumière dans l’air et du déplacement électrique dans un conducteur environné d’air a été vérifiée par l’observation de la longueur des ondes électriques déterminées par un vibrateur; on a trouvé que la longueur d’ondulation divisée par le temps de vibration calculé était à peu près égale à la vitesse de la lumière. Afin de contrôler davantage la théorie de Maxwell, de faire ressortir l’influence du diélectrique et le rôle secondaire du conducteur, j’ai fait l’expérience en comparant la vitesse de transmission des perturbations électriques dans des conducteurs environnés de diélectriques différents.
- Un fil A.B relié à une bobine d’induction se bifurque en B en deux dérivations BL et BM, dont les extrémités L et M s’attachent à deux micromètres à étincelles — réglables — en relation avec un vibrateur électrique ; les longueurs d’étincelles dépendent des longueurs relatives des fils BL et BM. Quand les fils sont tous deux entourés d’air, la distance est minima si les fils sont égaux ; ceci a lieu quelle que soit la nature et la section des fils. 11 en est encore de même si l’un des fils est placé entre deux plateaux de zinc situés de part
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ .
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- et d’autre à petite distance, bien qu’alors la capacité de ce fil soit beaucoup plus grande què celle de l’autre.
- En représentant par 'I>0cos«/ le potentiel en B, par l et V les longueurs BL et BM, par v et v' les vitesses respectives de transmission, les potentiels en L et M sont :
- 3». cos n t <t>„ cos n t
- n l n l'
- cos — cos —r
- V V
- les potentiels sont égaux et les étincelles minima 1 y
- quand - = — . Lorsque v = v', l = V comme on v v'
- l’a observé avec les fils environnés d’air. Quand au contraire v et?/ diffèrent, les longueurs des fils correspondant au minimum d’étincelles sont inégales et le rapport des longueurs est le rapport des vitesses de transmission du mouvement électrique le long des fils. Ceci est donc une méthode pour trouver le rapport des vitesses de transmission des ondulations électriques dans des conducteurs différents (x).
- Pour comparer la vitesse dans un conducteur entouré d’air, de paraffine ou de soufre, on plaçait l’un des fils AM dans l’axe d’un tube de cuivre isolé, relié à la terre à chaque extrémité; on remplissait ce tube soit de paraffine fondue qu’on laissait se solidifier, soit de soufre fondu qui se prenait en masse compacte. On pouvait faire varier la longueur du fil BL en y ajoutant successivement des bouts d’un quart de mètre de longueur. Le tableau qui suit donne les longueurs relatives des fils correspondant au minimun d’étincelles, les divers nombres se rapportent aux expériences faites à différents jours :
- Fil entouré de paraffine
- 4 mètres 4 —
- 4 —
- 4 —
- Moyenne : 4 mètres 4 mètres 4 —
- 4 —
- 4 ~
- Moyenne : 4 mètres
- (') Depuis mes recherches j’ai trouvé que c’est précisément erfprincipe, la méthode employée par von Bezold il y a vingt ans, pour prouver que la vitesse de transmission de l’électricité dans les fils ne dépend point de la matière ni du diamètre (Poggendorff’s Àunalen, CXL, p. 541.)
- La vitesse dans le conducteur environné d’air est ainsi 5,4/4 ou 1,35 fois la vitesse dans le conducteur environné de paraffine.
- La vitesse dans le conducteur environné d'air est 1,7 fois celle dans le conducteur environné de soufre.
- Ces expériences indiquent que les vitesses dans les conducteurs environnés d’air, de paraffine et de soufre sont sensiblement proportionnelles à l’inverse des carrés des résistances spécifiques de ces diélectriques.
- En entourant de verre pilé la branche BM du circuit, le minimum d’étincelles avait lieu quand les longueurs des fils BL et BM étaient égales. C’était aussi le cas quand le tube était rempli de fleur de soufre. Je crois que l’explication de ce fait doit être que les petits fragments de verre et de soufre étaient couverts d’une légère couche d’humidité qui empêchait les ondes d’atteindre'le verre ou le soufre, en sorte qu’alors la transmission se faisait en réalité par l’air.........
- Vitesse de transmission dans les électrolytes. — On se servit pour déterminer la vitesse dans les électrolytes, d’une cuve électrolytique pleine de sulfate de zinc avec électrodes de zinc aux extrémités, placée dans une des dérivations. La section droite de la cuve était d’environ 1 pouce carré et la distance des électrodes de 2 pouces. Dans ces conditions le minimum d’étincelles avait lieu quand les branches étaient d’égale longueur, mais l’augmentation de longueur de l’une des branches produisait un effet moindre que lorsque le circuit était entièrement métallique. La vitesse de propagation d’un courant d’alternances rapides dans un électrolyte environné d’air ne diffère donc pas beaucoup de celle dans un fil métallique. .
- Quand on substitua à la cuve électrolytique un tube à vide, la longueur d'étincelles ne parut'pas s’en ressentir, même quand on fit varier les longueurs relatives de BL et BM. Je crois cependant que ceci ne vient pas de ce que la vitesse de la décharge est bien moindre dans le tube à vide que dans un conducteur, mais tient au retard de la décharge aux électrodes. La vitesse au travers d’un espace d’air ne peut pas différerbeaucoup de celle dans un conducteur, autrement les périodes des vibrateurs électriques varieraient avec la longueur des étincelles beaucoup plus que ce ne semble être le cas.
- J'essaie au moyen d’un miroir tournant de me-
- Fil entouré d'air
- 5,5 ilt mètres
- 5,5 —
- 6 —
- ^__________~
- 5,4 mètres
- 6,25 mètres
- 6.5 —
- 7 —
- 7.5 —
- 6,81 mètres
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 434
- surer la vitesse de la décharge dans un tube à vide de 50 pieds de long et bien que l'expérience ne soit pas terminée, elle est assez avancée pour montrer que la vitesse y est comparable à celle de la lumière.
- Le résultat des expériences sur la vitesse de propagation de l’électricité dans les fils conduit ainsi à regarder le conducteur comme servant simplement de guide à la décharge, la relation entre l’éther et le conducteur forçant la décharge à passer par le fil avec la vitesse de la lumière.
- Le taux rapide de propagation de la décharge électrique dans un gaz raréfié nous fait admettre que l’électricité n’est pas transportée par des atomes chargés marchant à cette vitesse. Car, s’il en était ainsi et si la décharge devait se produire dans l’air à la pression atmosphérique entre deux plateaux distants d’un centimètre avec une différence de potentiel d’environ 30,000 volts, l’énergie cinétique qu’il faudrait communiquer aux atomes pour les mouvoir à la vitesse en question serait supérieure à l’énergie potentielle originelle des plateaux : à supposer qu’on déduise la charge de chaque atome par des considérations électrolytiques.
- Mais la convenance évidente qu’aurait cette vue delà conductibilité électrique s’opérant parlesalo-mes de la substance que traverse la décharge me paraît si forte que je crois important d’examiner si cette manière de concevoir la décharge électrique ne peut se concilier avec la rapidité de la décharge au travers des gaz.
- La considération suivante sur la façon dont agit le gaz semble expliquer à la fois la rapide propagation de la décharge et ses propriétés les plus frappantes, comme les stratifications.
- Avant que le champ électrique devienne assez intense pour que que la décharge se produise, l’induction du champ polarise le gaz; on peut regarder cette polarisation comme équivalant à la formation de chaînes de molécules analogues à la « chaîne de Grotthus » en électrolyse.
- Quand l’intensité du champ augmente, imaginons que les molécules d’une chaîne au voisinage d’une électrode, de la négative par exemple, échangent leurs atomes et que les -molécules au voisinage des électrodes ne se décomposent pas seules, mais que [i la décomposition moléculaire s’étend dans la chaîne à une distance appréciable. Les atomes électrisés positivement gagnent l’électrode négative, et après un certain temps, qui dépend du nombre d’atomes
- libres, de leur distance et de leur mutuelle attrac-tion, la chaîne reprend sa condition originelle. Ce temps peut varier légèrement d’un atome à l’autre. Supposons, cependant, pour plus de clarté, que les atomes se recombinent simultanément au bout d’un temps T. Alors, quand les atomes se sont recombinés aussi loin que possible,comme il yen a un nombre N électrisés positivement arrivant à l’électrode négative, il doit y avoir N atomes négatifs libres : pour que la décharge se puisse effectuer à la vitesse V, ces N atomes négatifs doivent être situés le long du parcours de la décharge sur une distance VT à partir de l’électrode négative. Par conséquent si l’on suppose que les molécules sur la longueur VT delà chaîne de Grotthus se séparent avant le commencement de la décharge, les atomes fibres négatifs apparaîtraient à l’extrémité de la chaîne et la décharge se propagerait à la vitesse V ; ainsi, en choisissant convenablement la longueur de la chaîne, on peut admettre la vitesse qu’on veut. Les N atomes fibres à l’extrémité de la chaîne agiront comme une nouvelle électrode négative, et une autre chaîne de Grotthus de longueur VT se décomposera à la suite de la première, et ainsi de suite.
- La décharge se décomposerait ainsi en une série de courants séparés, chacun de longueur VT ; et de cette manière la décharge au travers de chaque élément pourrait satisfaire à la condition que lui impose le diélectrique environnant et se propager avec la vitesse de la lumière.
- Suivant notre manière de voir, cette décomposition du courant en une série de parties distinctes se manifeste dans les stratifications observées lorsque la décharge traverse un gaz raréfié.
- L’apparence de la décharge stratifiée dans un champ magnétique semble presque prouver qu’elle se compose d’une série de décharges séparées. Car, « en présentant un aimant auprès d’une colonne stratifiée on trouve que la colonne n’est pas simplement dirigée dans son ensemble, — comme cela aurait fieu si elle passait en ligne directe de borne à borne en franchissant les stries sur son passage. — Au contraire chaque strie subit une torsion, ou une déformation exactement du même caractère que si chaque strie marquait la fin d’un courant mobile émanant de la partie brillante et se terminant à la partie obscure de la strie en question. L’examen de plusieurs cas a conduit l’auteur de ce mémoire à conclure que les courants émanent ainsi de la surface brillante de chaque
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- «trie vers la surface intérieure de la suivante et qu'il n’y a pas de passage direct d’une électrode du tube à l'autre (J). »
- Goldstein, comme SpottiswoodeetMoulton, est arrivé indépendamment, dans ses études sur l’aspect de la décharge, à la conclusion que chaque strie représente une décharge séparée. Goldstein (Phil. Mag[5], X, p. 183), s’exprime ainsi : « De nombreuses comparaisons, en tenant compte de tous les phénomènes essentiels, m'amènent à la conclusion suivante : La lueur de la cathode, chaque faisceau secondaire de lueur négative, comme chaque lueur positive, représente chacune par elle-même un courant distinct commençant pour chacune vers la cathode et finissant à l’extrémité négative de la stratification, sans que le courant de l’une se propage à la suivante, sans que l’électricité qui traverse l’une parvienne ensuite à l’autre.
- « Je soupçonne donc, puisqu’il y a plusieurs points de départ de la décharge dans la longueur de l’espace gazeux entre les deux électrodes, ainsi que le prouvent les faisceaux et les espaces secondaires négatifs, que les propriétés et particularités de la décharge à la cathode se retrouvent, à chaque lueur secondaire négative et à chaque espace secondaire positif, l’action particulière étant la même en chacun de ces points ».
- Spottiswoode et Moulton (Phil. Trans., part. I, •1879, P- 200 expriment la même opinion :
- « Si donc nous sommes en droit de supposer que les séries de concavités produites artificiellement sont analogues aux stries par leur structure, il n'est pas difficile de déduire de l’explication précédente le modus operandi d’une décharge stratifiée ordinaire. Le passage de chaque pulsation intermittente de la surface brillante d’une strie à l’espace obscur de la suivante peut être fort bien attribué, grâce à l’action inductive, à l’impulsion de la strie voisine, et ainsi de suite. Alors la succession dans les colonnes striées naturelles et artificielles est précisément semblable, sauf dans le cas des dernières impulsions de plusieurs stries provoquées par induction de l’extérieur où la dernière induction est celle de la décharge elle-même à son passage d’une strie à l’autre. Le passage de la décharge est dû, dans les deux cas, à l’action indépendante de la décharge d’une strie à la sui-
- 0) Spottiswoode et Moui.ton, Phil. Trans., 1S79, part. I, p. 205.
- vante, et on peut donner idée de cette action par une rangée de jeunes gens traversant un petit ruisseau sur des pavés, chacun mettant à tour de rôle le pied sur la pierre que le précédent vient de quitter ».
- Les lois qui régissent les stratifications semblent d’accord avec celles qui découlent des vues précédentes, à savoir que la distance entre deux stries est la distance que parcourt la lumière durant le temps que les atomes séparés de la chaîne mettent à se recombiner.
- Aussi, la distance entre deux stries consécutives augmente quand la pression du gaz diminue; quand la pression diminue la distance moyenne entre les atomes augmente et par suite le temps T nécessaire à la combinaison; suivant les vues indiquées, la distance entre deux stries est VT, V étant la vitesse de la lumière, et une diminution de pression augmente la séparation des stries.
- En outre, la distance des stries augmente avec le diamètre du tube où s’effectue la décharge ; car dans les parties les plus larges du tube il y a le même nombre de molécules décomposées que dans les parties les plus étroites et la distance moyenne entre les atomes est plus grande dans les parties les plus larges, de telle sorte que le temps nécessaire pour la recombinaison et par conséquent la distance de deux stries doit être plus grande dans les parties les plus larges du tube que dans celles plus étroites.
- Nous n’avons pas les données nécessaires pour calculer le temps de recombinaison des atomes, mais nous pouvons peut-être supposer que ce temps est du même ordre que celui nécessaire pour qu’une particule se mouvant avec la vitesse moyenne des molécules parcourre la demi-distance moyenne entre celles-ci; ce temps pour l’air à la pression d’un millimètre de mercure est environ 2 x 10—11 seconde, pour une distance . entre les stries de 6 millimètres, longueur tout à fait du même ordre de grandeur.
- Un point intéressant se présente quand la distance entre les électrodes est inférieure à VT. Dans ce cas la décharge ne peut se propager d’une électrode à l’autre sans que la vitesse des atomes augmente grandement. Ceci accroît l’énergie à fournir au gaz pour qu’une étincelle puisse passer et augmente la résistance que le gaz oppose au passage de l’élec./icité en ligne droite entre les électrodes ; c’est-à-dire qu’il faut une force électromotrice plus grande pour produire la décharge.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Si au iieu de la ligne droite entre les électrodes on considère une ligne courbe plus longue, de longueur VT ou multiple de VT, une chaîne de Grothus pourra se former suivant elle sans nécessiter une augmentation de vitesse des atomes ; la résistance de la route curviligne entre les électrodes par unité de longueur sera moindre que celle de la ligne droite. Ainsi, quand la distance entre les électrodes est inférieure à VT, la plus courte distance entre elles n’est pas la route de moindre résistance et l’on doit s’attendre à trouver que la décharge suit une route curviligne de telle longueur qu’elle puisse la suivre à la vitesse V sans accroissement de l’énergie cinétique des molécules.
- Des exemples très frappants de cet effet ont été donnés par Hittorf et par d’autres.
- Hittorf (Wied. Ann., t. XXI, p. 90) donne la description d’une expérience où la décharge entre deux électrodes très rapprochées passait par un chemin courbe de beaucoup plus iong que leur •distance et laissait dans l’ombre l’intervalle des électrodes. On trouve dans la Molecular Pbysik, de Lehman, v. II, plusieurs exemples de décharges entre électrodes rapprochées. Certains sont des plus remarquables : l’espace immédiatement entre les électrodes restant sombre, tandis que la décharge entre les électrodes plates passait entre les faces les plus éloignées l’une de l’autre.
- Notre manière d’envisager la décharge électrique exige que les molécules soient décomposée sur une distance finie le long des lignes de force. La force électromotrice doit conserver sur cette longueur la valeur nécessaire à la décomposition des molécules ; si le champ n’est point uniforme il faudra une plus grande force électromotrice à la surface pour produire l’étincelle que si ce champ était uniforme. Toutefois, aux pressions ordinaires, VT est si petit qu’il serait très difficile de produire une variation suffisamment rapide du champ pour que cet effet devint sensible.
- Les stratifications, dans cette vue de la décharge électrique, peuvent être regardées comme formant de petits éléments électrolytiques, le commencement et la fin d’une strie correspondant aux électrodes de l’élément.. Considérons l’un d’eux; imaginons que l’unité d’électricité le traverse : le travail accompli dans le champ électrique est FX, F étant la force électromotrice et X la longueur de la strie.
- Le passage de l’unité d’électricité s’accompagne
- d’un changement chimique défini entre deux stratifications. En désignant par w l’accroissement d’énergie potentielle dû à ce changement, s’il n’y a pas augmentation de l’énergie cinétique du gaz,
- F \ = w.
- Tant que le changement chimique est le même, la force électromotrice varie en raison inverse de la distance entre deux stries ; de façon qu’en diminuant la distance entre les stries sans changer l’action chimique, il faut accroître la force électromotrice nécessaire pour forcer l’électricité au travers du gaz.
- Si l’on a un gaz à la même pression dans des tubes de diamètres différents, le vide étant porté assez loin, la distance des stries sera plus grande dans les tubes du plus fort diamètre, et, au contraire, la résistance à la décharge plus grande dans les tubes plus étroits que dans les plus larges. Hittorf Wied. (Ann., t. XXI, p. 90) a observé cet effet à un point frappant : a une pression de 0,03 centimètre de mercure il fallut 1 100 éléments de sa batterie pour faire passer la décharge au travers d’un tube de 1 centimètre de diamètre, tandis que 3oo-éléments suffisaient pour la faire passer dans un tube de 11 centimètres de diamètre avec des électrodes pareilles.
- Au voisinage de l’électrode négative, la lueur autour de l’électrode, l’espace sombre de Crook et la lueur négative ne sont, d’après nos vues, qu’une même strie différant des autres par l’arrangement particulier des lignes de force près de l’électrode, et les phénomènes chimiques produits par la décharge y semblent plus compliqués qu’autre part dans le champ. 11 y a pour cela un motif évident, la présence du métal qui rend possible des réactions chimiques ne pouvant se produire où le gaz existe seul. Cette strie est donc dans des conditions spéciales et peut différer des autres comme importance, différence de potentiel, etc., etc.
- Les expériences d’Hittorf montrent qu’il y a une variation considérable de potentiel contre la cathode. En adoptant les vues précédentes sur la distance de décharge, ceci peut expliquer l'augmentation très frappante de la force électromotrice nécessaire pour produire une étincelle à travers un intervalle d'air quand son épaisseur décroît au-dessous d’une certaine limite. Considérons le cas où l’étincelle passe entre deux plateaux „ parallèles indéfinis; la décharge, suivant la ma-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ *
- 437
- nière de voir exposée précédemment, passe d’abord par ia strie voisine de l’électrode où la variation de potentiel est h, puis au travers d’un certain nombre n d’autres stries où la variation de potentiel par strie est w; en appelant V la différence de potentiel correspondant au passage de l’étincelle,
- V = K + nw.
- Si l est la distance entre les plateaux, X0 la longueur de la strie voisine de la cathode, X la longueur de chaque autre strie,
- v-(K-H+i“- <>
- ce qui peut s’écrire
- V = K' + a /.
- D'après cela, la courbe représentant la relation entre la différence de potentiel et la longueur d’étincelles est une ligne droite ne passant pas par l’origine. La courbe donnée pour cette relation par Paschen (Wied. Ami., XXVII, p. 69) avec des sphères de 1 centimètre de rayon est presque une ligne droite et correspondrait à la formule ci-dessus si k' était compris entre 600 et 700 volts.
- ' En appelant R l’intensité électromotrice nécessaire pour produire une étincelle de longueur l,
- on voit, d’après ce qui précédé, puisque R =-, que
- la force électromotrice nécessaire pour produire une étincelle augmente quand la longueur d’étincelle diminue; en d’autres termes, la résistance électrique d’un faible intervalle est plus considérable que celle d’un plus épais. Dans cette hypothèse, la relation en question est une hyperbole équilatère; les courbes données par le D1' Lie-big (Pbil. Mag. [5], XXIV, p. ;o6) pour l’air, l’hydrogène, l’acide carbonique et le gaz de houille ressemblent à des hyperboles.
- La distance entre les stries est proportionnelle aux temps que les atomes de la chaîne de Grot-thus mettent à se recombiner; ce temps augmente avec la distance des atomes; en supposant qu’il est proportionnel à la distance parcourue par les
- atomes entre deux collisions, la distance entre les stries deviendra proportionnelle à la moyenne de libre parcours et inversement proportionnelle à la
- g
- densité ; en remplaçant dans l’équation (1) X = -,
- ‘ P
- en appelant p la densité du gaz, la relation devient :
- V_K' + ^. O)
- Les observations de Paschen relatives à l’air, à l’hydrogène et à l’acide carbonique sous différentes pressions, paraissent bien s’accorder avec cette formule; elles montrent pourtant que k’ n’est pas tout à fait indépendant de la densité, mais augmente légèrement avec elle. Pour des étincelles de grande longueur, telles que le second terme de l’équation (2) devienne considérable relativement au premier, le potentiel de décharge pour un gaz ne dépend plus que du produit h. Les expériences de Paschen paraissent vérifier très bien cette loi; il serait pourtant intéressant d’avoir des expériences pour des valeurs de /p inférieures à celles de Paschen.
- Dans les équations précédentes, nous avons supposé le champ uniforme et les étincelles de même longueur; si le champ est variable et les stries de longueur légèrement différentes, elles ne seraient justes qu’approximativement; l’équation exacte serait
- v-k + -jC't-
- ’ Il s’ensuit que la décharge se produit quand la différence de potentiel prend la valeur donnée par (1 ) et (2) et non quand la force électromotrice maxima a une certaine valeur.
- Les expériences de Baille et de Paschen, réduites par le D1' Schuster, indiquent que le maximum de l’intensité électromotrice n’est nullement constant.
- Si la combinaison des atomes à l’extrémité de la strie produisait une chaleur suffisante pour dissocier le gaz sans l’intervention du champ électrique, le gaz dissocié pourrait —comme le prouvent les expériences que j’ai publiées en avril et mai 1890 — conduire l’électricité sous une très faible différence de potentiel. II y aurait alors une région du gaz où les variations de potentiel seraient très faibles comparativement avec les autres régions : l’espace sombre entre la lueur néga-
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- 438
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tive et la colonne positive semble être une pareille région et elle est située au voisinage de la lueur négative, dans la partie la plus chaude du champ.
- Quand les dimensions des électrodes ne sont pas grandes relativement à la longueur d’étincelle, la relation entre la distance explosive et la différence de potentiel n’est pas linéaire.
- Les expériences de de la Rue, Hugo Müller et Frieberg ont montré qu’avec des électrodes en pointes, ou de petites sphères, la distance explosive pour une même différence de potentiel est plus grande. C’est ce qu’on est en droit d’attendre des considérations précédentes d’après lesquelles, quand l’étincelle jaillit de l’électrode négative, la distribution du potentiel peut se représenter par la droite AB dont les abscisses représentent les distances et les ordonnées la chute de potentiel de l’électrode négative (fig. i).
- Fig. 1
- L’étincelle doit passer dès que la courbe représentant le potentiel avant la décharge coupe la courbe AB. Lorsque ce champ est uniforme, la courbe du potentiel avant la décharge est une ligne droite passant par l’origine et si OF représente la distance des électrodes, OB représente avant décharge la première intersection de la courbe de potentiel avec AB ; dans ce cas FB est le potentiel nécessaire pour la décharge et sa relation avec la distance est donnée par l'équation (2).
- Quand au contraire les électrodes sont petites, le champ est loin d’être uniforme, il y a grande variation du potentiel au voisinage des électrodes et variation beaucoup moindre à une certaine distance. La courbe du potentiel avant décharge peut dans ce cas avoir à [peu près la forme OCDE, et l’on voit, d’après la figure, qu’elle peut couper la ligne AB (lorsque l’étincelle passe) pour une différence de potentiel moindre que FB si le champ était uniforme. On conçoit ainsi que la distance explosive peut être plus grande avec de petites électrodes qu’avec de plus grandes et peut croître
- | plus rapidement que la différence de potentiel. Remarquons aussi que dans ce cas la force élec-tromotrice maxima est plus grande que si le champ était uniforme.
- ___________E. R.
- Accumulateur Jarman.
- Les plaques des accumulateurs de M. Jarman sont en plomb coulé soit autour de nayauxabc...
- a> b o
- la ta Elias sa 121
- H O E3 SI E3 O (S O OIS (S (SI Ë3Èi3E3(2) O CS 13 G3 O O OO OIS (S SI OI ES O O OO CS Ol O) OIS (S OIS Si (Sia (S OIS sais a as ota tsiaiacaiaooia 3 ISIS KJ ISO OBJ
- 30 a 01 a is is o
- aas'aaooo
- ooaasooto
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- «
- ©
- S
- («S
- O
- «
- Fig. 1,2 et 3.
- percés de manière à faciliter la circulation de l’électrolyte, soit autour de tubes héliçoïdaux
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-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 439
- creux g. Cette dernière coulée forme un bloc (fig. 3) que l’on débite ensuite en tranches (%• 4)-
- Les noyaux et les tubes g sont en un mélange d’hyposulfite, d’oxyde et d’acétate de plomb, par-
- fois un peu d'oxyde de zinc et de graphite. Le liquide employé de préférence est une dissolution acidulée d’alun, de potasse, de soude ou d’hyposulfite de soude. M. Jarman donne à cet accumulateur le nom de pile tertiaire, et assure qu’il est, à poids égal, beaucoup plus énergique que les autres.
- G. R.
- Commutateur de sûreté Rawson et White.
- Ce commutateur est entièrement enfermé dans
- une boîte métallique à stuffing-boxes étanches/[3, de manière qu'on puisse la faire fonctionner dans
- l’eau ou dans des gaz inflammables aussi bien qu’à l’air libre.
- G. R.
- Accumulateur portatif de la Société pour le travail électrique des métaux.
- Les plaques de cet accumulateur, destiné spécialement à l’éclairage des trains, et qui doit, en conséquence, être aussi robuste, léger et maniable que possible, sont logées dans un récipient iso-
- Fig, 1, S, 3 et 4
- lant b exactement calé dans une caisse en bois, garnie de ferrures/, à boulons de serrage h, pour la fixation du couvercle, serré, étanche sur une garniture de caoutchouc.
- Les plaques reposent sur les crémaillères jj du fond du vase.., où elles sont maintenues immobiles et à l’écartement voulu. Les gaz s’échappent par l’ouverture h.
- Chacune des plaques porte un appendice d (fig. 4), traversé par un boulon l (fig. 5) pinçant chaque appendice entre deux écrous qui assujettissent le haut des plaques en même temps qu’ils leur assurent un contact parfait avec le boulon l.
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- LÀ LUMIERE ELECTRIQUE
- Ces boulons sont en outre protégés par le contact des liquides par un diaphragme de coutchouc m (fig. 8) percé d’ouvertures pour le passage des appendices d.
- Chacun des boulons l fait contact avec un cro-
- 'i
- Fig. 5
- Fig. 0
- <fî=
- y
- Fig. 7
- 0 0 0
- D D D
- Fig. 8
- chet à vis n dont la tige porte trois écrous, le premier pour le serrage du couvercle traversé en o et p par ces tiges, et les deux autres pour la liaison des accumulateurs entre eux par les barres de laiton q.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RECENTS EN ELECTRICITE
- Résistance électrique des gaz dans les champs -> magnétiques, par M. A. Witz p)
- Les premières recherches que j’ai eu l’honneur
- (.*} Comptes rendus, t. CXI, p. 264.
- de présenter à l’Académie concernant l’action des champs magnétiques sur les tubesde Geissler demandaient à être complétées : en effet, après avoir étudié les effets produits par upe variation d’intensité du champ et par une variation de position du tube par rapport aux lignes de force du champ, il restait à déterminer l’infiuènce exercée par une modification de pression du gaz dans le tube.
- Ces essais ont été faits dans un cylindre de verre de 2 centimètres de diamètre, pourvu de robinets, se prêtant aussi bien à une comparaison du gaz qu’à une raréfaction ; l’effluve jaillissait entre deux électrodes garnies de cônes en aluminium. Sous une pression de 6 millimètres de mercure, on obtient une effluve violacée; à 23,01 millimètre-; une étincelle chaude, brillante et nourrie forme un trait de feu entre les pointes; pour des pressions intermédiaires, on observe à la fois une effluve et une étincelle. Or, l'action du champ se manifeste aux yeux, dans ces diverses conditions, d’une manière différente: l’effluve est déviée suivant les lois de l’électrodynamique, l’étincelle ne l’est pas ; l’action doit donc être considérable aux faibles pressions, alors qu’elle sera nulle aux pressions élevées.
- 11 s’agissait de vérifier l’exactitude de ces déductions.
- Voici les résultats d’expérience obtenus:
- Hors du champ
- Dans un champ de 7 200 unités
- Pression Courant DifF. de pot. Courant DifF. de
- cm. iniUlump. volts milliump. volts
- 0,607 • •• 5,86 976 3,91 9787
- 32,446... 4,66 2815 2,73 5857
- 74,610... 2,79 4669 2,04 4719
- 76,020... 3,5° 5544 2,05 6919
- 114,310... 2,33 8058 >,44 8097
- 155,51.... 2,16 873. 1,27 9487
- 233, 1,42 12028 0,74 12539
- A la faible pression de 0,6 centimètres ladifférence de potentiel est devenue dix fois plus considérable; la variation est nulle, pour ainsi dire, à 3 kilog. de pression. Je crois pouvoir en conclure que les
- (l) Séance du 12 mai 1890.
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- champs n’exercent d’action que sur l’effluve électrique.
- L’influence des champs, qui est si grande sur un tube de Geissler, serait donc particulière à la constitution de ce tube et à l’état de raréfaction du gaz qu’il renferme ; elle ne se produirait pas sur les gaz libres dans l’espace.
- 11 en résulterait une indication précieuse pour l’analyse des phénomènes si complexes observés dans les tubes de Geissler. La similitude des effets produits par un aimant ou par l’approche d’un conducteur métallique (voire même par l’approche du doigt) me conduit à proposer une explication nouvelle de ces piiénomènes. Cette similitude est frappante, ainsi qti’on peut en juger par un exemple : un tube renfermant du fluorure de silicium m’a donné les résultats suivants :
- Au voisinage Dans un champ de
- Hors du champ d'une masse de fer n 570 unités
- Courant Diff. de pot. Courant Diff. de pot. Courant DifF. de pot.
- inillhimp, volts jttititainp. volts
- 1,50 2434 1,16 3! !5 0,99 5730
- 11 est vrai que ces effets varient avec la nature du gaz, la forme du tube, la pression, etc., mais on les constate presque toujours sur les tubes à l’état sensitif. Le phénomène serait assez général pour permettre d’attribuer l’action des aimants à une variation de la capacité électrique des tubes deGeissler; ces tubes constitueraient donc de véri tables condensateurs, et leur illumination serait le résultat d’une décharge oscillatoire du même genre que celle d’une bouteille de Leyde, dont la période T est fonction de la capacité C de la bouteille et du coefficient L de self-induction du conducteur, dont on suppose la résistance faible, car T = -ir \/CL. Une variation de la capacité C modifierait donc l’état vibratoire du gaz et serait la cause des différences observées dans les phénomènes lumineux en des champs magnétiques intenses.
- Relations entre la conductibilité électrolytique
- et la structure chimique, par Ward Coldridge (’)
- INTRODUCTION
- Ce travail m’a été suggéré par le fait reconnu par Faraday que le chlorure stannique n’est pas conduc-
- teur. Dans la première partie je recherche la plus basse limite de la conductibilité de ce corps; dans la seconde j’examine les conditions nécessaires pour le développement du pouvoir electrolytique.
- En partant des données sur les propriétés électriques et chimiques du chlorure stannique, je suis parvenu à bien préciser et déterminer cette idée déjà ancienne que l’hétérogénéité est nécessaire pour le développement du pouvoir électrolytique, les impuretés effectives étant mises en lumière dans la première partie. Je me suis efforcé d’obtenir une explication très simple des phénomènes observés, tout en m’abstenant soigneusement d'errer dans les hypothèses telles que celle d’Arrhenius sur les atomes libres, hypothèse qui ne peut être soutenue d’après mes idées sur la stabilité de la molécule chimique fondamentale.
- RECHERCHES EXPÉRIMENTALES
- Conductibilité du chlorure d'ètain pur. — Ce corps était préparé en faisant passer un courant de chlore sec sur de l’étain fondu. Le produit dis* tillé était un liquide jaune fumant abondamment ; la couleur jaune disparaissait si l’on maintenait quelque temps le liquide sur de l’étain granulé. Le liquide pur bouillait à la température de 112°, conformément aux recherches d’Andrews, mais r.on à celles de Dumas, qui obtenait 1200 pour point d’ébullition.
- La conductibilité de ce chlorure pur fut examinée en le plaçant dans un tube en V avec des électrodes en platine; dans le circuit était intercalé uri galvanomètre à grande résistance (4000 ohms) et 20 piles secondaires, d’une force électromotrice totale de 40 volts. En fermant le circuit on n’apercevait aucune déviation du galvanomètre; l’isolement était donc absolu dans nos limites de sensibilité ; il était en contraste marqué avec la conductibilité d’un trait de graphite sur du papie'r, car en intercalant ce trait dans le circuit à la place du chlorure d’étain le galvanomètre indiquait immédiatement une déviation.
- Afin de reconnaître si la température avait une influence sur l'isolement du chlorure, le tube en V était chauffé dans un bain d’aniline. Aucune conductibilité ne put être appréciée à 20'’, jo°, 40°, ioo° et même, au point d’ébullition ; cette dernière observation tire son importance de la destruction de l’homogénéité du liquide agité par les bulles de vapeur. Pour avoir une idée du degré de l’iso-
- (*) Pbilosophical Magazine, t. 29, p. 383.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- lement par le chlorure d’étain je fis l’expérience suivante. Le galvanomètre cité précédemment fut intercalé dans un circuit de un mégohm de résistance contenant une pile Daniell; la déviation observée fut égale à 35 divisions de l’échelle du galvanomètre. Une force électromotrice de 40 volts donnerait la même déviation à travers une résistance de 40 mégohms. En conséquence la limite le plus basse de la conductibilité de la colonne de Chlorure expérimentée ne pouvait être moindre que 1600 mégohms.
- Nous sommes donc en présence d’un liquide chimiquement homogène, d’une grande résistance spécifique et très convenable pour l’étude de l’influence que peut avoir sur sa conductibilité la destruction de son homogénéité. Les agents employés à cet effet furent successivement les gaz secs, les liquides, les solides.
- Effet des ga% dissous sur la conductibilité. — Les expériences effectuées avec le chlorure pur furent répétées avec le liquide jaune obtenu dans la préparation, el dont le chlore est la seule impureté. Aucune conductibilité ne put être appréciée. Ort remarquera qu’il n’existe aucun composé d’étain plus riche en chlore que le chlorure stannique.
- Avec l'acide chlorhydrique soigneusement des séché par l’acide sulfurique, le résultat fut tout différent. L’absorption du gaz était indiquée par un abaissement de température de 4 à 5 degrés et par l’augmentation du niveau dans les deux bras du tube en V. La conductibilité du nouveau liquide était très appréciable. Comme on aurait pu croire que ce phénomène était dû à l’humidité du gaz chlorhydrique une nouvelle expérience fut faite avec du gaz desséché par l'acide sulfurique puis par de l’anhydride phosphorique; cette expérience donna le même résultat.
- Ainsi, quoique le chlorure d’étain et l’acide chlorhydrique liquide soient des isolants, le mélange de ces deux corps est relativement un bon conducteur. Or on connaît l’existence des composés
- 2 H Cl, Sn Cl* + 6 H* O et 2 Na Cl, Sn Cl*, etc.;
- il ne peut donc y avoir aucun doute sur l’existence du composé
- 2 HCl, Sn Cl*,
- auquel est alors dû le développement de conductibilité. Ce développement est tout à fait analogue
- à celui qu’a observé Moissan (4) pour l’anhydride fluorhydrique contenant une petite quantité de fluorhydrate de fluorure de potassium bien desséché. Dans le premier cas
- 2 H Cl, Sn Cl* est dissous dans Sn Cl*,
- dans le second cas
- H Fl, K Fl est dissous dans H Fl.
- Les expériences portèrent encore sur faction du gaz hydrogène sulfuré complètement desséché à l'aide de tubes contenant du chlorure de calcium et d’une colonne d’anhydride phosphorique. Le gaz passait pendant une heure dans le tétrachlorure. La seule altération apparente était due à la séparation de cristaux blancs ressemblant à l’hydrate Sn Cl4 + 5 H2 O. Après filtration, le liquide était incolore et avait une forte odeur d’hydrogène sulfuré. L’isolement du chlorure d’étain n’est pas détruit par la présence de cé gaz, ce qui fait un grand contraste avec l’effet observé en plaçant une goutte d’alcool absolu sur l’une des électrodes de platine, secouant cette électrode puis la replaçant dans le liquide : on a dans ce cas une déviation immédiate du galvanomètre et du sulfure d’étain se forme sur l’électrode.
- 11 faut maintenant, pour lt but que nous cherchons à atteindre, déterminer si le gaz sulfhydri-que exerce une action sur le tétrachlorure d’étain. D’après Dumas, ce corps absorbe line grande quantité d’acide sulfhydrique, en laissant dégager de l’acide chlorhydrique et en formant un sulfo-chlorure stannique,
- .Sn S*, 3 Sn Cl*.
- De plus, le liquide obtenu par la saturation complète est jaunâtre ou rougeâtre, et plus pesant que l’eau. Chauffé il distille Sn Cl4et il reste Sn S2.
- D’après ces données il y aurait donc une action chimique exercée par H2 S. Supposons pour un moment que ceci soit bien exact, et que le liquide soit vraiment une combinaison chimique Sn S2, 2 Sn Cl4; ce composé n’est alors pas conducteur. Seulement ce dernier point n’a aucune valeur, car l’existence du composé n’a jamais été prouvée. Notre attention fut alors dirigée sur les propositions diverses de Dumas énoncées ci-dessus.
- (*) Moissan, Comptes rendus, 1887.
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- (a) Le gaz sulfhydrique est entièrement absorbé et de l’acide chlorhydrique se dégage.
- Cette idée est exprimée par les changements suivants :
- Sn Cl* + 2 H* S = Sn Ss 4- 4 H Cl Sn Sa + 2 S11 Cl* = Sn S», 2 Sn Cl*.
- (b) Le produit est un liquide jaunâtre ou rougeâtre plus pesant que l’eau.
- Il faut noter qu’il n’est fait aucune mention des cristaux blancs.
- (c) En chauffant le liquide, il se dégage Sn Cl4 et il reste S n S2.
- Cette observation fut en effet vérifiée et de beaux spécimens d’or mussif furent obtenus; mais il faut remarquer que le liquide avait été chauffé.
- Les expériences suivantes furent alors effectuées :
- (a) Les fumées dégagées pendant le passage du gaz sulfhydrique sentaient fortement l’acide sulfhydrique et noircissaient immédiatement du papier à l’acétate de plomb. De plus ces fumées sentaient plutôt le tétrachlorure d'étain que l'acide chlorhydrique. Une baguette de verre avec une goutte d’eau au bout étant tenue un moment dans les fumées, le liquide situé au-dessous restait incolore et clair tandis qu’il se déposait du sulfure stannique dans la goutte d'eau. Les fumées contenaient donc du chlorure d’étain et de l’hydrogène sulfuré. Par conséquent la proposition avançant qu’il se dégage H Cl est, sinon fausse, du moins incomplète.
- (b) Le liquide, supposé être du sulfochlorure stannique, fut alors distillé. L’échauffement se faisait d’une manière douce et régulière; vers 50°, 6o°, 700, il se dégageait du gaz sulfhydrique en telle quantité que le liquide paraissait en ébullition bien que la distillation n’eût pas encore commencé. À 1120, point d’ébullition du tétrachlorure d’étain, la distillation commençait et la plus grande partie de ce corps était recouvrée. Enfin la température augmentait et il restait du sulfure d’étain, mais en quantité moindre que ne l’aurait exigé la constitution hypothétique
- Sn S*, 2 Sn Ci*.
- Un véritable composé de sulfochlorure stannique ne pourrait pas laisser dégager abondam-
- ment de l’hydrogène sulfuré à de faibles températures, ni laisser distiller du chlorure stannique à son point d’ébullition ordinaire.
- (c) La présence du résidu de sulfure stannique prouvait seulement qu’en chauffant le mélange de chlorure stannique et de gaz sulfhydrique, il y avait une réaction, 11 restait à savoir jusqu’à quel point la formation du sulfure était fonction du changement de température. 11 fut d’abord remarqué qu’en chauffant le produit brut obtenu en faisant passer l’hydrogène sulfuré dans le chlorure stannique, les cristaux blancs se dissolvaient et le liquide devenait jaune; il était donc probable que ces cristaux blancs donneraient la clef des changements étudiés. Quelques-uns de ces cristaux furent séparés du liquide et chauffés; ils dégagèrent alors de l’hydrogène sulfuré, de l’acide chlorhydrique et laissèrent un résidu de sulfure d’étain. Mais il restait à examiner si le liquide contenait du sulfure d’étain avant d’être chauffé. Ce point fut déterminé en évaporant le liquide à siccité, mais sans le chauffer. A cet effet un courant d’air complètement désséché était injecté dans le chlorure saturé; il se dégageait des fumées contenant un mélange de chlorure stan-nique et d’hydrogène sulfuré, le résidu étant formé de cristaux blancs. Par conséquent, si de l’hydrogène sulfuré passe dans du chlorure stannique il ne se forme pas de sulfure, pourvu qu’il n’y ait pas élévation de température.
- La détermination de la composition des cristaux conduisit à la formule
- sn ci*, 5 H* s,
- analogue à celle qui exprime la composition de l'hydrate.
- La conclusion de ces expériences est donc que l’homogénéité chimique du chlorure stannique n’est pas détruite par la présence de l’hydrogène sulfuré.
- Effet de divers liquides sur la conductibilité. — Le chloroforme fut d’abord étudié par suite de la similitude de sa stucture chimique avec celle du tétrachlorure. La conductibilité de différents mélanges des deux liquides n’était pas plus appréciable que celle du chlorure pur. Il était probable que le chloroforme n’exerçait aucune action chimique sur le chloroforme ainsi que le prouvait l’essai suivant ; Un courant d’hydrogène suifuié
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- passant dans le mélange ne donnait aucune précipitation; le chloroforme agissait donc comme un liquide absolument inerte, contrairement à l’alcool absolu.
- De l’esprit de vin de bonne qualité fut bien desséché et ajouté en excès à du chlorure stan-nique. 11 se précipitait d’abord de beaux cristaux blancs qui se redissolvaient peu à peu dans le liquide. Cet alcoolate avait probablement la for- ^ mule :
- Sn Cl*, 5 C’ Hs O H,
- d'après l’analogie avec l’amylate décrit par Bauer et Klein. La conductibilité de cette solution était très appréciable et l’électrolyse était montrée par un grand effet de polarisation. L’électrolyte restait limpide et incolore. 11 ne se dégageait pas de gaz et il ne se déposait pas d’étain aux électrodes; la différence entre le liquide avant et après l’électrolyse était décelée par une solution alcoolique de chlorure de mercure. Avant, il n’y avait aucune action; après, on obtenait un précipité de calomel. Cette production de calomel montrait que le courant avait transformé le sel stannique en sel stanneux. Quant à l’absence du dégagement de chlore il provenait de l'action secondaire de ce gaz sur l’alcool.
- L’alcool ajouté au tétrachlorure mettait donc ce corps dans un état d’instabilité telle, qu’il le rendait capable de conductibilité électrolycique. Cette action est analogue à celle de l’hydrogène sulfuré sur le mélange qui précipite du sulfure d’étain. 11 a déjà été fait mention du léger pouvoir de conduction obtenu en mettant une goutte d’alcool sur les électrodes du chlorure stannique saturé d’hydrogène sulfuré.
- L’éther produit le même effet que l’alcool, mais avec une intensité moins grande; pourtant en concentrant la solution dans l’eau chaude la conductibilité devenait tout-à-fait comparable à celle que produisait l’alcool.
- Le mélange contenant l’éther différait de celui contenant l’alcool en ce que l’hydrogène sulfuré formait une émulsion et que le tétrachlorure se séparait au fond du vase.
- Pour étudier l'effet d’une solution aqueuse très concentrée d’acide chlorhydrique on prenait au lieu d’un tube en V, un cylindre de verre fermé aux deux bouts ; à travers les bases passaient des fils de platine conduisant à des électrodes de platine circulaires et parallèles aux bases. L’axe du
- cylindre étant horizontal, au milieu de la génératrice supérieure fut fixé un petit tube vertical permettant l’introduction d’un liquide dans le cylindre. Une goutte d’acide chlorhydrique concentré était versée dans le tube sur la surface du chlorure; tant que le mélange n’était pas effectué par l’agitation l’effet était nul, mais aussitôt le mélange opéré le liquide devenait conducteur. La formation du mélange était accompagnée d’un dégagement de chaleur et de la production d’une substance gélatineuse qui se dissolvait ensuite.
- Effet des solides sur la conductibilité. — Après n’avoir obtenu que des résultats négatifs avec le chlorure de sodium, il semblait possible que si le chlorure d’un métal alcalin était d’abord combiné avec du chlorure d’étain, le sel double pourrait se dissoudre.
- Le succès obtenu par Moissan à l’aide du fluo-rhydrate de fluorure de potassium pour rendre l’acide fluorhydrique conducteur suggéra cette expérience.
- Un peu de chlorure double d’ammoniaque et d’étain fut préparé d’après les indications de Bon-gartz et de Classen, qui déterminaient le poids atomique de l’étain en électrolysant une solution de ce sel dans le bioxalate d’ammoniaque. Le chlorure double fut parfaitement desséché en le maintenant quelque temps au-dessus de l'anhydride phosphorique. Son action sur la conductibilité du chlorure stannique fut absolument nulle. D’autres solides ont été étudiés, et comme aucun d’eux ne produit de perturbation dans l’homogénéité chimique du tétrachlorure, ils sont tous sans effet pour détruire son pouvoir isolant.
- CONSIDÉRATIONS THÉORIQUES
- Le premier problème qui se pose est celui de l’explication de la mauvaise conductibilité du chlorure stannique. II est évident que son pouvoir isolant est une fonction de sa constitution, mais jusqu’à présent il a été difficile d’atteindre la vérité à l’aide des observations déjà faites. Le fait est qu’une colonne de ce corps, de 3 à 4 centimètres de longueur et de i à 2 centimètres carrés de section, a une résistance au moins égale à 1600 mégohms.
- D’autres liquides purs, tels que l’eau, l’acide chlorhydrique, l’acide fluorhydrique, sont aussi des mauvais conducteurs , tandis que quelques uns, tel que l’acide cyanhydrique,; les sels
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- fondus, s’électrolysent facilement. En quoi ces derniers diffèrent-ils des premiers? Afin de nous diriger vers la solution de cette quesiion, nous allons passer en revue autant qu’il peut nous être utile les caractères chimiques des premiers composés, i’intluence possible de leur agrégation physique et enfin les conditions sous lesquelles la capacité d’être électrolysé peut se produire.
- L’eau est caractérisée par sa stabilité et sa grande chaleur de formation. Si l’on pouvait la transformer directement en peroxyde d’hydrogène, ce changement absorberait 23,100 calories. 11 n’est donc pas possible que l’eau devienne hétérogène pir formation de peroxyde. La seule manière par laquelle l’eau pourrait ne pas rester chimiquement homogène serait sa dissociation en hydrogène et en oxygène, ce qui est pratiquement impossible.
- L’acide fluorhydrique est le seul composé de fluor et d’hydrogène; de plus, Moissan a montré que les ions séparés sont de l’hydrogène et du fluor pur.
- L’acide chlorhydrique est de même le seul composé de chlore et d’hydrogène. Je ne pense pas qu’on ait essayé sur l’acide chlorhydrique liquide des expériences analogues à celles cle Moissan.
- Le tétrachlorure d’étain peut exister, en vapeur, comme une collection de molécules semblables :
- Sn Cl*.
- 11 existe un composé moins riche en chlore : le chlorure stanneux, mais le changement suivant
- Sn Cl* + Cl* .= Sn Cl*
- se fait avec la plus grande facilité.
- Par conséquent, l’eau, les acides chlorhydrique et fluorhydrique, le chlorure stannique se ressemblent dans leur homogénéité chimique.
- L’acide cyanhydrique est conducteur d’après les observations de Bleekrode et de de la Rue ; mais nous ferons remarquer la grande instabilité de cet acide, caractérisée par sa formation endothermique:
- C + Az + H = — 28,400 calories.
- A propos des sels fondus, il est nécessaire de rappeler l’avertissement donné par M. Armstrong sur l’insuffisance de données exactes sur les propriétés des substances pures fondues. De plus,
- Faraday, en discutant les résultats qu’il avait obtenus avec le trichlorure d’antimoine, suggère l’idée que la conductibilité observée était peut-être due à un peu de protochlorure, SbCl; Faraday admettait donc que le sel fondu n’était pas homogène.
- Une supposition analogue peut être faite à propos des chlorure et iodure d’argent, qui sont les deux meilleurs exemples de la loi de Faraday sur la conductibilité des liquides ; ils peuvent ne pas être homogènes à l’état de sels fondus. On sait d’ailleurs avec quelle facilité se forment les photosels.
- Avec des observations plus exactes on arriverait probablement à prouver que l’électrolisabilité contient une condition antérieure d’hétérogénéité.
- 11 faut maintenant déterminer la signification exacte du mot homogène. 11 semble tout d’abord que cetle qualification devrait s’appliquer au chlorure stannique; cela serait exact si ce liquide était composé de molécules exactement semblables.
- Or, d’après Amstrong, le chlorure stannique n’est pas aussi simplement constitué, il est composé de groupes tels que
- (Sn Cl*)* (Sn Cl*)» (Sn Cl*)*,
- où x, y, % peuvent avoir des valeurs différentes.
- 11 suppose que ces groupes se forment en vertu de l’affinité résiduelle qu’il regarde comme caractéristique de l’élément négatif. Un tel groupe, pour lequel on aurait x = 6, serait ainsi représenté :
- —ÜT—
- Un autre groupe pourrait être (Sn Cl4)10, etc. 11 est évident que le chlorure stannique ne . pourrait plus alors être qualifié d’homogène. Le but principal de cette hypothèse est la réalisation d’une condition de grande stabilité, offrant une base pour les phénomène de dissociation qui sont associés
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- La lumière électrique
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- dans la conductibilité électrolytique. Ainsi, quand Amstrong discute l’effet de l’eau sur la conductibilité des acides halogènes, il admet que la dilution augmente la conductibilité en décomposant les molécules les plus complexes et il conclut qu’en général quand la conductibilité est faible il y a dans le composé de gros aggrégats moléculaires. Il me semble que de plus simples explications peuvent atteindre le même but. D'ailleurs si nous supposons que toutes les molécules dans le chlorure stannique sont identiques à Sn Cl4, cette constitution offrira beaucoup plus de stabilité que celle représentée par le schéma précédent; dans cette constitution simple l’homogénéité chimique est préservée seulement par les attractions des atomes d’étain sur leurs atomes respectifs de chlore, ce qui n’a pas lieu dans la constitution imaginée par Amstrong, où des atomes de chlore de différentes molécules primaires sont reliés entre eux.
- Nous pourrons donc dire que le chlorure stannique est homogène, et que toute substance pareillement homogène n’est pas un électrolyte. Cette homogénéité est une fonction de la stabilité chimique. Le problème de l’électrolyse est donc en vérité un problème chimique qui a lui-même à sa base des problèmes physiques, notamment les attractions des atomes aux distances atomiques.
- Quant à savoir s’il existe des propriétés physiques de l’eau, des acides chlorhydrique et fluorhy-driaue, etc. qui leur communiquent leur pouvoir isolant, cela paraît très difficile et n’a pu être tenté avec succès jusqu’à présent. Sans doute la viscosité, comme l’a montré Faraday, est un facteur dans le résultat; mais l’influence de la viscosité est. surtout secondaire; tous les électrolytes doivent avoir un certain degré de fluidité, et à mesure que la fluidité décroît la résistance augmente. Cependant la fluidité, comme nous l’avons vu pour quelques liquides, n’implique en aucune façon la conductibilité.
- En somme nous avons avancé que le chlorure stannique est homogène, chimiquement homogène, ce qui explique sa mauvaise conductibilité; cfe même pour les autres substances non électro-lysables. Tous les résultats obtenus dans ce travail montrent que partout où l’homogénéité chimique est détruite, partout où en totalité ou en partie le chlorure stannique entre en combinaison de sorte que des échanges moléculaires de même
- espèce que ceux que Williamson a décrits dans sa théorie de l’éthérification puissent arriver, le pouvoir de conductibilité électrolytique est développé. Ainsi le gaz acide chlorhydrique, l’alcool, l’éther, l'acide chlorhydrique aqueux, l’hydrogène sulfuré mêlés à l’alcool rendent le chlorure stannique bon conducteur, parce qu’ils forment avec lui des combinaisons chimiques, tandis que le chlore, l’hydrogène sulfuré, le chloroforme, qui .n’ont aucune action chimique, n’ont aussi aucune action élec-trolytiqqe.
- Le chlorure stannique chargé de gaz acide chlorhydrique doit contenir une collection de molécules du chlorure double, 2H Cl, Sn Cl4, interposées parmi les molécules du chlorure stannique. 11 y a évidemment une condition continuelle d’échange entre les molécules combinées et les molécules non combinées du chlorure stannique , une condition d’équilibre dynamique maintenu par des changements de cette nature :
- S^CI* 3 HQ + = Sn Cj^ , 2 H Cl Sn et*
- a ’ p y oc p ’
- Le même phénomène est répété sous l’influence de Lalcool absolu :
- Sn^Cl* 20Hr-0_H Sr^CI* = Sn CI* 2ǫHK)_H Sn Cl*
- oc* p y a è ’ y *
- Les observations délicates de Kohbrausch sur la résistance de l’eau pure et l’effet produit par son exposition à l’air dans une chambre chargée de fumée de tabac s’expliquent de la même manière : l’eau absorbe des traces d'acide carbonique et de produits basiques formant des hydrates, d’où résulte une semblable condition d’échange.
- Nous pouvons généraliser ces faits et dire qu’une telle condition d’équilibre dynamique est absolument essentielle au développement du pouvoir de conductibilité électrolytique. 11 doit donc être possible, à l’aide du nombre d’échanges par unité de temps et du degré de perturbation produit par chaque échange sur la stabilité de la molécule primaire non électrolysable, d’établir une théorie dynamique expliquant l’influence de la concentration et de la température sur la conductibilité des électrolytes.
- A. Chassy.
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- FAITS DIVERS
- Le 3 juillet une cérémonie du plus haut intérêt a eu lieu à Lanzo, petite ville de la province de Turin, située à 30 kilomètres de la capitale du Piémont, sur les bords de la Stura. On a inauguré un bas-relief consacré à la gloire de Gauîard, électricien français, dont nos lecteurs connaissent les malheurs et la mort prématurée. L,a femme et la fille de notre célèbre compatriote assistaient à cet acte de justice réparatrice due, comme nous Pavons raconté, au professeur Alexandre Volta, un descendant de l’immortel auteur de la pile,.qui a pris l’initiative d’une souscription publique, et qui colla-boie à VElettricita, de Milan.
- Le bas-relief, dû à M. César Biscarra, de l'Académie Alber-tine de Turin, représente une renommée ayant en bouche sa trompette et désignant l’image de Gaulard entourée d’une couronne de chêne et de lauriers entrelacés. Au-dessous du médaillon se voit le transformateur électrique. La Renommée est assise au milieu de ruines qui symbolisent la carrière agitée et violemment interrompue de l’inventeur.
- L’inscription suivante est gravée sur la pierre, en caractères d’or :
- ICI EN L’ANNÉE 1884 LUCIEN GAULARD, DE PARIS A VAINCU LE PREMIER AVEC LES COURANTS ALTERNATIFS LES DIFFICULTÉS DE LA TRANSMISSION A GRANDE DISTANCE
- de l’énergie électrique et plus bas, en lettres noires :
- SOUS LES AUSPICES DE LA SOCIÉTÉ ÉLECTRIQUE DE MILAN AVEC LE CONCOURS
- DE CELLE DU CHEMIN DE FER LANZO-TURIN SES ADMIRATEURS
- Cette inscription est due au Père Denza, membre du jury de l’Exposition nationale qui accorda à Gaulard une médaille d’or à la suite d’expériences exécutées avec un incontestable succès.
- Quatre discours ont été prononcés : celui du professeur Alexandre Volta, au nom du comité de souscription ; de M. Dalberti, au nom de la ville de Lanzo; de l’ingénieur Pierre Verole, de Milan, et de l’ingénieur Daneo, au nom de la ville de Milan. Le compte rendu de l’inauguration sera donné dans une brochure, actuellement à l’impression.
- On écrivait de Marseille, à la date du 14 août :
- « De violents orages sévissent sur toute la région.
- « A Gignac (Vaucluse), la foudre a tué un jeune homme de dix-sept ans, qui était sur l’aire avec sa famille. Son frère a reçu quelques brûlures.
- (c A Apt, la foudre est tombée dans une maison de la place de la Préfecture et y a brûlé quelques meubles.
- « A Avignon, où l’orage a éclaté hier matin, un incendie a été occasionné dans un entrepôt par le tonnerre.
- « Au Pontet, près de 200000 kilos de foin ont été cunsutn-més. La foudre est tombée dans l’église de Rognonas, fai-; sant quelques dégâts, mais ne blessant personne.
- « On nous signale également divers accidents causés par: le fluide électrique dans le département des Pyrénées-Orien-; taies, entre autres à Trouillas, près de Perpignan, où la foudre est tombée sur un olivier sous lequel deux cultivateurs s’étaient réfugiés. Un d’eux a été tué sur le coup, l’autre a été grièvement blessé. »
- Dans quelques jours, un nouveau tramway électrique circulera entre la place Pigalle et le Trocadéro.
- Une des caractéristiques les plus nettes des progrès des; applications de l’électricité nous est fournie par l’accroissement si rapide de la puissance des unités adoptées dans les stations centrales de distribution de l’énergie électrique. A l’Exposition d’électricité de 1881, la dynamo la plus puissante était une machine de 800 ampères et 110 volts exposée par Edison, soit 90 kilowatts (120 chevaux). Aujourd’hui les stations centrales électriques de Berlin sont alimentées par des dynamos à courant continu de 3Ü0 kilowatts (500 chevaux; la station de Rome emploie des alternateurs — c’est le nom consacré aujourd’hui des machines à courants alternatifs— de puissance équivalente; l’usine de Deptford, près Londres, possède un alternateur de 3000 chevaux à 5000 volts, en attendant que la construction de deux machines de 10000 chevaux soit terminée. Ces quelques chiffres permettent de juge: des progrès réalisés en dix années.
- Voici, d’après la Science pratique, un nouveau procédé pour argenter les objets en fer. L’objet à argenter doit être d’abord plongé dans un bain d’acide chlorhydrique dilué et chaud, puis dans une solution de. nitrate de mercure où on le met en contact avec le pôle zinc d’un élément de Bunsen, un morceau de charbon de cornue ou un fil de platine servant d’autre pôle. Le fer se recouvre facilement d’une couche de mercure; on peut alors le transférer dans un bain d’argent et faire déposer la quantité d’argent voulue. En chauffant ensuite à 300", le mercure part et l’argent adhère fortement au fer.
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- Pour économiser l’argent, on peut aussi recouvrir le fer d’une couche d’étain ; on dissout une partie de crème de tartre dans huit parties d’eau bouillante et on attache un ou plusieurs anodes en étain au pôle charbon d’un élément de Bunsen. Le pôle zinc communique avec une lame de cuivre bien décapé, puis on fait marcher la pile jusqu'au moment où le cuivre est recouvert d’une couche suffisante d’étain; à ce moment, on enlève le cuivre et on le remplace par l’objet en fer.
- Des objets ainsi recouverts d’étain et ensuite argentés reviennent à beaucoup meilleur marché que par tout autre procédé.
- Le lundi 18 août on a eu à déplorer plusieurs orages cycloniques, dont les principaux ont éclaté sur la ville de Dreux et sur celle de Saint-Claude, dans je Jura. Ces catastrophes sont loin d’être sans exemple en France. Les plus célèbres sont celles du 18 juillet 1788, dans laquelle une colonne de grêle traversa toute la France, et celle du 19 août 1845, jour où les vallées de Monville et de Malaunay, dans la Seine-Inférieure, furent ravagées par un orage de foudre. Dans ces deux occasions l’Académie des sciences envoya sur place une commission pour étudier les traces laissées par le phénomène.
- Les discussions qui eurent lieu alors contribuèrent à la fondation de la théorie des tempêtes, à propos de laquelle M. Page a fait de si nombreuses communications à l’Académie des sciences.
- Nous attendons les débats académiques qui se produiront infailliblement pour discuter les nombreux développements que nous avons reçus sur les météores ainsi que sur des catastrophes analogues.
- Une des conséquences les plus curieuses de l’incendie des bureaux de la Western-Union, à New-York, la nécessité de rétablir l’identité de tous les fils qui aboutissaient au Soleil de la grande salle.
- Le travail a été très simple, puisqu’il a suffi de faire parler successivement chaque fil. Aussitôt qu’un fil était reconnu, il était étiqueté et confié à des ouvriers, qui le faisaient arriver à l’endroit convenable. A la fin de la journée 300 fils avaient été ainsi réinstallés, et servaient à des opérateurs pour le service courant.
- La facilité avec laquelle marche cette grande opération nous remet en mémoire une circonstance historique fort instructive. Lorsque le gouvernement républicain évacua Paris, les employés de la station centrale de la rue de Grenelle eurent le temps de brouiller les fils du Soleil. Les communards, qui s’emparèrent de l’établissement, étaient tellement ignorants, qu’il leur fut impossible de les démêler. Ils furent réduits à se servir de fils de campagne pendant
- tout le temps de leur domination, qui dura de la fin de mars à la fin de mai.
- M. Fabre de Lagrange, qui fut obligé d’être leur ingénieur électricien, se garda bien de leur donner le moyen de débrouiller ce désordre. Il les induisit en erreur, et sauva ainsi beaucoup d’édifices publics et privés, que les révoltés voulaient faire sauter en employant le gaz d’éclairage mélangé d’air, de manière à former du gaz tonnant. Ces circonstances furent établies devant le conseil de guerre qui fut appelé à juger cet électricien, et il fut acquitté avec tous les éloges qu’il avait mérités,
- M. le sénateur Farwell, des États-Unis, vient de donner une preuve singulière d’ignorance en physique. 11 a présenté au Congrès une motion pour adopter un projet d’un M. Donnelly. Ce citoyen, de l’Etat de Minnesota a imaginé d’appliquer le système des ballons captifs à pointe de fer de l’aéronaute Dupuy-Delcourt pour protéger le territoire des Etats-Unis contre le retour de trombes analogues à celles qui viennent de le dévaster.
- Ce projet devrait être renvoyé à l’appréciation de M. Jules Verne ou du baron de Munkhausen.
- Le comité de l’Exposition de Chicago a décidé qu’il y aurait trois grands palais dans le parc du bord du lac : l’exposition du gouvernement des États-Unis, la Galerie des Beaux-Arts, et la Galerie Électrique. Les expositions particulières seront établies dans le terrain qui va être conquis sur le Michigan. Il y aura à Jackson-Parc une salle des machines, l’exposition des bestiaux, un palais des mines, une fabrique de glaces, un village oriental, et l’exposition particulière de plusieurs États,
- Les produits exposés ont été partagés en 23 classes différentes, sur lesquelles il y en a 3 qui sont entièrement consacrées à l’électricité. La première, à la grande stupéfaction des ingénieurs de la ville de Paris, sera consacrée à la traction dans les rues; la seconde, aux installations de la lumière et de la force électriques ; quant à la troisième, elle comprendra les téléphones, les télégraphes, les phonographes, etc. Ces projets, accompagnés d’un long rapport, ont été transmis à Springfield, au siège de la législature de l’Illinois, dont le consentement est indispensable.
- Le docteur Abrath, de Sunderland, s’est créé depuis plusieurs années un renom dans l’électrothérapeutique. Il s’est principalement attaché à l’étude du traitement électrique des tumeurs, et sa communication à VHospital Galette nous rapporte qu’il a obtenu de nombreuses guérisons, et dans des cas où la médecine et la chirurgie étaient impuissantes. Le 'docteur Abrath a publié des photographies représentant le malade avant et après le traitement électrique de tumeurs
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- cancéreuses ou non, du nez, des lèvres, de la poitrine, etc.
- Tout dernièrement se présentait à la clinique du docteur Abrath un marin affligé d’un cancer à la face, situé en haut de l’oreille et s’étendant jusqu’aux fosses nasales. Cet homme, âgé de soixante-neuf ans, était né d’une mère morte elle-même d’un cancer à l’âge de soixante-quinze ans. Le bistouri avait été, paraît-il, impuissant à arrêter les progrès de la maladie que le traitement électrique dompta rapidement. Aujourd’hui, cet homme a repris ses occupations habituelles.
- Le docteur Abrath attribue l’action résolutive de son traitement à ce que le courant pénètre jusqu’au fond des tissus, réagissant ainsi sur la totalité des cellules morbides que le bistouri ne peut toujours atteindre; enfin, les accidents septicémiques ne sont pas à craindre dans le traitement électrique, tandis que les pansements anti-microbiens sont quelquefois impuissants à les prévenir après une opération chirurgicale.
- Ce dernier point n’est pas sans importance, et du reste les médecins français ont commencé depuis plusieurs années ce genre de cures. Il existe même à Paris une clinique spéciale pour le traitement électrique des tumeurs.
- Éclairage Électrique
- Excepté à Berlin, où la Compagnie générale d’électricité vient d’élever son capital de 20 à 25 millions de francs, les municipalités allemandes semblent obéir à un mot d’ordre général et transformer en service municipal les entreprises d’éclairage.
- Le Conseil municipal de Cassel a décidé la construction d’une station située à 4 kilomètres en amont, dans un lieu où se trouve une usine électrique qu’elle vient d’acheter pour la somme de 331,250 francs. L’exploitation commencera par 3000 incandescence pour la ville, 2800 pour les particuliers, et un certain nombre de lampes à arc.
- Le Conseil municipal de Breslau vient de voter une somme 1250000 francs pour l'établissement d’une station municipale ayant une puissance de 8000 lampes. Les bâtiments seront disposés pour en allumer 30000, avec des courants continus. Dans un rayon de 1200 mètres les lampes seront entretenues directement par la machine ; au-delà elles le seront par des stations d’accumulateurs.
- A Cologne on a décidé- de commencer l’éclairage de la ville par les vieux quaitiers du centre, qui absorberaient, suivant les prévisions, 12000 lampes de 16 bougies. Le prix de la lampe a été fixé à 6 centimes 66 par heure. La machinerie emploiera 2 machines de 500 chevaux et 2 de 250, en tout 1500 chevaux. L’installation sera faite par la maison Siemens.
- A Dusseldorf, la corporation a décidé l’érection d’une station de 20000 incandescences, qui coûtera 2500000 francs et dont la construction a été confiée à M. Schuckert, de Nuremberg.
- En Angleterre, le courant général de l’opinion est au contraire favorable aux compagnies. En 1889, il y a eu 161 demandes de concessions, sur lesquelles les municipalités n’en ont formulé que 25; 116 étaient signées par des compagnies ou des individus privés. Sur ce nombre 25 avaient rapport en tout ou en partie à la métropole, dont le nom officiel est maintenant comté de Londres.
- La ville d’Exeter vient de rendre un vote favorable à la compagnie d’électricité qui s’est formée dans cette ville. On lui donne un délai de six semaines pour adresser ses propositions au Conseil municipal.
- Le docteur Hopkinson, conseil de la paroisse de Saint-Pancrace, avait à se prononcer entre deux plans d’éclairage électrique de ce district, un des plus riches de Londres. Il a donné la préférence à un système à 3 fils et à 200 volts, parce que la majeure partie des lampes sont à moins de 1600 mètres de la station centrale. Le système opposé était à courants alternatifs, avec une pression de 1000 volts.
- Le Conseil du comté de Londres a prêté à la paroisse la somme de 250000 francs, et la municipalité de Saint-Pancrace a adopté, dans sa séance du 5 août, le rapport du conseiller concluant à l’adoption de soumission pour une somme de i 250000 francs. L’adjudication, qui a été très disputée, a été partagée en 7 lots :
- r La construction de l’édifice;
- 2' Les chaudières ;
- y La machinerie;
- 4” Le tableau de distribution ;
- 5° Les accumulateurs ;
- 6» Les terrassements pour placer les conducteurs;
- 7” Les conducteurs.
- Les adjudicataires n'ont pas toujours été les concurrents qui avaient fait l’offre la plus basse.
- Les lampes placées dans le rayon de 1600 mètres seront alimentées directement par les machines des stations. Le service des autres sera fait par des stations d’accumulateurs. La fourniture de ces [appareils a été adjugée à l'Electric Construction Company, pour une somme de 68600 francs.
- La lumière électrique vient de faire son apparition sur la côte occidentale d’Afrique, dans la colonie anglaise de la côte d’Or. On a allumé 15 lampes à arc dans l’usine où l’on réduit en poussière impalpable le quartz aurifère de la mine de la Compagnie Apolite.
- Cet événement, qui a eu lieu dans le courant du mois de
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- mai, a produit une vive émotion dans toute la colonie. Les nègres sont émerveillés, et croient que les lampes sont des fétiches, doués d’une puissance singulière.
- L’électricité fait également son apparition, sous une autre forme, dans !e royaume voisin du Dahomey. Les navires de la flotte française accompagnent leurs opérations militaires de projections lumineuses, et l’on a envoyé de France des câbles électriques pour établir des communications entre Porto-Novo, Widah et nos autres ports.
- Malgré l’obstination de cette race féroce, la civilisation gagnera à ceite invasion de la plus moderne de toutes les sciences. Nous comptons plus sur son intervention que sur celle d’un des six bijoux que M. Deibler a fait construire, et dont le Figaro du 10 août annonce avec enthousiasme le prochain départ.
- On nous signale une nouvelle lampe électrique portative, fabriquée par MM. Merryweather et fils, de Greenwich.
- Cette lampe et sa pile sont renfermées dans une boîte en cuivre munie d'une poignée. La pile consiste en 6 éléments charbon-zinc, établis sur une plaque d’ébonite qui peut être déplacée verticalement pour retirer les plaques du liquide quand l’ jppareil ne travaille pas; ils sont alors maintenus en place par des vis de pression. L’électrolyte est une solution de bichromate de potisse et d’acide sulfurique. La pile peut être rechargée aussi rapidement qu’on remplit une lampe dlhuile, et la lampe peut marcher 2 à 3 heures.
- Télégraphie et Téléphonie
- Dans l’État de Nevada, on a planté des poteaux télégraphiques en bois de cotonnier recouvert de son écorce. A la suite des pluies qui ont accompagné les chaleurs dernières, la végétation a repris et aujourd’hui les poteaux sont recouverts de fleurs.
- La Baltimore and Ohio Company a essayé récemment un téléphone original pour locomotives, sur une longueur d’environ 5 kilomètres, agencée spécialement-Le système comporte une simple tige de fer courant sur isolateurs entre les rails, et un timbre électrique mis en communication avec une batterie placée sur la locomotive. La connexion entre le timbre et la tige de fer longitudinale est ^ obtenue par un balai.
- Quand deux trains s’approchent l’un de l’autre sur la même voie, le circuit se trouvant complété, le timbre tinte et avertit les mécaniciens. Le fait s’est produit dans les essais, alors que les deux trains étaient encore à 3 kilomètres l’un de ’autre. Dès que le timbre résonne, les mécaniciens peuvent
- entrer en conversation au moyen du téléphone qui complète l'appareil.
- Le Directeur des Postes et Télégraphes du département de Seine-et-Oise, assisté de la municipalité de Montmorency, a inauguré ces jours derniers le service téléphonique qui met ce chef-lieu de canton en communication directe avec Paris. Ce service comprend une cabine ouverte au public moyennant 50 centimes par 5 minutes de conversation et un réseau annexe qui dessert déjà 14 abonnés, et qui est, par la date, le premier du département de Seinc-et-Oise.
- En effet, si la ville de Versailles est bien pourvue depuis quelque temps déjà d’une cabine téléphonique publique, on n’a pu jusqu’à présent, faute de local, y installer un réseau annexe.
- L’Administration des Postes et Télégraphes vient, après des expériences concluantes et décisives, d’adopter un nouveau système de fil dit fil bi-métallique Martin, en cuivre rouge à âme d’acier, destiné à remplacer les fils de fer pour les lignes télégraphiques, et les fils de bronze pour les lignés téléphoniques.
- La Galette libérale du 17 août constate que les applications de l’électricité sont déjà nombreuses à Berlin. Les quartiers les plus élégants de cette capitale sont pourvus d’un réseau souterrain de câbles électriques, qui distribuent à domicile l’électricité produite par de puissantes machines.
- Jusqu’à présent, le courant électrique a surtout servi pour l’éclairage. Mais il est question d’en étendre désormais l’application au transfert de la force dans les ateliers industriels grands et petits, à l’instar de ce qui se pratique depuis longtemps, sur une vaste échelle, en Amérique.
- La Woodbouse and Rawson Company s’est rendue acquéreur de l’appareil téléphonique Cuthbert Goulding, de Cardiff, dont le principe électrique ne présente aucune nouveauté. La particularité de l’appareil consiste en ce que le transmetteur est rendu mobile dans le sens vertical. L’ensemble du poste est suspendu à deux cordes passant sur des poulies et munies de contrepoids, et il peut être élevé ou abaissé à volonté, de façon à faciliter la transmission aux personnes de taille différente.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Electrique — Paris, 31, boulevard des Italiens
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XII» ANNÉE (TOME XXXVII) SAMEDI 6 SEPTEMBRE 1890 Na 36
- SOMMAIRE. —Applications de l'électricité aux chemins de fer; M. Cossmann. — Les phonographes; Gustave Richard. — Le système Ferranti et les usines de Deptford; Ch. Haubtmann. — Des procédés indirects dans les sciences physiques; C. Decharme. — Chronique et revue de la presse industrielle : Amorces électriques de Ward et Gregory. — Compteur électrolytique Emmott et Ackroyd. — Transformateur à intensité constante pour moteur alternatif, par M. Tesla. — Nouveau moteur à courant alternatif, parM. Tesia. — Revue des travaux récents en électricité : Sur un appareil d’éclairage électrique.destiné à l’exploration des couches de terrain traversées par les sondes, par M. G. Trouvé. — Sur la conductibilité des sels solides et fondus, par L. Grætz. — Bibliographie: Dorure, argenture, cuivrage, nickelage, galvanoplastie. Manuel pratique, par Donato Tommasi, 1 vol. de 200 pages, chez B. Tignol, Paris. — Faits divers.
- EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1889
- (Classes 61 et 62).
- APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ AUX CHEMINS DE FER
- APPAREILS TÉLÉGRAPHIQUES
- Pour terminer ce qui concerne les appaieils exposés par la Compagnie de l’Est, il nous reste à dire quelques mots des postes télégraphiques et des contrôleurs de rondes.
- Transmission des dépêches en duplex. — La Compagnie a exposé un système de transmission en duplex applicable aux postes télégraphiques Morse des chemins de fèr et dont elle a d’ailleurs fait l’essai entre Paris et Épernay.
- Ce système, employé en Espagne, est intéressant en ce qu’il permettrait d’augmenter facilement le rendement des grands postes en cas de besoin ; il nécessite seulement l’emploi d’un rhéostat ou d’une ligne artificielle.
- A et B sont les deux postes qui doivent correspondre en duplex ; L est. la ligne qui les relie (voir fig. 1).
- A chaque poste se trouvent : un récepteur R* un rhéostat ou boîte de résistance C, un manipulateur M et une pile P. La pile de l’un des postes (B par exemple) étant montée en positif, celle du poste correspondant A sera montée en négatif.
- Ceci posé, les communications entre les divers appareils du poste, la ligne et la terre étant indiquées en traits interrompus, il est facile de voir sur le schéma que si les manipulateurs de chaque poste sont au repos, le courant émis par la pile dans chacun de ces postes passera par le rhéostat C, la bobine t du récepteur, arrivera en m, se rendra ensuite au manipulateur et enfin à la terre du poste par l’enclume b. Il ne passera donc aucun courant dans la ligne.
- Admettons que les ressorts antagonistes des récepteurs soient réglés de façon que les armatures des électros de ces récepteurs ne puissent être attirées par la bobine t, mais qu’elles obéissent seulement à une attraction un peu plus énergique, et considérons :
- i° Le cas où l’un des postes seuls manipule ;
- 20 Celui où les deux postes correspondants transmettent simultanément.
- 101'cas. — Lorsque l’un des postes, le poste A par exemple, abaissera son manipulateur, le circuit P, C, t, m, b, T, étant interrompu en b et le
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- manipulateur M mettant le récepteur en communication directe avec la pile, la plus grande partie du courant fourni par cette dernière se rendra dans la bobine l du récepteur du poste B et à la terre de ce dernier poste.
- Si donc la bobine / du poste A n’exerce pas sur l’armature du récepteur une attraction plus forte que celle qu’exerçait la bobine t sur cette même armature,, le récepteur ne fonctionnera pas.
- Or, il est facile d’atteindre le résultat que nous venons, d’indiquer, puisque la force d’attraction des bobines dépend de l’intensité du courant qui y circule et que le rhéostat C permet justement de faire varier la résistance du circuit dans lequel il est intercalé et par suite de donner au champ
- Fig. 1. — Diagramme schématique de la transmission des dépêches en duplex entre deux postes.
- magnétique de la bobine t une valeur égale à celui de la bobine l.
- Mais si le récepteur du poste A ne fonctionne pas sous l’action du courant émis par ce poste lorsque le manipulateur est abaissé, il n’en est pas de même de celui du poste B.
- En effet, le courant négatif envoyé par le poste A arrive dans la bobine l du récepteur du poste B, et comme la bobine / de ce même récepteur est déjà parcourue par le courant positif émis par la pile du poste B, ces deux bobines exercent toutes deux sur l’armature une action attractive dont la somme suffit à vaincre l’action contraire du ressort antagoniste.
- L’armature reproduit ainsi les mouvements imprimés au manipulateur du poste A.
- La résistance du rhéostat du poste B étant convenablement réglée, les mêmes faits se produiront si ce poste abaisse son manipulateur pe'ndant que celui de A est au repos, à cette seule excep-
- tion près que les fonctions des récepteurs sont renversées.
- 2° cas. — Si l’on abaisse simultanément les deux manipulateurs, aucun courant ne passera par les bobines t des récepteurs, mais chacune des bobines l sera traversée non seulement par le courant qui se rend de la pile de son poste à la ligne où il transmet le signal simple, mais aussi par celui qui vient, par la même ligne, de la pile de l’autre poste. Comme ces deux courants ont un signe et une direction contraires, ils s’additionnent, et comme l’attraction produite par le premier de ces courants, c’est-à-dire par celui du départ, est suffisamment énergique pour contrebalancer la tension appliquée aux ressorts antagonistes les armatures des deux récepteurs sont attirées par le second courant, c’est-à-dite par le courant d’arrivée, et l’on obtient ainsi ce que l’on appelle le signal double dans la télégraphie duplex.
- Grâce à cette combinaison, celui des deux postes qui ramène son manipulateur à l’état de repos cesse d’émettre un courant dans la ligne et dans la bobine l du récepteur de l’autre poste; il produit le courant qui parcourt le rhéostat et la bobine t de son système et reste dans cette situation au moment où l’autre poste transmet le signal simple, c’est-à-dire que l’armature du récepteur de la station qui relève son manipulateur est attirée tandis que celle de l’autre station retourne à la position de repos.
- La concordance qui existe entre le mouvement de chaque manipulateur et du récepteur de l’autre station est donc démontrée.
- Rappels par inversion de courant. — Deux rappels par inversion de courant étaient exposés.
- L’un, dans la construction duquel entre un aimant est fréquemment utilisé par l’administration des Postes et des Télégraphes.
- L’autre, d’un modèle spécial à la Compagnie de l’Est, ne comporte pas d’aimant.
- Le premier rappel (fig. 2) se compose d’un électro-aimant entre les deux pôles duquel peut osciller une languette de fer doux articulée à l’une des extrémités d’un aimant assez puissant qui lui donne une polarité déterminée.
- Au repos, un ressort latéral maintient cette languette très près de l’un des pôles de l’électro, qu’une vis-butoir empêche de toucher.
- Supposons cet appareil installé dans une station
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- intermédiaire et embroché, c'est-à-dire les lignes de gauche et de droite reliées aux bobines. Si, par exemple, le poste correspondant situé à gauche envoie un courant positif, ce courant traversera le rappel et ira chercher la lerre dans le poste correspondant de droite. Si l’enroulement des bobines est tel que ce courant détermine dans l’électro à l’extrémité la plus rapprochée de l’armature polarisée un pôle de nom contraire, l’armature du rappel ne sera que plus énergiquement maintenue dans sa position de repos et le poste situé à droite sera seul attaqué.
- Si, au contraire, le poste correspondant de gauche utilise un courant négatif, par cela même il intervertira les pôles dans l’électro-aimant du rappel ; alors, la palette polarisée sera repoussée par le pôle dont elle s’approchait au repos et
- Fig. 2. — Rappel par inversion de courant avec aimant.
- attirée par l’autre. La palette venant sous cette double impulsion buter contre une autre vis fermera la circuit d’une pile locale actionnant une sonnerie dont le tintement avertira la station intermédiaire d’avoir à rentrer dans le circuit.
- Il est de toute évidence que le poste correspondant de droite doit envoyer sur la ligne des courants inverses de celui de gauche, c’est-à-dire que dans l’hypothèse considérée il devra envoyer un courant négatif pour attaquer le poste extrême et un courant positif pour faire rentrer le poste intermédiaire dans le circuit.
- Comme l’aimant peut perdre sa force magnétique, on a pensé à le supprimer.
- Le deuxième système de rappel se compose essentiellement (voir fig. 3) :
- i° De deux électro-aimants soWàauesdits de ligne, à une seule bobine et à un seul noyau, et parallèles entre eux.
- Les deux bobines sont enroulées en sens con-
- traire. Les quatres pôles déterminés sont accouplés par deux de nom contraire.
- Deux de ces pôles agissent sur une armature ordinaire, comme dans les appareils télégraphiques en usage ; les deux autres sont prolongés de manière à se trouver à une très petite distance l’un de l’autre.
- 20 D’un électro-aimant à une seule bobine et à un seul noyau dit local. L’un des pôles déterminés dans cet électro-aimant n’est pas utilisé. A l’autre extrémité s’articule une palette de fer doux qui constitue le second pôle et peut osciller entre les deux pôles prolongés des électros de ligne.
- Lorsqu’un courant parcourt les électro-aimants de ligne, il détermine dans les noyaux quatre pôles magnétiques.
- Deux de ces pôles agissent sur l’armature ordi-
- Fig. 3. — Rappel par inversion de courant sans aimant.
- naire qui vient au conlact d’un butoir fixe et ferme le circuit-d’une pile spéciale sur l’électro local, ce qui détermine à la pa'ette mobile de ce dernier un pôle toujours de même nom.
- L’électro local ainsi polarisé agit absolument comme l’aimant fixe du rappel précédemment décrit, c’est-à-dire que la palette mobile en présence des deux autres pôles de l’électro de ligne (ceux prolongés), et suivant leur polarité, ou reste au repos, ou quitte sa position pour venir fermer le circuit local de la sonnerie.
- Lorsque aucun courant ne passe plus dans l’appareil, un ressort antagoniste ramène la palette mobile dans sa première position comme dans le rappel à aimant.
- En résumé, c’est toujours la même polarité qui prend naissance dans l’électro local, lorsqu’un courant de sens quelconque passe dans les électroaimants de ligne, tandis que la polarité de ceux-ci varie suivant la nature du courant envoyé par le poste qui attaque.
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- Ces rappels par inversion de courant sans aimant sont en service à la Compagnie depuis plusieurs années et fonctionnent d’une manière très satisfaisante.
- Voltmètre portatif. — Cet appareil se compose essentiellement d’une boîte métallique de forme circulaire mesurant 6 centimètres de diamètre extérieur et 4 centimètres d’épaisseur. Au centre de la boîte est placée une bobine circulaire entourée de fil ; dans cette bobine est appliquée une bande
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- Fig. 4. — Sonnerie à 3 bornes.
- de fer aussi mince que possible qui, après avoir contourné la circonférence intérieure, se coude brusquement et se termine par une partie droite allant de la circonférence au centre ; cette bande de fer est constituée par un triangle, de telle façon que sa largeur commence à zéro pour atteindre la valeur de l’épaisseur de la bobine, lorsquelle a contourné toute la circonférence. Un petit volet en fer également très mince est appliqué (à l’état de repos) contre la partie droite de la première bande de fer, mais ce volet est mobile sur un axe passant pfar le centre de la bobine et peut se déplacer par rapport à la bande fixe à la manière d’un feuille de livre. A l’extrémité supérieure de l’axe de ro tation du volet est fixée une aiguille parfaitement équilibrée qui dévie sur un cadrân contenu dans
- la boîte ; cette dernière est close par un verre qu laisse voir les déviations de l’aiguille.
- Deux bornes fixées à côté l’une dé l’autre, sur la circonférence de la boîte, sont reliées au circuit de la bobine centrale et sont destinées à recevoir les conducteurs amenant le courant à mesurer. Lorsque ce courant traverse la bobine du galvanomètre, la bande de fer et le volet mobile s’aimantent et se repoussent, puisque leur polarité est de même nom; le volet s’écarte de la bande fixe et tourne dans la bobine en entraînant l’aiguille. Un ressort contourné en spirale produit, pendant l’action de l’appareil, la force antagoniste que les différentes intensités ont à vaincre dans une mesure
- Fig. 5. — Commutateur de jour et de nuit (vue intérieure).
- déterminée d’avance et pendant l’étalonnage du galvanomètre.
- Comme la quantité de fer qui constitue la bande et le volet est excessivement réduite, la rémanence est pour ainsi dire nulle et les indications de l’appareil ne sont pas faussées.
- Ce petit voltmètre, en raison de ses dimensions réduites, est absolument portatif et très commode pour les contrôleurs qui peuvent ainsi se rendre compte très rapidement de l’état d’une batterie de piles. 11 est construit parM. Desruelles.
- Appareils spèciaux pour appels de nuit. — Dans certaines stations où le service est interrompu pendant la nuit, la Compagnie a jugé a propos de réaliser une installation qui permît d’appeler le chef de station en dehors des heures de service, pour lui transmettre par télégraphe des ordres urgents.
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- Il s’agissait de laisser les fils à la disposition des postes qui ont un service complet de jour et de nuit, tout en conservant la latitude d’appeler les postes à service interrompu à un moment donné.
- On a placé dans la chambre à coucher du chef de station une sonnerie (lïg. 4) qui n’est pas influencée par les courants de sens déterminé employés pour la correspondance ordinaire et qui fonctionne lorsqu’on lance sur la ligne un courant de sens contraire.
- A cet effet, on fait usage de rappels par inversion de courant.
- Dans chaque poste dit attaqué on a installé : un commutateur de jour et de nuit, un rappel par inversion et une sonnerie trembleuse; les deux premiers appareils sont placés dans le bureau du télégraphe, et la sonnerie dans l’appartement du chef de station.
- Le commutateur de jour et de nuit (fig. 5) est
- Fig. 6. — Inversion d’attaque.
- un appareil qui, pendant les heures de service, établit la communication entre deux fiis de ligne et les appareils télégraphiques ordinaires; sa manette est alors placée dans la position jour. En déplaçant cette manette et en la mettant dans la position nuit, on isole les appareils [ordinaires et on met en communication les deux lignes entre-elles par intercalation du rappel dans le circuit. Ce commutateur se compose d’un disque d’ébo-nite portant des bandes métalliques qui viennent se placer en regard de ressorts frotteurs.
- Le rappel par inversion est décrit plus haut.
- La sonnerie trembleuse (fig. 4) est établie de façon à tinter continuellement lorsqu’un courant l’a traversée, ne serait-ce que pendant un temps très court. A cet effet, elle est munie de deux ressorts interrupteurs et de deux bornes de contact; on règle l’un des contacts comme s’il s’agissait d’une sonnerie ordinaire; l’autre est disposé de
- manière à être très près du ressort, mais sans le toucher.
- Le circuit de la pile locale peut se fermer par le premier contact avec l’intermédiaire du rappel, tandis qu’il se ferme directement par le second contact. On conçoit donc que si le rappel est actionné la sonnerie sera mise en mouvement par le premier contact; par suite, les vibrations de l’armature amèneront le second ressort interrupteur en présence du contact qui lui correspond, et le mouvement se continuera ainsi jusqu’à ce qu’on interrompe le circuit en poussant sur un bouton spécial; dès que les vibrations se sont éteintes, les deux contacts reprennent leur position première et la sonnerie est alors prête à tinter de nouveau si le rappel l'actionne.
- Dans chaque poste dit attaquant, on a placé un
- Sonnerie
- ---O
- Commutateur -O de jour et de ruiit ..
- O--—1
- Fig. 7. — Schéma des communications pour l’appel de nuit.
- inverseur d’attaque. — Cet appareil fait fonction à la fois d’inverseur et de manipulateur, puisqu’il envoie sur la ligne un courant de sens inverse à celui émis par le manipulateur Morse.
- L’inverseur d’attaque (fig. 6) consiste en un disque d’ébonite garni de bandes métalliques sur lesquelles appuient des ressorts frotteurs. Loisque ce disque est déplacé au moyen d’une petite manivelle, le courant de pile est envoyé sur la ligne; dès qu’on abandonne la manivelle un ressort ramène le disque à sa position première. — Grâce à cette disposition, il est impossible aux agents de faire de fausses manœuvres. — Si on se sert du manipulateur, les courants n’ont pas d’action sur les rappels des postes dits attaqués. — Si on veut faire rentrer ces postes dans le circuit du télégraphe, il faut établir les contacts nécessaires à l’aide de l’inverseur.
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- La Compagnie n’avait exposé qu’un type d’installation de ce genre; c’est le cas d’un seul rappel intermédiaire intercalé dans le circuit de deux postes à service permanent. — Certaines installations ont été faites avec deux rappels embrochés, et d’autres ont été réalisés avec des appareils en dérivation, mais le principe n’en reste pas moins le même.
- Le schéma (lig. 7) reproduit la disposition des circuits pour les appels de nuit.
- Contrôleur de rondes électrique. — L’appareil
- exposé a été étudié par le service télégraphique. Un contrôleur du même système établi pour 20 postes est en service depuis plusieurs années à la gare de Paris (Est).
- Cet appareil se compose d’un cylindre mû par un mouvement d’horlogerie et faisant un tour en 12 heures; le mouvement d’horlogerie est à poids et du type employé pour donner l’heure dans les petites stations.
- En dessous de ce cylindre et montés sur le bâti qui lui sert de support se trouvent autant d’électroaimants qu’il y a de postes à contrôler ; chacun de
- Fig. 8. — Contrôleur électrique pour rondes de nuit.
- ces électros est muni d’une armature en fer doux, fixée par une de ses extrémités sur un ressort de rappel en forme de lame, réglable au moyen d’une vis, et qui sert à la maintenir à une faible distance des noyaux; lorsque l’électro fonctionne, l’armature est attirée et son extrémité libre vient appuyer sur un levier correspondant ; ce levier est terminé à l’extrémité opposée par un porte-mèche dans lequel se trouve inséré un petit faisceau de fils de soie dont la partie inférieure plonge dans une auge commune remplie d’une encre spéciale composée de bleu ou de violet d’aniline dissous dans un mélange de glycérine et d’eau.
- La figure 8 représente une coupe transversale du contrôleur de rondes.
- On recouvre tous les jours le cylindre d’une feuille de papier non coliée, qui est divisée à l’avance de telle sorte qu’une fois appliquée sur le cylindre les intervalles des divisions parallèles à sa base correspondent à l’un des électro-aimants. Les lignes parallèles aux génératrices du même cylindre sont espacées de manière à correspondre à des intervalles de 10 minutes. Il en résulte que tout point marqué sur la feuille déterminera d’abord quel est l’électro-aimant qui a fonctionné
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- et ensuite l’heure exacte à laquelle l’armature a été attirée.
- Chaque poste à contrôler est muni d’une petite boîte en fonte à l’intérieur de laquelle se trouve un contact en argent fixé sur la masse delà boîte, laquelle est reliée à la terre ou à un conducteur de retour; sur le fond de cette même boîte est placée une lame de ressort isolée et s’approchant très près du premier contact fixe. Cette lame de ressort est en relation avec la pile par l’intermédiaire d’un fil conducteur et de l’un des électroaimants de l’appareil.
- Il est facile maintenant de se rendre compte du fonctionnement de l’appareil ; chaque fois que l’agent chargé des rondes passe devant un des postes, il introduit dans la boîte une clef spéciale dont il est porteur et fait faire un tour à cette clef dans l’intérieur de la boîte ; cette manœuvre a pour effet de soulever la lame de ressort dont il a été parlé et de l’approcher du contact fixe en fermant ainsi le circuit de la pile sur l’électro correspondant à la boîte. L’armature de cet électro est attirée, le porte-mèche se soulève et la mèche encrée vient produire un point sur le papier du cylindre enregistreur.
- Le cylindre est muni, pour recevoir facilement le papier, de deux pointes saillantes situées aux deux extrémités de la génératrice correspondant à 6 heures; deux repères imprimés sur la feuille doivent se placer sur ces pointes, et une lame mince de métal percée de deux trous vient s’appliquer sur les bords du papier pour le maintenir. Deux petits taquets articulés à charnières et à ressorts se rabattent sur les deux bouts de la lame et l’appuient fortement sur le cylindre ; de plus, l’axe du cylindre est terminé par une manivelle dont la poignée s’engage dans le trou d'un plateau mu par l’horloge ; c’est au moyen de ce plateau et de cette manivelle que le mouvement est communiqué au cylindre par l’horloge. Lorsque la manivelle est engagée dans le trou du plateau, le cylindre est dans une position définie par rap port aux aiguilles ; on peut donc débrayer le cylindre et le remettre en prise avec l’horloge, sans jamais craindre de détruire le rapport qui doit toujours exister entre les heures imprimées sur le papier et celles que marquent successivement les aiguilles.
- 11 faut, en effet, pouvoir débrayer le cylindre et le faire tourner à la main pour enlever et remettre chaque jour les feuilles de papier ; ce débrayage
- s’obtient au moyen d’un coussinet mobile, qui, en se relevant, permet de faire glisser latéralement le cylindre en le dégageant de l’horloge.
- On a dû employer comme organe inscrivant des mèches de soie et de l’encre d’aniline; les mèches de coton essayées primitivement filtraient les diverses encres dans lesquelles elle plongeaient, et il n’arrivait à la partie supérieure que le liquide qui tenait en dissolution ou en suspension la matière colorante.
- La soie se teint directement sans mordant dans l’aniline; cette particularité a donné l’idée d’employer une mèche en soie et de l’encre d’aniline.
- Relais pour avertisseur ' ctt coffre-fort
- G) O O O
- !
- I---4—A—
- frf
- d) o o
- Sonnerie
- à
- 3 bornes
- Fig. 9. — Schéma des communications de l’avertisseur électrique du coffre-fort.
- Avertisseur électrique pour coffre-fort. — Pour garantir les caisses contre les tentatives de vol, la Compagnie emploie le système d’alarme de MM. Bablon et Gallet, dont le relais a été modifié dans les ateliers de son service télégraphique. Ce relais constitue l’organe essentiel du système ; il ferme le circuit local d’une sonnerie lorsque le courant qui le parcourt constamment augmente ou diminue d’intensité.
- Le circuit du relais est composé de la manière indiquée par le schéma (fig. 9).
- Le courant partant de l’un des pôles de la pile parcourt d’abord l’électro-aimant du relais, chemine ensuite par un fil de ligne jusqu’au coffre-fort, traverse dans ce coffre un commutateur-interrupteur, passe ensuite à travers une bobine
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- de résistance enfermée dans ce même coffre et revient enfin au deuxième pôle de la pile par un deuxième fil de ligne.
- Les fils de ligne n’ont pas besoin d’être dissimulés, car si on les réunit ou si on les coupe le relais fait immédiatement tinter la sonnerie.
- Le relais (fig. io) est constitué par un électroaimant vertical au-dessus duquel est suspendu, comme armature, un cylindre creux en fer doux fendu suivant une de ses génératrices, afin d’éviter le magnétisme rémanent. Ce cylindre est équilibré
- par un contrepoids qui tend à l’éloigner des noyaux de l’électro. Lorsque le courant normal circule dans cet électro, on règle d’abord le,contrepoids de façon que le cylindre soit à moitié chemin de sa course et ensuite la position d’une fourchette fixée sur l’arbre de ce cylindre de rtra* nière que les deux branches de cette fourchette soient isolées d’une lame d’argent placée entre elles.
- Dans ces conditions, si l’on interrompt le circuit du relais, le cylindre-armature s'éloigne de l’élec-
- tro, puisqu’il est entraîné par son contrepoids et l’une des branches de la fourchette vient toucher la lame d’argent, ce qui a pour effet de fermer le circuit local sur la sonnerie, Si, au contraire, on réunit les deux conducteurs de ligne, on ferme un court circuit, la résistance du coffre-fort se trouve éliminée et le courant augmente d’intensité; l’armature est alors plus vivement attirée et la seconde branche de la fourchette venant au contact de la lame d’argent le circuit local de la sonnerie est encore fermé.
- Le relais constitue donc un système équilibré, et toute cause extérieure qui, en augmentant ou en diminuant l’intensité du courant, rompra cet équilibre aura pour résultat immédiat de faire tinter la sonnerie d’alarme.
- Ce système offre sur tous ceux connus jusqu’ici l’avantage d’une sécurité incontestable, et le prin-
- cipe peut en être divulgué sans aucune crainte puisqu’il y a impossibilité, même pour un électricien, de tenter l’ouverture du coffre sans faire retentir la sonnerie ; il n’y a qu’une chose à tenir secrète, c’est la valeur de la résistance intercalée dans le coffre, et cette résistance peut varier dans de grandes limites.
- Le commutateur-interrupteur placé dans le coffre est constitué par deux lames de ressort habituellement en contact et reliées à la serrure, de telle sorte que quand la combinaison est brouillée l’introduction d’une clef (même de la véritable) et toute tentative d’ouverture ont pour effet de séparer les deux ressorts et par conséquent de rompre le circuit. Lorsque la combinaison est faite, le caissier muni de sa clef peut ouvrir le coffre sans faire tinter la sonnerie.
- En donnant une grande résistance à l’électro-
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- aimant du relais on a pu actionner le système au moyen des piles Leclanché; en effet, en raison du grand nombre de tours de fil que comportent les bobines, le relais est assez sensible pour fonctionner avec quelques milliampères.
- Le principe du système appartient, ainsi qu’il a été dit plus haut, à MM. Bablon et Gallet, mais le service télégraphique de la Compagnie de l’Est l’a perfectionné en imaginant le relais nouveau et en substituant la pile Leclanché aux piles à sulfate de cuivre employées primitivement.
- Ces appareils sont installés pour la protection d’un certain nombre de coffres et ont toujours donné de bons résultats.
- M. CoSSMANN.
- LES PHONOGRAPHES (>)
- Nous nous proposons de décrire dans le présent article les principaux perfectionnements apportés depuis un an aux phonographes et aux grapho-phones, qui ont si vivement attiré l’attention à l’Exposition Universelle de 1889.
- Les figures 1 à 38 (^représentent les principaux détails du phonographe Edison, tel qu’il était exposé en 1889, et qui se distinguait des types antérieurs-décrits dans ce journal par quelques perfectionnements destinés principalement à augmen-
- Fig. 1. — Edison. Phonographe-de 18N9. Détail du style traceur.
- ter la netteté de l’articulation des voyelles et des sons aspirés ou sifflants (hissing sounds), ainsi qu’à faciliter sa manipulation et son entretien. On augmente considérablement la netteté des
- (,') Lumière Electrique, 18 et 25 mai 1889. (2) Revue Industrielle, 31 septembre tS89.
- sons aspirés en faisant agir le style traceur non pas perpendiculairement mais obliquement à la surface du phonogramme, de manière que la composante langentiehe de son mouvement soit(fig. l)
- Fig. 2, 3, 4 et 5. — Tracés comparatifs des sons aspirés avec les anciens et les nouveaux appareils.
- alternativement ‘de même sens et de sens opposé à celui du phonogramme, suivant que sa pointe s’en éloigne ou s'en rapproche.
- Les figures 2 et 3 représentent, à une échelle très amplifiée, le tracé des voyelles et des sons aspirés avec les anciens appareils; les figures 3 et 4 représentent le tracé obtenu avec les nouvelles dispositions.
- Les ondulations des figures 2 et 3 sont très régulières et comme sinusoïdales ; celles des figures 4 et 3 ont un autre aspect : leurs crêtes, en dents
- Fig. 6 et 7. — Schéma comparatif de la raideur des tracés.
- de scies et plus abruptes, sont dissymétriques ; elles donnent, puisque la puissance du phonographe augmente avec la raideur du tracé, des articulations plus nettes surtout pour les sons aspirés, dont les ondulations sont, dans les deux cas, beaucoup plus faibles que celles des voyelles.
- En outre, les déclivités brusques, les chutes des tracés figures 4 et 5 doivent se trouver vers la fin
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et non pas à l’origine des ondulations, de manière que le style du parleur ou reproducteur, sous lequel le tracé se déplace dans le sens onm (fig. 4), gravisse d’abord la crête abrupte et descende gra-
- Fig. 8 et 9. — Membrane inclinée et membrane à dashpot.
- Fig. 10 et 11. — Membrane à frein.
- Fig. 12. — Membrane du parleur en soie vernie.
- duellement la partie inclinée de l’ondulation, sans en venir choquer le fond en y rebondissant au détriment de la netteté des sons, comme cela aurait lieu si les crêtes étaient disposées en sens contraire.
- Les figures schématiques 6 et 7 achèvent d’expliquer le résultat de ces ondulations dissymé-
- triques. A levée égale (y du style parleur a, le phonographe décrit un arc x' % deux fois moins long environ avec les ondulations dissymétriques qu’avec les symétriques^^), de sorte que la levée
- VN/U
- Fig. 13. — Planage du phonogramme.
- Fig. 14 et 15. — Récepteur et planeur.
- du style et sa membrane est deux fois plus rapide, 11 est facile de voir comment la disposition du style inscripteur représenté par la figure 1 arrive à produire les ondulations dissymétriques des figures 3 et 4. La longueur du levier porte-style /, articulé en a, est telle que la composante horizontale du mouvement du style, lorsqu’il pénétre dans le
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- phonogramme lf, soit de direction opposée au I ainsi les ondulations pendant cette période de pé-mouvement du phonogramme, dont elle allonge | nélration m.n (fig. 4) : ellelesraccourc.it, au con-
- Fi5- 16 et 17. — Edison. Phonographe de 1889. Elévation et plan.
- soit la longueur du bras l. Avec une membrane inclinée comme en ligure 8, ce bras peut être beaucoup plus long.
- M. Edison n’a pas seulement modifié l’inclinaison du style, mais aussi la forme de son tranchant,
- traire, quand la membrane F se relève en«o(fig. 4), parce qu’elle est alors .dirigée dans le même sens que le mouvement du phonogramme. On peut faire varier l’obliquité de l’attaque d du style en changeant soit la position de l’articulation fixe a
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- qui diffère, comme on le voit par la figure i, de celle du style du graphophone Tainter.
- La forme du nouveau tranchant est telle qu’il aborde la cire du phonogramme sous des angles de coupe et de dégagement analogues à ceux des outils à travailler les métaux, de manière à découper dans cette cire des sillons h’ sans bavures et très nets. Les diaphragmes employés pour le récepteur sont en verre de 0,010 mm d’épaisseur, inaltérables, insensibles à l’humidité, homogènes et très élastiques. Ils sont maintenus entre deux
- couronnes en caoutchouc pressées à volonté suivant la puissance de la voix.
- Quant au style du parleur, extrêmement léger et parfaitement guidé, de manière à suivre exactement l’axe du sillon, les lancements dus à sa force vive sont atténués (fig. 10 et 11) par le frottement d’un ressort R, tendu à volonté par une vis; ce ressort, que l’on peut remplacer par un dash-pot d (fig. 9) frotte sur l’axe, dont il supprime en même temps les jeux. En outre, le style est relié à la membrane par une petite menotte qui lui
- Fig. 18. — Plan pattiel agrandi.
- permet de se déplacer un peu dans le sens horizontal tout en suivant exactement les déplacements verticaux de la membrane, à laquelle on évite ainsi une fatigue considérable.
- Bien que les diaphragmes en verre soient aussi applicables aux parleurs ou reproducteurs de la parole inscrite sur le phonogramme, on emploie de préférence, à cet effet, des membranes en soie vernie (fig. 12) dont la tension est réglée par l’appui d’un disque N'. Le style est formé par une lame de bronze phosphoreux à pointe polie au rouge, tendue sous un étrier, fixé par un liège au centre du diaphragme.
- La cire du pbonogramme est, avant son attaque par le style du récepteur, parfaitement planée au moyen d’un outil K (fig. 13) dont le tranchant est oblique, afin de donner aux critiques inévitables
- du planage une direction inclinée sur les génératrices du phonogramme ou sur le tranchant du style, et d’en diminuer ainsi le broutement.
- Enfin, M. Edison préfère souvent à la cire, pour ses phonogrammes, l’emploi d’un savon, oléate ou stéarate de plomb ou de magnésie, durci par de la cérésine, ou un mélange parfaitement homogène de !00 parties de gomme (gum demar) pour 65 de cérésine.
- Les figures 14 et 15 représentent le détail de la monture d’un diaphragme récepteur et du couteau planeur Q, aussi près que possible du style. On commence par régler la distance de l’ensemble de la membrane et du planeur au phonogramme par la vis Ou appuyée sur la glissière 02, de manière que le planeur puisse enlever les anciens sillons. Puis on abaisse la membrane seule autour dep', par la vis pz, jusqu’àce qu’elle rende un faible son
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- continu par le frottement du style sur la partie planée du phonogramme, on fixe ensuite le tout par la vis de pression p.
- Le nouveau phonographe d’Edison est d’ailleurs représenté dans son ensemble et dans ses principaux détails par les figures 16 à 19. L’arbre V du cylindre phonographique est exactement centré sur deux pointes d'et e. La pointe de droite e est emmanchée dans un bras D', qui peut, en déclen-
- Fig. 20. — Détail du support. Vue par bout.
- chant la vis de serrage e', pivoter autour de l’articulation D', de manière à dégager tout le côté droit, afin de permettre de relever ou de replacer les phonogrammes F. La vis f, dont la tête s’engage dans un creux de la pointe e (fig. 19), serre cette pointe sur D sans la faire tourner, de manière à ne pas en déranger le centrage.
- La douille G', mobile sur la glissière G, porte à droite ie bâti H des diaphragmes récepteurs et parleurs, H2 et H3, et touche à gauche le bras conducteur 1'.
- Les diaphragmes ou membranes peuvent osciller autour de l’axe H' d’une amplitude limitée
- par les butées g3 g*, qui déterminent leurs positions de fonctionnement respectives, dans lesquelles ils demeurent ensuite assujettis par le cliquet g. La butée g" permet de régler la position du récepteur H2, de manière à tracer une seconde reproduction sur le même phonogramme entre les sillons de la première, et la butée g* permet de faire suivre au parleur H3 l’un ou l’autre des sillons.
- La vis guide la translation des diaphragmes parallèlement à la glissière 1.
- Le bras conducteur I' (fig. 21) appuie sur la partie filetée de l’arbre V par un quart d’écrou en acier/;2, facile à remplacer, parfaitement ajusté et
- Fig. 19. — Détail du support à pointe.
- Détail du bras conducteur.
- Fig. 21.
- trempé; il porte à son extrémité un deuxième écrou que l’on engage, pour le retour, avec la vis à pas rapide l2.
- Lorsqu’on relève le bâti H des membranes, et qu’il arrive à l’extrémité de son mouvement de relevage, limité par la butée du taquet/3 sur le bâti de l’appareil, la butée / de la douille G’ s’engage avec la butée /' du bras directeur et le soulève juste de la quantité nécessaire pour dégager l’écrou A2 sans engager i.
- Cet engagement s’opère comme il suit, au moyen de la barre de retour | (fig. 16, 18, 20 et 21). Lorsqu’on fait tourner l’arbre A3 dans le sens de la flèche (fig. 20), au moyen de la molette j3, la came A2, à deux ondes A5 et A°, vient d’abord heurter par la moins prononcée de ces ondes : f, l’appendice A' de la barre j, et la fait basculer de
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- manière que son bord ;4 soulève d’abord, par les larges têtes I des vis h, le bâti des membranes juste de la quantité nécessaire pour dégager leur style du phonogramme; il soulève ensuite i de manière à dégager l’écrou h2 sans engager i2, puis, la came, continuant à tourner, soulève, par sa projection ke, l’écrou i jusqu’à l’engager complètement sur la vis i2.
- La barre de retour J peut être aussi manœuvrée au pied par la pédale J’ et le levier m (fig. 20). En temps ordinaire, le ressort maintient con-
- Électromoteur.
- stamment la barre J de niveau, comme sur la figure 21.
- L’échelle K permet de repérer à chaque instant la position des membranes.
- On reconnaît en L le planeur destiné à tourner la surface du phonogramme.
- On voit très bien, sur les figures 16 et 17, comment l’arbre vertical de l’électromoteur M actionne, par le renvoi nx n2 n3 la poulie E de l’arbre V du phonographe. La vis c, solidaire du bâti A, le fait glisser sur B, par sa butée contre c’, et tend ainsi la courroie n'.
- U électromoteur a quatre pôles 01 o2 o'1 o4 (fig. 22) son armature, du type Gramme, est portée sur le croisillon M2 des pôles par une crapaudine en agate graissée au moyen du tube N2 (fig. 16).
- L’anneau de l’armature est relié à son arbre par trois disques de bois ot o2 o%, à fibres alternées.
- Le régulateur à force centrifuge P (fig. 23 et 24) ferme, dès que le manchon P3, soulevé par les
- Fig. 23 et 24. — Régulateur.
- Fig. 25. — Circuit du régulateur.
- ressorts qx q2, touche la lame r, le courant sur l’électro R, qui attire son armature R', et rompt en rit le circuit de l’électromoteur. L’inclinaison du levier Q, réglée par la vis Q2, détermine l'instant du contact de P3 avec r' et la vitesse correspondante. On voit, d’après le tracé des circuits (fig. 23), que le courant passe toujours dans les inducteurs M2 de l’électromoteur, tandis que celui
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- de l’armature M, ouvert par l’électro R, â grande résistance, est plus sensible que l’action directe du régulateur P.
- Le phonographe Edison a reçu depuis 1889 quelques perfectionnements de détail, dont les principaux sont représentés par les figures 26 et 27, et qui n'en ont pas sensiblement modifié la disposition d'ensemble.
- Le premier de ces perfectionnements a trait à
- Fig. 26. — Edison (1889). Réglage automatique des pointes du phonogramme.
- l’ajustement automatique des lunettes qui renferment le récepteur et le parleur au moyen d’une butée ou pointe de réglage fixe ou mobile, dont l’appui sur le phonogramme détermine la position normale des membranes, sans aucun travail de l’opérateur.
- L’une des dispositions, à pointe de réglage mobile, est représentée par les figures 26 à 30. La pointe de réglage a7 à son levier a8 articulé sur le châssis de la lunette A et retenu par une butée æ9. L’extrémité du levier a8 qui appuie sur aÿ est constituée par une fourche élastique, dont la compression par la vis ai0 détermine exactement le
- point de butée. La barre A' du châssis de A, sur laquelle est articulé le levier a8, est traversée par la tige a' de la glissière d’appui a, fendue pour le passage d’une pointe de calage #3; enfin, la butée a9 fait elle même partie d’un levier «4, articulé sur la barre A’.
- Lorsqu’on soulève la lunette par aa, la tige a' et sa glissière descendent, appuyées sur a" par un ressort, pour remonter, quand on abaisse de nouveau la lunette, jusqu’à ce que la pointe de réglage vienne toucher le phonogramme. Ce contact dégage presque aussitôt de la butée aü le levier a4 et la pointe a?, qui en est solidaire, et que son ressort presse sur a' de manière à immobiliser la glis-
- tr1 1“
- Fig. 28, 29 et 30. — Détail du réglage automatique des pointes et de l’embranchement de la glissière A.
- sière a et à empêcher la lunette de descendre plus bas.
- La pointe de réglage a7, large et douce, peut alors suivre le phonogramme avec une légère pression, sans aucun risque de l’endommager; on voit que c’est son contact même qui limite la descente de la lunette A, en déterminant rigoureusement l’enclenchement de a' par a3. D’autre part, dès qu’on relève A para3, on appuie sur a9 l’extrémité a3 du levier a.,,, de manière à déclencher automatiquement la pointe de calage a3,
- Comme nous l’avons expliqué précédemment, la barre A3 sert à soulever la lunette A en même temps que le bras E, quand on veut les enlever simultanément. Mais si la barre A3 était soulevée accidentellement avant que la glissière a ne fût appuyée sur an, elle viendrait s'y engager, de sorte
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- que la position de A serait réglée à tort par rapport à A3 au lieu de a". Afin d’éviter cet accident, un levier a12 (fig. 27 et 30) articulé sur a, vient, lorsque A3 est relevé et que l’on abaisse A, buter sur A3 (fig. 30) de manière que son extrémité ai3
- Fig. 31. — Réglage par vis de pression.
- Fig. 32 et 33. — Réglage automatique par encliquetage.
- s’engage sous le taquet al6 de A', dont il ^arrête ainsi la descente. Lorsque A3 est, au contraire, abaissé dans sa position normale, le levier al3 échappe (fig. 30) la butée Æin, et le réglage se fait par a.
- Ainsi qu’on le voitsur Ja figure 28,1e mécanisme
- de réglage que nous venons de décrire est installé sur chacune des montures A, et A3 de la lunette,
- Fig. 34. — Réglage par encliquetage double étagé.
- Fig. 35/— Réglage par bouton a11.
- a a/*'
- Fig. 36 et 37. — Réglage par vis ai7 et cliquet ab0.
- de sorte que l’on peut regler indépendamment le récepteur et le parleur.
- Dans le dispositif très-simple représenté par la
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- figure 31, la pointe de réglage est fixée à la monture A par une vis micrométrique, et la butée de la glissière a se détermine une fois pour toutes, en fonction de a7, par le serrage de la vis a2' sur le guide ax.
- Le fonctionnement du mécanisme de réglage représenté par les figures 31 et 32 est automatique. Lorsqu'on abaisse la lunette A, la barre crénelée a' de la glissière a remonte malgré son ressort au travers du trou de la plaque a30, qui la laisse passer
- Fig. 38. — Régulateur.
- Fig. 39 et 40 — Détail du bras conducteur.
- librement tant que la pointe de réglage a7 ne touche pas le phonogramme. Aussitôt qu’elle le touche, son levier a32 entraîne à frottement doux le levier a31, qui fait basculer la plaque a30 de manière à enclencher la tige a' et à arrêter ainsi la descente de A.
- On peut rendre ce mode de réglage aussi sensible qu’on le veut en multipliant le nombre des crémaillères, en les doublant par exemple, comme en figure 34, et en baissant l’une d’un demi cran par rapport à l’autre, comme en x x.
- La disposition représentée par la figure 35 permet de caler à la main, par an. la glissière a. 11 suffit, d’autre part, de faire avancer par anx la glissière a42 vers la gauche, pour que la partie ai0x
- du levier de la pointe de réglage, plus lourde que le grand bras aw, tombe dans l’encoche a42x, et relève la pointe au dessus du phonogramme.
- Avec le dispositif représenté par les figures 36 et 37 le relevage de la pointe de réglage s’opère en même temps que le calage du guide a en tournant la tête de vis a'17. Cette vis abaisse le bras horizontal du levier a4S dont le bras vertical repousse le bouton a13, et fait ainsi basculer la dent 50, sur laquelle descend, comme en figure 39, le petit bras lourd du levier a40.
- Fig. 4;. — Pivot du moteur.
- Fig. 42 et 43. — Récepteur: Détail du style k.
- Le second perfectionnement a trait au régulateur, dent on a supprimé l’électro-aimant, et qui est établi de façon à supprimer le courant au moteur dès que son manchon d3 (fig. 38) rompt son contact avec le ressort dG, que règle à volonté, par ds, l’appui du ressort d7.
- Afin d’éviter tout frottement du bras conducteur E(fig. 39 et 40)sur la vis C lorsqu’on déplace la lunette A le long de cette vis, le bras E porte un cliquet E]( ordinairement maintenu incliné par la prise de son encoche e sur la cale e’ de l’arbre glissière ez. Dès qu’on relève la lunette, e' se déclenche de e (fig. 40) et laisse retomber E,, dont l’appui sur la table de l’appareil maintient E au dessus de C.
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- Dans les anciens phonographes, l’arbre vertical de l’électromoteur tournait sur une crapaudine en agathe; M. Edison a remplacé cette pierre par un saphir plus dur b (fig. 41) encastré dans un
- Fig. 44. — Parleur à pointe mousse l.
- Fig. 45. — Détail d’un tracé vu en plan.
- Fig. 46. — Détail du coûte ni à polir.
- Fig. 47. — Dégagement des poussières du polissage.
- ciment d’oxychlorure de zinc, et dont on n’a ainsi à tailler et polir que la face supérieure sur laquelle se poso la pointe de l’axe menteur.
- Le troisième perfectionnement important se ré-
- fère aux styles et aux membranes du récepteur et du parleur.
- Les tranchants des nouveaux styles traceurs ont la forme hémisphérique indiquée en A figure 42 et 43. Ils tracent dans la cire du phonogramme un sillon en forme de chapelet (fig. 45) où passe facilement la pointe mousse du parleur l (fig. 44). Il n’est pas nécessaire que cette pointe suive exactement le fond du sillon, dont les bords reproduisent aussi
- Fig. 48. — Fabrication des formes des' phonogrammes.
- Fig. 49. — Moulage et affleurement des phonogrammes.
- les ondulations du récepteur; elle peut s’en écarter légèrement, sans troubler en rien l’articulation du phonogramme. A mesure que le tranchant du traceur h s’émousse, on le retourne légèrement dans sa douille, où il est maintenu par un ciment fusible, de manière qu’il attaque le phonogramme par une arête toujours vive.
- Les couteaux employés pour raboter et polir les phonogrammes après usage sont constitués de
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- préférence par un tranchant de saphir f (fig. 46) I attaquant la surface du phonogramme presque à angle droit, de manière à limiter rigoureusement l’épaisseur du copeau à la profondeur de la ligne
- hk
- bwmgw .U u 1
- Fig. 50. — Phonogramme à noyau d’asphalte.
- d’attaque. On a dû employer le saphir parce que les aciers les plus durs s’émoussaient trop vite. Afin d’éviter l’éparpillement sur toutes les parties de la machine des poussières électrisées détachées par le couteau, on humecte légèrement le phonogramme, avant son repassage, avec de l’eau, du sulfure de carbone ou une dissolution alcaline, de manière qu’il s’en détache des copeaux faciles à
- Fig. 51. — Préparation des phonogrammes flexibles.
- recueillir et à dégager du phonogramme au moyen de guides n n', convenablement disposés (fig. 47).
- La fabrication des rouleaux ou cylindre à pbo-nogrammes est représentée par les figures 48 à 50. Ils diffèrent des anciens principalement en ce que leur matière est coulée sur une forme con-
- stituée par un fil de chanvre bobiné sur un mandrin O (fig. 48) dont l’arbre s’arrête automatiquement à chaque fin d’enroulement parce que le
- Fig. 52. — Phonogrammes flexibles.
- contact de o3 sur o5 ferme le circuit d’un électro, lequel fait passer, par o7, la courroie motrice sur la poulie folle. La matière est coulée en p (fig. 49) autour de cette forme O, maintenue par un noyau Oj, que l’on retire après affleurement par les couteaux p3 p2.
- Lorsqu’on emploie pour la surface du phono-gramme une matière dure et friable comme le stéarate de soude, il faut remplacer la forme précédente par une matière ayant à peu près le même coefficient de dilatation, et plus résistante, par de l’asphalte, par exemple, comme on le voit en H2 figure 50.
- Les figures 5 1,52 et 53 représentent la fabrication
- Fig. 53. — Phonogrammes flexibles.
- de phonogrammes flexibles pour l’expédition par la poste. La matière, mélange d asphalte et de cire du Japon, est pressée à chaud à travers d’une filière h (fig. 51), d’où elle tombe sous forme de bandes, dans de l’eau qui la saisit immédiatement. Ces bandes h'b’ sont ensuite collées (fig. 52) sur des feuilles de papier 0, pliées en double, de manière qu’il suffise de les ouvrir pour les transformer en un cylindre de phonogramme. Après séchage, on les saupoudre de talc ou de kaolin, pour éviter ' quelles n’adhèrent aux objets pendant l’expédi-
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- tion. Pour fixer ces phonogrammes fiexibles sur les cylindres des appareils ordinaires, on les garnit d’une gaine cylindrique r' (fig. 53) pourvue de pointes qui pénètrent et maintiennent le phonogramme sans le traverser entièrement.
- Gustave Richard.
- (A suivre).
- LE SYSTÈME FERRANTI
- . HT LES USINES DE DEPTFORD (J)
- LES CHAMBRES DE CHAUFFE
- Actuellement la chambre inférieure des chaudières est seule terminée ; l’étage supérieur, dont le besoin ne se fera sentir que lorsque les grandes machines fonctionneront, va bientôt entrer en voie de construction. Les dispositions intérieures du premier et du rez-de-chaussée étant les mêmes, nous allons examiner l'installation de l’appareil vaporisatoire, qui est aménagé et qui fournit de la vapeur aux deux machines de 3 000 chevaux ainsi qu’aux ponts roulants.
- Chaque chambre de chauffe, qui mesure une longueur de 195 pieds (60 mètres) sur 70(21 mètres) de large est divisée en quatre quadrilatères par deux chemins perpendiculaires de 13 pieds de large (4,56 mètres) qui parcourent les axes de la chaufferie. C’est dans chacun de ces quadrilatères que sont installés les groupes d’appareils évapora-toires formés individuellement par 6 chaudières du système Babcock et Wilcox.
- Cette disposition offre beaucoup d’avantages; on peut apporter par le chemin central, où passe le railway, le combustible nécessaire aux fourneaux; puis ce combustible peut être répandu à terre, dans le chemin perpendiculaire à la voie centrale, en face de chaque foyer; de sorte que pour le changement, les chauffeurs n’ont qu’à se retourner pour jeter le charbon dans les gueulards. Cela se fait un peu partout, il est vrai, mais ici on a pris beaucoup de soin pour diminuer toute espèce de manutention et voici comment on a procédé : une grue roulante, semblable à celles que l’on emploie sur les quais, se meut sur la voie centrale qui divise la chambre de chauffe et les docks en deux parties. Plusieurs équipes de manœuvres emplissent dans les docks des bennes
- destinées au transport du combustible, qui, une fois pleines, sont prises parla grue et transportées dans la chaufferie ; là on les détache de la grue pour les atteler à un crochet suspendu au chariot d’un chemin de fer monorail qui parcourt tout le grand axe de la chambre des chaudières; puis les bennes sont culbutées où besoin est. Cette manœuvre est très rapide, des hommes spéciaux y étant attachés, et elle est obtenueavec des moyens fort simples, car effectivement le chemin monorail est des plus primitifs; la voie en est constituée par un fer à double T suspendu au plafond par des tirants, et lé chariot est muni de galets, roulant sur la plate bande du fer à T et reliés entre eux par une chape, qui elle même soutient le crochet de suspension des bennes.
- A notre avis 6 chaudières côte à côte forment un bon groupement, facile à surveiller et à conduire, et comme il y a quatre groupes, c’est donc 24 chaudières par étage qui sont confiées à un contre-maître de chaufferie chargé de veiller à la bonne conduite des feux.
- Nous avons dit que les chaudières employées étaient du système Babcock et Wilcox, type de 500, chevaux. Comme à notre sens, dans une installation de cette importance la production de la vapeur joue un très grand rôle au point de vue économique, nous allons nous arrêter quelques instants sur ce chapitre.
- La chaudière Bancock et Wilcox consiste en un réservoir horizontal à grand volume d’eau et de vapeur relié à ses deux extrémités à un faisceau tubulaire incliné. Le faisceau tubulaire est formé d’éléments simples juxtaposés ; et chaque élément se compose d’un certain nombre de tubes en 1er, assemblés dans des boîtes du même métal, forgées, ondulées, d’une seule pièce, avec fermetures autoclaves en regard des tubes, établissant une communication directe spéciale et à grande section avec le réservoir supérieur.
- A la partie arrière et la plus basse de la chaudière chaque élément du faisceau tubulaire aboutit à un réservoir transversal de dépôt des boues et sels précipités. La chaudière est entièrement suspendue à des poutres transversales reposant sur des colonnes en fer, indépendante de la maçonnerie et libre de se dilater et de se contracter sans rien y déranger.
- Les gaz du foyer s’élèvent d’abord pour passer à travers le faisceau de tubes, puis entrent en igni-tion dans une chambre de combustion, méragée
- 0) La Lumière Elecitiquc du 30 août, p. 401.
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- entre le faisceau et le grand réservoir, repassent ensuite en descendant au travers des tubes et vont finalement, en s’élevant une seconde fois et léchant encore, le faisceau tubulaire, gagner le carneau collecteur qui conduit à la cheminée. La grille de ces chaudières est légèrement inclinée, et l’inclinaison du faisceau tubulaire est de 150 sur l’horizontale.
- La circulation d’eau dans tout l’appareil est parfaite ; l’eau chaude en entrant dans le réservoir supérieur se répand dans toute son étendue au moyen d’une chicane en tôle. Cette circulation a pour résultat : d’asssurer le dégagement immédiat de la vapeur formée, et la séparation naturelle et complète de la vapeur et de l’eau, d'établir une température égale dans toutes les parties de la surface de chauffe, et de prévenir ainsi toute cause de dilatation inégale; d’entraîner et de localiser à la partie la plus basse, aux collecteurs de dépôts, les matières solides et les sels précipités. Une ou deux purges journalières de ce collecteur suffisent pour empêcher toute incrustration.
- L’alimentation s’opère indistinctement avec un injecteur, ou un petit cheval, mais ce dernier mode semble mieux convenir; il n’y a pas de ré-chauffeur sur la chaudière même, les gaz se rendent directement au carneau collecteur.
- Lorsque ces chaudières sont employées en groupe, — comme c’est le cas ici — toutes les précautions sont prises pour pouvoir les isoler facilement en cas d’avaries survenues à l’une d’elles. Les orifices de prise de vapeur sont munis de clapets automatiques ; de sorte que, même en marche, pour retirer un élément du groupe, il suffit de jeter le feu en bas. Les appareils de sûreté sont nombreux, et la visite de toutes les parties de la chaudière facile à faire.
- Le timbre ordinaire de ces chaudières est de 8 kilogrammes, mais on peut arriver facilement à obtenir 12 et même 15 kilogrammes. Le poids d’eau vaporisée par mètre carré de surface de chauffe et par heure a été aux essais de 15,5 kilogrammes, et par kilogramme de charbon de Nixon, employé pour la navigation, de 12 kilogrammes.
- Nous avons vu des chaudières de ce type en service à Milan, et précisément installées au premier étage comme elles le seront bientôt ici ; elles semblent donner de bons résultats jusqu’à présent.
- A Deptford, la raison majeure qui les a fait adopter est leur grande simplicité, car nul doute que ces appareils ne possèdent bien des défauts ; \
- aussi nous leur préférons de beaucoup un type de chaudière encore peu répandu à cause de son prix élevé, mais qui certainement ne peut manquer de prendre une place importante dans les futures installations électriques, à cause de sa conduite des feux, qui peut être confiée à n’importe qui, et de la bonne utilisation du combustible. Nous voulons parler de la chaudière Dulac; mais nous sortirions trop du cadre que nous nous sommes tracé en entrant dans des détails sur cette chaudière.
- Nous nous bornerons donc à rechercher ce que l’on est en droit de reprocher à la chaudière Bab-cock et Wiicox.
- D’abord un mauvais foyer ; il est aujourd’hui démontré qu’une grille horizontale donne de médiocres résultats comparativement aux grilles inclinées à 45°. La combustion s’opère beaucoup plus facilement sur ces dernières, à cause des scories et des mâchefers qui tendent toujours à tomber à la partie inférieure du foyer. Puis, d’après ce que nous avons pu constater, nous reprocherions volontiers au foyer Babcock de manquer d’air et de produire beaucoup de fumée par suite d’une mauvaise combustion des gaz. Nous connaissons des expériences qui ont été tentées sur ces chaudières en vue d’augmenter la fumivorité en injectant de l’air sous le foyer; elles n’ont abouti qu’à faire tomber le rendement par mètre carré de surface de chauffe et par kilogramme de combustible dépensé; il vaut donc mieux s’en tenir à la chaudière telle qu’elle est. 11 nous semble, du reste, que ce foyer a été conçu dans l’esprit d’utilisation des houilles anglaises à longues flammes, sans s’inquiéter des pertes produites par une combustion imparfaite des gaz dans le foyer, gaz qui sont supposés d’ailleurs se rallumer dans la chambre de combustion située entre le réservoir et le faisceau tubulaire.
- La surface de grille, qui serait faible pour des charbons maigres, est suffisante pour le combustible que l’on emploie à Deptford. Quelques chaudières sont munies de portes de foyer du système Martin, afin d’éviter une recrudescence dans la production de la fumée au moment du chargement des grilles; c’est tout simplement une porte articulée à sa partie supérieure sur un axe horizontal, et s’ouvrant à l’intérieur du foyer. Pour maintenir la porte horizontale pendant le chargement, un contrepoids et un déclic sont fixés sur l’axe; de sorte que l’opération terminée, le chauffeur déclenche le cliquet avec sa pelle et la porte
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- revient dans sa position normale. Nous n’avons pas une bien grande confiance dans l’efficacité de cet appareil, et si l’on veut absolument éviter les rentrées d’air, il faut employer d’autres moyens, les chargeurs automatiques, par exemple, qui sont d’un très bon service dans des cas pareils.
- Un autre inconvénient de la chaudière Babcock et Wilcox, est pour utiliser les gaz de les forcer à monter et à descendre continuellement; aussitôt qu’ils sont arrivés dans ce que nous appellerons la chambre de combustion supérieure, qu’ils se sont ralentis et qu’ils ont pu s’enflammer de nouveau, ils doivent immédiatement redescendre pour passer encore une fois au travers du faisceau tubulaire et gagner la chambre decombustion inférieure située contre le foyer. 11 est presque évident que pendant ce trajet ils se sont éteints et il n’est pas probable qu’ils aient à ce moment une température suffisante pour se rallumer une seconde fois. C’est de là, croyons-nous, qu’en grande partie vient la fumée. Les gaz imparfaitement brûlés dans un foyer trop étroit et manquant d'air ne restent pas assez longtemps dans la première chambre de combustion pour finir de se consumer et ils ne possèdent plus la température nécessaire à leur inflammation quand ils arrivent dans la deuxième chambre; car il faut bien admettre ceci, que chaque fois qu’ils passent au travers du faisceau ils s’éteignent. De cette façon, nous nous expliquons fort bien pourquoi les expériences de fumivorité ont fait tomber le rendement. On a injecté dans le foyer de l’air qui a permis à une plus grande quantité de gaz de brûler sur place, mais la température de ceux-ci a dû s’abaisser et une fois dans les chambres de combustion, ils ne se sont plus rallumés. Nous dirons en passant que la fumivorité n’était encore que relative, mais nous devons reconnaître que pour l’Angleterre où, la houille étant bon marché, l’on ne vise pas trop à l’économie, cette chaudière constitue un excellent appareil évaporatoire à cause de sa grande simplicité et de sa robuste construction. Le cheval y est indiqué comme puissance de production de 15 kilog. de vapeur, de sorte qu’une chaudière de 300 chevaux fournit sans surmenage de la vapeur en quantité suffisante à une machine de 500 chevaux. C’est pourquoi nous les avons indiquées comme chaudières de 500 chevaux dans tout le cours de ce travail ; car lorsqu’on parle de 500 chevaux, on entend généralement de 3200 à 3500
- kilog. de vapeur par heure; ce qui est la production normale des chaudières de Deptford.
- La conduite des feux n’est ni plus ni moins commode que dans les chaudières similaires, et, comme nous l’avons déjà dit, le nettoyage se fait assez facilement. La seule précaution à prendre est de bien purger le collecteur; tout se borne là. Comme accidents, on ne peut guère redouter que le félage d’un tube, ce qui arrive quelquefois lorsqu’on laisse des dépôts se former. L’eau, en se répandant dans le foyer, peut brûler un chauffeur, mais rien de plus. Si l’on est pressé, on éteint, on tamponne le tube, et tout est dit ; on peut recommencer à marcher comme si rien n’était arrivé. Tous les bouchons étant autoclaves, aucun risque que l’un d’eux vienne à sauter: de sorte que nous comprenons très bien le peu d’accidents survenus avec ces chaudières.
- Quant aux entraînements d’eau ils ne sont pas plus considérables que dans les autres types de chaudières similaires.
- A Deptford, qui doit être une installation modèle, on a voulu établir des réchauffeurs, afin d’utiliser la température des gaz avant de les rejeter dans la cheminée. On s’est arrêté, croyons-nous, sur les économiseurs du système Green. A chaque extrémité de la chaufferie, un espace séparé en deux parties par une cloison de briques réfractaires contient deux de ces appareils. 11 y en a donc un pour chaque groupe de chaudières; le carneau collecteur débouche dans un de ces compartiments, puis reprend ensuite pour aller à la cheminée.
- Les cheminées sont au nombre de deux, une de chaque côté du bâtiment. Elles sont assez curieuses pour nous arrêter un instant. Leur section transversale est un rectangle qui, à la base, a 7,30 mètres de long sur 6 mètres, et en haut 5,45 mètres sur 3,5 mètres. La hauteur totale de ces cheminées est de 54,75 mètres. Ce qui les rend intéressantes, c’est qu’elles ont été divisées en quatre compartiments par deux cloisons perpendiculaires l’une à l’autre. Ainsi, lorsque tout sera terminé, il y aura de chaque côté de la voie centrale quatre groupes de six chaudières, deux au rez-de-chaussée et deux au premier étage, de façon que chaque groupement aura son compartiment particulier; ce qui est très bon au point de vue du tirage, lorsque les feux ne sont pas menés avec la même intensité dans tous les groupes.
- Quelques mots ne seront pas inutiles au sujet
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- du premier étage, qui comme installation sera semblable au rez-de-chaussée, mais qui devra avoir un chemin spécial placé d’un côté de la •voie centrale, pour lui améner le combustible, et un autre chemin pour enlever les scories.
- Nous avons déjà eu l’occasion de dire que cette disposition n’est pas nouvelle; en Amérique beaucoup de générateurs sont situés au premier et même au second étage. New-York en offre un grand nombre d’exemples et plus récemment à la station centrale d’électricité de Milan les machi-
- nes à vapeur et les dynamos étaient installées au rez-de-chaussée tandis que les chaudières étaient reléguées au premier étage.
- L’eau d’alimentation doit, en principe, être puisée à la Tamise; des pompes spéciales sont disposées pour cela, mais nous croyons que pour le moment on prend l’eau sur la conduite urbaine; nos souvenirs sur ce point ne sont pas très précis, mais sans oser l’affirmer positivement, nous ne croyons pas nous tromper.
- Toujours est-il que lorsque l’on sera en pleine
- Fig. i.— Chaudière Bahcock et Wilcox.
- activité on sera bien obligé de pomper à la rivière, mais tout au plus y prendra-t-on l’eau de condensation, car nous comprenons très bien qu’il répugne aux ingénieurs de Deptford d’introduire dans les chaudières l’eau de la Tamise, qui est boueuse au possible et qui ne manquerait pas de créer tôt ou tard quelqu’ennui par rapport aux générateurs à vapeur.
- Nous croyons avoir signalé tout ce qu’il y a d'intéressant dans les chaufferies ; nous allons sans plus tarder passer à l’examen des moteurs à vapeur.
- LES MACHINES A VAPEUR
- Comme nous allons commencer notre étude par les types existants, nous devons avouer à nos
- lecteurs que nous ne saisissons pas très bien la façon dont on évalue la puissance des machines à Deptford.
- Deux dynamos de 25 000 lampes commandées chacune par une machine pilon, ont été construites en quelques mois. Ces machines sont les seules terminées pour le moment, et c’est sur leur puissance qu’une certaine confusion semble régner, tant à Deptford que dans les revues qui ont donné des renseignements sur l’installation. Une brochure officielle désigne ces appareils sous le nom de petites machines et leur attribue une force de 3000 chevaux! 3 000 chevaux pour commander une dynamo de 25 000 lampes de 10 bougies, il n’est pas possible qu’un tel écart ait été voulu.
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- Nous prenons comme type de lampe io bougies parce que dans cette notice officielle où nous avons trouvé ces chiffres de 25 000 lampes et de 3 000 chevaux, nous voyons aussi que l’on compte 100000 lampes pour 5 000 chevaux, ce qui fait que l’on a pris les lampes à 10 bougies, en admettant une dépense de 3,6 watts par bougie effective, ce qui, nous le ferons remarquer en passant, est bien peu.
- Le calcul semblerait assez concorder avec une puissance de la machine motrice évaluée à 1500 chevaux, ce qui représente en chiffres ronds 1 100000 watts pour 900 000 demandés théoriquement par la dynamo ; mais là ne doit pas se borner l’imbroglio qui existe quant au rendement de ces machines. Nous avons voulu demander des renseignements complémentaires sur ces appareils; on nous a répondu qu’il fournissaient effectivement une puissance de 3000 chevaux et que les dynamos pouvaient donner 50000 lampes. Il nous a été impossible d’avoir les dimensions exactes du cylindre à vapeur, mais d’après ce dont nous avons pu nous rendre compte cle visu, nous croyons pouvoir affirmer que ces machines ne doivent pas donner plus de 1500 chevaux, à moins que pour leur faire rendre le double on ne les fasse marcher à pleine pression, ce qui est peu probable.
- Cette diversion a pour but de nous garantir du reproche de nous être incomplètement rendu compte de ce que nous avons vu. Établissant notre travail à l’aide de documents qui nous ont été remis par les directéurs mêmes, nous trouvons partout ce chiffre de 3000 chevaux, mais ce nombre nous semble être de moitié trop fort. Nous n’insisterons pas plus longtemps sur ce sujet et nous passerons de suite à l’examen de ces deux machines motrices.
- Elles sortent des ateliers de MM. Heck, Har-greaves and C° de Bolton. Comme nous l’avons déjà dit, elles sont du type pilon avec distribution à déclic et leur régime de marche est 96 tours par minute.
- L’aspect général en est très imposant et la construction nous en a paru très soignée. Un tambour de 2 mètres de diamètre portant 40 gorges pour fecevoir des câbles est calé sur l’arbre moteur. Ce tambour fait à la fois office de poulie et de vo lant.
- Ces machines sont du système compound, accouplé, c'est-à-dire que le cylindre à haute
- pression formé une machine autonome commandant une extrémité de l’arbre moteur, tandis que le cylindre à basse pression constitue une autre machine agissant à l’extrémité opposée. La poulie-volant se trouve donc entre les deux manivelles, qui sont calées à 900.
- Deux étages de passerelles permettent une surveillance et un graissage faciles et la passerelle supérieure, dite plancher des organes de distribution, embrasse toute l’étendue des deux groupes de machines.
- Les conduites de vapeur venant des chaudières sont souterraines et les appareils de mise en marche bien à la portée du mécanicien conduisant chaque groupe.
- Ces machines sont disposées pour marcher soit à condensation soit à échappement libre, de sorte que la tuyauterie d’évacuation de la vapeur est horizontale et aérienne.
- Le mécanisme de distribution de chaque cylindre est commandé par un excentrique placé du côté du bâti opposé à la manivelle de façon que dans chaque groupe de machines, les organes distributeurs soient face à face. Un homme constamment en vigie sur le plancher supérieur veille au graissage des pièces.
- En pratiquant une coupe transversale dans l’axe des cylindres on aurait pour la machine n° 1 en allant de droite à gauche, d’abord le petit cylindre, puis le grand, tandis que pour la machine n° 2 on rencontrerait le grand d’abord et le petit ensuite, en un mot, dans l’ensemble, les cylindres à basse pression sont côte à côte, et sur chaque groupe, la distribution est intérieure au groupe lui-même.
- A notre avis, ces machines telles qu’elles sont établies constituent un appareil moteur excellent à plusieurs points de vue, et nous les trouverions parfaites si ce n’était le nombre de tours par trop considérable pour une distribution à déclic qu’on leur fait effectuer: 96 tours par minute sont trop pour des machines de cette puissance ; aussi nous ne nous étonnerons pas des fréquents accidents qui arriveront certainement dans le mécanisme de commande et de déclenchement des tiroirs. Dans ces sortes de machines on peut obtenir la fermeture rapide des orifices d’admission par deux méthodes différentes: la première consiste à soulever un levier commandant l’abre du tiroir au moyen d’une came crochet, et opérer ensuite la brusque fermeture au moyen d’un levier de rappel,
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- actionné par une pompe à air ou un ressort; dans la seconde, de ces méthodes au lieu de soulever l’arbre du tiroir on le repousse au moyen d’une came formant butoir, et le rappel s’opère d’une façon analogue à la première.
- Nous avons beaucoup vu d'applications de ces deux procédés et nous pouvons dire que le second donne de meilleurs résultats pratiques que le premier. L’effet produit est le même dans les deux cas. Mais le butoir est beaucoup plus robuste
- que le crampon et se détériore beaucoup moins rapidement. 11 va sans dire que ces systèmes de distribution sont à détente variable sur la durée de l’admission de la vapeur et sont susceptibles d’être employés avec changement de marche. A l’Exposition universelle le premier type était représenté par les machines du Creusot, Farcot et Lecouteux-Garnier, tandis que le second l’était par un magnifique exemplaiie dans la machine horizontale exposée par la Compagnie de Fives-
- Fig. 2.~— Excitatrice Allen.
- Lille, ainsi qu’une autre machine construite par les ateliers Darblay, d’Essonnes.
- On a adopté à Deptford le premier système, et nous nous permettons de dire que ce n’est pas heureux. Dans une machine de 1500chevaux l’effort sur le tiroir circulaire, aussi bien équilibré qu’il soit, est toujours considérable, de sorte que les contacts du levier et de la came folle s’en ressentent promptement, au détriment du bon fonctionnement de la machine.
- Pour de telles puissances le système à butée nous paraît bien préférable et l’expérience semble nous donner raison. Nous prendrons pour exemple les machines des steamers de l’Etat la Naïade
- et Y Iphigénie, qui ont été construites l’une avec des soupapes équilibrées, commandées par un mécanisme à butoir, l’autre avec des tiroirs circulaires à déclenchement genre Corliss, de façon que l’on a pu se rendre compte exactement des avantages et des inconvénients des deux systèmes ; eh bien, au bout de six ans de services c’est le type que nous préconisons qui a donné les meilleurs résultats, à cause de son peu de tendance à s’avarier.
- 11 faut bien remarquer que depuis peu de temp6 seulement on arrive à construire d’une façon irréprochable les machines Corliss, et beaucoup d’industriels renonçaient à profiter des avantages qu’offre ce système de distribution à cause de sa
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- tendance à se déranger s’il n’est pas établi d'une manière parfaite. Aujourd’hui, une longue expérience à permis de parer aux défauts que l’on a constatés dès les premiers moments ; les pièces de contacts sont mobiles et facilement démontables, de manière à pouvoir être changés promptement, mais cela ne nous empêche par de répéter que surtout pour une grande machine nous préférons les systèmes à butoirs à cause de leur sécurité.
- Le graissage des pièces en mouvement est opéré de la même façon que dans les machines marines, au moyen de rampes à huile, et les cylindres sont lubrifiés au moyen de graisseurs du genre Con-solin.
- Quinze cents chevaux, avons nous dit, nous semblent être une bonne unité pour une grande installation ; dès que l’on dépasse ce chiffre, les inconvénients deviennent de plus en plus considérables sans être compensés par des avantages appréciables.
- Pendant que nous sommes de ce côté de la salle des machines, nous allons étudier le moteur qui conduit directement la machine excitatrice de la dynamo de 25 000 lampes. 11 y a deux excitatrices, une pour chaque dynamo ; elles sont du type Allen et Kapp, fort répandu en Angleterre.
- Le moteur est d’une force nominale de 50 chevaux, du type pilon, avec deux cylindres compound attelés en tandem. Le cylindre à haute pression mesure 1,333 mètre de diamètre et le cylindre de détente 0,3.25 mètre. La course commune est de 0,20 mètre. Le nombre de tours par minute est fixé à 175, et le tiroir du cylindre à haute pression du type à pistons système Hartnell. Le tiroir du cylindre à basse pression est commandé par un excentrique spécial.
- Ces machines, qui ont été construites dans les ateliersdeM.AllenandC0, de York Street, Lambeth sont le type le plus parfait qui existe jusqu’à présent à notre connaissance des moteurs auxiliaires qui jouent un si grand rôle dans les installations électriques. Ces moteurs sont bien étudiés, bien construits et de nécessitent aucun soin spécial pour leur conduite. Pour les grandes dynamos de 200000 lampes on emploiera le même type de moteur, mais d’une force de 350 chevaux.
- , v Nous avons terminé avec ce qui est actuellement monté à Deptford ; passons maintenant à ce qui est en voie de construction.
- Deux dynamos de 200 000 lampes devant être actionnées directement chacune par deux moteurs
- de 5 000 chevaux placés de chaque côté de l’induit sont actuellement en cours d’exécution.
- L’intention des directeurs est de ne commencer à marcher avec ces dynamos qu’avec une puissance de 5 000 chevaux pour chacune. C’est-à-dire qu’au lieu de deux moteurs on en établira d’abord un, puis on ajoutera l’autre lorsque l’usine aura pris son développement complet. De sorte que deux seulement de ces machines sur quatre sont actuellement en mains.
- L’étude du projet de ces moteurs a été faite dans ce sens. Vu le grand diamètre de l’induit celui-ci sera directement monté sur l’arbre moteur et fera office de volant, et à chaque extrémité de l’arbre on placera un de ces moteurs (nous avons dit plus haut que l’on commencerait par un seul, mais nous préférons étudier le cas dans son entier développement).
- Sans rechercher ici même les inconvénients, des dynamos d’aussi grandes dimensions, nous pouvons faire remarquer que rien n’obligeait à adopter comme minimum de puissance des moteurs de 5 000 chevaux. Au lieu de faire la commande à chaque bout sur une seule manivelle, on aurait pu la faire sur un arbre à trois coudes, en employant des machines horizontales à triple expansion en les opposant deux à deux et en faisant agir deux bielles sur le même axe de vilebrequin. On pourrait même à la rigueur, tout en employant la triple expansion, n’avoir que deux coudes, en mettant les cylindres de haute et moyenne pression côte à côte et en attelant en tandem deux cylindres de basse pression.
- On avait par ce système l’avantage d’avoir des unités de 2500 chevaux, et la surveillance exigée pendant la marche n’aurait pas été plus grande pour deux de ces machines que pour une machine pilon de 5 000 chevaux, qui forcément doit comporter plusieurs étages de passerelles pour le graissage des pièces.
- Nous ne nous expliquons pas ce qui a pu contribuer à faire adopter comme unité par les ingénieurs de Deptford des machines pilon compound d’une torce de 5 000 chevaux. 11 ne faut pas que l’on vienne invoquer le défaut de place, car l’armature de la dynamo occupe une largeur transversale de 15 mètres, et rien n’empêchait dans tout l’espace perdu d’installer des machines horizontales, dans le sens dont nous parlions tout à l’heure. On disposait de 7,50 mètres de longueur de chaque côté de l’arbre et de l’induit pour amé-
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- nager ces quatres machines de 2500 chevaux qui eussent pu être très à l'aise dans cet espace, et qui n’auraient pas eu tous les inconvénients d’une machine pilon de 5 000 chevaux.
- En effet, habituellement, on n’adopte ce type de machine que comme un pis aller, quand l’espace horizontal fait tellement défaut qu’il est impossible d’employer tout autre système. Nous parlons des machines de grande puissance, bien entendu, car pour des types atteignant même 1 5oo chevaux, les inconvénients ne sont pas aussi graves. Mais dans la marine, où l'on emploie journellementdes grosses machines, le type vertical de grande puissance n’est jamais adopté qu’en dernier lieu et voici pourquoi : d’abord, la construction d’une machine de 5 000 chevaux est beaucoup plus labo -rieuse que celle de deux moteurs de 2500; puis les pièces de fonte d’une grosse machine ont beaucoup plus de chances d’être malsaines que celles des machines moitié plus petites. Mais laissant de côté ces difficultés matérielles, nousvoyons qu’une machine pilon est bien moins régulière dans sa marche qu’une machine horizontale.
- Dans une machine pilon de 5 000 chevaux, l’effort produit pendant la descente du piston peut excéder de 150 chevaux l’effort produit pendant la montée. On appelle ceci les haut-vapeur et bas-vapeur. On peut y remédier, il est vrai, en touchant d’une façon convenable à l’admission de vapeur, que l’on fait plus faible en haut et plus forte en bas, mais si la machine change de régime de marche et que l’on fasse varier l’introduction, l’anomalie reparaît immédiatement.
- Cette différence de puissance vient de ce que pendant la descente du piston les poids de celui -ci, de sa tige, de la bielle et d’une partie de la manivelle viennent s’ajouter à l’action de la vapeur, tandis que pendant la montée ils diminuent son action, qui elle-même n’est plus égale à celle de la descente à cause de la différence de surface utile existant entre !a face du piston qui porte la tige et la face opposée.
- Dans le type de machine adopté à Deptford (compound en tandem), ces différences sont très considérables, vu la grande masse des pièces qui constituent ce modèle; on pourra à la rigueur y remédier quand les deux moteurs seront installés à chaque bout de l’arbre, en disposant les manivelles à 1800; mais alors il faudra un vireur pour le démarrage du point mort, ce qui est très ennuyeux.
- Maintenant que nous venons d’exprimer nos griefs contre le type pilon en général examinons un peu pourquoi nous avons tant d’aversion pour les très grosses machines.
- D’abord elles ne sont ni beaucoup meilleur marché ni certainement plus économiques que des machines de dimensions moitié moindres. Au point de vue de l’acquisition, peut-être y trouve-t-on un avantage, mais en exploitation elles ne coûtent pas moins comme consommation, entretien, graissage, etc., que notre type favori. Nous sommes absolument certain de ceci, ayant un grand nombre d’expériences à l’appui. Mais ce qui est évident, c’est que la moindre avarie qui arrive à une grosse machine vous immobilise tout de suite une grande force et peut souvent vous mettre dans de grands embarras. Un rien suffit quelquefois à arrêter une machine pendant plusieurs jours. Voyez par exemple à Deptford la perte que causerait la rupture d’une simple oreille de presse-étoupes d’un cylindre de la machine de 5 000 chevaux. 11 faudrait démonter les plateaux des cylindres, enlever les pistons, refaire les joints, etc., total deux ou trois jours de travail utile perdu. Ces accidents peuvent aussi bien arriver aux petites machines, c’est clair ; mais si, par exemple, à Deptford, au lieu de deux machines de 5 000 chevaux, on avait adopté quatre machines de 2500 chevaux, on aurait pu, en poussant les autres, arriver à faire les 10000 chevaux, tandis qu’ainsi on sera obligé de réduire la production de la dynamo de moilié, sans compter qu’une réparation semblable coûterait bien moins et serait beaucoup plus vite faite à une petite machine qu’à une grande. On pourra peut-être nous faire remarquer que quatre machines constituent une plus grande complication que deux et nécessiteront plus d’entretien et de surveillance. Eh bien, notre avis est absolument contraire à ceci, tant qu’il s’agit, bien entendu, de machines de 2500 et s 000 chevaux. Le personnel préposé à la surveillance et à la conduite sera sensiblement le même dans les deux cas, et la sécurité sera beaucoup plus grande avec notre système qu’avec celui que l’on a adopté. Nous n’en voulons prendre pour exemples que le récent accident survenu au City of Paris et tous les efforts que les constructeurs font pour arriver à diviser le plus possible l’appareil moteur dans les machines marines.
- Indépendamment de ces considérations il faut tenir compte’qu’une" machine conduisant une
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- dynamo a une marche des plus irrégulière, l’effort demandé variant constamment, et cela quelquefois entre des limites énormes.
- Si l’on emploie des courants continus on peut faire passer l’excès de production des dynamos dans des accumulateurs installés dans l’Usine centrale ; mais ici ce n’est pas notre cas, et c’est pourquoi nous faisons remarquer que tant que l’on demandera 5 000 chevaux au moteur, il fonctionnera dans debonnes conditions économiques, c’est-à-dire en consommant 7 kil. de vapeur par cheval et par heure, mais si sa charge tombe brusquement à 3 000 chevaux, il consommera 10 à 11 kil. de sorte que l’on aura à peu près la même dépense pour un travail beaucoup moins considérable.
- Dans la marine on emploie de fortes unités parce qu’on y est forcé par lï manque absolu de place qui empêche de loger plusieurs machines moyennes; mais à Deptford nous avons montré que l’on pouvait très bien faire autrement que de prendre des moteurs de 5000 chevaux avec distribution de vapeur genre Corliss.
- Car pour nous, nous avons considéré l’adoption du mécanisme de détente Corliss comme le défaut le plus grave dans ces moteurs.Non content d’avoir fait choix de machines énormes, on dirait qu’on n’a pas pris garde d’éloigner tous les moyens propres à les immobiliser. Tout en admettant que les déclics d’une machine Corliss ne se dérangent pas aussi souvent que l’on veut bien le dire, il n’en est pas moins vrai que, dans les fortes machines, il arrive plus souvent des accidents à cette distribution qu’avec les tiroirs Meyer et autres. Et cela forcément, à cause de la délicatesse et de la multiplicité des pièces; ce sont les contacts, les pompes de rappel, etc. qui se dérangent. Mais, même en admettant que ce système marche parfaitement, l’économie qu’il procure, combiné avec le système compound (pas même 2 0/0), ne justifie pas son emploi. C'est la raison pour laquelle son adoption n’a pas été généralisée dans la marine, qui cependant plus que tout autre a intérêt dans l’économie du combustible.
- Nous croyons être dans le vrai en pensant que, sous ce lapport, on a surtout cherché à Deptford à 'produire de l’effet, et que l’on a sacrifié au désir de faire grand la nécessité de faire, bien.
- L’expérience démontrera bientôt tout le bien fondé de nos modestes critiques.
- L’exécution de ces machine a été confiée à
- MM. Heck, Hargreaves and C°; elles sont, comme nous l’avons déjà dit, du système compound, avec deux cylindres en tandem. Le cylindre supérieur, qui est celui à haute pression, a 44 pouces (1,117 mètre) de diamètre, tandis que le cylindre à basse pression en mesure 88 (2,234 mètres). La course est de 6 pieds et 6 pouces (2 mètres) et le nombre de tours est de 60 par minute.
- Le diamètre de l’arbre moteur sur lequel est fixé l’induit de la dynamo porte 36 pouces dans les parties extérieures et 28 dans les paliers.
- La condensation de la vapeur d’échappement aura lieu dans des appareils indépendants sur lesquels nous manquons de détails. Nous croyons cependant que l’eau condensée sera utilisée à l’alimentation des chaudières.
- Quant au graissage, des ponts seront installés pour le rendre facile. L’appareil de mise en marche sera le même que celui employé sur les paquebots, et nous croyons donner la note vraie sur cette machine en disant qu’elle est le type exact des machines marines.
- Pour terminer cet article, nous ferons remarquer que dans l’installation que M. Ferranti vient d’établir à Rome on semble s’être aperçu des inconvénients que nous signalons. Là, en effet, les grandes unités ont été bannies, et les moteurs sont de bonnes machines horizontales.
- Ch. Haubtmann.
- {A suivre.)
- DES PROCÉDÉS INDIRECTS
- DANS LES SCIENCES PHYSIQUES (J)
- IV. — ÉLECTRICITÉ
- Détermination de la longueur d'onde électrique Q). — C'est par un procédé indirect des plus ingénieux et des plus inattendus que M. Hertz est parvenu à mettre en évidence la longueur d’onde électrique.
- O Revue générale des sciences. Revue annuelle de physique, par M. Gariel, 30 mai 1S90, p. 308..
- Journal de Physique, 1889, p. 116.
- Annales de Wiedemann, t. XXXI, p. 421.
- La Lumière Electrique, t. XXVIIi à XXXIV, passim.
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- Sans vouloir entrer dans l’exposé et l’explication des très importantes expériences du savant physicien allemand, nous voulons au moins en rappeler le point de départ, le principe et en indiquer les principaux traits.
- On sait que Maxwell, par des considérations théoriques, avait prévu qu’un ébranlement électrique doit se propager avec une vitesse égale à celle de la lumière, c’est-à-dire 300000 kilomètres par seconde, d’où l’on peut conclure la longueur d’onde correspondante. Mais, pour que ces longueurs d’onde fussent susceptibles d’être mises en évidence et d’être mesurées, il faudrait que la période d’ébranlement fût de l’ordre des billionièmes de seconde. Or, on ne pouvait songer à réaliser mécaniquement de telles vitesses.
- M. Hertz sut tourner la difficulté par un procédé indirect au moyen duquel il a pu constater l’existence de ces ondes et en mesurer la grandeur.
- Ayant pris comme source de vibrations électriques une bobine d’induction, il rattacha aux extrémités du fil induit deux fils terminés par deux petites boules séparées par un faible intervalle. Chacun de ces fils porte une grosse sphère métallique.
- Ce sont ces fils qui constituent l'excitateur avec lequel il va mettre en évidence les ondulations électriques. A cet effet, il emploie un fil métallique courbé en cercle et dont les extrémités armées de petites boucles sont très rapprochées l’une de l’autre.
- Lorsque ce cercle est placé dans le voisinage de l’excitateur, et s’il a des dimensions appropriées, des étincelles jaillissent dans le petit intervalle compris entre les extrémités des fils. 11 faut pour cela, en effet, qu’il y ait une certaine relation entre les dimensions de l’excitateur et la période des oscillations électriques qui peuvent se produire dans le fil circulaire ; c’est pourquoi M. Hertz a donné au fil (de 35 centimètres de diamètre et de 5 millimètres d’épaisseur) le nom de résonateur, par analogie avec les phénomènes acoustiques.
- M. Hertz est parvenu à montrer, par ce moyen, que l’action de l’excitateur s’étend à grande distance, mais qu’elle est arrêtée par l’interposition de corps conducteurs; ce qui lui a permis de produire des ondes réfléchies, d’observer des nœuds et des ventres de vibrations, par la disparition ou l’apparition des étincelles aux extrémités du fil circulaire. C’est par ce moyen qu’il a pu évaluera
- 5,6 mètres et ensuite à 0,03 mètre environ, la longueur d’onde électrique.
- De plus, il est arrivé, toujours par procédés indirects, à produire des rayons électriques (') se comportant comme des rayons lumineux ; ç’est-à-dire donnant lieu à des phénomènes de réflexion, de réfraction et d’interférence. La démonstration de l’identité des phénomènes électriques et lumineux est donc complète.
- Nous citerons encore une note de M. Egoroff sur les expériences de M. Hertz. Au moyen d’un tube de Geissler, de dimensions ordinaires, rempli d’ammoniaque ou de vapeur d’eau, M. Egoroff (professeur de physique à l’Académie de médecine de Saint-Pétersbourg) a réussi à démontrer objectivement les principales expériences de M. Hertz sur les ondulations électromagnétiques. « Les expériences réussissent très bien avec les grands vibrateurs (plaques carrées en laiton de 0,40 mètre de côté) et les cercles résonateurs de 0,70 mètre de diamètre (2) ».
- Phénomènes actino-électriques. — Depuis quelques années on s’occupe de phénomènes électriques provoqués par l’action directe de la lumière sur les corps conducteurs. C’est au même M. Hertz qu'on doit la constatation de cette influence, qu’il a reconnue par hasard au cours de ses belles recherches sur les oscillations électriques, dans les conditions suivantes :
- « 11 faisait éclater des étincelles entre deux tiges reliées à une bobine d’induction et faisait varier la distance de ces tiges jusqu’à ce que l’étincelle cessât; mais, sans rien changer à cette distance, l’étincelle se produisait de nouveau si l’on éclairait les pointes à l’aide d’étincelles produites dans le voisinage.
- « Des expériences variées montrèrent nettement que ces dernières étincelles n’agissaient pas par une action éiectrique, mais seulement par la lumière qu’elles émettaient, et l’on reconnut que c’était seulement aux radiations très réfrangibles, violettes et ultra-violettes, que cet effet devait être attribué (3). »
- C1) Journal clc Physique, 1889, p. 127.
- 'J) Association française pour l’avancement des sciences, Congrès de Paris, 1889, 1" partie, p. 260.
- (:)) Revue générale des sciences; Revue annuelle de physique; Garikl, 30 mai 1890, p. 307.
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- Divers physiciens se sont occupés de cette intéressante question et y ont ajouté des faits nouveaux, assez singuliers, dont quelques-uns sont encore incomplètement expliqués.
- MM. Blondlot et Bichat (*) ont mis en évidence de plusieurs façons l’effet de l’insufflation de l’air pendant l’éclairement et ont montré, en se servant d’un plateau et d’un grillage en laiton, que les radiations ultra-violettes donnent au plateau une charge positive, tandis que la couche d’air est négative, et que l’on peut augmenter 6 ou 7 fois la charge en dirigeant sur le plateau un courantd’air desséché et comprimé dans un réservoir.
- M. Righi (2) a démontré expérimentalement que quand on envoie des rayons ultra-violets sur un conducteur chargé d’électricité négative, il se produit un phénomène de répulsion entre les corps et les particules gazeuses qui emportent au loin la charge électrique.
- M. Nodon (3) a reconnu qu’un conducteur prenait une charge d’électricité positive par l’action directe de la lumière solaire ; d’où il induit que l’électrisation des nuages pourrait bien être attribuée à la même cause.
- M. Borgman(4) a constaté, par l’emploi du téléphone et d’un disque percé d’une ouverture, mu avec une certaine vitesse, que l’action actino-élec-trique n’était pas instantanée.
- M. Stoletow (5) a pu évaluer à 1/1000 de seconde le retard du courant sur l’action solaire.
- Pile photo-électrique. —On sait depuis les expériences de M. Becquerel (1839-1841) qu’une différence de potentiel peut être produite entre deux lames métalliques inégalement éclairées.
- Une expérience de Grove, que [nous citons plus loin, prouve le dégagement d’électricité par l’influence de la lumière. Toutefois, l’effet électrique est précédé ici d’un effet chimique, et c’est celui-ci, sans doute, qui provoque le dégagement d’électricité. On sait d’ailleurs que dans toute action chimique l’électricité intervient. Mais, dans le cas actuel, est-ce la lumière qui, par son action directe détermine la production d’un courant élec-
- ' (’) La Lumière Électrique, t. XXVIII, p. 38Q, t. XXIX, p. 328, t. XXX, p. 71. t. XXXII, p, 628.
- (s) La Lumière Électrique, t. XXIX, p. 79, t. XXX, p. 72. (®) La Lumière Électrique, t. XXXIII, p. 341.
- (i) La Lumière Electrique, t. XXXII, p. 188.
- (/<) La Lumière Électrique, t. XXIX, p. 79.
- trique, ou est-ce l’effet chimique produit par la lumière qui engendre l’électricité ? C'est une question à examiner. Quoi qu’il en soit, l’action de la lumière sur certaines substances sensibles provoque le dégagement d’un courant électrique et peut donner naissance à la construction de piles d'un genre nouveau.
- M. Minchin (professeur au Royal Indian Engineering College) a réalisé une pile de cette nature (*). Elle consiste en un tube de verre mince rempli d’alcool, dans lequel plongent deux lames métalliques, dont l’une est nue et l’autre recouverte d’une couche de matière sensible à la lumière. Elles communiquent par deux fils de platine soudés au tube à un électromètre à quadrants.
- Dès qu’on fait arriver un rayon de lumière (simplement la lumière du jour) sur la plaque sensible, on voit l’aiguille de l’électromètre dévier et indiquer une force électromotrice d’environ un demi-volt.
- Peu à peu la sensibilité de la plaque s’affaiblit, la déviation diminue et finit par devenir nulle. Si alors on donne au tube de légères secousses, le système reprend sa sensibilité première.
- On arrive au même résultat par un autre moyen assez curieux qui consiste à faire éclater des étincelles électriques dans le voisinage d’un fil rattaché à la partie extérieure de l’un des fils polaires. Ces divers résultats demandent de plus amples explications.
- Mesure des courants électriques par voie indirecte. — Une des questions les plus importantes de l’électricité, soit au point de vue théorique, soit pour les applications industrielles, est la mesure de l’intensité des courants. C’est là surtout qu’on peut juger de la variété des moyens employés dans ce but; car elle tient à la diversité des effets mécaniques, physiques (calorifiques, magnétiques, électro-magnétiques, lumineux, thermo-électriques), chimiques (électrolytiques, thermo-chimiques) et même physiologiques, de l’électricité. Sur chacun d’eux on a fondé des instruments au moyen desquels on peut déterminer l’énergie des courants, tantôt en valeur relative, tantôt en valeur absolue.
- En général, on dit que mesurer une quantité quelconque, c’est la comparer à une autre de même
- (9 Revue générale des sciences, 13 juin 1890, p. 339.
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- espèce. Cependant, il arrive fréquemment en physique, et particulièrement en électricité, qu’on mesure une quantité par une autre d'espèce différente. 11 faut dire toutefois que celle-ci ne fait que servir d’intermédiaire en se substituant à une autre de nature différente plus difficile à apprécier. Ainsi, on évalue l’intensité d’un courant par l’élévation de température qu’il produit dans des conditions déterminées. Il faut ajouter que cette mesure n’est que relative à l’effet analogue produit par un courant qu’on peut prendre comme terme de comparaison.
- Les appareils de mesure, en électricité, visent les forces électromotrices, l’intensité, la quantité, la capacité, les lésistances, le travail effectué, etc.
- Pour la seule mesure de l'intensité des courants, on a imaginé un grand nombre d’instruments galvanométriques (on en compte bien une centaine) qu’on a classés d’après les différents principes sur lesquels ils reposent.
- On peut voir à ce sujet la classification qu’en a donnée M. A. Minet (') et nos nouveaux galvanomètres et formes galvanométriques diverses i^2).
- Parmi ces instruments de mesures, les plus usités sont les galvanomètres multiplicateurs, différentiels, à indications proportionnelles, les boussoles des tangentes, des sinus, des cosinus, lesampèremètres, les électromètres à quadrants,etc.
- Nous allons citer quelques-uns des moyens indirects employés pour la mesure de courant électrique.
- Le Dr William Geyer et M. Bristol ont construit un appareil ingénieux pour mesurer les courants électriques. Il est fondé sur la dilatation d’un même métal formé de deux branches inégales, ne se touchant pas : une bande de maillechort et un fil du même métal. Ces deux pièces sont fixées l’une à l’autre par une extrémité et libres dans le reste de leur longueur. Lorsqu’un courant électrique passe dans ce système, il dilate inégalement la lame et le fil, d’où résulte un mouvement qui se communique par un levier à crémaillère à une roue dentée excentrique qui détermine et amplifie le mouvement d’une aiguille sur un cadran. (3)
- L’effet thermique produit dans un fil conducteur
- (') Lumière Electrique, t. XVI, page 566.
- (*) La Lumière Electrique : t. XXVII, p. 60; t. XXVIII, p. 274; t. XXXI, p. 70 et 127; t. XXXIII, p. 456; t. XXXVI, p. 517.
- (3) Là Lumière Electrique, t. XXVIII, p. 547.
- par le passage d’un courant électrique peut être facilement utilisé pour mesurer l’intensité de ce courant, la chaleur produite dans le fil étant proportionnelle au carré de l’intensité du courant.
- L’hélice tri-métallique dont Breguet a fait Un thermoscope très sensible peut servir de galvanomètre, en faisant passer le courant électrique dans ses spires.
- M. Wr. H. Preece, qui s’est beaucoup occupé de la chaleur développée dans les conducteurs par le passage du courant électrique, a déterminé l’intensité de courant produisant la fusion de fils conducteurs de section déterminée ; il a trouvé une relation qui permet de produire le courant susceptible de porter un conducteur donné, aune température déterminée, quand on connait l'intensité de courant qui produit dans un conducteur une élévation donnée de température (* *).
- Propriété des ressorts en spirale appliquée à la mesure des courants électriques. — Les galvanomètres à ressorts en spirale de MM. Ayrton et Perry (*) sont fondés sur une propriété des ressorts en spirale, à savoir que si l’on fixe une des extrémités du ressort et qu’il soit sollicité par une force axiale, l’extrémité libre éprouve un mouvement de rotation autour de l’axe du cylindre. C’est ce mouvement que les inventeurs ont utilisé et amplifié dans leurs appareils (galvanomètres à ressort amplificateur) en donnant aux ressorts des formes spéciales. Le ressort porte un tube léger en fer doux, placé dans l’intérieur d'une bobine. Quand le coûtant passe dans cette bobine, le fer doux attiré suivant l’axe, entraîne avec lui le ressort qui, dans ce petit déplacement vertical, peut tourner presque d’une circonférence. Et,chose remarquable, les déviations que marque l’aiguille entraînée par la rotation du tube sont proportionnelles aux intensités du courant jusqu’à 2700.
- Application du principe de l’aréomètre à la mesure des courants électriques. — L’ampèremètre imaginé par M. Lalande (3) et construit par M. Carpentier a la disposition d’un aréomètre. Le vase est remplacé par une bobine volumineuse. La partie flottante se compose d’un aréomètre métallique dans l’axe duquel est fixé un faisceau de fils de fer
- I1) Lumière Electrique du 7 juin 1890, p. 488. (*) La Lumière Electrique, t. XIX, p. 18.
- (3) La Lumière Electrique, t. XVIII, p. 221.
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- doux. La tige est surmontée d’un index horizontal qui, sans l’intervention du courant, vient à une hauteur où l’on marque le zéro de l’échelle portée par la bobine. Un œil est placé dans l’eau du vase où plonge l’aréomètre et sert à guider le flotteur en supprimant tout frottement contre les parois. Lorsque le courant passe dans la bobine, le faisceau de fer est attiré, son index s’abaisse d’autant plus que le courant est plus énergique. Ce mouvement peut aller à o, io mètre. La graduation se fait empiriquement, se marque sur l’echelle et se lit en ampères.
- Un pbonoêlectroscope. — M. Edwin Smith a donné ce nom à l’appareil suivant, formé de deux cordes tendues à l’unisson sur une caisse sonore. Quand un courant électrique passe dans l’eau, le son s’abaisse, d’un ton ou plus (on excite le son par une roue excentrique armée de deux dents) suivant la quantité d’électricité qui a passé dans ce fil. En mesurant le temps écoulé et notant la différence de ton, on a, selon l’auteur, un moyen de mesurer par l’ouie :
- La dilatation du fil traversé par le courant.
- La température àlaquelle il a été élevé.
- Et la quantité d’électricité qui a dû le traverser pour produire cet effet. En continuant le courant électrique, le fil se détend au point de ne plus résonner. En interrompant le courant, le fil se refroidit, le son remonte par degrés à sa hauteur première (J). L’auteur n’indique aucune relation entre les quantités qu’il prétend mesurables par cette méthode.
- Nous pensons qu’il serait possible de déterminer par ce moyen l’intensité d’un courant arrivé à l’état stationnaire dans un fil suffisamment gros et long, pour que la température n’en fût pas trop élevée et n’empêchât la corde de rendre un son de hauteur mesurable.
- Emploi du quarts pièqo-èlectrique comme instrument de mesure. — L’appareil employé par M. Curie est un quartz taillé suivant certaine direction. Ce cristal, comme ceux qui n’ont pas de centre de symétrie, a la propriété de dégager, par compression de certains de ses points, des quantités d’électricité proportionnelles aux poids employés à la compression.
- Nous n’avons pas à décrire l’appareil, ni son
- (*) Les Mmies, t. XX, p. 7s.
- mode d’emploi; (') nous citeronsséulement quelques-unes des mesures auxquelles il se prête :
- Mesure des pouvoirs inducteurs et des capacités ;
- Mesure de la conductibilité des diélectriques;
- Mesure des charges, des différences de potentiel ;
- Mesure des forces électromotrices ;
- Détermination de la valeur de l’enveloppe isolante d’un câble sous-marin (un petit échantillon du câble fournit toutes les données nécessaires).
- Le pont de Wbeatstone est un artifice, un moyen indirect, à l’aide duquel on évalue la résistance d’un conducteur, en introduisant dans le circuit dont il fait partie, des résistances connues, de manière à établir l’équilibre électrique dans le système ainsi constitué. La relation qui existe entre les données et l’inconnue permet d’en déduire cette dernière.
- Galvanomètre graphe. — M. Régnard a fait de la boussole des sinus un enregistreur dont les indications sont très utiles dans beaucoup de recherches, principalement pour reconnaître les influences qui agissent sur les cjurants des lignes télégraphiques et pour étudier les différentes variations qui surviennent dans l’énergie des piles avec le temps, suivant les circonstances atmosphériques (2).
- Un autre moyen indirect de mesurer Yintensité d’un courant électrique peut être déduit de l’emploi du voltamètre. A cet effet, on intercale dans le courant à mesurer, un voltamètre (toutes les autres résistances demeurant constantes). Le rapport des volumes de gaz recueillis pendant un temps déterminé, donnera le . rapport des intensités des courants qui dans la balance électromagnétique ont fait équilibre aux poids correspondants ; car l’intensité des courants est proportionnelle à l’action chimique, aussi bien qu’elle l’est aux poids :
- V _ I _ P V' “ F - P'
- L’intensité absolue d’un courant électrique peut être aussi mesurée par l’électrolyse d’un sel d’argent. 11 suffit de connaître le poids du métal de-
- (*) La Lumière. Electrique, t. XXIX, p. 62.
- (5) Du Moncel. — Exposé des applications de l'électricité, t. IV, p. 445.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- posé sur l'électrode négative à lame d’argent, pendant un temps évalué en secondes.
- On suppose que l’on connaisse avec exactitude le poids de l’argent déposé pendant une seconde, par un courant de i ampère (c’est l’unité de mesure); ce qui suppose aussi qu’on a pu maintenir le courant à comparer rigoureusement constant pendant le temps, nécessairement assez long, d’une expérience de cette nature.
- A ce procédé, susceptible déjà d'une certaine exactitude, M. Becquerel en a substitué un autre indirect, plus précis encore, c’est la méthode optique, fondée sur la propriété que possède un courant électrique de produire une rotation plus ou moins grande du plan de polarisation de la lumière traversant un corps placé dans le champ électrodynamique que ce courant fait naître au • tour de lui.
- L’appareil qui sert à faire l’expérience se réduit à une bobine de o, io mètre de longueur et de 0,04 mètre de diamètre et de iooo tours de fil, dans l’axe de laquelle passe un tube de 1 mètre de longueur, rempli de sulfure de carbone et fermé à ses extrémités par des plaques de verre parallèles. Lorsqu’un courant passe dans les spires de cette bobine, on observe, au moyen d’un analyseur, la rotation du plan de polarisation de la lumière qui a traversé le tube. Cette estimation facile et pour ainsi dire instantanée se fait avec une grande approximation (1/100), la déviation étant de 1160 environ par ampère. On peut même en employant la méthode d’amplification (au moyen d’une lame demi-onde) atteindre une approximation de 1/300.
- La rotation du plan de polarisation étant en ce cas, rigoureusement proportionnelle à l’intensité du courant, on peut employer le sacharimètre ou le polarimètre ordinaire pour mesurer les courants ou vérifier les ampèremètres.
- C’est ce que M. d’Arsonval a réalisé dans le modèle qu'il a présenté récemment à la Société de physique. On peut donner à l’appareil, dit le Moniteur industriel, une très grande sensibilité, puisque celle-ci, pour une intensité donnée, ne dépend uniquement que du nombre de tours du fil enroulé sur le tube du saccharimètre (J).
- C. Df.charme.
- (A suivre.)
- <é) La Lumière Electrique, 12 juillet 1890, p. 98.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Compteur électrolytique Emmott et Ackroyd. Ce compteur consiste essentiellement (fig. 1) en un voltamètre dont les gaz dégagés en CQ, sous
- Fig. 1
- une roue à compartiments G, font tourner cette roue proportionnellement à leur débit, qui se trouve ainsi enregistré par le mécanisme F du compteur.
- Amorces électriques de Ward et Gregory.
- La fabrication de ces amorces, parfaitement uniformes, est méthodique et très simple. On se sert à cet effet de fiches en métal g (fig. 1 à 6) de
- nv A 7b
- --1—I—j—i—1—1—1—1—1—1—»—:—r—1—1—1—r—i—1 1 — 1—] r 1-
- OOOOOO OpOOOO OOOOOOOOOOOO
- Fig. 1 et 2.
- 3 millimètres de diamètre, percées de deux petits trous, et que l’on insère dans une barre A. j Lorsque ces fiches touchent le plan B, leurs
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- extrémités bombées sont toutes au même niveau sousm#, On insère alors dans ces trous le fil E
- I ®
- *0 &
- Fig. 3 à 6.
- de l’amorce de o,6 millimètres environ, puis on tasse autour de lui, sur la partie bombée des
- fiches, une matière isolante et hydrofuge qui prend la forme indiquée en B.
- Cette matière est constituée par un mélange de colle d’albumine et de noir de fumée. Après séchage, on retire des trous de A les amorces, que l’on complète en insérant dans les cupules b une matière détonnante, et en les entourant d’une couche D de matière isolante, la même qu'en B, puis d’une enveloppe de ciment C.
- G. R.
- Transformateur à intensité constante pour moteur alternatif, par M. Testa (*)
- Les premiers moteurs alternatifs de M. Tesla comportaient deux genres d’enroulements traversés par des courants différant d’un quart de phase l’un de l’autre ; ils nécessitaient trois conducteurs. M. Tesla a récemment construit un transformateur destiné spécialement à alimenter le moteur et produisant naturellement la dififé-
- Pig. i et 2
- rence de phase voulue. Ce transformateur possède aussi l’avantage de fonctionner à intensité constante quelle que soit la charge au circuit secondaire.
- Dans les transformateurs construits actuellement la force électromotrice du circuit secondaire coïncide presque avec celle du circuit primaire, tout en étant de signe contraire. En même temps les courants primaire et secondaire retardent tous deux sur leurs forces électromotrices respectives, mais ce retard étant pratiquement le même pour chacun, il en résulte que le maximum et le minimum des courants coïncident presque (en signe contraire) quand le circuit secondaire n’est pas chargé ou quand il alimente des appareils à self-induction.
- D’un autre côté le retard du courant primaire
- relativement à la force électromotrice imprimée peut être diminué en chargeant le transformateur par une résistance sans induction tel que des lampes à incandescence, ce qui augmente l’intervalle des maxima ou des minima des courants primaire et secondaire. Toutefois cet intervalle de temps est limité ; les résultats atteints par différence de phase dans la conduite des moteurs à courants alternatifs Tesla ne peuvent être obtenus qu’approximativement par les procédés ci-dessus rappelés. Or il serait à désirer qu’en pareil cas la différence de phase fut de 90 degrés, en d’antres termes que le maximum d’un courant correspondît
- (i) Electrical Engineer, New-York. — Voir La Lumitrè Electrique, t. XXIX, p. 87; t. XXX, p. 6125 t. XXXIV, p. 136 et 462.
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- au minimum du courant de l’autre circuit. C'est pour remplir davantage et complètement cette condition que M. Tesla augmente le retard du courant secondaire de la façon suivante :
- Au lieu que les circuits primaire et secondaire du transformateur soient en aussi intimes relations que possible, comme on l’a fait jusqu’ici, M. Tesla garantit dans une certaine mesure le circuit secondaire de l’induction du circuit primaire en entourant l’autre circuit d’un écran magnétique relativement important.
- Dans ces conditions, tant que le courant primaire n’a qu'une faible valeur l’écran protège le circuit secondaire, mais dès qu’il atteint une certaine intensité — arbitrairement fixée — l’écran magnétique est saturé et l’action inductive sur le circuit secondaire se produit. 11 s'ensuit par conséquent, que le courant secondaire ne se développe qu’une fraction de période plus tard qu’il ne l’eût fait sans l’interposition de l’écran; comme on peut obtenir ce retard sans retardèr nécessairement aussi le courant primaire, cela ajoute à la valeur du retard obtenu et augmente l'écart de phase des courants primaire et secondaire.
- M. Tesla a découvert également qu’un pareil transformateur convenablement proportionné est susceptible de fonctionner à courant constant quelle que soit sa charge.
- La figure i représente la coupe d’un transformateur réalisant l’idée exposée.
- Le noyau A A du transformateur, en fil de fer doux recuit, porte l’enroulement secondaire B B. Celui-ci est recouvert d’une couche de fil de fer doux recuit C C enroulées normalement au circuit secondaire. Le tout porte l’enroulement primaire D D. Par construction, il est évident, que les fils de fer C, tant qu’ils ne sont pas saturés magnétiquement, garantissent effectivement l’enroulement secondaire de l’induction du circuit primaire.
- Lorsque l’intensité du courant primaire atteint une certaine valeur, l’écran C étant saturé cesse de garantir le circuit secondaire, dans lequel se développe alors le courant induit. Pour la même raison, lorsque le courant décroît l’affaiblissement du courant seconda:re est retardé au même degré.
- Sur le dessin de la figure 2 le noyau A, fait de disques de fer isolés supporte, l’enroulement primaire D. C’est autour de celui-ci qu’est appliqué l'écran C, constitué par des plaques minces de fer isolé formant circuit magnétique fermé; le circuit
- secondaire est enroulé extérieurement à l’écran C, Le circuit primaire du transformateur de la figure 2 est relié au circuit du générateur alternatif.
- F est un moteur à courant alternatif a double circuit ; l’un des circuits est relié au circuit principal de la source E; l’autre est alimenté par le courant secondaire du transformateur.
- E. R.
- Nouveau moteur à courant alternatif (')•
- M. Tesla, dont les travaux anciens concernant le moteur alternatif sont bien connus (2), s'occupe maintenant de développer les procédés efficaces permettant d’alimenter ce genre de moteur avec deux conducteurs au lieu de trois, sans faire encore usage de commutateur.
- Le principe générai sur lequel est fondée la construction de la machine est ce fait reconnu que l’aimantation par un fort courant d’un noyau, même laminé, ne s’opère pas instantanément, que le magnétisme n’apparaît pas partout simultanément.
- M. Tesla attribue le fait à l’action du courant qui s’exerce d’abord sur les parties lamellaires du noyau les plus voisines de la surface et de l’enroulement excitateur et se propage ensuite vers l’intérieur. Par suite, un certain temps s’écoule entre l’apparition du magnétisme à l’extérieur et dans les couches profondes du noyau.
- Si le noyau est mince et de faible masse, l’effet en question peut être insensible; au contraire avec un noyau épais et même avec un noyau relativement mince si le nombre des alternances du courant est grand, le temps qui s’écoule entre la manifestation du magnétisme à l’intérieur du noyau et dans les parties voisines de l’enroulement est notable; dans la construction des moteurs à courants alternatifs M. Tesla trouve qu’il est utile et même nécessaire d’accorder au phénomène l’attention qu’il comporte et de prendre les précautions voulues pour éviter ses conséquences.
- D’ailleurs, M. Tesla tire parti de ce phénomène même en le rendant plus marqué et l’utilise dans la construction «des moteurs en général. C’est ce qu’il réalise avec un champ magnétique dont les diverses parties s’aimantent successivement aU
- (!) Etectrical Enginccr, New-York.
- (»; Voir notamment La Liait tiré Electrique, t. XXXI, p. 122; t, XXXVI, p. 559.
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- bout d’un temps différent sous l’action du courant alternatif traversant l’enroulement excitateur et dans lequel se meut une armature soumise à l’effet des aimantations successives.
- Ce procédé produit le même résultat que M. Tesla obtenait dans ses anciens types de moteurs avec plusieurs courants alternatifs, il donne un champ magnétique tournant en faisant marcher les points d’attraction maxima ou les pôles du champ.
- Le principe général de l’action ci-dessus indiquée pour un moteur est représenté figure i ; un fort noyau X composé de lames de fer doux ou d’acier est entouré d’un enroulement Y relié à une source E de courant alternatif.
- Examinons maintenant l’état magnétique de ce noyau en ses divers points, en b près du centre et en a plus près de la surface. Suivant M. Tesia lorsqu’une impulsion de courant traverse l’enroulement magnétisant, la section vers A étant voisine du noyau est immédiatement influencée, tandis que la section vers B est, pour ainsi dire, protégée par les couches intermédiaires entre A et B
- Fig. 1,
- et ne manifeste pas d’aimantation simultanément. Néanmoins, l’aimentation de a croissant, b s’influence également et atteint son magnétisme maximum un peu après a.
- Lorsque le courant diminue, l’aimantation en a diminue d’abord, tandis que b conserve sa force maxima ; mais quant la diminution se poursuit, l’affaiblissement de «est suivi de l’affaiblissement de b. En supposant le courant alternatif, a changera de polarité avant b et l’action se continuera, l’état magnétique de b suivant celui de a.
- Qu’une armature, — un simple disque mobile autour d’un axe, par exemple, — soit approchée à proximité du noyau, un mouvement de rotation lui sera imprimé, la direction du mouvement dépendant de sa position relative vis-à-vis du noyau avec tendance à mouvoir la partie du disque la plus voisine du noyau de a vers b (fïg. i).
- Ce mode d’action a été utilsé pratiquement dans le moteur représenté figure 2. A est le bâti circulaire en fer d’où se projettent diamétralement les noyaux vers l’intérieur ; chaque noyau comporte trois parties principales BB et C et se compose
- d'une partie droite e qui porte l’enroulement excitateur d’un épanouissement c et de projections polaires d. Les parties BB s’épanouissent dans un sens et la partie c dans l’autre.
- Les noyaux sont munis des enroulements D alimentés en série ou en dérivation par le courant alternatif d'un générateur indiqué en E. L’armature F mobile entre les épanouissements polaires, porte des enroulements fermés sur eux-mêmes semblables à ceux des anciens moteurs de M. Tesla.
- Le fonctionnement du moteur est le suivant. Quand une onde de courant alternatif arrive en D, les sections BB de la surface du noyau au voisinage immédiat des enroulements sont influencées, tandis que les sections c sont protégées par les couches intermédiaires du fer BB. L’aimantation de BB augmentant, les sections c sont aussi in-flencées, mais n’atteignent leur maximum qu’un
- Fig. 2
- certain temps après que celui des sections B s’est produit.
- A la diminution du courant la force magnétique de BB diminue d’abord, les sections «étant encore au maximum ; puis BB s’affaiblissant d’avantage, lès sections intérieures s’affaiblissent pareillement.
- BB peut ainsi changer d’abord de polarité, le changement de « survenant après et ainsi de suite.
- On peut par conséquent regarder BB et c comme des électros de champ séparé disposés de façon à agir sur l’armature de la manière la plus efficace et l’effet produit est le même que dans les autres moteurs de M. Tesla, c’est-à-dire la progression et la rotation des points de force maxima. Toute armature, telle que par exemple qu’un disque monté sur un axe dans le champ, tourne du pôle qui manifeste le premier son magnétisme vers celui qui s’aimante plus tardivement.
- En poursuivant les idées établies ci-dessus, M. Tesla les a appliquées au genre de moteurs qui
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- comporte deux rangées d’électros magnétisants, des procédés artificiels assurant un intervalle suffisant entre les instants de maximun ou de minimum de leur période respective d’attraction magnétique.
- • Ce procédé a déjà été appliqué au moteur à trois conducteurs de M. Tesla. Actuellement M. Tesla emploie un moteur à deux rangées d’électros de champ munies d’enroulements en relation avec un altermateur et formant deux circuits distincts. Les électros d’une rangée sont protégés jusqu’à un certain point contre l’action magnétisante du courant par des feuilles de tôle de fer formant écran entre l’enroulement et l’électro.
- L’écran est proportionné dans chaque cas particulier de manière à protéger le noyau principal jusqu’à ce qu’il se soit saturé et ne puisse plus livrer passage à de nouvelles lignes de force.
- Fig. 3
- On conçoit que par ce procédé l’aimantation des électros garantis puisse commencer un certain temps déterminé après celle de l’autre rangée et que ce soit un moyen pratique et économique d’assurer la différence de phase nécessaire.
- On comprendra facilement le genre et le fonctionnement de ce moteur en se référant aux dessins.
- La figure 4 représente la forme la plus simple de ce genre de machine. Les noyaux B forment une rangée et sont influencés-par les enroulements D, tandis que les noyaux C forment l’autre rangée C avec les enroulements E; les enroulements s^nt en série dans chaque rangée, et ceux des deux rangées forment deux circuits en dérivation.
- 11 faut remarquer que chaque enroulement Eest entouré d’un écran magnétique H composé de fil de fer recuit, isolé ou oxydé à la surface, disposé de façon à constituer un circuit magnétique fermé autour des enroulements, entre ceux-ci et les
- noyaux. L’armature du type, ordinaire à circuits fermés est montée entre les pièces polaires B C des noyaux.
- Le fonctionnement résultant de cette disposition s'opère comme suit : une onde de courant parvenant aux deux circuits aimante rapidement les noyaux B et moins vite les noyaux C, à cause de l’influence retardatrice des écrans H formant champ magnétique fermé.
- Le premier effet est de retarder l’impulsion du courant dans le circuit G et ensuite le courant qui passe n’aimante pas aussi fortement les noyaux C protégés par les écrans H.
- La force électromotrice augmentant, le courant augmente dans les enroulements E, le fer H de-
- Fig. £
- vient saturé et incapable de laisser passer de nouvelles lignes de force, il ne protège plus les noyaux C, qui s’aimantent et développent leur effort maximum un pértain temps après celui de l’autre rangée d’électros, temps dont la durée peut être déterminée par l’épaisseur des feuilles H et les conditions ordinaires.
- D’après ce qui précède, on voit que le procédé agit de deux façons. D’abord en retardant le courant, ensuite en retardant l’aimantation d’une ran-( gée de noyaux, ce qui fait comprendre son efficacité
- Nousd’indiqueronsplusqu’une des nombreuses modifications de ces principes que M. Tesla a réalisées. Elle est représentée figure5 et semblable à la description qui précède, sauf que le fil de fer H enroulé autour de F. est monté en série avec les enroulements D. Les enroulements du fil de fer
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- sont reliés et enroulés de façon à n’avoir que peu ou pas de self-induction, de sorte qu’en les ajoutant à la résistance du circuit F, l’action du courant dans ce circuit est accélérée, tandis qu’elle est retardée dans l’autre circuit G.
- Un autre type de moteur, construit aussi par M. Tesla, a deux rangées de pôles et d’épanouissements polaires placées côte à côte de manière à former deux champs de force disposés alternativement c’est-à-dire, les pôles d’un rang vis-à-vis des intervalles de l’autre rangée. Les extrémités des pôles d’une rangée étant reliées par des plaques de tôle de fer, sortes de ponts de section beaucoup moindre que les noyaux eux-mêmes, tous
- Fig. 6
- les noyaux ensemble forment des circuits magnétiques fermés.
- Quand les enroulements d’un rang d’électros sont reliés en circuit multiple à un alternateur, des forces électromotrices se développent simultanément dans tous les circuits ; mais les enroulements des noyaux réunis ou shuntés par les ponts ont, à cause des circuits magnétiques fermés, une ; haute self-induction qui retarde le courant, ne laissant passer au début de chaque onde qu’un faible courarit. D’autre part, pareille opposition n’existant pas pour l’autre rangée d’enroulements, le courant y passe librement en aimantant leur pôles.
- Pourtant, aussitôt que les feuilles polaires deviennent saturées et incapables de livrer passage à de nouvelles lignes de force, la force électromotrice augmente, le courant croît, des pôles libres se développent aux extrémités des noyaux et les pôles joignant leur action à celle de l’autre rangée produisent la rotation de l'armature.
- Le mode de construction adopté pour réaliser ce dispositif est représenté figures 6 et 7.
- Le bâti du moteur A est en feuilles de tôle de fei découpées à la forme voulue, reliées ensemble, mais isolées entre elles. Le bâti complet forme un électro de champ avec pièces polaires internes B et C. Pour s’adapter aux nécessités de la construction, les pièces polaires alternent l’une avec l’autre, celles marquées B entourant une extrémité de l’armature, celles marquées C l’extré-
- Fig. b et 7
- mité opposée; c’est-à-dire que les pièces polaires d’un rang sont vis-à-vis des espaces libres de l’autre rangée.
- Les pièces polaires C sont shuntées et reliées par des ponts B. Les enroulements F et G, associés chacun respectivement en série, forment deux dérivations sur le circuit d’une machine alternative et sont faits de manière que ceux de G aient une plus haute self-induction.
- Le rôle des shunts ou ponts F est de former court circuit magnétique avec les noyaux C jusqu’à une intensité déterminée de courant, de sorte qu’une fois saturés et incapables de supporter un accroissement d’induction ils ne s’opposent plus au développement des pôles libres aux extrémités des noyaux C.
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- Dans un pareil moteur le courant retarde dans les enroulements G, et l’apparition du magnétisme libre aux pôles C n’arrive qu’après l’effort magnétique maximum des pôles B. 11 en résulte un fort couple de torsion et le moteur fonctionne approximativement avec la même puissance qu’un moteur de même genre alimenté par des courants différant d’un quart de phase.
- E. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉGENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur un appareil d’éclairage électrique destiné à. l’exploration des couches de terrain traversées par les sondes, par M. G. Trouvé (*)•
- J’ai l’honneur de présenter à l’Académie un appareil que j’appelle orygmatoscàpe électrique (lig. 1) et que je destine à l’inspection des couches de terrains traversées par les sondes exploratrices.
- L’orygmatoscope se compose d’une lampe à incandescence très puissante, que je renferme dans un cylindre métallique : l’une des deux surface hémicylindriques constitue le réflecteur; l’autre, en verre épais, laisse passer les rayons lumineux, qui éclairent ainsi avec une vive intensité les couches de terrains traversées par l’instrument. La base inférieure, inclinée à 450, est un miroir elliptique, et la base supérieure, à section droite, est ouverte pour permettre à l’observateur placé à l’entrée du puits et armé d’une forte lunette de Galilée, de voir dans le miroir l’image des terrains ; la lampe est montée de façon que ses rayons émis vers le haut sont interceptés.
- Tout l’appareil est suspendu à un long câble formé de deux fils conducteurs, qui s’enroule sur un treuil ou tambour à tourillons métalliques isolés électriquement. Ces tourillons sont en communication, par l'intermédiaire de deux ressorts frotteurs, d’une part avec les conducteurs, de l’autre avec les pôles de ma batterie portative et automatique. Cette disposition permet de descendre et de remonter l’orygmatoscope à volonté, sans embarras, et sans qu’il soit nécessaire d’interrompre la lumière et l’observation.
- Cet appareil donne, à des profondeurs de 200 à
- 300 mètres, des résultats très concluants : c’est avec la plus grande netteté que les couches de terrain sont reconnues successivement par les observateurs. Mais on comprend qu’en ce qui
- Fig. 1
- concerne l’éclairage électrique rien n’empêche de poursuivre les investigations à des profondeurs plus grandes, la puissance de l’instrument n’a de borne^que celle de la lunette de Galilée C).
- Sur la conductibilité des sels solides et fondus, par L. Grætz (*).
- On ne connaît jusqu’à présent qu’un petit
- (!) Cet appareil est employé par la mission du gouvernement Portugais, sur les côtes de Mozambique. Cette mission a pour chefs M. d’Andrade, lieutenant-colonel du Génie et M. Mariano de Carvalho.
- (2) Graetz, IVicd. Ann. t. 40, p. 18.
- (f) Comptes rendus, t. CXI, p. 341.
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
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- nombre de recherches exactes sur la conductibilité des sels solides et fondus, bien que cette détermination puisse conduire à des conclusions très intéressantes.
- La théorie de Clausius, la plus admissible trouvée dans ces dernières années, et qui a conduit à des notions nouvelles sur la nature des dissolutions salines s’applique également pojur toutes sortes d’électrolytes, en sorte que du simple fait de la conductibilité électrolytique on peut en conclure l'existence des ions à l’état de liberté. Malgré les recherches effectuées jusqu’ici dans le but que nous poursuivons, les résultats obtenus sont en assez petit nombre ; la cause en est à la difficulté de production et de mesure de hautes températures ainsi qu’à la difficulté d’éviter le courant de polarisation qui est ici très considérable.
- La loi générale de Faraday, d’après laquelle la conductibilité électrolytique ne peut s’exercer que sur les substances liquides et disparaît au moment de leur solidification n’a pas été confirmée par les faits, car chez la plupart des sels on observe une conductibilité même importante à des températures assez inférieures à celle du point de fusion. Pour beaucoup de sels, le point de fusion n’est pas un point remarquable dans une série d’observations à des températures suffisamment rapprochées. D’après mes recherches, il n’y a jamais de variation brusque de conductibilité à la température de solidification d’un sel, ainsi que M. Fous-sereau j1) essaie de l’établir; il y a toujours, au contraire une diminution continue de conductibilité avec la température, une diminution qui est souvent très rapide au point de fusion mais qui se laisse suivre pourtant avec certitude.
- Bien que les observations qualitives de Faraday aient porté sur un grand nombre de sels, il n’y a, depuis cette époque, que très peu de sels qui aient été étudiés au point de vue quantitatif et avec l’intention d’éviter les effets de polarisation.
- Les premiers résultats sur la conductibilité des sels au point de fusion sont de Braun (2); ses données de température diffèrent assez de celles de Carnelley, mais il faut remarquer que ces dernières ne méritent pas une entière confiance par suite de leur mesure indirecte. Braun trouvait les valeurs
- suivantes pour h 108 (k coefficient de conductibi lité) aux températures de fusion t.
- Pb CP... k 108 = 25,300 t = 58c1 d’après Carnelley = 498
- Na Az O8 ",475 3*4 3'9
- K I <11,500 666 634
- K Cl .... > 8,660 730 734
- Na Cl.... 8,660 960 772
- K Az O3. 6,500 342 359
- Na3 SOC 3,680 1280 861
- Na* CO». 2,200 920 814
- K2 CO».. 2,150 I 150 834
- E. Wiedemann trouve que les chloiures, bromure et iodure de plomb sont encore relativement bons conducteurs un peu après leur solidification. Ces recherches sont ensuite confirmées par Ayrton pour le chlorure de plomb.
- Les premières mesures à l’aide de courants alternatifs furent effectuées par Kohlrausch (*) sur les chlorure, bromure et iodure d’argent. Il montre pour l’iodure d’argent que le point de fusion n’est pas un point remarquable pour le coefficient de conductibilité, tandis que pour les autres sels ce coefficient varie d’une manière continue mais extrêmement rapide. Voici ces résultats aux températures de fusion :
- Ag I....... k io<* = 20,400 t = 550'
- Ag Br...... 10,000 420
- Ag Cl...... 6,667 487
- D’autres observations évitant aussi la polarisation furent effectuées par Foussereau (2), ensuite par Bouty et Poincaré (3) et enfin par Poincaré seul. Voici les mesures de Foussereau (Mercure = 1, unité Siemens) :
- / de fusion
- K Az O3... k 108 = 7166 (1 + 0,0098 (t — 350)) 327"
- Na Az O3.. 6062 (1 + 0,0063 (t — 350)) 298
- K Cl O3... 2257 359
- Zn CP...... 2110 256
- Ces nombres s’écartent de ceux des autres observateurs et ainsi de ceux que j’ai obtenus. De plus, d’après le même auteur, la résistance du sel,augmenterait environ d’un millier de fois par la solidification, tandis que d’après mes recherches la variation de résistance peut être très rapide, mais reste continue. Encore d’après Foussereau, l’azotate de soude conduirait plus mal que celui dépotasse quoique toutes les autres déterminations donnent le résultat contraire.
- Bouty et Poincaré trouvent les formules sui-
- p) Foussereau, Compt. rend., 98, p. 1325, 1884. (3) Braun, Pogg. Ann. 154, p. 190.
- p) Kohlrausch, IVied. Ann. t. 17, p. 462. p) Foussereau, Comptes rendus, t. 98, p. 1325. p) Bouty et Poincaré, Comptes rendus, t. 107, p. 88.
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- vantes pour ces deux azotates fondus ; elles sont valables entre le point de fusion et 5500 environ.
- K Az O*.... h 108 = 683: (1 4- c,oo5 <.t — 350})
- Na Az Oa .. 10 320 (1 •(- 0,00497 (t — 350))
- Poincaré a trouvé enfin pour les chlorures fondus suivants des expressions valables entre 7000
- et 8oo°.
- K Cl....... k io8 = 18000 (1 +0,0066 (< — 750))
- Na Cl..... 31 500 (1 + 0,0064 (t — 730)).
- En dehors de toutes les observations indiquées et qui sont loin de s’accorder, comme on peut le remarquer, il y a encore quelques déterminations en partie qualitatives et en partie numériques.
- Andrews (x) chauffe le sel dans un creuset de platine, mesure sa résistance à une température déterminée puis laisse refroidir le tout ; à mesure que le refroidisssement a lieu il mesure la résistance toutes les 15 secondes sans déterminer la température. De cette manière il trouve que les chlorure, bromure et iodure de potassium perdent tout pouvoir conducteur presque immédiatement au-dessous de leur point de fusion, tandis que les carbonates de potasse et de soude, le chlorate de potasse, le sulfate de potasse conduisent encore longtemps après leur solidification. On ne peut rien conclure de ces expériences à cause de la polarisation et du pouvoir de refroidissement inconnu de l’appareil.
- Dans les mesures effectuées dans ce travail les plus grandes précautions sont prises afin de maintenir le sel à une température constante et facilement mesurable. Cette condition est satisfaite, quand on ne possède pas de grands appareils de chauffage, en utilisant le sel que sous de petits volumes. Pour cette raison, le sel est fondu dans une petite capsule de porcelaine, de 2,8 centimètres de hauteur et de 2,2 centimètres de diamètre. Cette capsule de porcelaine est fixée dans un bain de sable, chauffé uniformément et qui, après l’éloignement de la flamme, se refroidit très lentement. Dans le sel plongent de fortes plaques de platine, rectangulaires et de 2,25 centimètres de surface; elles sont platinées avant chaque expérience.
- Dans les recherches précédemment indiquées, les fils partant des électrodes s’élevaient librement dans l’air et occasionnaient une grande perte de chaleur du sel dans le voisinage des électrodes. 11 se formait ainsi une légère couche de sel soiide
- (*) Andrews, Proc. Edinb. Soc. t. 13, p. 275.
- qui troublait les résultats. Pour obvier à cet inconvénient dans l’appareil que j’emploie, un couvercle de porcelaine percé de quatre trous est fixé sur la capsule. A deux de ces trous sont fixées des vis communiquant d’un côté avec les électrodes et de l’autre avec les fils conducteurs extérieurs, qui sont alors roulés en spirale dans le bain de sable. Par les deux autres trous du couvercle passent les extrémités d’un élément thermo-électrique, qui est aussi relié avec des fils roulés en spirale dans le sable et communiquant avec un galvanomètre. Le sel est d’abord fondu, puis on place le couvercle avec, les électrodes et l’élément thermo-électrique. Après le refroidissement la capsule est placée le plus possible dans le milieu du bain de sable. Par cette disposition on ne peut apercevoir, il est vrai, si le sel est fondu ou solidifié, mais aussi on obtient de cette manière une température homogène et un refroidissement bien simultané du bain de sable. Le point de fusion de la substance est déterminé par une recherche particulière, le couvercle de la capsule étant enlevé; cette détermination n’est pas très exacte par suite du refroidissement qui s’exerce surtout à la surface. La résistance du sel est mesurée à l'aide de l’électrodynamomètre et avec des courant alternatifs.
- L’élément thermo-électrique employé est en général formé de fer et de palladium, et dans quelques cas de fer et de platine. La force électromotrice est déterminée à l’aide d’un galvanomètre de Wiedemann. Les températures fixes utilisées sont celles de l’eau bouillante et d’un bain de paraffine à 280° environ dont la température est mesurée par un thermomètre ordinaire à mercure. Pour les plus hautes températures j’emploie du chlorure de potassium fondant, sa température de fusion, déterminée par plusieurs observateurs dont les nombres concordent, étant de 7320.
- La conductibilité de la porcelaine n’est pas appréciable aux températures où l'on opère. Ainsi d’après les mesures de Poincarré, la conductibilité k ios de la porcelaine à 6oo° n’est que 0,226. On peut donc directement de la résistance trouvée déduire la conductibilité du sel étudié.
- Bien qu’un grand nombre de sels se fendillent par le refroidissement, il est surprenant de voir la concordance que l’on obtient dans divers expériences successives. L’exemple le plus frappant est fourni par l’iodure de cadmium, qui devient écailleux par le refroidissement ; on croirait que
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- par suite de la position différente des écailles dans différentes recherches la résistance trouvée devrait varier, tandis que l’accord entre les diverses déterminations est parfait.
- Dans les tableaux suivants, k désigne le pouvoir de conductibilité du sel, celui du mercure étant pris égal à l’unité. La température de fusion est celle qui est marquée d’une astérisque.
- Chlorure de cadmium Cd CI*
- t h I08 t k 108 t h !08 t k I0S
- 580 1470 530 980 470 43 410 16
- 570 > î9° 520 620 460 36 400 13
- 560 1320 510 33° 450 3° 390 10
- 550 1240 500 100 440 26 380 8 5
- 540 ! I56 490 75 430 22 370 7
- 538* I 140 480 55 420 19
- Des traces de conductibilité se montrent même jusque vers 200°. La conductibilité de ce sel à l’état solide croît très lentement avec la température jusqu’à 500° environ ; elle croît alors rapidement jusqu’au point de fusion, pour continuer une marche ascendante très lente après cette température. La plus grande élévation de conductibilité a donc lieu un peu au-dessous du point de fusion, en sorte que ce dernier est un point remarquable.
- Bromure de cadmium, Cd Bia
- t k 108 t h 108 t k IO8 t 1i !08
- 620 610 600 590 3°; 296 288 283 585* 580 570 280 235 120 560 550 540 50 25 '2,5 530 520 510 7 4 2,8
- La marche du phénomène est la même que pour le chlorure.
- Iodure de cadmium, Cd I2
- t k 108 t k IO8 t k iO8 t k 108
- 440 347° 400 2440 350 1850 300 55
- 430 3070 390 2JIO 340 1700 290 '5
- 420 2780 380 2175 330 '475 280 6
- v 410 2600 370 2050 320 730 270 2,5
- 404* 2490 360 1979 3>o 1 30
- Dans ce dernier cas il n’est pas possible de maintenir l'élément thermo-électrique, par suite de
- son attaque. Il faut alors placer l’élément dans le bain de sable, le plus près possible de la capsule de porcelaine.
- La marche du phénomène est la même que pour les deux autres sels de cadmium mais elle est plus caractéristique. Au commencement k croît lentement avec la température, puis ensuite rapidement jusqu’à 3400; à partir de cette température l’augmentation est moins forte et régulière jusqu’à une température supérieure au point de fusion, qui n’est donc pas ici un point remarquable. Des traces de conductibilité s’aperçoivent jusqu’à 2100.
- Chlorure de {inc, Zn Cl*
- t k 108 t k IO8 t k IO8 t k 108
- 300 1450 270 425 260 16 240 5
- 2Q0 900 262* 100 250 (O 230 2
- 280 550
- La marche du phénomène est ici toute différente. La conductibilité croît rapidement entre des températures 250° — 3000 comprenant le point de fusion, en sorte que dans cet intervalle elle augmente environ de 150 fois sa valeur.
- Bromure de zinc, Zn Brs
- t k IO8 t k IO8 t k 108 t k io8
- 460 1000 420 650 380 365 340 160
- 450 900 410 580 37° 3'5 330 125
- 440 920 400 5°4 360 250 320 59
- 430 735 390* 430 350 207
- Contrairement au chlorure de zinc la conductibilité augmente d’une manière con+inue et régulière jusqu’au-dessus du point de fusion. On ne peut apercevoir que de faibles traces de conducti-bilité au-dessous de 3200. Ces résultats auraient pu être attribués à la polarisation des électrodes, mais ils restaient les mêmes en se servant de courants alternatifs.
- Iodure de {inc, Zn I2
- t k IO8 t k io8 t k ,o8 t k 108
- 520 1660 480 1420 450* 1 140 420 500
- Sio 1570 470 '325 440 1050 410 300
- 500 1500 460 1 240 430 630 630 30
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- iq3
- La variation de h est analogue à celle du chlorure de zinc. La conductibilité ne commence qu’un peu au-dessous du point de fusion, puis augmente très rapidement surtout à cette dernière température, pour ne croître ensuite que lentement quand le sel est fondu.
- Chlorure de plomb, Pb Cl2
- k 10® t k 10® t k 10® t h 10®
- 53° _50000 470 4000 410 160 350 >7
- 520* 22500 460 3000 400 75 320 10
- 51° 17000 450 1750 39° 4* 290 5,5
- 500 ! I40u 440 I 170 380 34 250 2,5
- 400 6800 430 750 370 25 200 0,8
- 480 53°° 420 400
- La conductibilité croît d'abord lentement, puis ensuite un peu plus vite, pour croître très rapidement au voisinage du point de fusion.
- lodure de plomb, Pb I2
- t h 10® t h 10® t Il 10® t h 10®
- 400 4600 370 3600 340 2100 310 450
- 390 4400 3ùo 3000 330 1430 300 120
- 385* 4200 350 2500 320 IOOO 290 6
- 380 4000
- La conductibilité varie d’une manière continue, d’abord très vite, puis moins rapidement, sans que le point de fusion soit un point caractéristique.
- Azotate de potasse, K Az O3
- t k 10® t k 10® t k 10® t h 10®
- 580 370 360 35° 340 8120 77 30 7400 7030 . 6700 336* 33° 3>o 310 300 6500 6000 5800 4900 47ô° 290 280 270 260 4000 3550 3500 7300 250 240 230 220 2500 235 21 3
- La conductibilité croît excessivement vite jusqu’à 2700; ensuite elle s’élève plus régulièrement jusqu’au point de fusion, qui n’est donc pas un point remarquable. Les nombres relatifs aux températures où le sel est solide ne sont pas très concordants, parce que le sel se fendille par le refroidissement, comme dans le cas du chlorure de (
- plomb. Les valeurs indiquées sont des valeurs moyennes.
- Chlorure de cuivre, Cus Cl3
- t k 10® t k 10® t k 10® t k 10®
- 490 3723 4OO 1950 300 1420 230 210
- 480 3225 380 1923 290 1000 220 •53
- 470 2675 37° IÇIO 280 700 210 102
- 460 2120 360 1890 270 525 200 71
- 450 i960 35° 1870 260 410 180 30
- 440* i960 330 1770 230 3’-5 160 l6
- 420 i960 320 !700 240 250 140 9
- La conductibilité croît, mais non pas d’une manière excessive, jusqu’aux environs de 3200, puis elle reste presque constante jusqu’au point de fusion. Le sel étant liquéfié la conductibilité croît de nouveau, mais toujours lentement.
- Chlorure d’étain, Sn Cl*
- t k 1 os t k IOs t h 10® t k 10®
- 3So 10320 290 9320 230 3950 180 35.
- 340 10270 280 8930 220 1825 170 22,3
- 330 IOI5O 270 8370 210 625 160 12,3
- 320 IOOOO 260 7000 200 360 150 7,5
- 3>° 9820 230* 6650 190 60 IzJO 6
- 300 9600 240 5500
- Les nombres de ce dernier tableau sont relatifs au sel anhydre. La conductibilité progresse lentement jusqu’à 2200 environ, puis elle s’élève très rapidement sans que le point de fusion paraisse exercer une action quelconque.
- Chlorure d'antimoine, Sb Cl3
- t h io® t k 10® ' t h 10® t k IO®
- 210 11,28 180 10,26 150 9, '6 8,78 120 8,09
- 2C0 o,73 170 10,05 140 I IO 7,82
- I90 10,58 160 9,5' 130 8,42 IOO 7,35
- Ce sel conduit extraordinairement mal quoique étant liquide; sa conductibilité varie très lentement avec la température. Elle a une valeur tout à fait inappréciable même un peu au-dessus du point de fusion.
- En comparant toutes les observations précédentes, on voit que dans un petit nombre de cas seulement, il y a une variation importante dans la grandeur ou dans la marche de la conductibilité vers la température de fusion. Pour d’autres sels il y a une variation rapide de k au-dessous du
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- point de fusion, l’intervalle de ces températures étant différents pour chacun des sels. 11 y a enfin un troisième groupe, pour lequel on ne peut remarquer une variation très rapide de la conductibilité.
- On saisit bien mieux toutes ces relations en
- calculant la quantité j X et construisant la h dt
- courbe ayant t pour abscisse et la quantité précédente pour ordonnée. Comme on ne peut avoir exactement cette valeur on se contente de la valeur approchée obtenue en soustrayant deux valeurs consécutives de h et divisant cette différence par le produit du nombre de degrés de l’intervalle de température et de la plus petite des deux valeurs de h. On obtient ainsi des courbes très caractéristiques. Pour 8 des sels étudiés, ces courbes présentent toutes une courbure plus ou moins importante ; elles s’élèvent très rapidement à partir d’une température déterminée puis s’abaissent ensuite avec assez de rapidité pour s’étendre enfin vers l’infini en une courbure peu prononcée. Ces courbes présentent donc un maximum très net à une température déterminée; pour quelques courbes même, en dehors de ce maximum principal il y a encore un autre maximum moins accentué.
- Ces maxima ont lieu aux températures suivantes :
- Cd Cl2 à 520", Cd Br* à 1572', Cd I3 à 320", Pb Cl3 à 420", et un petit maximum à 500*.
- Zn I2 à 450% Zn Cl2 à 270', K Az O3 à 245*,
- et enfin
- Sn Cl2
- qui a son maximum entre 200 et 220°.
- Les points de fusion observés sont :
- Cd Cl2 à 538% Cd Br2 à 585”, Cd l2 à 404”, Pb Cl2 à 320",
- Zn I2 à 450", Zn Cl2 à 262", K Az O3 à 336”, Sn Cl2 à 250".
- De même pour les sels haloïdesd’argent, Kohl-rausch a trouvé qu’il y avait un maximum à 420° pour le bromure, 5000 pour le chlorure et 1390° pour l’iodure, les points de fusion de ces sels étant 420°, 487°, 5500.
- On voit qu’il n’y a que deux cas où le maximum a lieu un peu au-dessous du point de fusion du sel ; ce sont les cas des chlorures de zinc et d’ar-gçnt. On peut, mais ce n’est pas nécessaire, expliquer cette différence par des erreurs d’observation occasionnant de fausses déterminations soit du point de fusion soit de la courbe précédemment considérée
- Il y a deux cas où la température du maximum coïncide avec celle du point de fusion : pour l’iodure de zinc et le bromure d’argent. Dans les
- i cl k
- autres cas le maximum de r x a lieu au-des-
- k d t
- sus du point de fusion ; la différence de ces deux températures est pour le chlorure de cadmium de 180, pour le bromure de cadmium de 13’, pour le chlorure de plomb de 200, pour le chlorure d’étain de 30°, pour l’iodure de cadmiun de 84°, pour l’iodure d’argent de 411°. La différence relative à l’azotate de potasse est de 91 °, mais à cause des irrégularités qui ont été signalées pour ce sel, on ne peut avoir aucune confiance dans ce nombre.
- Il y a enfin un dernier groupe auquel appartiennent l’iodure de plomb, le bromure de zinc, les chlorures de cuivre C u2 C l2 et d’antimoine S b C l3, Ces sels montrent dans tout l’intervalle de température étudié une diminution constante de la \ d- h
- quantité - x-r-:. sans qu’il y ait un seul maximum h d t J
- de cette grandeur. La valeur de h ne varie donc vite en aucun moment.
- La théorie de la conductibilité électrolytique de Clausius, qui jusqu’ici n’a été appliquée qu'aux dissolutions, a évidemment la même valeur pour toute substance conduisant électrolytiquement. Une substance quelconque conduisant ainsi, que ce soit une dissolution ou un corps homogène, qu’elle soit solide ou liquide, doit être en partie dissociée ; elle doit conlenir une partie des ions à l’état de liberté même avant l’électrolyse. S’il n’en était pas ainsi, il est facile de comprendre que tant que la force électromotrice n’est pas suffisante il ne peut rien se produire, mais dès que cette force électromotrice peut décomposer la substance considérée il devrait y avoir immédiatement une forte décomposition. On sait que ce dernier fait n’a pas lieu ; c’est l’argument le plus puissant contre la théorie de Grotthus, et il s’applique également à toute espèce d’électrolyte.
- Donc, si dans tout électrolyte il doit exister une partie des ions à l’état de liberté, si d’un autre côté, d’après l’observation, il est prouvé que les sels conduisent le courant à l’état liquide ou solide, on peut conclure que dans ces sels purs, qu’ils soient liquides ou solides, il doit exister des ions à l’état de liberté.
- Que les sels à l’état solide conduisent à la manière des électrolytes, ceci résulte du courant de
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- polarisation qui a toujours lieu, de l’électrolyse que l’on aperçoit souvent directement, et enfin de la diminution de la résistance par un accroissement de température. 11 n’y a aucune observation qui soit à l’abri de toute critique sur un sel ne conduisant pas électrolytiquement.
- La présence d’ions en liberté dans les dissolutions est d’une compréhension difficile, quoique d’après les considérations d’Arrhenius la presque totalité de la substance serait dissociée. Cette difficulté est encore augmentée en apparence quand il faut admettre que, même pour les sels non dissous, quand ils sont fondus ou solides, il y a des atomes en liberté, c’est-à-dire que dans le sel de cuisine ordinaire il y a des atomes libres de chlore et de sodium. Mais après un examen attentif, tous ces faits ne restent plus invraisemblables. En premier lieu on sait que d’après la théorie cinétique des corps il y a une destruction continuelle des molécules composées. Comme les vitesses peuvent avoir toutes les grandeurs possibles, il doit y avoir des chocs d’une force suffisante pour détruire la dépendance des ions d’un aggrégat de molécules. 11 est naturel que cette dissociation doit aller en croissant avec la température. Ce qui rend encore plus plausible cette considération est le fait suivant : en chauffant quelques sels, notamment les iodures, il se produit la même dissociation qui se manifeste soit par la coloration du sel, soit par les vapeurs qui s’élèvent au dessus du sel. Très souvent cette dissociation est sensible bien au-dessous du point de fusion, quand, par consé-quant le sel est à l’état solide.
- Il faut évidemment admettre que cette dissociation, dont nous démontrons l’existence afin d’expliquer l’électrolyse, est d’une nature différente de la dissociation que montrent la plupart des substances composées à une température suffisamment haute; autrement il sc poserait la question qu’on ne pourrait résoudre sans de nouvelles hypothèses, de la cause pour laquelle le sodium d une dissolution de sel marin ne décomposerait pas 1 eau. Cependant on ne voit pas sous quel rapport peuvent différer ces deux sortes de dissociation. 11 vaut donc bien mieux supposer que ces deux dissociations peuvent être considérées de la même façon. 11 s’ensuit qu’une substance qui se trouve dans un état de dissociation indépendant de l’état d’aggrégation des molécules ou dans l’état
- de dissociation thermique ordinaire doit être une substance conductrice.
- L’étude de la conductibilité électrolytique est donc un moyen d’étude de la dissociation. Comme maintenant la dissociation des sels commence même quand ils sont à l’état solides et se développe avec la température, il s’ensuit que l’état liquide n’est pas nécessaire pour la conductibilité électrolytique, la mobilité des molécules étant suffisamment expliquée même dans le cas des sels solides par la théorie cinétique des corps.
- De plus, puisque la conductibilité dépend du nombre de molécules dissociées, on ne doit pas s’attendre en général à une augmentation subite de cette conductibilité au point de fusion. Toute cause détruisant l’équilibre moléculaire a. beaucoup plus d’effet pour déterminer une variation rapide de la conductibilité; dans beaucoup de cas cet effet a lieu, comme nous l’avons vu, non pas au point de fusion, mais au-dessous de cette température.
- Un apport de chaleur à un aggrégat de molécules augmente la force vive de ces molécules, et de cette augmentation résulte une plus grande amplitude d’oscillation. 11 s’ensuit la possibilité pour une molécule de passer d’un système moléculaire à un autre système voisin, c’est-à-dire la possibilité de l’état liquide. Une autre conséquence de l’augmentation de force vive est en même temps une élévation de la puissance des chocs, c’est-à-dire la possibilité d'une destruction de la molécule.
- Ces deux effets, la liquéfaction et la destruction ’ des molécules, ne dépendent en aucune façon de la vitesse des molécules. La destruction moléculaire arrive surtout quand la puissance des chocs peut vaincre les forces moléculaires intérieures qui maintiennent réunis les divers atomes; la liquéfaction a surtout lieu si la puissance des chocs peut vaincre les forces existant entre les diverses molécules. 11 est évident que ces deux sortes de force peuvent ne pas être détruites en même temps. Si d’après cela la conductibilité dépend seulement du nombre de molécules dissociées, il n’est pas du tout nécessaire qu’elle augmente très rapidement au point de fusion. 11 peut aussi bien se présenter le cas d’une rapide augmentation au-dessous ou au- dessus du point de fusion. La température pour
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- 546 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- laquelle a lieu le maximum de la grandeur j x
- est, d’après ce qui précède, celle où la force vive des molécules a une. valeur telle que le choc de deux molécules peut vaincre l’attraction deS atomes de ces molécules. Si cette température coïncide avec celle du point de fusion, on peut dire que l’attraction des molécules entre elles est égale à celle des atomes entre eux, ce qui est invraisemblable, ou bien que les molécules sont ainsi disposées, que dans l'état solide elles ne peuvent avoir la possibilité d’éprouver des chocs fréquents.
- Lé second facteur de la conductibilité électroly-lique, la mobilité des ions, paraît jouer un rôle beaucoup plus difficile à expliquer. La mobilité est définie par la vitesse qu’ont les ions dans la direction du courant. Quand il s’agit des liquides, on admet qu’il n’y a pas de molécule ou de partie de molécule qui soit liée à un groupe moléculaire quelconque, que chaque molécule peut aller librement d’un groupe à un autre. Le transport de l’électricité par couches s'explique alors facilement. S’il s’agit des corps solides, chaque molécule peut aller librement d’un groupe à un autre. Le transport de l’électricité par couches s’explique alors facilement. S’il s’agit des corps solides, chaque molécule, d’après les idées de Clausius, oscille autour de sa position d’équilibre sans pouvoir se transporter dans un groupe voisin. Si pourtant l’électrolyse des corps solides peut être effectuée, on sera obligé, d’après tout ce qui précède, de donner une extension à l’hypothèse de Clausius et d’admettre qu’une molécule n’est pas assujettie à osciller seulement autour de sa position d’équilibre, mais qu’elle peut aussi se transporter dans un autre groupe moléculaire. Cette vue est confirmée par les expériences de Warburg sur l’électrolyse du verre.
- La recherche de la conductibilité ne donne une mesure que du produit de deux grandeurs : le nombre des molécules dissociées et la vitesse de celles-ci. On peut, d’après Ostwald et Planck (*), calculer théoriquement le nombre des molécules dissociées d'après les formules de l’équilibre thermodynamique; on pourrait donc trouver ensuite leur vitesse. Il faut pourtant remarquer que le calcul supposerait connus dans un composé binaire tel que le chlorure de sodium, les différents états d’agrégation des molécules Na Cl et des
- (*) Planck, Wiecl. Ann., t. 34, p. 139.
- atomes Na et Cl,, car on ne peut admettre qu’il n’y ait dans ce composé que des molécules simples Na Cl. On ne peut donc encore rien résoudre dans l’état actuel où nous sommes.
- A. C.
- BIBLIOGRAPHIE
- Dorure, argenture, cuivrage, nickel âge, galvanoplastie. Manuel pratique, par Donato Tommasi, 1 vol. de 200 pages, chez B. Tignol, Paris.
- L’ouvrage que M. Tommasi publie aujourd’hui dans la Bibliothèque des actualités industrielles est un manuel pratique, un formulaire qui était utile à faire et dans lequel praticiens et amateurs trouveront tous les renseignements nécessaires aux diverses manipulations d’électrodéposition de métaux. Ce livre, de plus de 200 pages, renferme les procédés électrochimiques de dorure, d’argenture, de platinage, cuivrage, laitonisage, bronzage, nickelage, cobaltisage, antimoniage, zingage, aciérage, plombage et étamage; tous ces procédés sont employés dans les ateliers, et l’auteur a éliminé autant que possible tous ceux qui n’avaient pas reçu la consécration de la pratique. Un chapitre concernant la galvanoplastie des divers métaux constitue la seconde partie de l’ouvrage.
- Ce qui nous a paru commode dans ce petit livre, ce sont les indications précises des dosages des matières nécessaires à la confection des bains, et aussi le plus souvent celles non moins précieuses de la densité à donner au courant pour obtenir un bon dépôt. Un appendice termine ce manuel : il contient les définitions élémentaires des unités de mesure employées en électricité, les équivalents électrochimiques et les constantes thermiques des principaux composés utilisés en électrochimie des métaux.
- Plus de cinquante gravures originales accompagnent le texte et le rendent plus explicite. En somme le Manuel pratique du D1' Tommasi se recommande par sa simplicité et son caractère de livre professionnel.
- A. R.
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- FAITS DIVERS
- Dans la séance de l’Académie des sciences du 1" septembre, M. Bertrand a donné lecture d’un mémoire rédigé par M. Bourgeot, professeur à l’Université catholique de Lille, qui a procédé à une enquête sur le cyclone dont Saint-Claude a été frappé le 19 août dernier.
- Il résulte de cet intéressant travail, sur lequel nous revient drons, que la catastrophe a été occasionnée par un météore d’origine électrique. Une multitude de circonstances ont mis ce fait en évidence, et aucun doute 11’est raisonnablement permis. Un détail bien curieux a été constaté, c’est l’absence de grêle dans toute l’étendue de la partie sinistrée du Jura. C’ést une circonstance que l’on observe également dans le rappoit présenté à l’Académie par M. Pouillet sur la trombe de Monville et Malaunay, qui éclata le 15 juillet 1845.
- Dans les lettres des habitants de ces deux villes, on rencontre de plus une multitude de circonstances analogues à celles que M. Bourgeot a relevées. Il en est de même dans la trombe qui éclata à 'Châtenay le 18 juin 1839 et fut décrite par le célèbre électricien Peltier, avec cette différence cependant, que l’on vit deux orages agir l’un sur l’autre, et que l’on constata la présence de la trombe sous la forme d’un cône, dont la pointe inférieure était rouge-feu. Il serait à désirer qu’un émule de M. Bourgeot étudiât la trombe de Dreux, qui a éclaté le 18 août, et qui dépend évidemment du système d’orages dont Saint-Claude a été frappé.
- Dans la ville de New-Castle, en Pensylvanie, on 11’a employé que quatre journées de travail pour poser les rails d’une ligne électrique longue de 2 400 mètres. VElcctrical Engineer, qui rapporte le fait, ajoute avec un accent de triomphe : « On n’a jamais relaté une opération aussi rapide ».
- Voilà qui est parfait, assurément, mais à condition que la solidité de l’exécution n’ait point eu à en souffrir.
- VElectrical Engineer nous apprend qu’un riche Américain, M. Rockfeller, de New-York, vient de dépenser 750000 francs dans son parc d’Hudson, pour l’éclairer pendant la nuit à l’aide de lampes à incandescence pittoresquement semées dans le feuillage des arbres. L’effet est des plus gracieux, suivant ce que l’on nous rapporte. Nous le croyons sans peine.
- La municipalité de Southend, station l alnéaire située près de l’embouchure de la Tamise, vient d’établir une jetée en fer longue de plus d’un kilomètre, et remplaçant une vieille cons-
- truction en bois indigne d’une localité devenu réellement fashio-, nable. Il était impossible de ne pas mettre cette installation au niveau des derniers progrès, en y établissant un chemin de fer électrique. Comme la voie n’a que 1 200 mètres de longueur, qui sont parcourus en 3 ou 4 minutes, une seule voie et une seule voiture suffisent pour le service, avec une seule dynamo donnant un courant de 150 ampères avec une pression de 200 volts.
- 'Lorsque la saison sera terminée, la ligne ne marchera plus pour le public. Mais le constructeur; M. Crompton, a l’intention de la faire servir à des expériences sur le rendement électrique à différentes vitesses.
- L’exposition qu’Edison avait envoyée au Champ-de-Mars, augmentée de quelques appareils nouveaux, a été mise pendant quelques mois sous les yeux du public de New-York, à Lcnnox Lyceum, comme nous l’avions rapporté. Actuellement cette collection constitue la principale partie d’une Exposition qui vient d’être ouverte à Minneapolis le 27 août, et qui durera jusqu’au 4 octobre. Il est probable que ce ne sera pas sa dernière pérégrination.
- Ces expositions ambulatoires sont certainement le moyen le plus efficace pour propager les méthodes et les principes de l’électricité.
- On nous écrit de Chicago qu’un électricien de cette ville construit une machine à nettoyer les carreaux. Le système se compose d’un véhicule dans lequel on transporte des accumulateurs et d’un moteur qui met en mouvement une brosse circulaire placée à l’extrémité d’une longue tige flexible. Armé de cet instrument, l’opérateur procède au nettoyage avec une rapidité considérable.
- Le projet de l’inventeur n’est pas de vendre sa machine, mais de l’exploiter directement, en passant des marchés avec les maisons gigantesques et les grands hôtels, si communs à Chicago.
- Au cours de l’orage violent qui a passé sur Paris dans la soirée du 28 août, la foudre est tombée sur l’église Saint-Laurent, au moment où l’horloge sonnait sept heures. La sonnerie s’est arrêtée au troisième coup.
- Le fluide électrique a complètement blanchi un des murs de la tour.
- Le procédé de préparation des alliages de sodium P.ogers rappelle le procédé Cowles pour l’aluminium.
- Dans un creuset de plombagine, ou même de silice, on place du ..hlorure de sodium préalablement desséché; on le porte au rouge blanc, puis on lance le courant, le creuset servant d’anode, et la cathode étant formée de 6 barres d’étain ou de plomb.
- On ret:re ainsi 61 0/0 du sodium contenu dans le creuset
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- et le rendement est de 2 à 3 kilogrammes par cheval et par 24 heures.
- On peut sans inconvénient employer des creusets en terre ou en silice, le sodium naissant ayant plus d’affinité pour le métal que pour la matière du creuset.
- Le premier tramway électrique de Suède vient d’être inauguré. Il est destiné au transport des produits des usines me tallurgiques de Boxholm.
- La force motrice est fournie par une turbine de 50 chevaux commandant deux dynamos Wenstrom, dont le courant est conduit au moteur par une canalisation aérienne.
- La méthode de formation des plaques d’accumulateurs préconisée par M. Epstein aurait l’avantage de réduire la durée du traitement, sans toutefois compromettre la solidité des plaques.
- Des lames de plomb sont immergées dans une cuve remplie d’eau acidulée d’acide nitrique au centième; on maintient le bain à l’ébullition jusqu’à ce que les plaques soient recouvertes d’une couche gris-sombre, puis on les retire et on les fait sécher à l’air.
- Elles présentent alors une teinte gris-jaune due à un composé plombeux très adhérent, insoluble dans l’eau acidulée et n’absorbant pas les gaz.
- Cette première opération effectuée, il reste à former les électrodes positives et les électrodes négatives. On plonge dans l’eau acidulée sulfurique, comme à l’ordinaire, deux groupes de plaques reliées respectivement aux bornes positive et négative de la dynamo, et l’on fait passer le courant jusqu’à ce qu’il se produise un dégagement de gaz autour des électrodes.
- L’hydrogène se dégage des positives et réduit la couche rouge des négatives en plomb poreux; un abondant dégagement d’hydrogène autour des négatives annonce la fin de l’opération, et la couleur des positives doit être passée du rouge-brun au gris-bleu. Les plaques sont alors formées et prêtes à servir.
- Il suffirait de quelques heures pour former un double groupe de plaques, et il ne serait pas nécessaire de renverser plusieurs fois le sens du courant, comme dans la méthode ordinaire.
- Une nouvelle pompe à vide vient d’être essayée dans une fabrique de lampes à incandescence de Boston. Elle présente une certaine analogie de principe avec la machine pneumatique de Deleuil, mais avec cette différence qu’elle comprend trois corps de pompe de large section. Les joints ont été disposés de façon que la pression atmosphérique s’oppose d’elle-même à la formation de fissures qui permettraient la rentrée de l’aif; et le vide, aussi parfait qu’avec une pompe à mercure, peut être conservé très longtemps.
- L’extraction de l’air de l’ampoule, une des dernières phases de la fabrication proprement dite, s’obtient ordinairement avec une pompe à mercure : on peut traiter simultanément plusieurs centaines de lampes, mais l’opération demande au moins une heure. Dans les essais de la nouvelle pompe, après 23 secondes de marche le vide avait été poussé assez loin pour que l’on ait pu lancer le courant dans les filaments
- Les premières expériences pour introduire des drogues dans le corps par l’action mécanique du courant ont été faites à Alger il y a cinq ou six ans, par le docteur Brondel^ qui y est mort depuis. Elles ont été répétées à Paris, devant l’auteur, par le docteur Bardit, chef du laboratoire de physique médicale à l’hôpital Cochin, dans le service du docteur Dujardin-Beaumetz. II a été question, à la fin de l’année dernière, dans The Lancet, d’expériences ayant le même objet.
- A Paris, les résultats ont été considérés comme négatifs; il n’en a pas été de même de l’autre côté du détroit. Nous ne pouvons nous prononcer en ce moment sur ces diflérences d'appréciation. Mais nous signalerons le fait pour montrer que la priorité de ce genre d’expériences n'appartient point à M. Edison, comme on l’a supposé,
- Dans son numéro du 15 août, VElectrician nous apprend qu’on a fait à l’Université Cornell des expériences sur la culture forcée par l’électricité. Les lampes électriques sont allumées pendant toute la nuit, et les arcs sont renfermés dans des globes en verre, précaution nécessaire pour empêcher les feuilles de recevoir un coup de soleil. Les résultats sur le développement du feuillage ont été surprenants. Mais les fruits sont loin d’êtie remarquables. Les résultats les plus curieux sont ceux qu’on a obtenus sur les pois. Les gousses se développent avec une vitesse fantastique, mais elles sont presque absolument vides.
- Un Alsacien, M. Werchert, de Bischofsheim, a fait de très intéressantes observations sur le rôle que la nature des feuilles joue dans la décharge électrique. Si l’on place des branches de hêtre sur le plateau d’une mach'ne électrique, on obtient une tension moitié moindre de celle que l’on aurait si on les remplaçait par des branches de chêne. Cette différence est attribuée par l’auteur à ce que le pouvoir des pointes s’exerce à cause du duvet dont les feuilles du hêtre sont couvertes, tandis que celles du chêne sont lisses.
- N’est-ce point à cette circonstance qu’il faut attribuer la fréquence des coups de foudre constatés sur les chênes? Ne doit-on pas en conclure qu’on risque moins de danger d’être frappé sous un hêtre en temps d’orage? N’est-ce point encore à la suite d’observations analogues que les anciens avaient consacré le chêne au Dieu du tonnerre?
- On nous assure qu’une des grandes sociétés de laiterie
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- qui centralisent à Mantes le lait des pays environnants emploierait l’électricité à sa stérilisation. Le lait, paraît-il, traverse des tubes entre lesquels se produisent des décharges. On arrive ainsi, tout comme avec la chaleur, à retarder l’altération du lait pendant son transport et sa vente. Nous espérons avoir bientôt des renseignements précis sur cette nouvelle application de l’électricité.
- Le prix Giffard, fondé par la Société d’encouragement, avec les 50000 francs que le célèbre ingénieur a légués à la Société, est de 6000 francs cette année. Il a été accordé à M. Ferdinand Carré pour ses inventions relatives à la production artificielle du froid, et sa fabrication de charbons à lumière. En même temps le comité des arts économiques a décidé que l’on accorderait une médaille d’Ampère à M. Gramme, pour les progrès qu’il a réalisés dans la construction des dynamos.
- Les lampes à incandescence sont devenues des appareils si faciles à manier qn’on commence à les employer dans la médecine opératoire comme un moyen commode pour se procurer une source de température, que l’on peut régler à volonté. Un collaborateur du Medical Record nous apprend qu’il s’en est servi avec succès pour combattre une névralgie faciale, en appliquant une lampe contre sa figure. Il conseille également de s’en servir pour empêcher un cataplasme de graine de lin de se refroidir.
- Il 'est question d’utiliser le Missouri au voisinage de Helena (dans l’Etat de Montana) et de créer une force motrice hydraulique de 20000 chevaux, qui seraient ensuite transportés et distribués par l’électricité.
- Éclairage Électrique
- Les propriétaires des mines de fer du district du lac Supérieur ont formé à Iron-Wood une compagnie d’éclairage souterrain, qui aura une grande importance. En effet, la station centrale aura 600 lampes alimentées par des dynamos du système Thomson-Houston, produisant des courants alternatifs avec une pression de iooo volts. La station possède déjà trois machines, la plus grosse faisant le service de 1300 lampes, et les deux autres chacune de 650.
- Dans les circonstances présentes, il n’est point superflu de donner quelques détails sur les précautions que les ingénieurs ont prises pour assurer à leurs ouvriers les bienfaits d’un éclairage énergique. Quoique le grisou ne soit point à redouter, l’avantage d’y voir plus clair qu’avec la chandelle est considéré comme suffisant pour légitimer les plus grands sacrifices^ Que serait-ce, si au lieu d’avoir à redouter l’incen-
- die des boiseries, on était en présence du grisou, comme dans les nuits de nos bassins houillers?
- Les lampes sont réparties dans 45 puits différents. On conduit l’électricité à l’entrée de chaque puits par deux fils placés sur des poteaux, mais la descente à des profondeurs variant de 150 à 300 mèties offre de très grandes difficultés à cause des accidents auxquels les fils sont exposés. Pour les garantir contre la chute des matériaux se détachant des parois, ou du minerai tombant de la benne, on les sôrre avec des fils de fer entre deux grosses poutrelles portant chacune une rainure. Les fils sont logés dans l’espace vide laissé entre ces deux rainures appliquées l’une sur l’autre. Comme les puits sont humides, que l’eau tombe quelquefois en cascades, les bois sont goudronnés jusqu’au cœur.
- Les lampes sont disposées le long des galeries en deux circuits différents, de sorte que l’un peut être coupé sans que les ouvriers soient plongés dans l’obscurité. En outre, elles sont protégées contre la chute des plafonds par des abris en planches, contre les accidents électriques par des coupe-circuits, et contre la maladresse des ouvriers par un treillis en fils d’acier dont les mailles ont 6 centimètres, et qui par conséquent ne diminue pas la quantité de lumière fournie par chaque foyer, qui est de 16 bougies.
- Près de l’accrochage on a établi quelquefois des chambres où l’pn bocarde ’.e minerai. Ces chambres sont parfaitement éclairées, et le travail s’y exécute dans des conditions aussi bonnes que si l’on était en haut du puits.
- Les mines d’Iron-Wood ne sont pas les seules de la chaîne du lac Gazetic qui soient éclairées à l’électricité. Celles de Bessemer seront bientôt dans le même cas. En effet, on vient de signer dans cette ville, située à 12 kilomètres seulement d’Iron-Wood, un contrat de 2000 lampes pour éclairer trois exploitations ainsi que la ville elle-même.
- Ajoutons que la physionomie des mines change successivement à cause de l’épuisement des filons exploités, et de l’ouverture de nouveaux filons. Les lampes et les fils sont donc toujours installés à titre provisoire, et de manière à ce que le système d’éclairage puisse être incessamment remanié.
- Le nombre des niveaux est considérable. Quelques mines en possèdent jusqu’à ç ou 6, communiquant soit par des échelles, soit par des escaliers. II n’est point sans doute nécessaire d’insister sur les avantages qu’il y a à voir clair dans un pareil dédale, où l’on n’avait autrefois pour se guider que la lueur d’une chandelle fixée au chapeau. Aussi la distance des lampes est-elle en général de 15 mètres seulement.
- Il reste encore un grand progrès à accomplir, celui d’employer la force motrice de l’électricité aux transports et aux travaux souterrains.
- Un inspecteur des rues de Saint-Louis, aux Êtats^Ünis, a adopté une nouvelle méthode d’indication des noms des rues qui permet de les reconnaître même par les nuits les plus noires. Ces noms sont peints sur les globes transparents des
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- lampes à arc, qui les projettent sur le sol sous forme d’ombre. Les lettres sont assez grandes pour se lire à plus de 15 mètres de distance, car elles ont plus de 1 mètre 50 de hauteur. C’est un exemple bon à suivre dans toutes les villes éclairées à l’arc voltaïque.
- On nous apprend que la Compagnie Popp vient de signer un marché avec la ville de Boulogne pour l'établissement d’une usine de son système, consacrée à l’éclairage électrique des rues et des maisons particulières. La Compagnie établira une chambre de froid destinée à l’entrepôt du poisson, et pouvant en contenir jusqu’à 150000 kilogrammes.
- Télégraphie et Téléphonie
- Un des premiers pionniers de la télégraphie électrique vient de mourir à Cleveland (Ohio). Originaire d’une petite ville de l’État de New-York, M. Jephta H. Wade s’adonna à cette nouvelle industrie aussitôt que le premier message fut envoyé de Washington à Baltimore.
- il étudia l’électricité à Detroit, et diriger la construction de la ligne centrale du Michigan, à travers les forêts épaisses qui couvraient alors toute l’étendue du pays.
- Il resta quelque temps à Jackson, comme directeur du bureau télégraphique, puis il construisit pour son compte personnel un réseau de lignes qui portaient son nom, et sillonnaient dans toutes les directions les Etats d’Ohio et de l’Illinois. M. Wade inventa alors un isolement qui était bien supérieur à tous ceux dont se servaient les télégraphistes américains.
- La ligne de Cleveland à Chicago ayant cessé d’être exploitée à cause des pertes que subissait le courant, M. Wade l’acheta, employa son isolant à la remettre en état de servir et l’exploita fructueusement. Il étendit son réseau jusqu’à Saint-Louis, à travers le Mississipi, et donna ainsi une démonstration qui fut invoquée par M. Brett dans son projet de ligne sous-marine entre Douvres et Calais.
- Il survint une crise sur les valeurs télégraphiques dont M. Wade acheta un grand nombre à 5 0/0 et à 10 0/0 de la valeur nominale. C’est à lui qu’on doit la création du télégraphe du Pacifique. Il fut président de la Western Union avant 1867. Depuis lorsqu'il fonda une maison de banque, qu’il a dirigée jusqu’à sa mort. 11 laisse une fortune évaluée à 25 millions de francs.
- Le compte rendu de la séance du 7 août de la Chambre des communes nous apprend que le Bureau des pêcheries a eu l’année dernière un excédent de recettes s’élevant à la somme de 50000 francs. Ces fonds ont été employés au per- j fectionnement du système télégraphique des ports de pêche,
- 11 n’est pas possible de trouver un emploi plus favorable à l’extension de cette grande industrie maritime.
- II s’est naturellement trouvé à la Chambre des communes un avocat pour protester contre une mesure aussi sage, mais l’organe du gouvernement n’a pas eu de peine a réfuter les arguments.
- Pendant que l’on s’efforce dans toutes les villes de l’ancien continent, et même d’Amérique, de se débarrasser des poteaux télégraphiques, la ville de Melbourne vient de passer un contrat avec une société, qui les transformera en colonnes destinées à recevoir les affiches. Le procédé est peut être ingénieux.
- Les appareils télégraphiques ou téléphonique» sont toujours protégés contre les courants dangereux par un petit dispositif appelé parafoudre. L’adjonction de cet appareil est indispensable, tant pour assurer la protection des appareils contre des courants intenses, provenant d’un contact accidentel avec un fil d’éclairage par exemple, que pour protéger appareils et employés contre le choc de la foudre. Les modèles de parafoudre sont innombrables et la plupart reposent sur la fusion d’un fil mince dont la rupture coupe le circuit.
- M. Field a imaginé un parafoudre utilisant aussi la chaleur développée par le passage du courant, mais dont la disposition le différencie des appareils similaires.
- Le parafoudre Field se construit suivant trois modèles.
- 'Le premier est formé d’un tube capillaire en verre dont les extrémités sont munies d’un renflement; il a l’aspect d’un theimomètre à deux réservoirs. L’intérieur est rempli de mercure que deux fils soudés aux extrémités du tube mettent en communication avec la ligne. Quand un courant trop intense se manifeste, le mercure du tube capillaire se dilate et fait éclater l’appareil, le circuit est rompu.
- M. Field a combiné les deux autres modèles de telle sorte que le fonctionnement du parafoudre n’entraîne pas sa destruction. Dans ce but, le tube capillaire est muni d’un troisième réservoir latéral que le mercure ne remplit qu’à moitié, l’espace laissé vide étant suffisant pour permettre la dilatation du liquide.
- Mais le choc du mercure entraînant quelquefois néanmoins la rupture du réservoir, M. Field a imaginé de mettre dans ce troisième réservoir un ballon minuscule de caoutchouc rempli d’air pour former avertisseur.
- La station météorologique la plus élevée d’Angleterre, le Ben-News, va être réunie par un fil téléphonique avec le fort William, situé au bas de cette montagne, qui est, comme on le sait, la plus élevée du Royaume-Uni.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, 31,
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 3 t, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : D1' CORNELIUS HERZ
- XII» ANNÉE (TOME XXXVII) SAMEDI 13 SEPTEMBRE 1890
- No 37
- SOMMAIRE. — Sur la convection photo-électrique et sur d’autres phénomènes électriques dans l’air raréfié; A. Righi, — Les phonographes; Gustave Richard. — Le système Ferranti et les usines de Deptford; Ch. Haubtmann. — Des procédé* indirects dans les sciences physiques; C. Decharme. — Chronique et revue de la presse industrielle : Le développement et l’installation de l’électricité à Berlin, par Arthur Wilke — Revue des travaux récents en électricité : Détermination du pouvoir inducteur spécifique, par Wilhelm Donle. — Variétés : La première electrocufion, par W. de Fonvielle. — Correspondance : Lettre de M. G. L’Hoest. — Faits divers.
- SUR LA CONVECTION PHOTO-ÉLECTRIQUE
- ET SUR D’AUTRES
- PHÉNOMÈNES ÉLECTRIQUES DANS l’AIR RARÉFIÉ
- INTRODUCTION
- I. Dans les dernières lignes d’une note précédente sur la convection électrique P) j’ai exprimé l’intention d’étudier comment se modifient les trajectoires parcourues par les particules électrisées, en raréfiant le gaz dans lequel le phénomène a lieu. Comme selon toute probabilité la convection photo-électrique, la dispersion produite par une pointe aiguë, et celle qui a lieu à la surface d’un corps chauffé au rouge sont des phénomènes dont le mécanisme est le même, je pouvais choisir entre ces phénomènes celui qui se prêtait le mieux à ma nouvelle recherche. J’ai donné la. préférence au phénomène photo-électrique. Le présent mémoire pourrait donc être considéré comme faisant suite aux trois autres mémoires qué j’ai déjà publiés sur ce sujet (2).
- (*) Atli de l’Ac. R. dei l.incei, séance du 2 mars 1890.
- (’) Voir La IMinière Electrique, t. XXVIII, p. 128; t, XXIX, p. 75; t. XXX, p. 72; t. XXXIII,. p. 307 et .345 et t. XXXV, p. 25 et 74.
- Pour plus de clarté je résumerai de nouveau quelques considérations très élémentaires faites autrefois sur le mouvement d’une particule électrisée (a), et je les appliquerai plus particulièrement au cas réalisé dans mes expériences.
- Soit un cylindre conducteur infini C (fig. i) et un plan infini conducteur P, maintenu au potentiel zéro. Les lignes de force de ce système seront contenues évidemment dans des plans perpendiculaires à l’axe du cylindre. Dans l’un quelconque de ces plans, le plan de figure par exemple, ces lignes sont des arcs de cercle-ayant leur centre sur la trace P du plan conducteur, et passant par le point A de la perpendiculaire O B, tel que A B = \!d2 — R2, d étant la distance O B de l’axe du cylindre au plan, et R le rayon du cylindre.
- Soit M un point du cylindre et M N la ligne de force qui passe par ce point.
- Si une particule matérielle est placée, sans vitesse initiale, en M, elle emprunte une charge au cylindre, et elle en est repoussée. En faisant abstraction de toute résistance passive et de la gravité, la particule parcourra une trajectoire qui nous est inconnue, mais qui, par raison de symétrie, sera contenue dans le plan de la figure, et qui certaine-
- (D Le ombre elettriche. II, mémoire. Ac. R. de Bologne, IV série t. III p. eôi.
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- ment doit être comprise entre la ligne de force MN et la normale OM prolongée. Si par une cause quelconque la particule perd continuellement de sa vitesse, par exemple à cause de la résistance de l’air, sa trajectoire change en devenant moins éloignée de la ligne de force, et on peut produire des ombres électriques, etc. (*).
- Bien qu’on ne connaisse pas généralement la trajectoire parcourue par une particule électrisée, on peut se convaincre facilement que cette trajectoire ne change pas, si l'on change la masse m de la particule ou sa charge e, ou si l’on fait varier dans un même rapport le potentiel de tous les points du champ électrique (2). Les trajectoires des diverses particules abandonnées à elles-mêmes dans les divers points d’un conducteur chargé forment donc un système de lignes fixes pour chaque système de lignes de force.
- La masse et la charge d’une particuleet la valeur du potentiel dans chaque point du champ n’influent que sur la vitesse avec laquelle elle parcourt sa trajectoire. La vitesse v de la particule, partie sans la vitesse initiale d’un point où le potentiel est V0, lorsqu’elle arrive dans un point où le potentifel est V, sera donnée par l’équation
- ~ mv2 = e (V0 — V). On voit que, si les potentiels restent les mêmes, la vitesse varie en chaque
- point de la trajectoire en proportion de
- , et
- que si, la particule ayant toujours la masse m, on fait Varier dans un rapport h les potentiels et la charge e, la vitesse varie dans le même rapport.
- Ce dernier cas correspond à celui où l’on changerait le potentiel VG du cylindre C (fig. i), de la surface de laquelle nous supposons que part la particule ; en effet le potentiel dans un point quelconque du champ variera dans le même rapport, comme aussi la charge e que la particule prend au cylindre avant d’en être repoussée. En chargeant plus ou moins le cylindre, on ne change donc pas les trajectoires des particules ; on ne changera que la vitesse dans le même rapport.
- Tout cela se passera ainsi pour une particule
- Fig. 1
- V) Voir le II mémoire sur les ombres électriques, p. 388. O1) soient X, Y, Z, les composantes de la force électrique qui agit sur la particule pour chaque unité de charge. Les équations du mouvement seront :
- dix
- TT1
- d* y
- 1,1 dt* ~CY’
- *'1
- TT*
- = *Z,
- (Voir la note à la page 470 du U mémoire sur les ombres électriques).
- Si l’on pose f * é y/^, 6 étant une nouvelle variable, ces di X
- équations deviennent = X............., etc. L’élimination de 6
- entre ces équations donnera celles de la trajectoire; mais en éliminant 0, on ne fait pas seulement disparaître t, mais aussi m et e. Donc la trajectoire ne change pas avec m et e.
- Si le potentiel est changé partout dans le rapport k, les composantes de la force deviennent kX, A Y, A Z; en posant
- t = ô les équations du mouvement prennent encore
- d» X
- la forme = X.........., etc. L’élimination de 0 fait disparaître
- aussi A dans le résultat. Donc la trajectoire ne dépend pas non plus de la valeur de A.
- complètement libre. Mais s’il existe des causes qui diminuent la vitesse de la particule, sa trajectoire changera. Dans ce cas la simple variation du potentiel du cylindre pourra avoir pour conséquence un changement de trajectoire, comme on le verra dans la suite.
- Les expériences très nombreuses et variées sur la convection électrique que j’ai décrites autrefois montrent que dans les cas usuels il y a des causes de diminution continuelle de la vitesse telles que les particules suivent sensiblement les lignes de force. Parmi ces expériences, celles dans lesquelles on emploie les poudres de minium et le soufre (comme celles décrites dans les deux mémoires sur les ombres électriques et dans les trois mémoires sur les phénomènes électriques) sont les plus éloquentes. Je puis donc admettre que cette modalité de la convection électrique est à présent bien démontrée ; mais on doit encore étudier le cas où la perte de vitesse des particules n’a pas lieu, et il reste aussi à savoir quelle est la nature des particules.
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- 2. Dans mes publications précédentes j’ai laissé | voir que j’adhère à l’hypothèse que ce soient les molécules mêmes du gaz ambiant qui transportent l’électricité. Cette hypothèse a été formulée nettement dans mes mémoires sur les ombres électriques', mais des recherches postérieures d’autres physiciens, relatives au rôle que peuventavoir les particules arrachées des électrodes ou celles suspendues dans l'atmosphère peuvent faire adopter d’autres hypothèses.
- Pour mon compte je suis disposé à admettre, lorsqu’on en aura fourni les preuves, que, dans la convection électrique, les particules métalliques et les molécules gazeuses, peuvent jouer un rôle, de même qu’à la formation d’une étincelle concourent généralement les particules arrachées et les molécules du gaz.
- On verra plus loin par quelles raisons, outre celles exposées dans mon 3e mémoire sur les phénomènes électriques des radiations me semble justifiée (x), l’opinion que la convection photoélectrique soit due particulièrement aux molécules gazeuses.
- Nous chercherons donc à nous rendre compte du mécanisme de la convection photo-électrique, dans l’hypothèse que les particules en mouvement soient des particules arrachées des électrodes, ou dans l’hypothèse que ces particules soient les molécules du gaz.
- Si des particules métalliques sont arrachées du conducteur électrisé et repoussées par lui, il est évident que c’est la résistance de l’air dans lequel elles se meuvent qui les oblige à suivre les lignes de force. Cela posé, si l’air est raréfié graduellement, les trajectoires parcourues doivent différer de plus en plus des lignes de force, et, par conséquent, une particule qui part de M(fig. 1) doit rencontrer le plan P non plus en N mais dans un point de plus en plus éloigné de B.
- Les phénomènes produits par la cathode dans les tubes à gaz très raréfié, semblent même montrer que les trajectoires deviennent alors très peu différentes des normales à l’électrode.
- (*) Suivant les expériences de Nahrwold et d’autres, il paraît que dans la dispersion ordinaire l’électricité est transportée principalement par les particules suspendues dans l’atmosphère. Cela ne démontre pas que le transport par les molécules gazeuses soit impossible; par conséquent, on ne peut pas baser sur ces expériences une objection contre mon hypothèse!
- Si, au contraire, on suppose que l’électricité soit transportée par les molécules du gaz, il est moins facile d’expliquer comment ce transport a lieu suivant les lignes de force. Mais si l’on admet que les forces électriques produisent des vitesses , très grandes par rapport auxvitesses moléculaires, et si l'on met en ligne de compte les chocs réciproques, en vertu desquelles une molécule partie de M choque bientôt une deuxième molécule à laquelle elle communique une partie de sa charge et une partie de sa vitesse, après quoi les deux molécules en choquent bientôt d’autres, etc., on comprend qu’à partir d’une distance très petite du conducteur chaque molécule doit se mouvoir à peu près dans la direction de la force qui à chaque instant agit sur elle, et que, par conséquent, l’électricité doit être transportée sensiblement suivant les lignes de force.
- Si on raréfie l’air peu à peu, les chocs deviennent moins fréquents ; l’on comprend que le transport de l’électricité ne peut plus se faire suivant les lignes de force, mais il est difficile de définir ce qui aura lieu généralement. Cette difficulté, n’existe pas dans un cas limite, celui où le gaz étant très raréfié, le conducteur est si faiblement chargé que les vitesses dues aux forces électriques soient très petites par rapport aux vitesses ther- . miques ; dans ce cas les molécules continueront à , se mouvoir comme si ces forces n’existaient pas, et de l’électricité sera transportée dans tous les sens. Par exemple, dans le cas de la figure \, les molécules qui partent de M pourront arriver, non seulement en N, mais dans tout autre point du. plan P duquel M soit visible.
- Lorsque enfin, le gaz étant toujours extrême-: ment raréfié, le potentiel de C sera très élevé, les vitesses dues aux forces électriques deviendront comparables aux vitesses thermiques, ou même deviendront plus grandes ; chaque molécule réfléchie en M devra choquer le plan P dans un point plus éloigné de B que le point où elle choquerait le plan dans le cas où les forces électriques n’existeraient pas.
- Les premières des expériences décrites dans ce mémoire ont pour but de chercher de quelle manière se modifient les trajectoires parcourues dans, la convection photo-électrique, lorsque on diminue la pression de l’air ambiant. Dans ces expériences la convection a lieu à partir d’une génératrice M d’un cylindre C, et l’électricité est re-, cueillie par un électromètre communiquant sue*
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- cessivement avec des bandes linéaires du plan P, Les résultats obtenus sont exposés dans le chapitre II.
- Dans le cours de ces recherches j’ai eu occasion de noter certains phénomènes qui m’ont conduit à mesurer ce que j’appelle le coefficient de dispersion photo-électrique (voir chapitre III), et aussi à étudier avec quelle abondance l’électricité peut être transportée d’un conducteur à un autre dans l’air raréfié, en dehors de l’action des radiations. Les résultats de cette étude ont donné naissance aux chapitres III et IV.
- Le chapitre I qui suit, sert à faire connaître les appareils employés dans toutes ces recherches.
- CHAPITRE i
- Description des appareils
- 3. L’appareil principal employé consiste en un verre cylindrique dans lequel on a pratiqué deux ouvertures circulaires, l’une A dans le fond, l’autre B dans la paroi (voiries fig. 2 et 3, dont la première montre l’appareil vu de haut en bas, et l’autre le montre vu dans une direction horizontale). A ces ouvertures on a fixé avec un mastic (mélange de gomme laque et de térébenthine) des tubes métalliques ab, cd, terminés par de larges anneaux pour assurer l’adhérence au verre, et dans lesquels sont fixés, avec le même mastic, des tubes de verre G et D qui seront décrits ci-après.
- Un anneau de laiton E F est fixé à l’autre extrémité du tube, et sur la partie plane annulaire de cet anneau est appliqué un disque de quartz G G (8 centimètres de diamètre et 0,8 d’épaisseur), avec un mastic plus fusible que l’autre (mélange de cire et colophane). Pour empêcher toute rentrée d’air on a entouré les tubes a b et c d de deux boîtes en carton ee bb collées sur le verre et qu’on remplit de mercure; on n’a pas trouvé utile d’adapter un système analogue de fermeture à l’anneau E F et au quartz G.
- A l’intérieur du verre se trouvent deux conducteurs, le cylindre vertical H (ou quelquefois une lame de zinc), et la lame métallique plane et verticale 1 L.
- Le cylindre H a 1 centimètre de diamètre, et esj coupé profondément suivant une de ses génératrices. Dans cette entaille est placée une lame de
- zinc, de 1 millimètre à peu près d’épaisseur, qu’on peut facilement déplacer, et qui une fois en place complète le cylindre. Celui-ci étant verni, pendant que la bande de zinc est parfaitement nettoyée au début de chaque expérience, les radiations qui traversent le quartz et arrivent au cylindre ne produiront la convection photo-électrique que sur la bande de zinc.
- Le cylindre est porté par une tige de laiton fixée
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- dans un tube de verre M. Ce tube, dont une portion conique est travaillée à l’émeri, entre dans le tube Cet le ferme hermétiquement. On peut ainsi faire tourner le cylindre sur son axe, même lorsque l’appareil est presque vidé d’air, sans que l’on ait à craindre la rentrée. L’entonnoir par lequel se termine en haut le tube C, que l’on remplit de mercure, rend plus parfaite la fermeture. Sur l’entonnoir est fixé un cercle gradué horizontal (non représenté dans les figures) au moyen duquel on mesure, s’il le faut, la rotation qu’on donne au cylindre. Le zéro indique que la génératrice en zinc du cylindre est tournée du côté de la lame I L.
- Celle-ci qui est en laiton, est portée par un pro-
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- longement de l’anneau E F ; elle est éloignée de 1,5 centimètre de l’axe du cylindre H. Près des bords horizontaux de la lame 1 L on a pratiqué vingt petits trous, dix en haut et dix en bas, remplis avec de petits cylindres en ébonite, qui débordent à peine sur le plan de la lame du côté du cylindre.
- Chaque petit cylindre d’ébonite situé près du bord supérieur de la lame, correspond à un autre placé près du bord inférieur. Un fil mince de laiton est tendu de l’un à l’autre en passant par des trous très petits percés dans l’ébonite. On a donc dix fils de laiton verticaux à égale distance l’un de l’autre, et dont la distance de la lame n’est qu’une très petite fraction de millimètre, mais dont ils sont parfaitement isolés. Le premier /, occupe le lieu de la projection de l’axe
- communiquent avec la terre, j’ai eu recours à un commutateur; il se compose d’un bâton horizontal d’ébonite A B (fig. 4) sur lequel sont vissées dix poupées (dont une seulement C est représentée dans la figure), et auxquelles arrivent les fils de platine qui sortent du tube D. Une lame de cuivre EFGH, formée d’un arc EF et d’un manche H peut tourner à la main autour d’un axe G fixé sur C. Suivant la position qu’on donne au manche l’extrémité plonge dans le mercure contenu dans une rigole L communiquant avec le sol, ou dans une autre rigole I, pleine aussi de mercure, et communiquant avec l’électromètre.
- Si les dix arcs ont leurs extrémités E plongées dans L, les dix fils /,, /2.... /,0 communiquent avec le sol; si l’un des arcs a son extrémité F plongée
- D
- Fig. 4
- du cylindre H sur la lame 1 L; les neuf autres, fz, /3.... fln le suivent vers la gauche, à 0,5 centimètre l’un de l’autre. On peut pratiquement les considérer comme des portions linéaires de la lame, parallèles au cylindre, et isolées des portions restantes.
- Les extrémités des fils arrivent à l’extérieur de l’appareil au moyen du tube D, qui a une branche latérale N pour la communication de l’appareil avec la pompe à mercure. Ce tube, qui est fermé à son extrémité, porte en dessous dix appendices fermés auxquels on a' soudé autant de fils de platine g{, g%,.... gw Ces fils communiquent respectivement avec les fils /,, /2.... /,0 par des fils de cuivre couverts de gutta-percha. La surface extérieure des appendices est recouverte de gomme laque fondue, pour que les fils soient bien isolés, même lorsque l’air extérieur n’est pas sec.
- Comme il est nécessaire de mettre un à un les dix fils en communication avec l’électromètre, pendant que les neuf autres, ainsi que la lame 1 L,
- E
- Fig. 5
- dans 1, le fil correspondant communique avec l’électromètre. Un autre arc mobile, non représenté dans la figure jet qui communique avec la terre, peut à volonté plonger par son extrémité dansl. On l’emploie pour mettre l’électromètre au sol, et à en établir ainsi le zéro.
- 4. En outre de l’appareil qu’on vient de décrire, j’en ai construit d’autres pour des expériences différentes. L’un d’eux est aussi formé par un verre, fermé avec le disque de quartz et portant deux trous A et B (fig. 5). Au premier trou A on a fixé, comme dans l’appareil précédent, un tube de verre, dans lequel passe une tige terminée par un disque Z, ou par un conducteur d’une forme différente, ayant une branche latérale C pour la communication avec la pompe.
- L’ouverture B a pour but d’établir la communication avec un autre conducteur D, dont la forme varie suivant les conditions. Le conducteur D est porté par un anneau de fer, soutenu
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- à son tour par'trois ressorts de laiton ayant des petites roues aux extrémités. Avec un électro-aimant extérieur on peut aisément déplacer le conducteur D, et varier ainsi sa distance de Z. Cette disposition a été décrite autrefois (1).
- Enfin, pour certaines expériences faites sans les radiations, j’ai employé un appareil entièrement en verre et de la forme suivante (fig. 6). Deux tubes en verre F G et H sont soudés à un ballon de verre A B, dont le col, travaillé à l’éméri, est fermé par un tube D travaillé aussi à l’éméri. Le tube D se prolonge à l’extérieur dans un tube plus étroit E, fermé à son extrémité, et dans lequel est fixée une tige métallique qui porte à son extrémité 1 une électrode. La communication de 1 à l’extérieur est obtenue au moyen d’un fil de platine soudé en M.
- Dans le tube F G se trouve une deuxième tige métallique, qui porte une deuxième électrode L; mais cette tige peut glisser librement dans le tube. On peut ainsi faire varier la distance entre les deux électrodes, en inclinant ou en donnant de petites secousses à l’appareil. La communication de L à l’extérieur est obtenue par un fil de platine soudé en N, et par une hélice de fil mince qui fait communiquer ce fil avec la tige.
- Le tube H avec robinet en verre, sert à établir la communication avec la pompe. Enfin, un fil de platine, qui n’est pas visible sur la figure, a pour but de mettre en communication avec le sol la couche d’argent dont on a couvert la surface intérieure du ballon.
- 5. Comme source des radiations j’ai employé d’abord ma lampe à zinc ; mais ayant besoin d’une constance très grande j’y ai renoncé, en adoptant l’arc voltaïque ordinaire. La lampe électrique est placée dans une lanterne, et les radiations sortent par une ouverture fermée par un quartz semblable à celui des appareils décrits plus haut.
- Il est facile de se persuader, par quelques essais, que l’intensité des phénomènes photo-électriques produits par une lampe à arc varie beaucoup avec la longueur de l’arc : elle croît très rapidement lorsqu’on fait croître la distance des deux charbons. Pour que les radiations actives aient toujours la même intensité il faut donc que cette dis-
- f1) Voir le 111" mémoire sur les phénomènes électriques produits par les radiations, g 20.
- tance soit rigoureusement constante. Le régulateur Serrin que j’ai employé, bien qu’excellent dans les usages ordinaires, ne répondait pas assez à cette condition, et j’ai dû me résigner à corriger à la main la distance des charbons, lorsque cela était nécessaire.
- Dans le but de bien juger cette distance, j’observais toujours une image réelle des charbons projetée sur une paroi éloignée par une lentille convergente; des traits fixés sur la paroi indiquent le lieu que doivent occuper les images des extrémités des deux charbons.
- Comme dans la plupart de mes expériences la durée de l’action des radiations n’était que de dix secondes, je mettais à chaque mesure les charbons à leur place avant de soulever le diaphragme qui empêchait aux radiations d’arriver à l’appareil. Pendant les dix secondes il était rare que les char-
- Fig. 6
- bons se déplaçassent, mais si cela arrivait la mesure était répétée.
- La distance entre les extrémités des charbons a toujours été de 4 millimètres. Le courant avait une intensité de 8 ampères.
- 6. Pour raréfier l’air dans le récipient contenant les métaux sur lesquels agissaient les radiations, j’ai employé une pompe à mercure d’Alvergniat frères, formée par une Tœpler réunie à une Spren-gel à trois tubes de chute. Avec la Tœpler on portait la pression de l’air en peu de temps à 1 ou 2 millimètres; avec la Sprenge! la pression était réduite encore beaucoup, quelquefois jusqu’à moins d’un millième de millimètre. Comme l’appareil n’etait pas à soudures en verre, la raréfaction diminuait quelque peu lorsque la pompe n’agissait plus; pour avoir les plus fortes raréfactions on devait donc la maintenir continuellement en action. Je suis arrivé rarement aux pressions approchant du millième de millimètre, car p >ur les obtenir il fallait laisser l’appareil à lui-même d’un jour à l’autre, avec un degré suffisant de vide à l’intérieur, pour que les gaz adhérents aux parois s’en détachassent.
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- Avant la raréfaction , l’appareil était toujours rempli d’air parfaitement sec.
- La pression de l’air était mesurée par un manomètre du type de celui de Mac-Leod, ayant son réservoir à mercure mobile, indépendant de celui de la pompe, et construit avec soin. Au lieu de le graduer comme à l’ordinaire, on n’a fait que trois traits sur le tube mince qui termine en haut le réservoir à air. C’est à l’un de ces trois traits que l’on conduit le niveau du mercure lors d’une mesure.
- Le volumes compris entre ces traits et l’extrémité fermée du tube, comme aussi le volume total du réservoir à air, avaient été mesurés exactement au moyen de pesées de mercure, lors de la construction de l’appareil. J’avais donc pu calculer exactement, et non pas seulement d’une manière approchée, pour chaque trait, la valeur du coefficient numérique par lequel il faut multiplier la différence du niveau pour obtenir la pression de l’air. Ces coefficients sont : 0,0237 ; 0,00623 ; 0,000718; on voit donc que lorsque l’on arrive aux grandes raréfactions on peut avoir avec toute certitude les dix millièmes de millimètre. Ce degré d’exactitude était superflu pour les recherches actuelles.
- 7. 11 ne me reste plus qu’à décrire les appareils électriques de charge et de mesure.
- Pour charger le conducteur exposé aux radiations je le mettais en communication avecle pôle négatif d’une pile de Voltaà cuivre-eau-zinc, dont le pôle positif était naturellement en communication avec le sol. Le nombre de couples était variable, mais j’en ai employé jusqu’à 600. La force électromotrice de la pile, dont les lames étaient souvent nettoyées, était mesurée chaque jour avec l'électromètre, avant et après les autres mesures, en prenant quelques groupes de 10 couples à la fois.
- L’appareil de mesure a toujours été un électromètre du modèle Mascart, dont le système mobile avait été rendu extrêmement léger. Un des couples de quadrants était en communication avec le sol; l’autre couple était relié au conducteur dont on voulait mesurer le potentiel, c’est-à-dire à un des dix fils de l’appareil (fig. 2 et 3), ou au fil B de l’appareil (fig. 5), ou bien à une des électrodes de l’appareil (fig. 6). L’aiguille mobile de l’électromètre était chargée par une pile de 20 à 200 éléments cuivre-eau-zinc ; les déviations étaient lues avec une échelle et une lunette^ On les ré-
- (
- duisait en volts au moyen d’un couple Latimer-Clark. On observait plusieurs fois chaque jour la déviation électrométrique produite par ce couple, car la sensibilité de l’électromètre peut varier en quelques heures.
- Le conducteur dont on voulait mesurer le potentiel dans les expériences photo-électriques, était isolé un moment avant de faire tomber les radiations sur l’appareil. Après la mesure il était mis de nouveau en communication avec le sol.
- Comme l’aiguille de l’électromètre ne s’arrête pas de suite, il est certain que pendant l’attente de son arrêt une petite quantité de l’électricité acquise par le conducteur doit se disperser. J’ai pris le parti de ne pas attendre, mais de lire trois élongations successives. L’inconvénient n’est pas supprimé ainsi ; mais comme il ne s’agit que de comparer les déviations obtenues dans des circonstances différentes, cela n’empêche pas les variations d’être parfaitement visibles.
- Dans le cas, enfin, des expériences du chapitre IV, dans lesquelles je devais mesurer le potentiel acquis dans un temps donné par une des électrodes pendant que l’autre était chargée, cette méthode n’était pas directement applicable, car pendant qu’on fait les trois lectures, une certaine quantité d’électricité passe encore d’une électrode à l’autre. Heureusement dans les expériences du chapitre IV les valeurs à comparer étaient presque toujours de grandeurs extrêmement différentes, et par conséquent une approximation peu rigoureuse était suffisante pour mettre en évidence les résultats principaux. Je me suis donc contenté de faire encore les trois lectures, mais en établissant un rapport convenable entre la durée d’oscillation de l’électromètre et la durée du phénomène.
- A. Riûhj.
- (A suivre).
- LES PHONOGRAPHES O
- Le parleur du micrographophone de M. G. Bet-tint présente la particularité que le style est relié à la membrane non pas directement et en un point unique, mais par des supports c, c, c..... (fig. 1 à 6) disposés en pyramides et appuyés sur les ventres
- (') Lumière Electrique, 6 sept. 1890.
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- de la membrane ou (fig. 4 et 5) aux centres de plusieurs membranes groupées symétriquement autour de l’axe de la pyramide. Le style est fixé au bout de cet axe.
- Lorsqu’on veut pouvoir employer un même appareil indifféremment comme traceur et comme parleur, on y adapte (fig. 6), une crémaillère E, que l’on appuie sur le sommet de la pyramide quand on l’emploie comme traceur, de manière
- à empêcher tout recul de la membrane à l’intérieur de sa position moyenne. On relève, au contraire, cette tige de manière à laisser toute liberté à la membrane quand on l’emploie comme parleur.
- La figure 7 représente un appareil Bettini avec parleur à quatre ventres débouchant dans un cornet ; à gauche on voit un traceur constitué comme ceux des figures 1 et 2 (’).
- Fig. 1 à 6. — Micrographophone Bettini (1889).
- D’après l’inventeur on obtiendrait, en localisant ainsi la réception des vibrations, des sons plus harmonieux, plus nets et surtout plus puissants.
- Dans l’appareil de M. C.-A. Rcmdall, c’est le phonogramme qui reste immobile sous le style traceur ou parleur.
- Lorsque le phonogramme est cylindrique, comme en figures 8 à 12, la membrane montée sur une glissière 19 passe, tirée par un poids ou pat-un mécanisme d’horlogerie, le long des génératrices avec une vitesse réglée par un modérateur à frottement. Ce modérateur a pour organe principal des masses 33 que la force centrifuge appuie sur le cylindre fixe 34 dès que le chariot va trop
- vite. L'axe du régulateur est mû par une vis allongée 27 que fait tourner la pointe 38 du chariot 19.
- Le cylindre du phonogramme est sillonné de cannelures dans lesquelles le style trace ou décrit son sillon et qui sont en nombre égal à celui des dents 7 dont on fait pivoter le cylindre à chaque fin de iigne au moyen du rochet (8—9). Ce système présente tout au moins l’inconvenient d’une certaine discontinuité ligne à ligne.
- On évite cet inconvénient (fig. 13 et 14) en faisant tracer le phonogramme en spirale sur un plateau 46 parcouru par la pointe d’un iraceur monté
- (9 Scientific American, 26 avril 1890.
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- à l’extrémité d'une coulisse glissant et pivotant sur un axe 155, et dont l’autre extrémité décritles rainures en spirales du plateau 15 1 ; maison voit difficilement un avantage à la spirale plane sur l’hélice des appareils à cylindres tournants.
- Lorsqu’on veut intensifier les sons, recueillir ou tracer les phonogrammes à distance, on peut employer les dispositions représentées par les figures 15 et 16.
- Avec la première disposition (fig. 15), les varia-
- tions de la résistance des contacts du téléphone 109, à pile 113, font vibrer, par les électros 110, la membrane m, de manière que son style trace sur un phonogramme les paroles prononcées devant le téléphone à distance et en les intensifiant C).
- Avec la seconde disposition (fig. 16) le parleurSç, promené sur le phonogramme, détermine dans le circuit de la pile 104, des contacts et dans les téléphones 106 et 107 des variations de résistance,
- Fig. 7. — Micrographophone Bettini.
- fonction du tracé phonographique telles que les téléphones reproduisent les paroles du phonogramme à distance du parleur et en les amplifiant considérablement.
- La disposition proposée par M. IVheless, et représentée par les figures 17 à 21 a pour objet de relier deux phonographes ou graphophones A A^ de façon que les paroles reçues et inscrites par A soient, en même temps, inscrites et parlées par Aj et vice versa.
- A cet effet, la membrane réceptrices'de chaque appareil est surmontée d’un électro-aimant E, suspendu à un arc D, qui permet d’en régler la
- * I
- distance à la membrane, et chacun des graphophones porte, en outre, un appareil transmetteur parleur, représenté en détail par la figure 21. Cet appareil est porté par deux bras B B', isolés l’un de l’autre, et montés sur la vis a. de manière qu’ils suivent le long du phonogramme M le bras C de la membrane traceuse. Le bras B porte un style b, à l’extrémité d’un contact en charbon b', sur lequel appuie un bouton métallique 1h fixé au second bras A', et qui touche, par sa partie supérieure b3, la membrane en baudruche b2, fixée aussi (*)
- (*) « Téléphonographe Mercadier ». La nature, 20 août 1889, p. 324.'
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- au bras B'. Le style b suit immédiatement le style e2 (fig. 20) dans lé sillon qu’il trace sur le phonogramme, et en reproduit les paroles par la membrane b2, dans les cornets acoustiques 00.
- Ainsi qu’on le voit sur la figure 17, les deux phonographes sont reliés, au travers de leurs éontacts b' et dès électros E, par un circuit à transformateur. Les électros G Gx des deux appareils sont dans les circuits secondaires des transforma-
- teurs. A mesure que le style b de l’appareil A parcourt le tracé de son phonogramme, les résistances de son contact V, intercalées dans son circuit primaire varient en fonction de ce tracé de manière qu’ils induisent en G et dans les électros E' du second appareil des courants secondaires renforcés et de variations homologues; 11 en résulte que la membrane réceptrice de Ax,dont le cylindre Mx tourne comme M, reproduitsur son
- Fig. 8 à 12. — Randall (1889). Phonographe à membrane mobile, détails de la membrane, de l’avancement du cylindre et
- du régulateur.
- phonogratnme le tracé de A, que l’on peut en même temps écouter à son parleur b’.
- Le phonographe est susceptible de quelques applications scientifiques intéressantes notamment pour l’étude des flammes sonores de Kœnig, ainsi que l’a très élégamment démontré M. G.-M. Hopkins (').
- La figure 22 représente en grandeur d’exécution la membrane phonographique employée par
- (fi Scicntific American) 8 mars, 19 avril et 16 août 1890»
- M. Hopkins. C’est un disque en verre de 1/200 de pouce d’épaisseur (1/10 de millimètre) maintenu entre des garnitures de caoutchouc. Le levier a articulé au centre de la membrane et au bras pesant d, porte deux styles en saphir; l’un, b, traceur et à tranchant sphérique (fig. 22), l’autre, le parleur c, à pointe mousse. L’inertie du levier chargeur d, que le levier a tend à soulever à chaque bosse du tracé, est telle que les mouvements de la membrane reproduisent toutes ces ondulations au parleur; elle cède avant que d ne bouge sensiblement.
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- Fig. 15 et 16. — Randall (1889). Téléphoriographe.
- Fig. 19, 2o eV 21.—Wheless.. Détail dé l’appareil (fîg. 18), coupe xx, détail des membranes traceuse (fig. 19) et parleuse (fig. 21).
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- Le style traceur suit, au contraire, quand on parle devant l'appareil, toutes les vibrations de la
- membrane avec une fidélité parfaite. Cette suspension double (ad) du levier des styles leur permet de
- Fig. 17. — Wheless (1889). Téléphonographe inscripteur.
- s’adapter automatiquement à des phonogrammes irréguliers et de diamètres légèrement variables sans nuire à la reproduction des sons.
- Afin de reproduire les mouvements de la mem-
- brane par des flammes de Kœnig, M. Hopkins a monté sur le dos de sa caisse deux tubulures, dont l'une amène du gaz qui se brûle à l’autre tube devant un miroir à quatre faces mu par le
- Fig. 23. — Hopkins. Phonographe à flammes, ensemble de l’appareil.
- moteur même du phonographe. Les vibrations de la membrane augmentent et diminuent alternativement la flamme du gaz selon qu’elles en augmentent ou diminuent la pression dans la caisse;
- il en résulte une amplification considérable de ces vibrations par les images du miroir tournant, nettement caractéristique des voyelles et des sons musicaux.
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- On peut aussi employer le phonographe comme chronographe, pourvu que l’on puisse vérifier à chaque instant sa vitesse de rotation. M. Hopkins
- Fig 22. — Hopkins. Phonographe à flammes, détail de la membrane.
- emploie dans ce but la disposition représentée par les figures 24 et 25. Le cylindre du phonographe est pourvu d’un commutateur abb, fermant à chaque tour le circuit d’un timbre c, que ferma aussi, à chaque oscillation un pendule battant la seconde parfaitement réglé. Si le phonographe doit faire, par exemple, deux tours par seconde, le
- timbre ne frappera qu’un coup par tour dès que la vitesse normale sera acquise, et si la vitesse change, deux coups, plus ou moins distancés suivant ses variations. En outre, devant le cornet du phonogramme, on a placé deux petits tuyaux d’orgue ee, battant l’un 50 et l’autre 100 pulsa-
- 6I r
- Fig. 24. — Hopkins. Phonochronographe, détail du commutateur.
- tions à la seconde, et produisant sur le phonogramme des points régulièrement espacés de ces intervalles. Une clef d permet, en fermant à volonté le circuit du timbre c, de déterminer l’erreur personnelle de l’observateur.
- La figure 26 représente un appareil destiné à mesurer au moyen du phonographe la vitesse du son. On émet un son très bref, au moyen d’un timbre amorti, par exemple, devant un cornet aboutissant au phonographe d’une part directe-
- Fig. 25. — Hopkins. Phonochronographe, ensemble de l’appareil.
- ment et d’autre part au travers d’un long tuyau recourbé. Le son arrivant plus vite au phonographe par la voie directe que par le long tuyau, marque sur le phonogramme deux points dont la distance indique le temps employé à parcourir le long tuyau.
- On|peut rendre cette distance sensible en fai-
- sant tourner le phonogramme beaucoup plus lentement que lors de l’émission du son.
- On peut aussi réaliser au moyen de cet appareil l’expérience du silence produit par l’interférence de sons discordants d’une demi longueur d’onde. On l’obtient en faisant produire au phonographe un son musical continu devant l’une des extrémi-
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- tés du double tube, dont on allonge l’autre extrémité jusqu’à ce que le son y arrive avec un retard d’une demi-onde sur celui du phonogramme. On n’entend alors presque plus aucun bruit au cornet
- Fig. 26. — Hopkins. Mesure de la vitesse du son et production des interférences sonores.
- du double tube, parce que les sons qui y parviennent directement et par le double tube interfèrent presque complètement.
- L’appareil représenté par la figure 27 permet
- Figr 27. — Hopkins. Transmission du son.
- de comparer par le phonographe la transmission du Son dans différents gaz. 11 se compose d’un gros tube en caoutchouc dans lequel on peut à volonté changer les gaz au moyen d’un tube en caoutchouc. Le gros tube va du phonographe à une membrane de caoutchouc très sensible. Lorsqu’on remplace dans le gros tube l’air par de l’hy-drogènè, le sort diminue très notablement.
- Les applications industrielles du phonographe se sont encore peu répandues à l’exception d’une seule, paraît-dl, à laquelle M. Edison n’avait peut-être pas songé dès l’origine : il s’agit de poupées phonographiques capables de rériter une fable ou
- Fig. 28. — Poupée phonographique Jacques (i88gj, coupe longitudinale.
- même une chanson quelconque, ce qui constitue évidemment un grand progrès sur le papa, maman traditionnel.
- L’un des plus perfectionnés parmi ces joujoux paraît être celui de M. IV.-IV. Jacques (fig. 27 à 29). On reconnaît en i le phonogramme, en h sa membrane parleuse, pourvue d’un résonna-teur s, qui en renforce les sons. Ce phonogramme reproduit par galvanoplastie dans ün 'métal résis-
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- tant avance à mesure qu’il se déroule sous le style par le filetage de son axe p'\ il est mu par un ressort v et régularisé par un modérateur à force centrifuge w. Ce modérateur a son axe x mu par le
- Fig. 29.
- frottement même du phonogramme; dès qu’il s’emporte, les masses suspendues à l’intérieur de w viennent, par leur force centrifuge, frotter sur cette enveloppe et ralentir la vitesse du phonogramme.
- Lorsque le phonogramme i arrive au bout de sa
- Fig. 30.
- course vers la droite, sa butée 24 s’engage dans le crochet du levier 10, et arrête le cylindre, après avoir soulevé légèrement ce levier ainsi que le levier 11, calé sur le même axe 9. La came 25 est alors (fig. 30) amenée par son ressort, sous le levier i l, qu’elle maintient soulevé; Dans cette position
- des leviers 10 et 11, lavis du levier 10 soulève le style h au-dessus du phonogramme pendant tout le remontage du ressort v.
- Le cylindre du phonographe est alors immobilisé par l’arcboutement intérieur de la came 28, montée sur le même axe 26 que la came 28 et redressée par le même ressort.
- Pour faire partir le phonographe une fois remonté, il suffit de rabattre l’extrémité extérieure de l’axe 26, ce qui abaisse les cames 28 et 25, et laisse le phonogramme tourner jusqu'à ce que la butée 24 vienne l’arrêter de nouveau en s’enclenchant avec le levier 10.
- Le mécanisme de la poupée à!Edison est plus simple, mais sans remontoir et sans résonateur, avec un petit volant pour régulateur. On aurait, d’après le Scientific American, du 26 avril dernier, monté à Orange, auprès du laboratoire d’Edison, un atelier capable de fabriquer 500 poupées par jour.
- Gustave Richard.
- LE SYSTÈME FERRANTI
- ET LES USINES DE DEPTFORD (J)
- LES DYNAMOS
- Avant de commencer l’étude des types existants nous croyons bon de jeter un regard rétrospectif sur l’ensemble du système depuis son apparition jusqu’à maintenant.
- Les premières dynamos industriel les du système Ferranti-William Thomson datent de 1882. A cet époque leur principal auteur, M. Ferranti, ne songeait pas encore aux hautes tensions telles qu’elles sont aujourd’hui employées à Deptford; le but qu’il semblait s’être proposé était plutôt d’obtenir des courants alternatifs avec un disque auquel il donnait une extrême légèreté afin de pouvoir lui imprimer un mouvement de rotation aussi rapide que possible.
- Nous verrons que par la suite, quoiqu’on ait construit des armatures un peu plus lourdes, on n’a pas entièrement renoncé aux grandes vitesses tan-gentielles des débuts, bien au contraire; l’induit des dynamos de 200000 lampes aura une vitesse
- (9 l.a Lumiïre Electrique du 30 noi'it et dii ù septembre 1890.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- à la circonférence bien supérieure à tout ce qui a été fait jusqu’ici.
- Mais pour revenir aux premières machines Ferranti, nous croyons être dans le vrai en disant que c’est surtout grâce à la simplicité et à la légèreté de leur induit qu’elles ont obtenu le succès dont elles jouissent en Angleterre. Sir W. Thomson n’hésite pas à les considérer comme les meilleurs alternateurs connus.
- Ces machines se rapprochent beaucoup des types Wilde et Siemens en ce qui concerne les inducteurs qui sont formés de deux couronnes garnies d’électro-aimants droits à pôles opposés. Cette disposition a toujours été gardée, même pour les grandes machines ; il est juste d’ajouter qu’il n’y a guère moyen de faire autrement lorsqu’il s’agit
- L
- Fig. i. — Première armature Ferranti-Thomson.
- de produire un champ comportant autant de polarités que de bobines induites.
- Le noyau des électros inducteurs est venu de fonte avec la couronne formant la carcasse de la machine et est recouvert par une bobine bi-coni-que qui reçoit le courant excitateur d’une machine dynamo spéciale.
- L’induit des premières dynamos Ferranti est constitué au moyen de bandes de cuivre contournées en zig-zags successifs (fig. i). Pour une machine ayant 2» paires d’électro-aimants droits dans l’inducteur, l’induit comporte n boucles en zigzags.
- Cette machine devenue classique est trop connue pour nous y arrêter plus longtemps; d’ailleurs la figure montre clairement le renversement du courant chaque fois qu’une branche de boucle passe d’un des pôles à celui de nom contraire. Nous terminerons avec elle en disant qu'on n’a guère dépassé par son moyen une puissance de 150 chevaux, en employant une tension de 2400 volts.
- Nous passerons immédiatement au type de dy-r namos que construit en France la maison de Ferranti, Patin et Cie.
- Le système inducteur de ces machines diffère très peu des premières qui furent construites par M. Ferranti. Le bâti et la carcasse ont simplement reçu quelques modifications en vue de faciliter l’ouverture de la machine pour procéder au nettoyage, et d’en rendre la construction plus facile.
- Les couronnes portant les noyaux des électros ont été divisées en quatre parties reliées entre elles par des boulons, comme l’indique la figure 2.
- Chaque partie est elle-même formée de deux pièces accolées portant chacune un certain nombre de noyaux, en fer ou en fonte, opposés directement les uns aux autres. L’assemblage de ces deux parties une fois opéré, la distance entre les deux faces dressées de ces noyaux est telle qu’elle ne doit excéder que d’un millimètre ou deux la largeur de l’armature.
- Les bobines qui sont emmanchées sur ces noyaux reçoivent le courant d’excitation d’une machine Thury à courant continu et à pôles conséquents, qui est actionnée directement par l’arbre de la dynamo alternative. Toutes les bobines formant les champs inducteurs sont accouplées en série sous une tension variant avec la force de la machine.
- Pour effectuer le nettoyage de l’induit il est nécessaire de pouvoir le mettre à nu en séparant en deux parties le bâti des pièces polaires. Pour cela, dans les machines allant jusqu’à 200 chevaux, un banc à crémaillère M (fig. 4) est disposé derrière chaque section de la carcasse. Un levier N, articulé sur une flasque à crochet N* qui vient se prendre à un anneau fixé à la carcasse, fait office de cliquet et permet d’effectuer cette opération sans trop dépanser de force.
- Les figures 2 et 3 montrent la machine fermée et ouverte.
- Comme chaque fois que l’on ouvrirait la machine on romprait le circuit du courant excitateur sur lequel les bobines sont montées en tension, ce circuit a été disposé de la façon suivante : le courant arrive à la borne X, parcourt toute la première moitié de la carcasse et arrive à un point X' relié par un pont démontable, tt au point Y’, qui est en communication avec la sortie du courant Y. Chaque fil parcourant un côté du système induc teur est en dérivation sur le courant principal.
- . Le système inducteur ne présente pas d’autres
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- particularités dignes d'être signalées; mais avant de passer à la description de l’induit, nous allons d’abord examiner le bâti proprement dit de ces machines et la façon dont est constituée leur partie purement mécanique.
- Contrairement à ce qui se fait généralement, l’induit est en porte à faux par rapport aux paliers. Ceci n’a pas grand inconvénient étant données la légèreté de l’armature et les dimensions considérables des portées de l’arbre; d’un autre côté ce dispositif procure une grande facilité pour l’installation du collecteur placé à l’extrémité de l’arbre de commande.
- Un soin tout particulier a été apporté dans l’étude et la construction des paliers de l’arbre supportant l’induit, Outre les grandes dimensions qui leur ont été données, on s’est arrangé de ma-nière à obtenir un graissage aussi parfait que possible. Voyons d’abord la manière dont ils sont construits : le palier à chapeau proprement dit, venu de fonte avec le bâti, est alésé comme l’indique la figure 5, de façon à recevoir un coussinet a rotule y permettant les déplacements de l’ar-bre. Ce coussinet reposant dans le palier sur une couche de régule est en deux parties symétriques par rapport à l’axe longitudinal, assemblées par des boulons, et est établi de la façon suivante : la partie formant rotule, c’est à-dire celle qui est articulée dans le palier, est simplement une portion de sphère y reliée de chaque côté à un élément conique. A chaque bout on a rapporté une boîte cylindrique en bronze fi, destinée à recevoir l’huile qui sort des portées. L’intérieur de ces coussinets, alésé juste au diamètre de l’arbre, porte des pattes d’araignées venant aboutir au centre même du coussinet, et à la partie inférieure en un point a. Une douille creuse a, en bronze, traverse au-dessous de ce point le coussinet et le palier, et un raccord monté à un tube de cuivre les met en communication avec le réservoir distributeur d’huile placé, comme le montre la figure 3, à un niveau supérieur à celui de l’arbre. Dans chaque boîte (3 un disque 5 rapporté sur l'arbre, chasse l’huile à la partie inférieure dans un tuyau qui la conduit au réservoir récepteur installé dans le bloc de maçonnerie du bâti. Le graissage s’opère donc de la manière suivante : l’huile placée dans le réservoir distributeur arrive aux paliers sous pression par la douille a, se répand dans le coussinet, puis va tomber dans une des boîtes (3 d’où elle se rend au réservoir récepteur; là, une petite pirnpe centri-
- fuge commandée par l’arbre au moyen d’une étroite courroie montée sur la poulie <p la refoule dans le réservoir distributeur, et ainsi de suite. Ce mode de graissage réussit très bien, car un fait que tout le monde a remarqué est réchauffement parfois considérable des paliers des dynamos; avec ce système, l’élévation de la température de ces organes est absolument insignifiante, ce qui est évidemment la preuve d’une bonne lubrification.
- Nous avons dit, en commençant l’étude de cette machine, que l’induit était en porte à faux; cela n’a pas empêché d’adopter deux paliers et de placer la poulie de commande au milieu. Les joues des paliers venant frotter contre celles du moyeu de la poulie, on peut considérer comme nul le déplacement latéral de l’arbre qui serait dû à la tension des câbles. Pour ces machines, cette fixité est plus importante qu’elle ne le semble à première vue. Le jeu laissé entre une face de l’armature et les électros étant très faible, l’usure produite dans les paliers pourrait donner un certain gauche à l’induit et compromettre son existence, si ce gauche atteignait de trop grandes dimensions. 11 faut absolument que dans ces machines, le plan de rotation de l’induit ne se déplace pas, et c’est là le principal office du contact des joues.
- Les deux paliers sont absolument identiques, tant au point de vue de la construction que du graissage. La poulie de commande placée entre eux deux est destinée à recevoir un nombre de câbles variant avec la puissance transmise. Ici encore nous trouvons l’occasion d’applaudir à une heureuse disposition mécanique que malheureusement beaucoup d'ingénieurs électriciens semblent négliger.
- En effet, la question des transmissions mécaniques semble livrée dans l’industrie électrique à la plus complète des négligences. Nous avons vii à l’Exposition de 1889 des moteurs à gaz de 25 chevaux, commander des machines magnéto de Meritens, à l’aide d’une courroie, la poulie de la magnéto touchant presque le volant du moteur, et l’ingénieur de l’installation s’étonner de la difficulté de mise en marche de celui-ci !
- Dans une installation très importante — faite à l’étranger, celle-là — on emploie pour transmettre 1 000 chevaux une seule courroie; la charge de la dynamo varie très brusquement et dépasse à certains moments l’énergie que fournit le moteur. Eh bien, là encore on s’étonne que la cour-
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- roie tombe! Cet étonnement peut paraître invraisemblable, mais nous en garantissons l’authenticité.
- Ceci n’est encore que peu de chose si l’on considère toutes les tentatives faites pour arriver à supprimer actuellement les courroies et les câbles; les cônes à friction commencent à apparaître et nous ne désespérons pas de voir un jour des dynamos
- tournant à i soo tours commandées par des engrenages
- En France, fort heureusement, on ne se livre pas beaucoup à ces élucubrations, et nous ajouterons même que dans toutes les stations centrales établies tant à Paris que dans les villes de province la partie mécanique, est des mieux étudiées.
- Bien des essais ont été faits afin d’établir la supé-
- Fig. 2. — Alternateur Ferranti.
- riorité, comme organes transmetteurs, ou des câbles ou des courroies. Ces procédés ont tous deux de chauds partisans et des adversaires déterminés. Toutefois, nous croyons pouvoir dire que la transmission par câble gagne de jour en jour du terrain, au moins en ce qui concerne des puissances dépassant 100 chevaux, et si nous étions autorisé à donner notre avis là dessus, nous n’hésiterions pas. autorisé par des expériences personnelles, àdonner lapréférenceà ce mode detrans-mission. S’il a des inconvénients il faut reconnaître qu’il offre beaucoup plus d’avantages. D’abord il
- divise, ou, pour mieux dire, il sectionne l’organe transmetteur en un certain nombre de parties; ce qui permet d’obtenir une plus grande sécurité, car il est inadmissible que dans un faisceau de câbles tous cassent en même temps. De plus, on a beaucoup plus de chances de rencontrer une homogénéité satisfaisante dans une série de câbles que dans une courroie en cuir, surtout lorqu’elle est longue et large.
- Nous n’oublions pas que les câbles nécessitent des poulies à gorge, qui sont d’un prix beaucoup plus élevé que les lisses, que parfois on est obligé
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- de les retendre, etc., mais nous constatons qu’on enregistre à leur passif beaucoup moins d’accidents qu’avec les courroies. Enfin, ce qui est très important, lorsque l’on commande des machines à dépense d’énergie variable, il est très rare que les câbles sortent des gorges, tandis qu’on voit fréquemment dans des cas pareils les courroies tomber des poulies. Cette dernière considération
- seule devrait suffire à faire adopter les câbles pour les machines dynamo.
- Passons maintenant à l’induit. Lorsque M. Fer-ranti a adopté pour son système d’éclairage les très hautes tensions, l’induit primitif, c’est-à-dire le ruban de cuivre contourné en zig-zags, ne répondit plus du tout aux exigences de la produc-
- Fig. 3. — Ferranti. Disposition du système de graissage.
- tion du potentiel. L’inventeur le remplaça donc par des bobines construites de la façon suivante. Le noyau est constitué par deux parties absolument distinctes : i° un œil en cuivre A (fig. 8), sur lequel on soude en éventail des lames de même métal, entre les intervalles desquelles on introduit de l'amiante; 20 un ruban de cuivre nu, siège du courant induit, que l’on soude par son amorce sur la pièce A et qu’on enroule sur le noyau autant de fois qu’il est nécessaire, en ayant soin de séparer les spires par de la fibre vulcanisée. Comme on le voit la construction d’un élément du système in-
- duit est des plus simples et par conséquent des plus économiques.
- Pour maintenir ces bobines, on les place deux par deux dans un support à fourche en bronze D (fig. 5 et 9) portantune tige filetée D'. Les bobines sont introduites dans la fourche et fixées au moyen de deux vis H1 qui prennent dans les deux joues du support en traversant l’œil A de la bobine. Un ciment de soufre est coulé dans les espaces libres, à moins que ceux-ci ne soient remplis, d’un support à l’autre, au moyen de la pièce en ébonite H, qui sert également d’isolateur entre deux bobines
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- consécutives. Sur chaque joue du support est venue de fonte une petite ailette a à développement hélicoïdal, destinée à la ventillation de la machine.
- Par ce mode de fixation des bobines, on voit immédiatement que deux éléments placés sur le
- même support sont reliés en tension ou en quantité, suivant que l’enroulement de chaque bobine est de même sens ou de sens contraire; car nous avons dit plus haut que l’amorce du ruban de chaque bobine était soudée à la pièce A. Or, dans un même support, ces deux pièces communiquent par
- Alternateur Ferranti.
- l’intermédiaire delà vis H qui les maintient et par le support lui-même, de sorte que l’on a utilisé cette disposition pour mettre, dans un système induit comprenant 2 n bobines, n éléments en tension et 2 en quantité, comme le montre la figure 6. Les "deux bobines qui sont sur le même support, sont reliées en quantité, et tous les groupes de support en tension.
- L'avantage de cette disposition consiste surtout
- en ce que les deux sorties de courant sont opposées l’une à l’autre, ce qui est très important avec des hautes tensions; tandis que dans l’induit primitif les deux prises de courant étaient l’une à côté de l’autre.
- Les supports D munis de leurs bobines, sont montés sur un disque en bronze calé sur l’arbre moteur (voir fig. 5, 7 et 9).
- La jante de ce disque porte des ouvertures M qui la traversent dans toute son épaisseur, et des trous
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- cylindriques M' communiquant entre eux, percés dans le plan vertical des rayons du disque.
- La tige D'du support s’engage dans le trou M, tandis qu’une bague E en porcelaine s’appuyant sur la jante du disque maintient le support isolé de celle-ci. Un écrou F en bronze assure l’assu-
- jettissement de tout le système, et les vides hissés dans le trou M sont remplis au moyen d’un ciment de soufre. D'après ce que nous venons de dire, on a pu constater la grande simplicité de confection de ces armatures, puisque toutes les pièces sont semblables et interchangeables. A tous les
- Fig. 5. — Alternateur Ferranti. Coupe transversale.
- points de vue, cet avantage est considérable : d’abord la fabrication coûte très bon marché, et ensuite on jouit d’une sécurité supérieure à tout ce que l’on a encore atteint. Dans une usine centrale, une dynamo doit pouvoir être réparée immédiatement. Si les pièces qui la constituent sont démontables et d’un modèle unique, il est clair qu’on ne passera pas grand temps à la remettre en état. Or, les machines Ferranti sont sous ce rapport véritablement admirables ; non seulement
- elles sont peu susceptibles de se déranger (n'ayant ni collecteur à lames ni balais), mais, au cas où il leur arriverait un accident, la réparation n’en demanderait que très peu de temps, grâce à leur construction d’une symétrie absolue.
- Le montage de l’induit sur l’arbre n'ofFrarit rien de particulier, nous allons étudier l’organe de prise de courant.
- Le moyeu de la couronne supportant l’induit est percé dans le sens transversal de six cavités int
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- Deux de ces trous ml *»,' sont disposés de façon à être sur le même diamètre que les tiges D' de deux supports opposés.
- Une pièce K, formée d'une tige cylindrique en
- Fig. 6. — Connexion des bobines.
- bronze, à une extrémité de laquelle est fixée une bague du même métal /, porte à l’autre bout un croisillon à trois branches h! A" km disposé suivant des rayons à 120°. A chaque extrémité de ces branches de croisillon un goujon pénètre dans les ca-
- Fig. 7. — Induit Ferranti
- vités m remplies de soufre. Le goujon placé dans la cavité m-y située dans le diamètre de la tige D' a été percé d’un trou fileté dans lequel on visse une tringle isolée D2, elle-même reliée par le même moyen à D'; les deux autres branches de croisillon font seulement office de support. Une
- douille ^ portant également une bague/, et trois branches de croisillon A,' A," A,'" dont les goujons viennent prendre les trois autres trous, s’emmanche sur la partie K, tont en en étant séparée par une autre douille d’ébonite K2. Le goujon situé dans la cavité mÿ est agencé de la même façon que
- Fig. 8. — Détail d’une bobine.
- celui placé dans ?«,. Un disque d’ébonite n sépare le plan de révolution des croisillons A' A" A'" et A'A" A'", et un autre disque n', également en ébo-nite, est placé entre / et /' de façon à éviter tout contact entre eux. La bague / est donc parfaitement isolée de /'. Ceci donné, il est facile de se rendre compte du fonctionnement de l’appareil. Le courant ai rivant de deux bobines en quantité par le support D et la tige D2 traverse une branche
- du croisillon, le cylindre K ou la douille K, pour se rendre soit en l ou en /' Le cylindre et la douille étant entraînés par le mouvement de l’induit, il suffit de mettre deux frotteurs sur les bagues l et. V pour recueillir le courant. Chaque frotteur est constitué par deux demi-couronnes L munies d’antifriction, reliées entre elles par deux ressorts /2
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- La demi-couronne supérieure porte une tige S ajustée à un ressort et qui vient glisser dans un trou ménagé dans la prise de courant R d'où partent les conducteurs. Cette disposition a pour but d'empêcher réchauffement des couronnes, au cas où les bagues ne seraient pas parfaitement centrées ; dans les machines de quelque importance la prise de courant est toujours double, c’est-à-dire qu’au lieu d’une bague par pôle on en v a deux.
- Comme le voisinage de cet appareil est très dangereux, on l'a complètement enfermé dans une cage de verre P (fig. 5), et les conducteurs passent dans un tube de cuivre pour se rendre aux caniveaux.
- Telle est à peu près la construction normale des dynamos entre 100000 et 500000 watts.
- La maison de Ferranti, Patin et Ci0 est seule concessionnaire en France de la construction de ces machines, et tous les spécimens que nous avons vu sortir de ses ateliers font le plus grand honneur aux directeurs de cet établissement.
- Les pièces de fonte formant le bâti et la carcasse sont robustes et d’un moulage très soigné, la partie électrique établie avec beaucoup de soin; en un mot, ces machines, par leur principe et leur construction, tiennent certainement le premier rang parmi les dynamos alternatives.
- Bien des dynamos, surtout dans le type à courant continu, fourniraient de très bons services si leurs auteurs, envisageant exclusivement la partie électrique, n’avaient négligé d’en faire de bons organes mécaniques. La machine Ferranti est sur ce point, nous le répétons, très bien comprise; c'est ce qui explique les bons résultats qu’elle donne, même lorsqu’elle est surmenée.
- La maison Patin de Paris a installé plusieurs usines centrales, au Havre, à Nancy, àTroyes, et plus récemment aux Halles de Paris. Cet établissement n’a jamais eu occasion de fournir de machines d’une puissance supérieure à iso chevaux, c’est-à-dire représentant 3 000 lampes de 10 bougies, mais en Angleterre la station centrale de Grosvenor, appartenant à la London Electric Supply Corporation, est installée avec des machines de 600 chevaux. Ces dynamos, beaucoup plus fortes que celles dont on vient de lire la description, sont construites absolument sur le même modèle, mais en plus grand, bien entendu. La tension du courant [est la même que dans les machines Patin, c’est-à-dire de 2400 volts. Nous croyons que ce
- potentiel est le potentiel courant des machines Ferranti; les tensions supérieures ou plus faibles ne sont employées qu’à titre exceptionnel.
- Nous n’avons pas à faire ici l’éloge de la station de Grosvenor Gallery, qui marche depuis bientôt trois ans, sans jamais avoir donné lieu au moindre arrêt occasionné pat les dynamos. Pendant l’hiver, surtout au mois de novembre, lorsque les brouillards s’abattent, sur Londres pendant plusieurs jours consécutifs et sans disparaître un instant, ces machines ont fonctionné sans arrêt des temps considérables ; jamais elles n’ont faibli, et pour-
- Fig. 12 — Prise de courant.
- tant elles alimentent un -réseau des plus chargés; ce réseau, qui comprend cinq ou six théâtres exigeant un grand débit, des cercles, des magasins qui demandent de la lumière toute la journée à plusieurs kilomètres de l'usine, est certainement le plus important de Londres.
- Aussi le succès de l'exploitation de la station de Grosvenor a-t-il fait naître des doutes dans notre esprit lorsque l’on est venu nous annoncer l’échec presque absolu de l’installation du Hâvre, qui est faite avec des machines du même système. Les mécomptes que l’on a eus au Hâvre ne venaient absolument que de la canalisation ou plutôt de la façon d’établir le réseau qu’on avait imposée aux' concessionnaires.
- Pour être facilement déplacé en cas de travaux
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- ultérieurs dans les canivaux des rues, le câble avait été sectionné en courts tronçons, et comme il fut plongé dans des puits dont le fond n’est que de la vase, il eut bientôt ses nombreuses soudures attaquées et finalement rompues. La canalisation refaite normalement, l’usine a fonctionné avec Un plein succès.
- Nous allons maintenant nous occuper des grandes machines spécialement construites par la London Electric Supply Corporation pour sa station de Deptford.
- Pour bien comprendre l'esprit qui doit présider à l’étude d’une station centrale à Londres, il faut sinon avoir habité la métropole anglaise, du moins être bien au courant du temps et des habitudes qui régnent là-bas.
- Si l’été est à Londres incomparable comme beauté, î’hlvery présente des phénomènes que l’on ne peut observer sur aucun autre point du globe. Durant la saison hivernale, outre le peu de durée des jours, ceux-ci sont souvent aussi obscurs que la nuit la plus noire, et cela quelquefois pendant une semaine entière, grâce à un brouillard jaune mélangé de fumée de houille que l’on ne rencontre absolument qu’à Londres,
- Il arrive parfois en plein midi, alors qu’on jouit d’une clarté suffisante, qu’en moins de cinq minutes, la formation subite d’un de ces brouillards plonge la ville dans une obscurité telle qu’ii est impossible d’apercevoir quoi que ce soit à cinq ou six mètres de distance,
- Comme bien l’on pense, immédiatement tous les magasins et maisons particulières allument leurs appareils d’éclairage et cela pour ainsi dire tous en même temps. Certains jours, le brouillard, après avoir séjourné quelques heures sur la ville, se dissipe pour la laisser jouir de nouveau de l’éclairage naturel. Alors tout s’éteint.
- Quant à l’éclairage nocturne il est tout différent de celui de Paris. A Londres — du moins il en était encore ainsi il y a deux mois — il n’existe pas d’éclairage de la voie publique par l’électricité, mais en revanche tous les magasins du West-End et des quartiers riches sont éclairés par l’incandescence; les neuf dixièmes des théâtres le sont aussi, de sorte que depuis la chute du jour jusqu’à minuit et demie (*) un débit énorme est
- exigé, et à cette heure, la presque totalité des lampes sont éteintes brusquement.
- Donc une usine centrale doit être prévue pour fournir une puissance considérable pendant 4, 5, ou 6 heures suivant la saison, et ensuite relativement rien, par suite du manque total d’éclairage public.
- En un mot le problème à résoudre pour une usine centrale installée à Londres peut se formuler ainsi :
- Pendant le jour avoir un nombre de dynamos suffisant à l’énergie consommée dans la Cité et autres endroits de Londres où la lumière naturelle fait constamment défaut même en plein jour; disposer d’une certaine quantité d’énergie emmagasinée dans des accumulateurs, ou avoir des machines prêtes à fonctionner à tout moment pendant la mauvaise saison, afin d’être garanti contre l’éventualité d’un de ces brouillards qui, comme nous l’avons dit, se forment parfois en quelques minutes.
- Pour la nuit posséder une installation susceptible de passer d’un régime de grand débit à un débit moyen, et même presque nul.
- Ce problème peut recevoir deux solutions distinctes, tant qu’il s’agit de l’éclairage normal, et de i’éclairage éventuel diurne.
- On peut soit employer des accumulateurs, soit avoir des machines constamment prêtes à fonctionner. De ces deux solutions laquelle est la meilleure? C’est ce que nous allons tâcher de déterminer.
- 11 est bien évident qu’on n’est pas tenu d’avoir un nombre de batteries d’accumulateurs suffisant au débit de tout le circuit pendant plusieurs heures consécutives. On peut ne disposer que d’un certain nombre assurant à un service provisoire qui permette de faire monter les chaudières en pression, afin dé mettre en route les dynamos dès que le jour vient à baisser intempestivement. Ces accumulateurs ne devraient en principe servir que pour donner la lumière pendant une demi-heure, trois quarts d’heure au plus, car il est hors de doute qu’on a intérêt à alimenter directement un débit normal diurne considérable avec des machines spécialement affectées à ce service.
- Mais pour employer des accumulateurs il faut des courants continus. Si la station centrale en produit d’alternatifs, il faudra les redresser; et si cette station est située loin du secteur qu’elle éclaire, les accumulateurs que l’on chargera avec
- (!) Heure légàlé de fermetuié de’ établisseitieilts.
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- ces courants alternatifs redressés devront se trouver dans le secteur même, afin de pouvoir être chargés à la tension usitée pour le service des lampes (100 volts). On se trouve donc ic i en présence de deux cas.
- Comme il est admis que pour faire un transport à distance on doit employer les hautes tensions et que nous avons vu précédemment que les courants alternatifs présentent dans ce cas beaucoup d’avantages sur les continus, le plus souvent on aura à faire à des courants alternatifs à haut potentiel. 11 faudra alors, après avoir transporté l’énergie, si l’on veut l’emmagasiner, la transformer de la forme alternative en la forme continue. Là il est permis de se demander si c’est bien facile. Les procédés ne manquent pas, c’est certain, nous en avons examiné un purement électrique dans la première partie de ce travail, celui de MM. Tesla etWilke. M. Ferranti, soit dit en passant, n’en est pas très enthousiaste; il préfère commander à l’aide d’un moteur alternatif, une dynamo continue chargeant les accumulateurs. Mais est-ce bien économique? Economie, tout est là pour une installation de quelque importance.
- Si Ion fait usage des courants continus à haute tension pour le transport de la force, il faudra également les transformer pour charger les accumulateurs, ce qui revient a peu près au même que si l’on en avait d’alternatifs. On aura de plus l’inconvénient d’avoir des transformateurs mécaniques.
- De ces considérations il semble résulter que dans une exploitation à haut potenliel, quelle qu’elle soit, avoir à charger des accumulateurs, constitue une grosse difficulté. Cependant ces appareils procurent une grande sécurité à tous les points de vue, et ce n’est que dans une certaine mesure que l’on doit les abandonner.
- 11 faut donc recourir à l’expédient d’avoir des machines susceptibles d’être rapidement prêtes à fonctionner. Le seul moyen pour cela, le seul moyen économique du moins, est de posséder une installation de chaudières capable de se mettre vite en pression. Mais il faut bien remarquer qu’aussi prompte que soit la production de vapeur il s’écoulera au moins trois quarts d’heure de l’allumage des feux à la mise en route des machines. Voilà certes un grave inconvénient. Le tout est de savoir, s’il est préférable d’en passer par là ou d’avoir des accumulateurs.
- Pour une installation faite avec des courants al-
- ternatifs nous croyons qu’il vaut beaucoup mieux s’en tenir au second procédé, c’est-à-dire abandonner les accumulateurs. La mise en marche rapide occasionnera dans les débuts quelque désarroi, mais le personnel s’y fera, et nous ne doutons pas que l’on n’arrive à obtenir par ce moyen de bons résultats.
- Nous sommes toutefois bien aise de pouvoir dire en passant que les distributions par accumulateurs, qui, dans le début, avaient donné en Angleterre d’assez mauvais résultats, semblent s’améliorer de jour en jour. La station de Chelsea — à faible potentiel, il est vrai — fournit en ce moment un très bon service.
- A Paris, les stations centrales installées par la Société Transport de la force par l’électricité sont toutes avec des accumulateurs servant au réglage des feeders d’abord, et comme magasin d’énergie ensuite. Ce procédé, qui nous semble être pour le moment le maximum de la sécurité et de la perfection, coûte comme établissement un peu plus qu’une distribution par 3 ou 5 fils, mais la tran-quilité dont on jouit compense au-delà l’économie, d’ailleurs assez faible, que I on réalise avec l’autre système.
- Ch. Haubtmann.
- {A suivre.)
- DES PROCÉDÉS INDIRECTS
- DANS LES SCIENCES PHYSIQUES (!)
- Mesure des courants électriques par les anneaux colorés thermiques.— Nous, avons décrit ce procédé indirect, avec détails, dans La Lumière Électrique, t. XXXI, p. 129. Il peut se résumer ainsi : Lorsqu’un mince ruban métallique (ressort de montre recuit, poli) est soumis à l’action d’un courant électrique, il s’échauffe, s’oxyde et il se produit à sa surface, sur une étendue en rapport avec l’intensité du courant, des anneaux colorés thermiques assez nettement limités. La longueur et l’épaisseur du ruban métallique peuvent varier suivant l’énergie du courant à mesurer. On peut former des types pour servir de terme de comparaison.
- La balance optique à anneaux colorés deMM. Baille et Féry, pour mesurer les petites forces, peut être
- (.0 La Lumière Électrique du 6 septembre 1890.
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- facilement transformée en èlectrom'etre, ampère mètre, etc., en mesurant les actions de masses électrisées, ou les attractions et répulsions de bobines et d’aimants (1).
- Mesure des forces èlectromolrices des piles par la balance de torsion. — Au lieu de déduire la force électromotrice des piles de l’intensité des courants, en prenant pour unité l’intensité d’une pile bien connue, la pile de Daniell, M. Baille a fait usage de la méthode ordinaire des mesures électrostatiques, en se servant d’une balance de Coulomb très sensible, appareil employé déjà par M. Cornu et lui dans leurs expériences sur la densité de la terre. Les expériences de M. Baille ont porté sur les couples de Volta, de Daniell, de de LecLnché, de Bunsen, etc., Il en a déduit diverses conséquences intéressantes.
- Mesure des forces èlectromolrices par Vèlectromè-tre capillaire. — Cette mesure est fondée sur ce fait expérimental : qu’une colonne de mercure de très faible diamètre, dont le ménisque terminal est au contact avec de l’eau acidulée (acide sulfurique étendue au 1/6 en volume), se déplace sous l’influence d’un courant électrique.
- M. Lippmann a fondé sur cette propriété un électromètre capillaire très sensible qui peut mesurer les forces électromotrices moindres que 1/60 de Daniell, ou supérieure à un Daniell (2). C’est bien là un procédé tout à fait indirect et inattendu.
- M. Alphonse Berget a rendu récemment (3 *) cet électromètre portatif, moins coûteux et par conséquent d’une application plus générale, tout en conservant à l’appareil ses qualités précieuses : son extrême sensibilité (permettant d’apprécier facilement 1/10 000 de volt, par une dénivellation apparente d’une division dans le champ de son microscope) et la propriété d’être le plus comparable des instruments de mesures électriques.
- On verra plus loin le moteur électro-capillaire fondé sur le même principe.
- Cbronoscope à étincelles. — Cet appareil est
- ' C1) Association française pour l'avancement des sciences : Congrès de Paris, 1889, 1r" partie, p. 253.
- (*.' Voir pour la description et le mode opératoire : Witz, Cours de manipulations de physique, p. 298.
- (3) La Lumière Electrique, 12 juillet 1890, p. 63.
- fondé sur la propriété du vernier, sur l’emploi d’un disque tournant percé de différentes ouvertures, et sur le phénomène de la persistance de la lumière sur la rétine. C’est par ce moyen que M. Cazin a trouvé que la durée moyenne d’une seule étincelle électrique était de 84 millionnièmes I de seconde.
- « Par cette méthode, on a pu trouver la loi d'accroissement que suit la durée de l’étincelle, quand on augmente la surface de la batterie et la distance explosive, quand on diminue la longueur du fil de métal qui forme le circuit pour l’influence de l’état de l’air où jaillit l’étincelle, celle de la nature et du diamètre des boules de décharge, celle de la disposition des bouteilles en cascade (f).
- Citons encore un autre moyen d’analyse qui se rapproche des précédents : M. Niland, « en faisant éclater l’étincelle d’une bobine de Ruhmkorff entre une pointe de métal immobile et une surface métallique recouverte de papier et animée d’un mouvement très rapide, a vu le papier percé de plusieurs centaines de trous consécutifs, prouvant que la décharge était composée d’un grand nombre d’explosions successives. Les premières étaient accompagnées de traits lumineux constituant les parties visibles de l’étincelle ; les dernières n’avaient d’autres preuves de leur existence que les traces marquées sur le papier (2) ».
- Application de la mesure des résistances électriques à la découverte des phénomènes moléculaires, des changements allotropiques ou chimiques. — M. Foussereau, en appliquant ses méthodes électrométriques à l’étude des résistances électriques de diverses substances solides ou liquides, a montré que « les changements d’état, les phénomènes allotropiques, les altérations dans la structure, la forme cristalline ou la composition chimique, sont accompagnés de modifications très considérables dans la résistance électrique.
- « L’observation delà résistance peut donc, dans beaucoup de cas, permettre de suivre les circonstances de ces phénomènes et même en faire découvrir l’existence; elle permet, en particulier, de contrôler la pureté de certains liquides avec une sensibilité que les réactifs n’atteignent pas (3) ».
- i1) Cazin.— L'étincelle électrique p. 158.
- (5) Cazin. L'étincelle électrique, p. 161.
- (3) Journal de physique, 2* série, t. IV, p. 220.
- La Lumière Electrique, 1“ février 1890, p. 228.
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- Changements moléculaires de l’acier décelés par le téléphone.—L’acier chauffé à blanc est introduit dans la cavité de deux bobines placées sur le prolongement l’une de l’autre.
- La première est mise en circuit sur une pile remplissant l’office d'excitateur; l’autre (induite) est reliée à un récepteur téléphonique.
- Dans ces conditions, suivant la teneur en carbone, l’acier plus ou moins dur, plus ou moins doux, fait entendre un seul choc ou deux chocs, lorsque 1»température descend aux points critiques (]).
- Le schiséophone ou schi^ophone (de <r/iÇa, éclat ou de ff/iÇoj, fendre, diviser) est un appareil électromécanique, une application peu prévue et bien indirecte de l’emploi du microphone et du téléphone pour découvrir les soufflures, les fissures, les défauts internes des rails, causes de ruptures et par suite de déraillements. Ces indications sont fournies par la nature du son particulier que rend le rail quand on le frappe avec un appareil spécial, imaginé par le capitaine de Place, combiné avec le microphone et l’audiphone.
- Comme contrôle de l’exactitude des indications du schizophone, on a brisé, au mouton, des rails aux points décelés par l'instrument, et l’on a constaté des soufflures ou des tissures intérieures, en tous les points indiqués par l’appareil avec une étonnante précision (2).
- Exploration des champs magnétiques à l’aide de tubes à ga% raréfiés. — Après les études de divers expérimentateurs relativement à l’influence des champs magnétiques sur les gaz raréfiés, et après la constatation de l’augmentation qualitative de résistance électrique produite dans ces conditions, M. Witza pu aborder des recherches quantitatives, par la mesure de l’intensité des champs magnétiques, de la différence de potentiel entre les électrodes des tubes et de l’intensité du courant qui les traverse.
- Lorsqu’on promène dans un champ magnétique suffisamment intense un tube à gaz raréfié (tube au chlore, au brome, à l’hydrogène, ou au fluorure de silicium), on voit les pôles changer d’aspect avec l’intensité du champ au point occupé.
- (!) La Lumière Electrique, & février 1890, p. 271.
- (’) Le Monde de la science et de l’industrie, juin 1890, p. 92.
- Revue internationale de l'électricité, 25 juin 1890, p. 445.
- En un mot les lignes de force du champ deviennent viühles aux yeux (’).
- Détermination de l’intensité des champs magnétiques (2). — Après avoir fait ressortir l’importance de la mesure de l’intensité des champs magnétiques, M. Zickler traite des différentes méthodes qui peuvent être employées à cet effet :
- i° La méthode optique;
- 20 Les méthodes qui reposent sur l’effet alternatif de courants et de champ magnétique ;
- }° Celles dans lesquelles a lieu un action alternative de corps magnétiques et de champ magnétique;
- 4° Les méthodes par induction.
- L’auteur montre les avantages relatifs de ces diverses méthodes, toutes indirectes.
- Emploi du téléphone dans la détermination de la résistance des liquides. — introduit dans un système de pont de Wheatstone, le téléphone se tait quand l’équilibre est établi entre les branches du pont; d'où l’on conclut facilement la mesure de la résistance provenant du liquide (3).
- M. G. Wiederr.ann (Poggendorff Annal., t. IC) ayant trouvé que dans diverses solutions salines la conductibilité électrique est proportionnelle au coefficient de viscosité, on peut utiliser cette relation pour déterminer la seconde quantité à l’aide de la première.
- M. Christie a pu comparer la conductibilité des métaux(à part les métaux magnétiques) d’après les effets que produit sur eux le magnétisme de rotation.
- On peut citer comme procédé indirect l’appréciation de la pureté des huiles par leur conductibilité électrique, à l’aide du diagomètre de Rousseau (4).
- La production de l’électricité par les machines à influence (machines de Holtz et ses congénères), par la vapeur d’eau (machines d’Armstrong), la charge d’une bouteille de Leyde ou d’une batterie par un courant électrique traversant une machine
- O Comptes rendus, t. CX, p. 1002 (12 mai 1890).
- La Lumière Electrique, t. XXXVI, p. 590 (21 juin i8qo).
- (2) Revue internationale de l'électricité, 10 juillet 1890, p. 33 (Société électrotechnique devienne).
- t,3) Expériences de M Foussereau, La Lumière Électrique, t. XVIII, p. 72.
- (4) Buignet. Manipulations chimiques, p. 315 à 319.
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- de Ruhmkorff, sont autant de procédés indirects ;
- Les piles secondaires, les accumulateur de toutes sortes qui condensent l’électricité en des réservoirs d’énergie d’où sortent, à volonté, des torrents d’électricité durant des heures entières avec la même intensité;
- Les appareils d’induction qui produisent des courants électriques instantanés, alternativement directs et inverses ;
- Les transformateurs, les alternateurs qui changent l’électricité dynamique en électricité statique, ou les courants à haute tension en courants à faible tension et réciproquement,
- Sont des appareils indirects.
- Un procédé bien indirect ou plutôt inverse est celui par lequel M. Sabine à réalisé une pile au sélénium produisant de l'électricité sous l’action de la lumière.
- La balance d’induction de M. Hughes permet de reconnaître les pièces de monnaie inexactes ou contenantun alliage. Elle a été employée avec succès à la recherche de la position d’une balle dans le corps d’un blessé. Enfin, elle peut servira l’observation de tous les changements moléculaires produits dans les milieux par différentes forces : chaleur, électricité, magnétisme, torsion, pression, etc.
- Phénomène d'induction étudié au moyen de la photographie. — La décharge d’une bobine d’induction ou de toute machine électrique à haute tension, produit sur des plaques photographiques sèches, disposées près des pôles, des décharges induites qui impressionnent la couche sensible et montrent les détails du phénomène dans l’image développée.
- Ces images induites, étudiées par M. Trouvelot, diffèrent suivant qu’elles sont positives ou négatives et montrent de part et d’autre, en traits d’une extrême finesse, les curieux effets de ces décharges 0).
- La mesure du coefficient de self-induction a pu être déterminée par M. Strecker à l’aide du téléphone fonctionnant comme galvanoscope.
- L’appareil repose sur le principe du pont de Wheatstone (* 2;.
- M. Winkelmann a fait servir le téléphone à la
- (!) La Lumière Electrique, t. XXX, p. 269. L. Figuier, 33' année (1889), p. 84,
- 2) La Lumière Électrique, t. XXXltl, p. 280 (18891.
- détermination du pouvoir inducteur spécifique des corps pour la mesure de la distance des plateaux en expérience auxquels sont reliés les fils conducteurs aboutissant au téléphone (’-).
- Vitesse de l’électricité. — La vitesse de l’électricité est si grande qu’on ne pouvait la mesurer par des moyens directs.
- Wheatstone, qui le premier en a donné une approximation, se servait d’un miroir tournant avec rapidité, sur lequel il observait les images des étincelles de départ et d'arrivée du flux électrique parcourant un long fil de cuivre.
- MM. Fizeau et Gounelle ont eu recours à un procédé analogue à celui que M. Fizeau avait employé pour mesurer la vitesse de la lumière (procédé de la roue dentée); l’électricité circulait sur un fil de fer télégraphique.
- MM. Guillemin et Burnouf se sont servis d’un cylindre tournant où s’inscrivait la marche du flux électrique pendant la période variable et à l’état permanent.
- Aussi les résultats obtenus par ces observateurs diffèrent-ils entre eux de quantités notables :
- •Wheatstone, fil de cuivre..... 460.000 kil. par seconde
- Fizeau et Gounelle, fil de fer. 100.000 —
- Guillemin et Burnouf, fil de cuivre : 180.000 —
- Mesure de la vitesse de l’électricité sur un fil télégraphique par la méthode optique. — La méthode employée à cet effet par M. Hagenbach est analogue à celle dont M. Lissajous s’est servi pour l’étude des vibrations sonores. Les deux diapasons à miroirs, rigoureusement isochrones étaient entretenus en vibration par un même courant électrique, l’un des diapasons servant d’interrupteur, l’autre étant commandé par le premier. Si, entre les deux diapasons, on intercale une résistance fournie par un fil télégraphique de longueur connue, il se produit entre leurs vibrations une différence de phase qui se traduit par une modification dans l'ellipse lumineuse. Cette différence de phase, qui donne exactement la mesure du retard que le courant met à s’établir à l’extrémité de la ligne, s’obtient par la mesure des axes de l’ellipse et se calcule d’après la méthode de Lissa-
- C.) La Lumière Électrique, 23 novembre 1889, p. 386. Journal de physique, mai 1890. p. 253. «Détermination des courants diélectriques au moyen du téléphone. »
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- Jous. Les résultats numériques d’expériences (faites entre Bâle et Lucerne) ont fait voir que ce retard est, conformément à la théorie, sensiblement proportionnel au carré de la longueur de la ligne.
- Télégraphe auditif. — Nous avons vu, dans les phénomènes sonores, l’oeil se substituera l’oreille. L’inverse a lieu dans l’emploi récent que l’on fait en Amérique du télégraphe Morse. En effet, à la perception oculaire des télégrammes on substitue la perception auditive et même la perception tactile. On y trouve divers avantages : économie de temps, suppression de la bande de papier et du mécanisme d’horlogerie. C’est l’appareil réduit à sa plus simple expression. Les sourds-muets vont trouver là un emploi.
- Application de l'électricité au sondage des mers. — La pose des câbles sous-marins exige la connaissance du fond des mers où ils doivent être déposés. Or, quand on jette une sonde, il est difficile d’apprécier le moment précis où la sonde tombe à fond, et l’on peut laisser défiler inutilement une certaine longueur de corde. Pour éviter cette cause d'erreur, on a appliqué l’électricité à la détermination de l’instant précis où la sonde touche le fond résistant. On a recours, à cet effet, à divers systèmes qu’il est facile d’imaginer.
- Le hathométre précédemment décrit, peut être employé à la détermination des grandes profondeurs, en évitant l’usage de la ligne de sonde et même de la sonde libre.
- La plume électrique d’Edison destinée à produire un fac-similé d’écriture, consiste en une petite machine électrique qui se trouve aU haut du porte-plume. Elle met en mouvement une aiguille qui perce le papier en faisant 5000 à 6000 tours par minute. Le papier ainsi percé et faisant l’office de patron, est placé dans un châssis et l’on passe dessus un rouleau imbibé d’encre, qui recouvre de noir les places perforées; de sorte qu’en plaçant une feuille de papier au dessous du papier écrit, ou patron, et passant le rouleau dessus, une ou deux fois, on obtient un fac-similé parfait de l’écriture. Un patron suffit pour imprimer 1 000 exemplaires.
- Analyse chimique par l’électricité. — Avant l’invention de la pile électrique, l’analyse des corps se faisait uniquement par des procédés mécani-
- ques ou chimiques. Maintenant, grâce à l’emploi du courant électrique, un grand nombre de composés ont été analysés par cette voie. L’électrolyse est devenue entre les mains des chimistes un moyen d’analyse fréquemment usité et d’un emploi commode.
- Une application industrielle de l’électrolyse vient d’être réalisée à la Havane pour l’épuration des jus sucrés.
- La méthode combine à la fois l’osmose et l’électrolyse pour débarrasser les jus sucrés des sels qu’ils renferment et que l’eau employée entraîne, grâce au courant électrique qui traverse les jus, les membranes interposées et l’eau dissolvante.
- La dorure, Y argenture, qui ne se faisaient il y a cinquante ans que par l’emploi du mercure, au grand détriment de la santé des ouvriers, s’effectuent maintenant avec la plus grande facilité, sans le moindre danger, par la méthode électrolytique, qui s’est promptement généralisée. On dépose ainsi sur les métaux, en couches adhérentes, non seulement l'or et l’argent, mais le nickel, le cuivre, l’étain, le bronze, etc. ; on recouvre d’un métal précieux ou inoxydable un autre métal de peu de valeur ou facilement oxydable.
- La galvanoplastie complète le procédé, en permettant d’obtenir en couches épaisses et adhérentes entre elles, les formes exactes d’un objet : cachet, médaille, statuette, etc.
- Ce sont là, en réalité, des procédés indirects.
- Régulateur à dilatation. — On a invoqué divers principes pour régler la marche des charbons dans les lampes à arc. La dilatation vient d’être utilisée à cet effet par M. W. lrish. .
- Les charbons sont rapprochés ou écartés par les contractions ou dilatations des longues tiges qui leur amènent le courant. A mesure que les charbons se brûlent, ils sont remplacés par d’autres sous l’action de la pesanteur ou de la poussée d’un bain de mercure.
- On fait aussi usage de charbons mixtes, arc et gaz; ces charbons sont creux. D’après les expériences de M. Saunderson, ce système doublerait la puissance de la lampe, et cela avec une dépense insignifiante, une goutte de pétrole environ par minute (1).
- Téléphone, microphone, — Nous avons parlé pré-
- (!) Voir la Lumière Electrique du 7 juin 1890, p. 476.
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- cédemment du téléphone ; nous devons au moins le mentionner ici à l’article électricité, puisque c’est grâce au courant électrique qu’est dû le transport au loin delà parole, du chant, de la musique.
- Nous ne pouvons passer en revue les nombreuses modifications et les perfectionnements heureux qu’a subis l’admirable invention de Graham Bell.
- Le microphone, Vaudiphone, l’acoumètre etc., ne sont que des dérivés du téléphone, qui ont leurs fonctions, leurs applications particulières, non moins merveilleuses que l’instrument type.
- Moteur électro-capillaire.— De l’étude de diverses relations fortuitement découvertes, entre les phénomènes électriques et capillaires, M. Lippmann a été conduit à la réalisation d’un appareil moteur très original dont nous devons donner au moins le principe et le fonctionnement. La propriété qui lui sert de base est l’effet mécanique de dépression que produit un faible courant électrique sur le ménisque d’une colonne de mercure en contact avec de l’eau acidulée dans un tube capillaire.
- « Deux verres contenant du mercure sont placés dans un auge de verre rempli d’eau acidulée (1/6 de volume d’acide sulfurique). Dans le mercure de chaque verre plonge un faisceau formé de tubes de verre verticaux, d'environ 2 millimètres de diamètre et ouverts aux deux bouts. Chaque faisceau est serré par du fil de platine et porte, suivant son axe, une baguette de verre, qui sert, comme la tige d’un piston, à transmettre au dehors le mouvement de va-et-vient que le faisceau reçoit par le jeu des forces capillaires.
- Chacun des faisceaux est entièrement rempli de liquide, d’eau acidulée en haut, de mercure en bas, de façon que les deux liquides se trouvent en contact à l'intérieur aussi bien qu’à l’extérieur; chaque faisceau a environ 6 centimètres de haut sur 6 de diamètre, et s’enfonce de 4 centimètres environ dans le mercure.
- Ce liquide subit à l’intérieur des tubes aussi bien que dans l’intervalle qui les séparent, une dépression capillaire; inversement le faisceau subit de la part du mercure une poussée verticale de bas en haut égale au poids du liquide déprimé f1) ».
- On conçoit comment ces deux faisceaux ratta-
- chés aux extrémités d’un balancier peuvent; par l’action alternative du courant électrique sur chacun d’eux, déterminer un mouvement qui se transmet à un volant chargé de régulariser la marche et de distribuer, par un commutateur, le courant d’un élément Daniell dans le système des faisceaux.
- La vitesse de cette petite machine peut atteindre 100 à 120 tours par minute. L’appareil travaille indéfiniment sans subir aucune altération. Avec les dimensions indiquées, l’appareil ne fournit par seconde qu’une fraction de kilogrammètre de travail. Mais on conçoit qu’avec une machine de dimensions plus grandes on pourrait obtenir un travail notable. Toutefois ce n’est pas au point de vue de la force mécanique que cette machine présente de l’intérêt.
- La caractéristique d’une machine dynamo-électrique, comme celle de Gramme, est une courbe qui établit entre la vitesse de rotation, la force électromotrice, l’intensité du courant développé et les résistances du circuit, une relation géométrique qui permet de déduire l’une de ces quantités quand les autres sont données. En un mot, cette courbe sert à résoudre indirectement toutes les questions relatives au fonctionnement des machines dynamo-électriques.
- Imitations du phénomène des trombes. — Les ingénieuses expériences hydrodynamiques de M. Weyher sont des imitations mécaniques très démonstratives du phénomène si controversé des trombes.
- Les curieux résultats obtenus par M. G. Planté dans l’imitation du même phénomène montrent que l’électricité doit y jouer un rôle important.
- Nos imitations des phénomènes électriques, magnétiques, électromagnétiques et électrochimiques, par voies hydrodynamique, thermique, chimique et mécanique (*) sont des procédés indirects réalisés dans le but de montrer, par des expériences comparatives, les analogies nombreuses qui existent entre ces divers ordres de phénomènes et par suite de remonter de l’analogie des effets à l’analogie des causes.
- (') Annales de chimie et de physique, 5" série, t. XXV. P- 554! t. XXV1IJ, p. 198; t XXIX, p. 404. 6’ série, t. I, p. 158; t. VI, p. 329.
- Comptes-rendus, t. XCIV, p, 440, 643, 722, 1 067 ; t. XCV, p. 340, 387, 697 (1882).
- La Lumière Electrique de 1883 à 1888, passim.
- ('> Annales de Chimie et de Physique, 5' série, t. V, p. 522.
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- Parmi les procédés indirects d’aimantation, le plus remarquable, le plus important et le plus usité est celui qui consiste dans l’emploi d’un courant électrique pour aimanter temporairement le fer doux et d’une manière permanente l’acier trempé plus ou moins dur.
- On sait que c’est à Arago qu’est due cette belle découverte, qui permet de produire des électroaimants d’une force considérable.
- (A suivre.)
- C. Decharme
- CHRON1QLJE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Le développement et l'installation de l'électricité à. Berlin, par Arthur Wilke.
- 1. — ORIGINE ET INSTALLATION DE L’ENTREPRISE
- L’installation de l’électricité à Berlin est issue d’une série d’entreprises industrielles qui ont eu leur point de départ dans l’invention de Thomas Alva Edison. Lorsque Edison eut inventé sa lampe à incandescence, ou plutôt lorsqu’il travaillait en core à cet invention, il se forma une société, XAmerican Edison Electric Ligbt Company, ayant pour objet l’exploitation du brevet en Amérique, et une autre société, XEdison Electric Ligbt Company of Europe, se proposant de l’exploiter en Europe. Cette dernière société donna naissance à deux autres, dont l’une eut pour domaine l’Angleterre, l’autre la France. Cette dernière, la Compagnie continentale Edison, s'installa à Paris.
- En dépit des critiques, la nouvelle invention n’avait pas tardé à préoccuper le monde de l’industrie et de la science européennes. A Berlin, M. Emile Rathenau, à qui l’on doit la fondation de 1 ’Allgemeine Elehtricitcvts-Gesellscbaft et des Berliner Elektriùtœts-Werhe, entama des négociations avec la maison Siemens et Halske, en vue de l’éclairage de la Leipçiger strasse au moyen d’une petite usine d’électricité, mais la chose ne paraissait pas réalisable à cette époque.
- . En 1881, lorsque fut ouverte la fameuse Exposi-
- tion d’électricité de Paris, à laquelle Edison exposait son système déjà complet, M. Rathenau se rendit à Paris dans l’intention d’acquérir le droit d’exploiter le brevet pour l’Allemagne, et, s’étant convaincu de la vitalité du système il entra en relation avec les représentants de la Compagnie Edison, à Paris.
- Mais à cette époque l’exploitation du brevet pour le continent avait été cédée à la Compagnie continentale Edison. Ce fut donc à elle que M. Rathenau eut à s’adresser pour l’acquisition des droits d'inventeur. 11 le fit à ses risques et périls, espérant faire passer ensuite dans les milieux financiers allemands sa conviction de la valeur de l'invention, et il parvient bientôt avec l’aide des banques bien connues de J. Landau, à Berlin, des frères Sulzbach, à Francfort-sur-Mein, ainsi que de la Nationalbank für Deutschland, également à Berlin, à fonder d’abord une petite société, de celles qu’on appelle sociétés d’étude, laquelle entreprit de contrôler expérimentalement le nouveau système d’éclairage.
- On organisa une petite installation à Berlin, dans l’imprimerie W. Büxenstein. A cet effet, on fit venir les machines et les appareils de Paris, où la Compagnie continentale avait déjà une usine en fonctionnement.
- Les résultats furent assez satisfaisants et l’on ne tarda pas à construire une nouvelle usine qui devait éclairer XUnion-Club dans la Scbadow-strasse. A côté de ce club il y en a un autre, la Ressource von 1794, dont les membres appartiennent au monde financier de Berlin; on pouvait prévoir que cette société, en présence du succès obtenu par celle d’à côté, demandrait à 'se faire éclairer par le nouveau système, ce qui eut lieu.
- 11 était tout naturel, dans ces conditions, de concentrer en un même lieu la production de l’électricité pour réaliser des économies dans l’installation et dans l'exploitation, ainsi que pour donner à cette dernière plus de régularité. M. Rathenau proposa donc d’installer une station centrale au même endroit. Pendant ce temps la société d’études s’était déjà transformée en une grande société à laquelle on avait donné le nom de Deutsche Edison-Gesellscbaft. Celle-ci entreprit d’organiser la Centralstation von Schadow strasse.
- Mais auparavant la société d’études avait fait de nouvelles installations, qui attirèrent l’attention générale sur l’importance de l’éclairage électrique.
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- Lorsqu’en effet, un an après l’Exposition de Paris, on conçut à Munich le projet de créer une exposition du même genre, la Société d’études résolut de présenter sur une grande échelle l’application de l’éclairage électrique aux théâtres ; elle choisit pour ses expériences un théâtre d’essai compris dans l’Exposition. Le succès fut éclatant. Aussi le Congrès des directeurs de théâtres, alors réuni à Munich, se déclara-t-il favorable, en principe, à l’éclairage électrique. Alors la Société d’études entreprit d’éclairer à ses frais le théâtre de la Résidence, à Munich. Le succès fut tel que dès lors l’éclairage électrique des théâtres se répandit de plus en plus, tant en Allemagne que dans les autres pays.
- Aujourd’hui, le moment ne paraît pas éloigné où il sera seul autorisé, ce que l’on ne peut que désirer lorsqu’on songe aux effroyables accidents de Vienne, de Paris et d’Oporto.
- La série de succès obtenus était assez probante pour encourager la fondation d’une grande société par actions. C’est alors que fut fondée, avec la coopération des banques de Berlin, de Francfort, de Leipzig, etc., la Deutsche Edison-Gesellscbaft, au capital-actions de 5 millions de marks, laquelle fut inscrite le 5 mai 1883 dans le registre des raisons sociales. La nouvelle société avait acheté à la Compagnie continentale Edison les droits de brevet d’Edison pour l’Allemagne.
- Le premier directeur fut M. Rathenau.
- Les fondateurs de la Deutsche Edison-Gesell-schaft s’étaient proposé la distribution de la lumière électrique au moyen de l’électricité produite dans une station centrale, lis commencèrent par entrer en relations avec la municipalité de Berlin pour l’éclairage d’une partie de la ville, et ils conclurent un traité leur accordant la concession de l’éclairage du quartier qu’ils avaient demandé.
- Ce traité fut agréé par les représentants de la ville le jour même où fut tranché le procès avec la Swan united electric Light C°.
- En raison de cette acceptation la Société se transforma alors en une société nouvelle au capital-actions de 3 millions de marks, aux mains d’un consortium principalement composé des fondateurs de la Deutsche Edison-Gesellscbaft.
- Voici les phases par lesquelles a passé l’entre-
- rise dont nous décrirons plus loin l’installation technique et que nous examinerons aussi par le côté commercial.
- La société commença par fonder une usine dans la Marhgrafenstrasse ; plus tard elle en fonda une plus petite dans la Mauerstrasse. L’exploitation de la première commença au mois d’août 1885 i celle de la seconde au mois de mars 1886.
- La lumière électrique fut très bien accueillie à Berlin et les abonnements affluèrent rapidement, si bien qu’il fallut, en 1887 et 1888, agrandir les usines déjà existantes. On décida, en outre, d’en installer deux nouvelles, l’une dans la Spandauer-strasse, l’autre pour la Dcrotheenstadt, sur la digue Schiffbauerdamm, ainsi que cela avait été prévu dans le nouveau traité, passé le 25 août 1888 avec la municipalité de Berlin. De même on décida d’élargir l’usine de la Mauerstrasse, et dès lors il fut possible d’éclairer à l’électricité la partie de la ville comprise entre la Besselstrasse et le Branden-burger Thor, entre le IVallnertheater et le Potsda-merplatg', c’est-à-dire le centre du commerce et du mouvemeni.
- Ces installations, qui doivent être terminées en 1892. permettront d’alimenter 200 000 lampes à 16 bougies normales, et nous prévoyons que la consommation aura bientôt atteint ce chiffre.
- Si Berlin, grâce à l’activité des Berliner Elehtri-citœts-Werhe {Usines d’électricité de Berlin) est aujourd’hui, en Europe, la ville la mieux éclairée à l’électricité, elle le sera bien davantage encore dans quelques années, au point même de surpasser New-York.
- En ce qui concerne la qualité, toutes les personnes au courant savent qu’aucune usine américaine n’est comparable à l’usine allemande.
- Etant donnée l’étroite connexion commerciale et technique des deux sociétés, il parut bientôt nécessaire de réunir la direction des usines d’électricité à celle de la société mère. Les Berliner Elektricitcets-lVerhe forment donc aujourd’hui une annee de YAllgemeine Elektricitæts-Gesellschaft (Société générale d’électricité), bien qu’au point de vue juridique, elles soient séparées. Ce dernier nom est celui qu’à pris la Deutsche Edison-Gesell-schaft après avoir rompu son traité avec la Compagnie continentale Edison.
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- II. — LE TRAITÉ AVEC LA MUNICIPALITÉ DE BERLIN.
- Au point de vue juridique, la base de l’entreprise des Berliner Electricitœts-Werhe (usines d’électricité de Berlin) est la convention avec la municipalité de Berlin, par laquelle la société en question a obtenu le droit de placer ses conducteurs dans les rues de la ville.
- Ce traité présente un grand intérêt, en ce qu’il montre comment ont été conciliés les droits et les devoirs de la municipalité et de la grande entreprise d’éclairage électrique, et en ce qu’il témoigne du soin et de la compétence avec laquelle les parties contractantes en ont pesé toutes les dispositions. 11 peut servir de modèle pour tous les cas où une municipalité consent à des négociations avec une société d’éclairage électrique sur la base de la cession du sol et du fond.
- Lorsque les directeurs de la Deutsche Edison-Gesellschaft annoncèrent leur intention d’installer à Berlin des usines qui amèneraient de l’électricité au domicile des consommateurs de lumière comme jusqu’alors on y avait amené le gaz, la bourgeoisie et les corporations, selon les intérêts individuels, selon leur compréhension plus ou moins développée de la nouvelle entreprise,firent à ce projet un accueil différent.
- Deux partis se formèrent dans la ville, l’un réclamant l’introduction de la lumière électrique, l’autre ne voulant voir dans l’innovation proposée qu’une diminution à venir des revenus de la ville, laquelle en tant que propriétaire des usines à gaz retire de l’éclairage au gaz des sommes considérables et un profit correspondant pour quelques personnes. Mais le différend ne garda pas longtemps cette forme ; la population de Berlin ne tarda pas à se dégager de ces mesquines préoccupations et reconnut bientôt la nécessité de pousser à la roue. .Mais il se produisit une nouvelle scission dans la bourgeoisie ; les uns demandant que la ville se chargeât elle-même de fonder des usines d’électricité et les exploitât à son propre compte, de telle sorte qu’elle ne perdît rien au change, les autres, au contraire, préférant que l’installation de l’éclairage électrique fût abandonné à des entreprises particulières, agissant pour leur compte.
- Les motifs invoqués par les partisans d’usines
- communales étaient la crainte de voir l'éclairage électrique former un jour l’objet d’un monopole susceptible de devenir très gênant à la longue, ainsi que la crainte de voir les entrepreneurs négliger, au profit de leurs intérêts, les perfectionnements techniques. Leurs adversaires prétendaient qu’une commune n’est pas apte à gérer elle-même des entreprises d’un caractère à la fois commercial et industriel, surtout lorsque l’industrie à exploiter est toute nouvelle et exposée à subir chaque jour de profondes modifications.
- Il y avait encore un troisième parti : celui des personnes qui disaient : La ville doit, sans rien risquer, se réserver tous les avantages. Celui-ci l’a emporté dans les délibérations de la réunion des représentants de la ville.
- Le résultat de ses efforts est que la municipalité a tout obtenu et que tous les risques sont le lot de h société d’entreprise.
- La politique commerciale de la Deutsche Edison-Gesellschaft fut à la hauteur de la politique communale de Berlin; les larges vues de la première ne furent pas moins remarquables que la prévoyance dont firent preuve les représentants de la seconde.
- La société, en effet, sut apprécier dans toute son importance commerciale le droit de fournir la lumière électrique à la capitale en train de se développer. Si l’on considère que, dans les affaires, les Allemands n’ont pas encore su se désaccoutumer de l’esprit de mesquinerie, qu’ils ne savent apprécier les entreprises industrielles que d’après leur rendement immédiat, la Deustcbe Edison-Gesellschaft mérite d’être louée pour s’être soumise à des stipulations qu’une société moins puissante n’aurait pu supporter et pour s’être assuré une entreprise qui aura certainement pour elle des résultats décisifs.
- La construction et l’exploitation des usines d’électricité de Berlin témoigneront, en effet, de ce que pourra faire YAllgemeine Elehtricitæts Gesellschaft avant une dizaine d’années, c’est-à-dire dans une période qui verra l'industrie électrique prendre des développements que l’on ne soupçonne même pas aujourd’hui; et quelles que soient les obligations résultant de la convention avec la ville de Berlin, la société pourra les remplir à son avantage.
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- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Détermination du pouvoir inducteur spécifique, par Wilhelm Donle C1).
- Dans toutes les méthodes publiées jusqu’ici pour la détermination du pouvoir inducteur spécifique à l’aide d'instruments mesurant la charge d’un condensateur, on s’est toujours servi d’un électromètre ou d’un galvanomètre tant qu’il ne s’agissait pas de mesures de capacités, mais seulement de mesures de tensions. Ainsi Quincke et Boltzmann emploient une balance électrique et Silow un électromètre à liquide. Dans la méthode électrométrique employée par Boltzmann, Gordon et Hopkinson, c’est toujours la charge du plateau collecteur qui est mesurée, tandis que dans la méthode galvanométrique de Siemens, les deux plateaux du condensateur sont chargés alternative-vement à l’aide d’un commutateur, puis déchargés dans un galvanomètre. Pour la charge des condensateurs, on s’est toujours servi d’une pile hydro-électrique d’un grand nombre d’éments.
- Le courant alternatif d’un appareil d’induction fut employé pour la première fois par Schiller (2) pour la charge d’un condensateur; ce physicien mesurait la durée des oscillations électriques qui avaient lieu très rapidement. Dernièrement, Cohn et Arons ont employé avec succès l’électromètre à liquide de Silow conjointement à la charge à l’aide d un appareil d’induction.
- En dernier lieu, Winkelmann (3) s’est servi d’une méthode très simple, employant également l’appareil d’induction, mais différant des méthodes précédentes en ce que la charge mesurée n’est pas celle du plateau collecteur (en relation avec la source), mais celle du plateau condensateur.
- L’emploi du courant alternatif est très avantageux, parce que d’abord, au moins pour un nombre d'alternances suffisant, on n’a pas à craindre la formation d’un résidu électrique, les charges étant successivement de signes contraires et^qu’ensuite tous les commutateurs nuisibles
- (*) Wilhelm Donle, IVied. Ann., t. XL, p. 307.
- (2) Schiller. Pogg. Ann., t. CXLIIj p. 535. i,8) Winxelmann, IVied. Ann., t. XXXVIII, p. 161.
- ainsi que tous les appareils d’interruption disparaissent. il est vrai que l’utilisation des courants alternatifs offre certains désavantages, du moins tant que l’on ne possède que l’appareil ordinaire d'induction, sans avoir à sa disposition un inducteur produisant des courants de forme sinusoïdale (inducteur en sinus). On a d’assez grandes variations du courant primaire provenant de variations dans la formation de l’étincelle vers l’interrupteur de ce courant primaire; il s’ensuit comme conséquence de fortes oscillations dans le courant secondaire. De plus, la sensibilité des instruments destinés à la mesure des courants alternatifs laisse en général beaucoup à désirer. Le téléphone est bien un instrument très précis, mais il ne peut servir que dans les méthodes de réduction à zéro; pour placer le téléphone à l’intensité minima du son, comme dans la méthode de Winkelmann, il faut une grande habitude de cet instrument et posséder une chambre à l’abri de tout bruit extérieur ; autrement on obtient des résultats qui ne méritent pas confiance.
- Je me suis efforcé non pas de simplifier seulement la méthode de Winkelmann, mais plutôt de remplacer l’observation acoustique par l’observation optique, bien plus commode et plus précise à l’aide de l’échelle et du miroir.
- La méthode que je propose ici n’exige l’emploi que d'un . condensateur et d’un électrodynamomètre sensible servant aussi à mesurer seulement la quantité d’électricité du plateau condensateur. A cet effet, le circuit secondaire d’une bobine d'induction est mis d’un côté en communication avec la terre (conduites de gaz) et d’un autre côté en communication avec un des plateaux d’un condensateur de Kohlrausch. L’autre plateau du condensateur est aussi relié à la terre à travers un électrodynamomètre. 11 est évident que chacune des charges produites sur le plateau condensateur par l'appareil d’induction engendre l’écoulement d’une partie correspondante d’électricité à travers le fil de terre du plateau condensateur, en sorte qu’il se produit dans ce fil un courant alternatif dont l’énergie moyenne est mesurée par l’électro-dynamomètre intercalé. Comme la quantité d’électricité induite sur le plateau condensateur dépend, toutes choses égales d’ailleurs, du milieu compris entre ces deux plateaux, l’introduction d’un diélectrique entre ces deux plateaux doit nécessairement se révéler par une variation de la déviation de l’électrodynamomètre.
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- ' Supposons d’abord que la déviation de l’électro-dynamomètre soit en relation simple avec l’intensité moyenne du courant alternatif, comme c’est le cas pour l’électrodynamomètre de Weber ét pour les (rès petites déviations, et qu’en outre dè cela, là forme des oscillations du courant alternatif et le nombre des interruptions dans l’appareil d’induction ne soient pas altérés par des variations dans là.capacité du condensateur. Si ces suppositions Sont réalisées, le pouvoir inducteur spécifique d’une substance quelconque s’obtient facilement avec une approximation suffisante à l’aide des déviations observées. Désignons en effet par d la distance des plateaux du condensateur, par e l’épaisseur de la couche diélectrique, par D son pouvoir inducteur spécifique, par V le potentiel du plateau collecteur à un moment déterminé, par rd la densité électrique sur le plateau collecteur, l’autre plateau étant relié à la terre. On a :
- travers l’électrodynamomètre. Elles varient néceSr sairement avec le temps, puisque à cause des variations du courant alternatif chargeant le plateau collecteur, le potentiel V est lui-même une fonction périodique du temps dont la forme dépend de la manière dont le courant alternatif est engendré. Les petites déviations a\i et obtenues >à l’aide du miroir et de l’échelle, avec ou sans l’introduction du milieu diélectrique, sont égales à un facteur G près à l’énergie moyenne du courant alternatif qui a produit ces déviations, de telle sorte que l’on a :
- S,2 dt = const
- Si%di= const
- S^1 f
- U-.d^Tjo
- i /»T
- M^dt
- 4 r.(d-J+£)
- La densité électrique r’d du plateau condensateur est proportionnelle à cette densité r,i, en sorte que l’on peut poser :
- 4 «(<*-*+£)
- Quand on éloigne la substance diélectrique, on a simplement un condensateur à lame d’air; au moment où le potentiel du collecteur est de nouveau égal à V, toutes autres choses égales d’ailleurs, on a pour les densités électriques les valeurs suivantes :
- 4 it d
- V
- 4 TC drf^dt?-
- Aux moments indiqués précédemment, sur la surface S du plateau condensateur, les quantités d’électricité qui y sont répandues sont :
- Q. = >'. s =
- VS 4 tc d
- Q„
- r'd S = e
- VS
- 4*0*h)
- Ce sont les quantités d’électricité déchargées à
- T désigne la période des deux courants alternatifs, elle est la même pour chacun d’eux d’après nos suppositions. On tire de ces formules la relation suivante :
- ‘-d['NŸ)
- Cette formule n’est applicable cependant qu’à là condition que les suppositions faites soient exactes. En ce qui concerne la première hypothèse, qui consiste à admettre que la durée T d’oscillation de l’interrupteur du circuit primaire ne varie pas par l’introduction d’un diélectrique, je n’ai pas pu apercevoir de variation dans la hauteur du son émis par cet interrupteur, ce qui confirme bien l’hypothèse. Quant à la supposition que la déviation de l’électrodynamomètre est proportionnelle au carré de l’intensité moyenne du courant, ce n’est que le cas approché, même pour l’appareil de Weber, car pour obtenir une exactitude suffisante on est obligé de disposer l’instrument de façon que les déviations ne soient pas trop petites. C’est pour cette raison que la relation qui lie la déviation de l’électrodynamètre à l’intensité du courant est relativement compliquée.
- Pour se passer de la formule précédente, on déplace l’un des disques du condensateur après l’éloignement du diélectrique de telle façon que la déviation obtenue soit la même que celle produite par la présence du diélectrique. Désignons
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- par* la distance des plateaux du condensateur après leur déplacement. La capacité d’un tel condensateur à lame d’air est inversement proportionnelle à x tandis que pour un condensateur dont les plateaux sont à une distance d et comprennent un diélectrique dont l’épaisseur est e et la constante diélectrique D, la capacité est inver-
- sement proportionnelle à d — e -f- Comme
- ces deux capacités sont les mêmes, on a :
- X = d — e + ^
- d'où
- x + e — d
- On procède aux mesures de telle sorte, qu’en déterminant la déviation de l’électro-dynamo-mètre pour différentes distances x des plateaux du condensateur, on puisse construire une courbe donnant la déviation en fonction de x. On peut encore faire autrement : chercher deux distances voisines des plateaux du condensateur à air dont les déviations comprennent celle obtenue par l’introduction du diélectrique, puis trouver x par une interpolation qui, pratiquement, est ici très exacte.
- Dans mes recherches j’emploie un appareil d'induction de du Bois-Reymond ne contenant pas de noyau de fer ; le nombre d’interruptions mesuré avec précision, à l’aide d’un chronographe, est de 90,22 par seconde. Le plateau collecteur était donc chargé 180 fois environ par seconde avec des électricités contraires.
- J’ai encore employé quelquefois avec succès un courant d’induction du second ordre pour charger le plateau collecteur ; à cet effet, dans le circuit secondaire d’une première bobine d’induction est intercalé le circuit primaire d’une autre bobine. On obtient ainsi environ 360 charges opposées par seconde sur le collecteur, et par suite le même nombre de courants alternatifs dans le fil de terre du plateau condensateur.
- L’emploi de la seconde bobine a cependant le désavantage de nuire à la régularité du fonctionnement de l’interrupteur et de ne produire que de^petites déviations quand on ne se sert pas d’un amortissement très faible et qu’on se limite à l’observation de la première déviation. Pour cette raison je n’ai plus tard employé que le courant d’induction du premier ordre.
- Comme électrodynamomètre je me suis servi tout d’abord de celui de Kohlrausch à suspension unifilaire. Pour le but proposé cet instrument n’est pas assez sensible ; il faut charger le plateau collecteur avec un inducteur très puissant, mais alors on ne peut éviter la perturbation produite très souvent par la formation d’étincelles sur le diélectrique introduit. Comme pourtant j’avais déjà fait quelques recherches avec cet instrument, recherches qui me paraissaient être en bonne voie, je résolus de les répéter en attendant avec un électrodynamomètre que j’avais alors à ma disposition, celui de Bellati-Giltay.
- Les recherches effectuées avec cet instrument si sensible, et par cette raison si facile à être troublé par les influences extérieures, ont donné les mêmes résultats que celles de Behn-Eschenburg récemment communiquées. Au commencement, tantôt je ne pouvais obtenir des déviations concordantes et les recherches correspondantes devaient être rejetées, tantôt, dans des circonstances favorables, j’obtenais une suite de| déterminations dont l’accord ne laissait rien à désirer. Mais enfin j’ai réussi à réduire considérablement toutes ces irrégularités; c’est pourquoi je me propose d’exposer les différentes expériences que j’ai faites avec cet intéressant instrument. ;
- La plus grande partie des irrégularités observées dans les déviations provenait évidemment de la mauvaise installation de l’instrument qui était dans une chambre adossée contre une rue parcourue par de lourdes voitures ; ces dernières occasionnaient de fréquentes variations dans la force magnétique directrice et de fréquentes secousses de l’appareil. Pour remédier à cet inconvénient j’entourais le cylindre de verre protégeant l’instrument contre les courants d’air par un anneau de fer de 3,5 centimètres de hauteur, de 8,8 centimètres de diamètre intérieur et de 4 millimètres d’épaisseur, afin de créer un champ magnétique fermé. Bien que les variations du zéro fussent considérablement diminuées, ce manteau de fer était insuffisant pour écarter tout à fait, -r*s perturbations produites par le passage de ict'Moes cnarrettes. En superposant l’une sur l’autre trois lames de fer semblables, je suis enfin parvenu à réduire à moins de 10 parties de l’échelle, le déplacement du zéro qui était primitivement de 30 à 50 parties (la distance du miroir aux divisions de l’échelle était de 2,01 mètres). Stephan recommande d’entourer le cylindre de
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- verre mentionné précédemment avec deux anneaux de fer doux de 2 centimètres d'épaisseur.
- Une source d’irrégularités très fâcheuses dans les déviations de l’électrodynamomètre provient des variations soudaines qui ont lieu dans la marche de l’inducteur. Ces variations sont très difficiles à éviter ; elles sont de nature très compliquée car elles ont leur siège dans la variation de la source primaire, dans la formation de l’étincelle de l’interrupteur et dans d’autres facteurs assez nombreux.
- On sait que pendant une demi-heure, une heure entière l’interrupteur d’une bobine d’induction vibrera avec un son d’une hauteur constante, tandis qu’une autre fois le son varie presque toutes les minutes.
- 11 est évident que par suite de la sensibilité de l’électrodynamomètre employé les plus petites variations dans le son de l’interrupteur ont une grande influence sur la déviation de l’instrument et que dans l’emploi d’un appareil d'induction ordinaire il faut absolument s’en remettre à un hasard favorable. Avec un inducteur en sinus la plus grande partie des irrégularités indiquées est bien évitée, mais malheureusement je n’avais pas à ma disposition d’instrument semblable, en sorte que je ne puis donner aucune expérience en éprouvant la valeur.
- De grandes irrégularités peuvent être causées par l’emploi d’un amortissement insuffisant. L’amortisseur joint à l’appareil était formé d’un anneau d’aluminium plongeant dans de l’eau et ne produisait pas un ralentissement régulier; son action était beaucoup trop faible. Pour cette raison et sur la proposition de Himstedt je remplaçais l’anneau d’aluminium par un fil de verre dont le bout se terminait en un disque circulaire de 4 centimètres de diamètre; comme liquide amortisseur j’employais de l’acide sulfurique concentré. Cette disposition ne diminuait pas seulement la sensibilité de l’instrument envers les actions magnétiques extérieures, mais aussi toutes autres conditions égales elle produisait un écart uniforme.
- i 11 est regrettable que je n’aie pu réussir à préparer un plus grand disque de verre que le précédent, de telle sorte que la position d’équilibre fût atteinte après deux ou trois oscillations. C’est pourquoi je me limitais d’abord à la lecture de la première déviation la connaissance des grandeurs relatives des déviations étant suffisantes pour les
- calculs que j’avais à effectuer. Comme en communiquant une déviation l’instrument ne revenait au repos qu’après environ 3/4 de minute et qu’un prompt arrêt était désirable par suite de la diminution successive du courant primaire, j’ai finalement remplacé l’amortisseur de verre par une lame de platine carrée et de 6 millimètres de côté. Cette lame donnait les meilleurs résultats et l’amortissement était complet après deux ou trois oscillations.
- Je dois encore faire remarquer dans l’usage de cet instrument, qu’il doit être placé le plus possible dans une chambre de température uniforme et constante, car par suite des grandes longueurs des fils de cocon les variations de la température pourraient avoir une grande influence sur la force directrice de la suspension bifilaire.
- L’humidité de la chambre de recherches joue évidemment un rôle qui pourrait devenir fâcheux, mais on s’en garantit suffisamment par l’emploi d’acide sulfurique concentré comme liquide amortisseur.
- J’indique d’abord une suite d’expériences dont le but était de montrer la dépendance qui existe entre la déviation de l’électrodynamomètre et la distance d des plateaux du condensateur. La distance d est indiquée en millimètres, et la déviation en millimètres de l’échelle. L’éloignement du miroir et de l’échelle était de 2,15 mètres. Pour la charge du plateau collecteur j’employais un courant d’induction du second ordre, et par suite de l’emploi d’un disque de verre comme amortisseur je me bornais à la lecture de la première déviation. Ces recherches ont commencé le 14 février.
- Ainsi que le montre le tableau 1, on ne peut éviter des écarts de 2 à 3 pour cent dans les déviations. A la fin d’une mesure il y a toujours une importante variation du zéro (le manteau de fer servant d’écran n’était pas encore employé), mais la déviation est à peine influencée par cette variation quand l’appareil d’induction travaille régulièrement.
- On voit très clairement que le point zéro, dont la position sur la graduation de l’échelle est indiquée par la seconde colonne, dépend de la déviation précédente. Cet inconvénient provient évidemment de la réaction élastique du fil de suspension ; il a toujours lieu dans les instruments à miroir qui ont une longue suspension et un fort amortissement; il est tout-à-fait impossible de l’éviter. Le tableau II démontre les mêmes faits.
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- La charge du plateau collecteur était obtenue dans cç, cas à l’aide d’un courant d’induction du pre-
- ; TABLEAU I
- •. a - Point 0 • .j „ . Déviation d Point 0 Déviation
- =50.0 105,8 2.6 259,3 7',5
- 251,0 103,5 258,5 72,0
- 251,6 104,2 258,7 71,8
- 252,0 • 104,5 258.0 71,0
- 252,5 105,0 . 258,5 70,7
- . 252,0 104,0 259,0 73,o
- 1 ! 252,6 130,7 16 257,5 103,4
- 253,8 131,0 257,2 104,0
- 254,0 131,2 257,0 104,0
- 254,0 131,0 257,0 104,4
- 254,3 129,7
- 258,-9 '32,4 11 256,0 132,6
- . 260,0 33,o 254,5 3!,3
- . ... * 260,6 5',9 241,6 34,3
- 260,6 32,4 230,4 33,5
- 21’ - • 261,0 85,0 6 230,0 169,8
- 26 ,6 86,1 225,5 172,7
- 259,5 86,5 224,0 73,9
- 258,2 86,2 223,5 72,5
- 259,0 87,0
- 258,8 87,4 21 •224,0 85,8
- 223,=! 87,7
- 26 258,0 72/7 224,0 86,7
- 258,0 ' 73, 3 224,8 85,5
- 258,6 72,2
- mier ordre. L’amortisseur était une feuille de platine; la distance des plateaux pouvait être mesurée avec certitude jusqu’à 0,033 millimètre.
- La dépendance de la déviation et de la distance des plateaux d’un condensateur à air était ainsi chaque jour démontrée, car à différents jours la
- TABLEAU II
- d Point 0 Déviation d Point 0 Déviation
- 16,2 425,0 127,0 87)7 10,2 43',3 284,3
- 3,2 428,7 8,2 428,9 37',9
- 10,2 427,0 282,0 16,2 426,0 128,0 184,0
- 8,2 425,0 366,8 3,2 431,0
- 16,2 426,0 127,7 10, 2 432,o 282,0
- 3,2 43U5 184,8 284,0 368,0 8,2 430,2 370,2
- 10,2 430,0 16,2 425,' 125,8
- 8,2 428,0 13,2 431,8 186,8
- 16,2 426,5 25,5 10, 2 43',2 279,2 369,6
- 13,2 430,8 186,5 8,2 428,6
- déviation de l’électrodynamomètre varie nécessairement, pour la même distance des plateaüx, par suite de la variation de la source du courant primaire (1 élément Grove). J’obtenais aussi les valeurs moyennes suivantes (tableau 111) de quatre ou cinq lectures des premières déviations, en e nployant un amortisseur de verre et un courant
- d’induction du second ordre, sans anneau de feç protecteur.
- TABLEAU III
- d Déviation :d . Déviation d Déviation
- 4 Février 18 i "èvrier 21 i "èvrier
- 6,0 72,54 9,0 110,04 .10, 10 '63,9
- 1 I ,0 131,98 12,0 95,1 4,'5 35,9, .
- 16,0 104,23 7,3 74,9 16,10 23,3' '
- 21,0 86,16 . V -
- 15 Février 20 Février 22 Février
- 2,5 198,4 9,o 140,46 9,0 "9,8
- 5,° 162,6 12,0 120,3 12,0 103,0
- 10,0 112,8 7,3 92,87 7,3 81,17
- 15,0 96,76
- Le tableau IV donne les valeurs moyennes des déviations, en employant le manteau de fer, et la feuille de platine comme amortisseur. Le courant d’induction était celui du premier ordre.
- La troisième colonne donne le produit de la distance des plateaux du condensateur et de la racine carrée de la déviation correspondante.
- TABLEAU IV
- d Déviation d \]a. d Déviation d \J a
- 3 Mars I 1,0 57,5 135,°
- 3.0 27,4 146,7
- 8,' 32 9,6 140,9
- 10, 1 223,4 51,0 10 Mars
- 3,' 55,9 '63,1
- 5,' 348,0 95,'4
- 5 Mars 6,1 270,8 100,4
- 7,: 218,0 104,8
- 7,o 281,7 "7,5 8,1 189,0 111,4
- 9,o 2°5, I 128,9
- Les déterminations suivantes furent effectuées avec un quadruple manteau de fer, toutes les autres conditions étant les mêmes.
- En construisant des courbes avec les déviations obtenues pour ordonnées et les distances des plateaux du condensateur comme abscisses, on obtient pour chaque groupe d'un même ordre de recherches, une série de courbes régulières et parallèles, de telle sorte qu’on peut en conclure que l’électrodynamomètre de Bellati-Giltay quoique n’étant pas un instrument absolu est très convenable pour la mesure des intensités relatives des courants.
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- Les courbes ont toute leur convexité tournée vers l’axe des abscisses ; celles des premiers groupes, construites avec les premières déviations, s’inclinent modérément sur l’axe des abscisses, tandis que celles des deuxième et troisième groupes s'élèvent d’une manière très rapide, l’élévation étant la plus prompte pour le dernier groupe. L’interpolation déjà indiquée, faite pour obtenir la valeur de x est donc pleinement justifiée; aussi elle nous sera très utile pour la détermination de la constante diélectrique des liquides.
- TABLEAU V
- d Déviation d \Ja d 'Déviation 1 S V
- 18 Mars 22 Mars
- 6,0 377-' 116,3 5,' 227,9 76,9
- 8,o 255,3 127,8 6,1 177,0 81,2
- 10,0 184,0 ‘33,6 7,' 143,8 83,2
- 8,1 117,2 87,7
- 20 Mars 24 Mars
- 8,2 369,3 157,6 5,' 304,9 89,0
- 10,2 282,3 17U4 6,1 239,6 94,4
- '3>2 183,9 180,0 7,' 192,6 9», 5
- 8,. 160,0 100, l
- 21 Mars 26 Mars
- 6,15 370,5 118,4 5-' 272,6 84,2
- S.15 262,2 132,0 6,1 222,7 9! ,0
- 10,15 202,2 M4,3 7,1 176,3 94,3
- 8,1 146,5 98,°
- Par l’examen de la colonne du lableau V contenant le produit de \/a on reconnaît que la formule simpleque Giltay avait développée, don nant la relation entre la déviation mesurée et l’intensité du courant, est loin d’être exacte, puisque conformément à la théorie des condensateurs le produit d /â devrait être approximativement constant.
- En réalité, comme Behn-Eschenburg l’a calculée et discutée en détail, la relation qui lie la déviation de l’électrodynamomètre à la moyenne de l’intensité du courant, ne peut pas s’exprimer, comme le croyait Giltay, par une simple formule quadratique mais seulement par une formule biquadra-tique, beaucoup plus compliquée. C’est pourquoi il est très commode de relier les données d’un électrodynamomètre indiquées par une construction graphique avec la grandeur que l’on doit déterminer.
- Dans les tableaux suivants relatifs à divers dié-
- lectriques, d désigne comme toujours la distance primitive en millimètres des plateaux du conden^ sateur, «„ la déviation correspondante quand il n’y a que de l’air entre les plateaux, la déviation après l’introduction de la substance diélectrique. La lettre x désigne la distance, calculée graphiquement, des plateaux d’un condensateur à air ayant la même capacité que le condensateur comprenant un diélectrique dont le pouvoir inducteur spécifique est D. Les épaisseurs des plateaux diélectriques sont toujours les valeurs moyennes de 40 à 50 mesures prises en différents endroits. Les plateaux diélectriques étaient des carrés de 20 à 22 centimètres de côté ; les plateaux du condensateur étaient des disques de 15 centimètres.
- TABLEAU VI. — Lame de verre; 7,663 mm. d'épaisseur.
- d a# X D
- 16,4 106,8 144,0 9,82 7,076
- 16,05 115,5 156,0 9,48 7,011
- l6,0 94,8 129,8 9,40 7,209
- 17,0 82,3 111,0 10,47 6,764
- 17,4 76,25 102,8 10,86 6,824
- 17,4 8!,9 109,4 10,88 6,704
- '7:3 94,« 130,0 10,73 6,885
- 17,0 92,6 128,0 10,50 6,589
- l6, 1 94,o 129,3 9,45 6,885
- La valeur moyenne de D : 6,883 s’accorde bien avec celle donnée par Winkelmann et d’autres observateurs. La différence entre les valeurs isolées provient en partie, comme l’a déjà vu Winkelmann, de ce fait qu’une petite erreur dans l’évaluation de x entraîne une grande erreur dans la détermination de D, et en partie des grands écarts qui existent entre les déviations, toutes choses étant égales, lorsque le diélectrique est du verre.
- TABLEAU VII.— Plateau de paraffine de 7,616 d'épaisseur.
- d ao ad X D
- 17,25 105,1 127,0 12,90 2,332
- 17,35 104,7 126,4 13,00 2,332
- 17,35 122,6 '45,3 13,06 3,290
- 17,25 1 16,5 139,8 12,95 2,297
- 16,10 l II , I '35,3 11,80 2,297
- 17,25 93,25 "5,3 12,96 2,290
- 16,10 122,6 148,0 ",85 2,263
- 14,20 '35,o 166,0 9,92 2,283
- 13,00 108, =; '77,o 8,63 2,346
- 1 ;, 10 102,6 167,6 8,81 2,290
- 13,00 '37,5 234,6 8,61 2,361
- 13,00 127,9 210,0 S,65 2,332
- La valeur moyenne de D : 2,309 se tient entre
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- les valeurs trouvées par Hopklnson D = 2,29 et par Boltzmann D = 2,32. L’amortissement de l’électrodynamomètre offre ici beaucoup plus de régularité, comme d’ailleurs c’est le cas avec toutes les substances de faible pouvoir inducteur spécifique.
- TABLEAU VIII
- Plateau de gomme laque de 8,103 mm. d’épaisseur
- d «. ad X D
- 12, I •39,9 333,3 6,25 3,597
- •4,2 131,1 269,6 8,30 3,729
- •3,8 121,0 253,5 7,93 3,62y
- 12,65 • 36,2 330,0 6,74 3,605
- •3, L5 •39,5 302,0 7,2 3 3,7i2
- Ce plateau fut préparé avec de la gomme laque brune, coulée entre deux pierres plates chauffées auparavant. A l’un des côtés du plateau, comme il restait des bulles d’air, ce que l’on reconnaissait à la translucidité des portions où elles se trouvaient, on perçait ces bulles pour y couler de la gomme laque. Le plateau fut ensuite poli avec soin sur ses deux faces. La moyenne des valeurs de D : 3,672 est très proche de celle trouvée par Wüllner (x), qui était : 3,73.
- Deux plateaux de verre à glace, tous deux d’épaisseur égale 34,723 millimètres, qui servirent ensuite d’auge à liquide, donnèrent les résultats suivants.
- TABLEAU IX. Verre à glace de 4,723 millimètres d'épaisseur.
- d “d X D
- • 2,0 •3,2 11,5 •o,55 9,50 125,0 •74,9 161,5 • 26,5 •49,5 254,5 3'8,7 292,2 , *7», 5 '.320,0 7,88 9,09 7,40 6.42 5.42 7,833 7,705 7,58i 7,965 7,346
- La moyenne des valeurs de D est égale à 7,686. aux deux derniers plateaux fut encore ajouté un troisième, découpé dans le même disque, en sorte que l’épaisseur totale était égale à 7,018 millimétrés. On obtint les résultats suivants, (tableau X).
- La moyenne des valeurs de D dans ce tableau eàt égale à 7,75 ; elle est très voisine de la précédente moyenne. Dans toutes les recherches exposées ci-dessus la valeur de x était obtenue graphi-
- (b Wüllner. Lebrbucb der Exp.-Physik.
- quement; dans les recherches suivantes qui portent sur des liquides, elle se déduit de deux déviations <xj et a2 très voisines l’une de l’autre et comprenant la déviation arf.
- TABLEAU X. Verre à glace de 7,018 millimétrés d'épaisseur.
- d a* «d X D
- 14,30 8' ,7 241,0 8,18 7,8i5
- 14,0 100, 1 267,8 7,89 7,729
- •4,7 •47,2 336,8 8,60 7,645
- •4,7 •35,o 307,3 8,62 7,482
- • 5,o 126,5 292,8 8,86 Z >993
- •3,7 70,8 231,0 7,55 8,085
- •3,o5 • 04,0 302,2 6,9 6 7,562
- Ces deux déviations sont obtenues par le déplacement d’un des deux plateaux du condensateur. Les distances correspondantes des plateaux sont respectivement d, dx et d2.
- 11 faut rendre le calcul de la constante diélectrique D du liquide à étudier indépendant de celle des lames de verre employées pour la construction de la cuve, car cette dernière constante, comme nous l’avons vu, ne peut être connue avec certitude par suite des grands écarts que l'on observe dans les valeurs obtenues. A cet effet, lorsqu’on déterminait les déviations et ad on introduisait entre les plateaux du condensateur deux lames de verre découpées dans le même disque que les lames employées pour la cuve à liquide ; ces deux nouvelles lames avaient la même épaisseur totale que les deux premières, car la différence de deux millièmes de millimètre observée rentrait dans l’ordre des erreurs d’observation. En fait, je me suis assuré, avant de commencer les expériences, que pour une même distance des plateaux du condensateur les moyennes des déviations de l’électrodynamomètre étaient les mêmes à 2 ou 3 centièmes près que l’on intercale la cuve ou les lames séparés entre les plateaux.
- On peut recommander de ne pas employer du verre pour construire la cuve, à cause de la courbure très variable que présente une plaque de celte substance ; il vaut mieux employer les dispositions de Wüllner ou de Quincke pour les condensateurs à liquides. Pourtant je crois que Win-kelmann a exagéré l’importance des variations de l’épaisseur des parois de la cuve, car on peut faire remarquer avec Boltzmann que si le rapport de la plus grande épaisseur à la plus petite est égale à 10/9, on trouverait pour constante diélectrique
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- 3,037, quand la vraie valeur serait égale à 3. On voit donc que l’erreur produite par les irrégularités du verre rentre tout à fait dans les limites des erreurs d’observation.
- Le tableau suivant est relatif à l’éther sulfurique placé dans une cuve dont la largeur intérieure était égale à 7,658 millimètres. Le poids spécifique du liquide a été trouvé de 0,7268 à la température de I4°,8.
- TABLEAU XI. - Ether sulfurique.
- d di d% eu K 2 X D
- 17,0 '*>5 12,0 329,9 416,1 442,8 334,06 422,67 44^,10 305,28 395,0 395,65 11,572 11,618 ",533 3,434 3,365 3,495
- Moyen. 3,43i
- 18,0 19,0 17,0 12,0 13,0 I 1,0 >2,5 13,5 >>,5 380,3 343,86 299,7 388,0 339,9 305,73 333,93 318.73 262.73 12,113 >3,097 11,069 4,324 4,364 4,432
- Moyen. 4,373
- La première valeur moyenne trouvée 3,431 est bien concordante avec celle de Quincke de 3,364. Ce qui me surprend beaucoup est la différence importante entre la première moyenne et la seconde trouvée le lendemain seulement, d’autant plus que les températures étaient presque les mêmes chaque fois : i4°,3 et I4°,6.
- Quincke a obtenu ces mêmes irrégularités pour la détermination du pouvoir inducteur spécifique de l’éther ; ainsi pour le même éther (tiré de la maison Kahlbaum) il obtenait la valeur ci-dessus en opérant à l’aide de la balance électrique.
- La.raison de ces grandes différences peut s’expliquer aussi bien pour les expériences de Quincke que pour les miennes, par l’humidité de l’atmosphère qui se condense sur la surface du liquide par suite de la diminution de température produite par l’évaporation de l’éther ; cette humidité doit forcément augmenter le pouvoir inducteur spécifique trouvé.
- Dans les expériences suivantes effectuées sur de la benzine, la cuve à liquide était fermée suffisamment pour diminuer considérablement l’évaporation. C’est pourquoi on ne remarque pas de différences importantes entre les valeurs obtenues à différents jours. Le poids spécifique du liquide à i6°,2 était égal à 0,698.
- Quincke a trouvé pareillement par des mesures de capacité les valeurs 1,775, 1,928 et 2,050 pour trois sortes différentes de benzine. Silow a trouvé
- TABLEAU XII. — Benzine.
- d dx dî a,, ai 02 X D
- !7,° >3,o >3,5 2.34,7 252,88 219,38 >3,27 i,949
- 18,0 14,0 >4,5 289,0 307,93 279,67 14,33 1,918
- >7,° 13,0 >3,5 337,23 354,5 356,18 320,43 >3,25 ',959
- 17,0 13,0 >’,5 333," 3,9,08 330,48 >3,3> ',929
- 18,0 >4,o >4,5 354,24 217,46 36*,75 >4,'7 1,999
- >7,o 13,0 >3,5 228,75 210,32 >3, 30 ',932
- Moyen. 1,948
- par sa méthode la valeur 2.198 et enfin Gustave Weber (!), par la méthode de Siemens les valeurs 1.77ô et 2,207. Les différences entre les températures relatives à mes expériences étaient au plus de i°, 1.
- Enfin, quoique l’exactitude de la formule employée laisse beaucoup à désirer, je citerais encore les recherches suivantes portant sur l'alcool éthylique, pour lequel on trouve une grande valeur de la constante diélectrique.
- Le poids spécifique à I5°,2 était égal à 0,811.
- TABLEAU XML — Alcool éthylique.
- d d\ dt “J ai as X D
- 18,0 10,0 I 1 ,0 325,7 380,1 299,0 10,67 22,75
- 18,0 10,5 1 1 ,0 3'7,6 228,0 297,5 10,68 22,72
- 19,0 >i,5 12,0 262,8 270,7 233,2 ",60 29,12
- 18,0 10,5 1 I ,0 297,7 306,5 282,3 10,68 22,59
- Moyen. 24,29
- La température de l’alcocl pendant l’expérience était de I3°,6. Le résultat trouvé de 24,29 pour D est bien d’accord avec la valeur de 26,5 trouvée par Cohn et Arons et avec la valeur de 27,4 trouvée par Winkelmann. La concordance est au moins aussi forte qu’on était en droit de l’espérer pour une pareille constante diélectrique.
- Tous les résultats des recherches citées forment un ensemble suffisant pour mettre en évidence l’usage de la méthode employée. Dans des recherches ultérieures je m’occuperais de deux points, d’abord de déterminer si l’on peut mesurer direc-
- (*)_G. Weber. IVied. Ann., t. XIX, p. 728.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tement le courant alternatif chargeant le plateau collecteur, ce qui nécessiterait probablement un électrodynamomètre moins sensible et ensuite d’effectuer des mesures sur une nouvelle série de corps. Je ne peux enfin négliger de faire remarquer que la recherche de la valeur de x à l’aide des trois déviations aa, «i, a2 comme elle est effectuée dans les dernières expériences est bien plus exacte, quoique moinscommode et moins prompte que la recherche de cette valeur par la méthode graphique, d’autant plus qu’il peut arriver une assez forte variation du courant d’induction chargeant le collecteur, variation produisant un prompt accroissement de la déviation de l’électrodynamo-mètre même pour une faible variation de l’éloignement des plateaux du condensateur.
- A. C.
- VARIÉTÉS
- LA PREMIÈRE ÉLECTROCUTION
- La première électrocution a une place marquée dans l’histoire, non seulement de l’électricité, mais encore dans celle de l’humanité. En tffet, c’est la première fois que l’application de la peine capitale aura servi à faire une grande expérience scientifique, dont tous les détails ont été étudiés avec un soin scrupuleux, et auront une véritable importance technique. La connaissance de la manière dont l’électricité donne la mort n’est-elle point indispensable pour savoir comment elle peut être utilisés à entretenir la vie ?
- Les détails de la tragédie qui s’est accomplie dans la prison d’Auburn sont arrivés tronqués et dénaturés à Paris. Ils ont été mal interprétés, et ils ont produit une impression défavorable contre laquelle il est indispensable de réagir en faisant connaître les faits tels qu’ils se sont passés.
- Le 6 août dernier, à 6 h. 38 du matin, la porte de la salle d'exécution de la prison d'Auburn s’est ouverte, pour laisser passer le directeur, que suivait le patient accompagné de ses guides spirituels et ayant déjà subi une première toilette.
- Une vingtaine de personnes, parmi lesquelles figuraient un grand nombre de médecins de New-York et de Buffalo, étaient rangées en cercle autour de la chaise électrique, dont le dessin a été
- donné de différentes manières par les journaux illustrés de New-York. 11 est probable, qu’aucun n’a présenté la forme complètement exacte, afin de se ménager une défense dans le cas de poursuites intentées, en vertu de la clause défendant de rendre compte des exécutions.
- Mais, quels que soient les détails réels, il est certain que cet objet, qui a reçu successivement de nombreux remaniements, est armé d’un grand nombre de courroies destinées à assujettir solidement les membres et le corps du patient. Car il est important que le condamné ne puisse faire aucun mouvement de nature à interrompre le contact intime de sa peau avec les éponges humectées d’eau salée qui sont destinées à y introduire le courant.
- Ces éponges, sont l’une et l’autre renfermées dans des capsules de caoutchouc durci, et recouvrent des conducteurs en cuivre venant de la dynamo, après avoir passé par la chambre voisine où se tient le bourreau.
- L’un des fils sort du plancher et l’autre descend du plafond; ce dernier aboutit à une pièce mobile qu’on nomme « le quatre » à cause de sa forme et qui porte l’électrode destinée à la tête, laquelle est'd’assez faibles dimensions.
- Après avoir prononcé quelques paroles Kcmmler a retiré sa redingote et a subi la deuxième partie de la toilette déjà commencée dans son cachot.
- Le délégué du sheriff lui avait fait une tonsure au sommet du crâne, afin d’assurer le contact de la cathode et du cuir chevelu. Le directeur d’Auburn, pratiqua dans son pantalon et dans sa chemise une large section destinée à amener l’anode en contact avec la peau du dos, dans la région du sacrum (* l).
- Ces préparatifs terminés, le patient s’est assis sur la chaise où il a été bouclé. L’opération a été longue, et le directeur a eu du mal à conserver son sang froid, peut être en présence du calme de Kemmler, qui l’engageait à ne point se presser.
- L’ajustement de la cathode a été assez difficile à cause sans doute de l’imperfection des moyens de réglage consistant en des vis placées à la partie postérieure du fauteuil. Le patient a même dû intervenir pour indiquer aux opérateurs qu'ils
- 0) Nous nous servons du mot d’anode et cathode à cause de leur position réelle et sans tenir aucun compte de la mar-} che du courant. On sait qu’étymologiquement cathode veut
- I. dire le pôle d’en haut et anode le pôle d'en bas.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 5g3
- pouvaient descendre encore un peu la capsule sans je: blesser,.Cette électrode contient un ressort qui permet d’appuyer avec une certaine force, sans froisser la peau. ,
- e .Aussitôt que le courant eut été lancé dans le pirçuit dont. Kemmler faisait parti, le visage pâlit affreusement, puis une couleur rouge sombre envahit les mains pt, la partie de la peau qui était visible à travers les lacunes du harnais. C’est ainsi que. l’on nomme le, voile solide qui passe sur le -front, sur les-yeux, sur la partie supérieure du nez et sur le menton,
- Kemmler ne fit pas un mouvement, mais tout
- Fig. i — Kemmler sur la chaise électrique.
- marque le commencement et la fin de l’électro-cution, et couvre de honte les agents du grand État, qui ayant la responsabilité de tuer un homme comme un homme n’a jamais été tué, employèrent une machine imparfaite et rendirent l’exécution un massacre. William Kemmler est mort mais à quel prix ? 11 a payé une double pénalité à la loi, que dans son ignorance et sa brutalité il avait outragée. Une peine pour son crime et une peine pour sa confiance enfantine dans les hommes, qui par leur négligence ont déshonoré le grand État dont ils sont les serviteurs. La scène de l’exécution de,Kemmler fut trop horrible pour qu’on essaie de la décrire. Il est mort de la mort de Freel, l’électricien lentement rôti jusqu’à mort devant des milliers de spectateurs etc., etc. »
- Lors de la seconde application du courant on fit marcher la dynamo à toute vapeur, l’eau salée dont les électrodes étaient humectées fut évaporée et il se produisit deux brûlures dont la plus grave était celle de l’épine dorsale. Cette circonstance a donné lieu à une multitude de déclamations, dans les journaux les plus graves des deux continents se sont fait les échos.
- L’autopsie du supplicié a été faite trois heures après la mort, sous la direction des docteurs Carlos, F. Mac Donald, E. G. Spitza, et Georges Schrady de New-York. L’opérateur était le D'- W. F. Jenkins de New-York, assisté par le Dr Cleyton M. Daniel de Buffaloo.
- son corps se contracta, en se raidissant avec force contre les liens qui le surchargeaient.
- , Au moment où le docteur Spitza, qui dirigait l’exécutiQn, déclara que le patient était mort, on aperçut des convulsions semblant démontrer que le docteur s’était trompé et que la vie n’était point complètement éteinte.
- C’est seulement d’après le rapport officiel qu’on pourra se former une opinion raisonnée sur cette question qui n’a qu’un intérêt scientifique. En effet, personne n’a soutenu que Kemmler ait eu conscience de ce qui se passait autour de lui après que le levier fatal dirigea le courant homicide sur sa tête et son épine dorsale en passant par deux réophores humectés d’eau salée. Rien ne justifie J’anathème lancé par plusieurs journaux notamment le Herald dont le rédac-, teur s’exprime ainsi : « Le meurtre de Kemmler
- Voici la traduction d’extraits du procès-verba qui montrent combien ces violentes accusations sont exagérées :
- « Le corps était dans un état d’entretien très satisfaisant. La rigidité cadavérique était marquée particulièrement dans les muscles de la mâchoire du cou et du thorax ; elle s’étendait du haut en bas, attaquant à la fin les jambes, puis les pieds. L’hyperstase consécutive de la mort se remarquait par la partie inférieure du corps et s’étendait jusqu’à la ligne axiale antérieure. Elle se remarquait aussi sur les parties pendantes des bras et des jambes. Les bras étaient en partie fléchis et tournés en dehors. Les ongles avaient la lividité cadavérique.
- « 11 y avait une décoloration visible au front ayant une largeur d’environ 25 millimètres et correspondant à la pression de la courroie. »
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- « On a aussi noté une décoloration semblable produite par les courroies qui pressaient le dos contre la chaise. 11 y avait sur le sommet du crâne une dépression ovale commençant à la ligne antérieure des cheveux mesurant 100 millimètres dans sa grande dimension et 92 dans sa petite.
- « En avant de la partie postérieure de la dépression, il y avait une brûlure de 35 millimètres de longueur et de 12 millimètres de large, en forme de croissant.
- « Il y avait une autre brûlure sur le dos, au niveau de la quatrième vertèbre sacrée, ayant un peu plus de 112 millimètres de hauteur verticale, et un peu moins de largeur horizontale. Cette brûlure présentait quatre zones. L’extérieure correspondait au bord de la coupe en caoutchouc contenant l’électrode et avait 5 à 6 millimètres de largeur. »
- La description des trois autres zones ne serait point intelligible sans le secours de dessins, qu’il ne nous est pas possible de donner; nous dirons seulement que la gravité des lésions organiques diminuait à mesure que les brûlures s’enfonçaient dans les couches plus profondes. Au centre de la dernière zone se trouvait L’escarre proprement dite. Elle était noire et avait 12 millimètres dans la dimension verticale; son diamètre horizontal avait plus de 20 millimètres.
- « En enlevant la peau du crâne, on vit que les os étaient, comme on l’a déjà indiqué, desséchés dans l’endroit correspondant avec l’électrode, mais la surface ainsi privée d’humidité avait 100 mm. X 92 sur la peau; sur les os elle n’avait plus que 60 millimètres sur 75 environ.
- « Lorsqu’on ouvrit le crâne l’aura avait une texture normale, sa couleur était un peu sombre, particulièrement dans la surface correspondant avec la zone de contact.
- Un fait intéressant fut noté : la moelle allongée était encore chaude. En enlevant la partie brûlée de la peau du dos, on reconnut que les muscles recouverts par ces téguments étaient cuits, dans toute leur profondeur, comme du bœuf rôti. La moelle fut enlevée, mais elle ne présenta aucune anomalie pathologique. Des portions en furent conservées par plusieurs médecins, qui la divisèrent et la soumirent à l’inspection micogra-phique. Le sang immédiatement recueilli après la mort montra un état granulaire donnant à penser qu’il s’était produit une décomposition elec-trolytique des globules.
- Ces indications seront certainement complétées et serviront de thème à des discussions destinées à donner des résultats du plus haut intérêt lorsqu'on comparera les autopsies cadavériques des condamnés avec celles des victimes des coups de foudre ou des accidents résultant de l’emploi des courants de forte tension.
- Pendant la soirée du 6 août 1882, deux jeunes gens cherchèrent à franchir le saut-de-loup qui sépare le jardin des Tuileries de l’ancien jardin réservé. Ces imprudents voulaient s’introduire subreptilement dans l’enceinte où se donnait la fête de la Presse, afin d’éviter le paiement d'un droit d’entrée d’un franc. Ils rencontrèrent pour leur malheur les deux conducteurs venant d’une dynamo-alternative, fournissant le courant de 12 lampes Siemens, et dont la tension était évaluée à 500 volts.
- Peut-être le courant du 6 août 1890, n’a-t-il pas été, huit ans après jour pour jour; poussé à un potentiel réellement plus élevé.
- La double autopsie qui fut faite alors mit en évidence des faits commentés par le docteur Grange dans un écrit intitulé Contribution pour l’histoire de la mort par l’électricité, et qui auraient évité une funeste panique, s’il n’avaient été déjà oubliés.
- En voyant que la poitrine de Kemmler s'agitait convulsivement, dès qu’on avait interrompu le courant, les médecins s’imaginèrent que le condamné allait revenir à la vie, et de toutes parts, ils crièrent : « Le courant, le courant! ! »
- On rajusta à la hâte la capsule,, et l’électricité afflua avec tant d’abondance que les éponges se desséchèrent. 11 se produisit donc à chaque électrode un arc donnant lieu à la formation des escarres décrites dans le procès-verbal d’autopsie.
- Dans la catastrophe du 6 août 1882, une des deux victimes ne fut pas tuée sur le coup, quand on la ramassa elle respirait encore. Mais c’était par un mouvement purement automatique, tout à fait indépendant de la volonté, ainsi que du rétablissement de la sensibilité. L’infortuné ne tarda pas à expirer malgré les secours qui lui furent prodigués.
- L’autopsie montra que les blessures étaient beaucoup trop légères pour avoir amené la mort. Pour emprunter l’expression énergique des médecins qui ont fait l’autopsie, elles ne pouvaient servir qu'à marquer la place par où le courant était entré ou sorti.
- j Quant à l’autre victime qui avait reçu Je courant
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- dans des conditions plus terribles, elle n’avait point pour ainsi dire bronché, l’immobilité absolue de son cadavre, sa rigidité complète semblaient montrer, qu’il n’y a aucune exagération dans les histoires extraordinaires d’hommes ful-gurés, qui ont conservé après la mort les attitudes de la vie (*). H ne semble point absurde de supposer que bien dirigée l’électricité peut déterminer un effet analogue sur les suppliciés, dont elle n’entame même point la peau.
- 11 paraît évident, d’après ce qui précède, que si l’on a péché par défaut de force dans la première partie de l’opération, on a trop augmenté la vitesse de rotation de la dynamo lors de la reprise des courants.
- Ces tâtonnements n’auraient point eu lieu, si le
- Fig. 2. — Disposition du circuit électrique.
- L L fils allant à la dynamo.
- G voltmètre.
- R bobine de résistance.
- F fil allant au dossier de la chaise.
- F' fil allant à la tête du condamné.
- B bouton électrique.
- D levier pour mettre les lampes dans le circuit. E levier d’exécution.
- C série de lampes avec son commutateur.
- galvanomètre avait été sous les yeux du Dr Spitza. Mais pendant la nuit on avait opéré un changement important dans l’installation : on avait transporté la chaise électrique dans une autre salle que celle où se trouvaient les instruments de mesure et le contact d’exécution (fig. 2). Ces instruments de mesure se composaient outre le voltmètre, d’une série de 21 lampes qu’on pouvait intercaler dans le circuit.
- Cette modification au programme primitif avait
- (!) Voir Éclairs et Tonnerres, dans la Bibliothèque des merveilles.
- pour but d’empêcher de reconnaître l’homme qui, abaissant ce fatal levier, remplit, à proprement parler, l’office de bourreau, et qui était, paraît-il, un forçat désigné par le directeur d’Auburn.
- C'est la dispersion du matériel qui probablement a été surtout fatale à la régularité des opérations.
- En effet, elles ont été accomplies en trois endroits différents; au loin, à près de 300 mètres de distance, la dynamo et sa machine, communiquant par un bouton d’appel avec le lieu du supplice, puis côte à côte, mais séparés par une porte, que le directeur de la prison a seul le droit de franchir, les instruments de mesure et la chaise électrique formant encore deux groupes distincts. Cet éparpillement peu adroit a failli paraît-il pro-
- Fig. 3. — Appareil pour l'abattage des bestiaux, à fond de cuivre.
- duire une, interruption de l’exécution. Si l’on en croit certaine version, le bourreau s’est borné à lancer le courant sans' se préoccuper du soin d’éteindre les lampes qui étaient restées dans le circuit. La résistance variant soudainement d’une quantité considérable, la courroie de la dynamo a failli sauter hors de la poulie.
- Certes la disposition générale du supplice peut être grandement simplifiée; nous n’en voulons pour preuve que la gravure publiée dernièrement par le Scientific American et montrant comment on s’y prend pour abattre les bestiaux sans avoir besoin de les atlacher. Après les avoir introduit dans une cage dont le fond est en métal, l’opérateur, n’a qu’à les toucher au front avec un contact en cuivre à manche isolant.
- M. Edison a fait remarquer que rien n’empêche de procéder aux exécutions en se servant des mains
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- du condamné, mises chacune en contact avec une électrode différente. Il est incontestable que le procédé employé à Auburn est un des moins naturels que l’on puisse imaginer.
- Gette suggestion est éminemment logique, et l’on doit s’étonner qu’on l'ait négligée. Cependant les résultats de l’autopsie des victimes du 6 août 1882 montrent qu’on ne peut suivre cette méthode sans avoir une pression considérable. En effet, l’infortuné qui respirait encore quand on le ramassa avait touché un conducteur de chaque main. Au contraire celui qui avait été foudroyé avec une instantanéité formidable portait une cicatrice à la main et une autre au cou.
- En résumé nous devons déclarer que le procédé employé pour l’exécution de Kemmler est un des derniers auxquels on aurait dû songer. L'électricité de tension elle même, comme Nature l’a fait très sagement remarquer en apprenant les premières nouvelles de l'exécution, aurait fourni un moyen préférable.
- Cependant, malgré tous ces défauts et toutes ces imperfections, les souffrances du patient n’ont pas certainement été plus grandes qu’avec la guillotine, et l’on a pas eu le spectacle du sang versé. Les conditions que cherchaient à remplir les phi-lantropes de la Constituante et qui paraissent incompatibles se sont trouvées remplies.
- Malgré les modifications dont le supplice électrique est susceptible, on peut dire qu’il représente une tentative sérieuse et que les déclamations ne prévaudront pas contre la logique inéluctable des faits positifs.
- La note juste nous paraît avoir été donnée parla commission de l’exposition universelle de Chicago, qui a, paraît-il, créé une galerie des supplices, et établi un concours pour le meilleur moyen à adopter dans l’exécution des criminels.
- L’homme sensé s’applaudira qu’il soit si difficile de bien faire lorsqu’il s’agit de priver un homme de la vie. Mais il ne se fera pas l’organe des réclamations plus intéressées qu’intéiessantes des six condamnés à mort réclamant aujourd’hui le droit à la potence, uniquement parce qu’ils se sentent menacés par la foudre de l’électricité.
- Voici du reste comment le New York Times, un des plus sages et des plus influents organes de la Presse New-yorkaise apprécie les exécutions électriques.
- « En examinant jusqu’à quel point-l’électricité, comme agent de la loi pour infliger la peine de
- mort a été un succès dans le cas de Kemmler, nous devons nous rappeler ce que l’on cherche à gagner par son usage. L’alternative est la pendaison. Aucune forme de mort qui coûte du sang ou mutile le corps ne serait tolérée en Amérique. L’ancienne méthode d’obliger un condamné de commettre un suicide en buvant du poison, pourrait être rendue sans douleur, mais ce n’est pas une méthode expéditive, et elle dépend trop de la bonne volonté de la victime. Il n’y a que deux méthodes possibles, l’électricité et la corde. C’est seulement parce que nous sommes familiarisés avec la corde, que la brutalité est tolérée. On n’aura qù’à réfléchir sur les tortures infernales qui résultent de la suspension par le cou, avec une corde s’introduisant dans la chair pour reconnaître que Kemmler n’a point éprouvé de souffrances supérieures à celles que la potence lui aurait infligées.
- « 11 est probable que le spectacle de la mort de Kemmler fut terrible, mais il ne faut pas oublier que la sensation du condamné a fini avec le premier contact de l’électricité. Cette exécution ne peut être considérée que comme une expérience ; elle n’a pas complètement réussi ; le courant n’a pas-été normal, mais les nerfs de ceux qui l’appliquaient, l’étaient-ils?
- « Si le corps de Kemmler porte des traces de brûlure, il est probable qu’elles proviennent, non pas de ce qui était nécessaire pour éteindre la vie, mais de ce qu’on a cru nécessaire de faire pour l’empêcher de reparaître, uniquement parce que l’on n’était point assez sur qu’elle avait disparu.
- « On doit s’attendre qu’il s’élèvera un cri formidable contre la nouvelle loi, et probablement on aura recours à toute espèce d’expédients pour en empêcher une nouvelle application. Mais ces subterfuges ne réussiront point. Nous ne prétendons pas dire que la loi doive rester, mais nous devons exiger qu’on en fasse de nouvelles applications, dans l’intérêt de l'humanité et de la civilisation. En effet, les souffrances endurées par Kemmler ne peuvent en aucun cas avoir été plus grandes que s’il avait été pendu, sort qui l’attendait infailliblement. On a assisté à des contorsions, mais il est probable qu’elles ont été purement mécaniques, et il paraît certain qu’on peut arriver à supprimer ces spasmes à partir du moment où le fatal levier a été abaissé. »
- W. de Fonvielle.
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- CORRESPONDANCE
- Liège, le 27 août 1890.
- Monsieur le Directeur,
- Dans le numéro du 23 août de La Lumière Electrique, je trouve la traduction d’un article de M.. le Dr Fœppl, où l’auteur expose un procédé graphique facilitant la recherche de la position la plus favorable d’une station centrale destinée à alimenter un réseau déterminé. Le travail original de de M. Fœppl a paru, comme l'indique votre journal, dans VElektrotecbnische Zeiscbrift du 11 juillet dernier.
- Permettez-moi de vous signaler, à cette occasion, que les deux propositions et' la méthode que contient ce travail ont été exposées dans une note plus complète, que j’ai communiquée à l’Association des ingénieurs électriciens sortis de l’Institut Montefiore, dans la séance du 9 février 1890. Vous pourrez vous, convaincre du fait en consultant la numéro de novembre-février du bulletin de cette société.
- ; Sans vouloir mettre en doute la bonne foi de M. Fœppl, j’ai pensé qu’il n’était que légitime de réclamer un droit de priorité qui vous paraîtra, sans doute, aussi incontestable qu’à moi-même.
- Veuillez agréer, etc.
- - G. L’Honst.
- FAITS DIVERS
- L’électricité a fait des siennes, samedi dernier dans la soirée, au boulevard des Italiens. Comme cela est déjà arrivé -un peu plus bas, il y a quelques mois, un courant a traversé le pavage et faisait sauter tous les passants. Une large tache brune s’est dessinée en face du numéro 26, et gare à qui y posait le.pied! C’était une violente secousse qui faisait bondir le.s hommes et hurler les chiens.
- Les curieux sont restés pendant une heure, guettant les promeneurs et gouaillant ceux qui étaient attrapés, jusqu’à ce que les gardiens de la paix aient pris le parti d’installer un service pour avertir et faire éviter la facétieuse tache qu; donnait les secousses.
- Si l’on en croit les inventeurs d’un nouveau procédé ppur abattre les animaux, le courant électrique détruit toutes les trichines en même temps qu’il éteint la vie des porcs. S’il en était ainsi, l’adoption de ce procédé mettrait fin à la
- controverse irritante à laquelle a donné lieu l’introduction du porc américain dans les ports de France. Mais cette assertion devrait être appuyée par des preuves sérieuses.
- M Coffin, de Detroit, a imaginé d’employer un autre système que M. Elihu Thomson pour effectuer la soudure électrique. 11 se sert de quatre charbons entre lesquels éclatent deux arcs.
- On peut dire que cette méthode ressemble beaucoup à celle qu’employaient anciennement les forgerons. La seule différence c'est que l’on n’a point à porter les barres en métal sur le feu, mais au contraire à porter le feu sur les barres en métal.
- Les propriétaires australiens emploient pour tondre les moutons des machines marchant à l’air comprimé. UEIectri-cal Engineer, de Londres, fait remarquer que cette opération s’exécuterait beaucoup plus aisément si les machines étaient mues par l’électricité.
- Le Conseil municipal de Bolton est désireux de donner au gaz les meilleures chances pour lutter contre l’électricitéi II vient de favoriser l’organisation d"un nouveau distributeur automatique, qui donne environ un mètre cube d’hydrogène carboné toutes les fois qu’on glisse un penny dans la fente sacramentelle.
- Hâtons-nous d’ajouter que cet appareil merveilleux est encore à l’état de projet.
- L’administration de l’Exposition de Francfort fait appel aux aéronautes pour les prévenir qu’elle a l’intention d’établir un ballon captif, qui sera sans doute manœuvré par l’electricité, et de plus, sera probablement gonflé à l’aide d’une certaine quantité de gaz hydrogène pur, préparé par voie électrolytique.
- L’E/ettricita annonce que le docteur Mari aotti, de la station agricole de Milan, est parvenu à guéri. ;s maladi:s du vin par l’application d’un courant électrique de la foicè de trois ou quatre couples Bunsen. Mais pour que l’amélioration soit durable, il faut, suivant notre confrère, faire suivre l’application de l’électricité d’une nouvelle fermentation obtenue à l’aidejde l’adjonction d’une quantité notable de moût. Le succès des expériences aurait été surtout remarquable lors du traitement du vin blanc.
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- LA L UMIÈRÈ ÊLÈCTRIQÜÈ S ’
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- M. Ferrant! vient d'essayer avec succès le système de câble que nous sommes en triin de décrire. Il avait donné au 'courant la tension de 60000 volts, évalués par la longueur de l’arc voltaïque, qui dépassait 30 centimètres.
- . - . 1 • # )
- M. Sax, inventeur bien connu par plusieurs brevets indiquant une féconde imagination, vient de mourir à Londres, i à l’âge de 66 ans. Suivant l’Eleclrical Rcview, cet ingénieur est né en 1823, à Sagarre, en Russie, et a fait, son apprentissage électrique dans la maison Siemens et Halske, de Berlin.
- Dès 1864,,il a pris un brevet pour des indicateurs automatiques d’incendie, un appareil électrique pour marquer les points au jeu de billard, un niveau d’eau électrique, un contrôleur électrique de rondes, une vanne électrique, un appel électrique pour les cellules des prisons, un appareil pour établir les communications,entre le conducteur d’un véhicule quelconque et les passagers, un appareil électrique pour contrôler les paiements faits par les caissiers; il a introduit plusieurs perfectionnements dans les sonneries électriques, et obtenu de nombreuses médailles dans un grand nombre d’expositions.
- L’Association britannique a publié la liste d’un grand nombre de communications qui sont discutées dans ses diverses sections. Nous savons déjà que dans celle des sciences mathématiques et physiques on discutera le rapport de la commission des unités électriques, qui piésentera une nouvelle détermination de l’ohm.
- On s’occupera également de l’étude des anomalies révélées dans la carte magnétique d’une partie du comté d’Essex, appelé Weald. L’intérêt de ces discussions sera augmenté par la présence de M. Mascart, qui vient de traverser le détroit pour prendre part aux travaux de la section.
- La section des arts mécaniques traitera également deux sujets de la plus haute importance, la distribution des courants électriques dans les villes, et l’action des courants électriques sur le corps humain. On comparera les effets des courants continus et des courants interrompus, et l’on fera l’appréciation des exécutions par l’électricité.
- Un brevet électrique un peu macabre. MM. Delahaye et Buchet propose un four électrique pour l’incinération rapide des corps humains et des matières.
- Nous avions déjà Vélcctrocution; nous aurions la crémation par l’électricité.
- La semaine dernière a circulé à Londres le premier omnibus électrique construit d’après le système Ward; la facilité
- avec laquelle il était dirigé aq .milieu.-des embarsras>de voitures montrait que le conducteur était- absdlünïehf maître du moindre mouvement du véhicule. Toutes les compagnies suivront avec intérêt les conditions d'exploitation de cette nouvelle ligne.
- Au mois d’avril dernier, le président du Board of Trade, adressa ’;iu: consul d'Angleterre’-à Washington une icqirête polir lui’ demander quel pouvait être Me nombre -dt décès occasionnés aux États-Unis par les courants de haute tension, dont l’usagé s’est répandu avec une rapidité formidable. Il n’a pas encore été possible d’envoyer en Angleterre une réponse complète, mais il y a quelques: jours, q't/e fe gouvernement britannique a reçu les renseignements relatifs à la ville de New-York.
- Le consul déclare que depuis le 1" janvier 1887 jusqu’au -15 mai 1890, c'est-à-dire pendant 29 mois 1/2, 16 personnes ont été foudroyées à New-York. C’est évidemment."un chiffre déplorable et qui explique, si elle ne le justifie’"complète,-ment, la rigueur des mesures prises par la ville.
- Mais ce nombre, énorme aux yeux de la philantropie, disparaît devant celui des morts occasionnées par le grisou dans les mines françaises. En eftet, il résulte d’un relevé publié il y a quelques jours que le nombre des décès constatés pendant 15 années dans nos charbonnages n’est pas moindre de 1000.
- On comprend donc l’intérêt croissant qu’excitent les travaux de la commission du. grisou et le nombre des communications relatives à l’emploi de la lumière électrique, seul moyen pratique d’améliorer la situation actuelle des Porions.
- On sait que l’on a trouvé le moyen de tailler les limes par l’électricité. M. Personne, de Neufchâtel, vient de faire un pas de plus en apprenant à raviver les vieilles limes par un procédé simple, à la portée du moindre manœuvre.
- Pour obtenir ce résultat, qui au premier abord paraît paradoxal, il lui suffit de plonger dans lin" vase rempli d’eau acidulée des limes et des plaques de charbon, de manière à constituer à leur aide un élément Voltaïque simple, zinc et charbon, dont la force électromotrice est très minime; Il se dégage du liquide des bulles de gaz, qui s’acdrochent aux pointes et les protègent contre l’action corrosive du liquide. L’oxyde agit sur le reste de la lime et produit par conséquent •le même effet qu’une taille mécanique.
- Éclairage Électrique
- .La petite commune de Collias (Gard), village de 645 habitants, vient de s’offrir le luxe de l’éclairage électrique, qui a été inauguié par de belles fêtes,’présidées par M. Bonnefoy-Sibourj député.
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- L’installation est fort bien conçue. La force motrice est donnée par une chute d’eau de 1,20 mètre, avec un déb;t de 1000 litres par seconde, et produit un travail de 9 chevaux effectifs.
- Cette chute actionne une dynamo pouvant alimenter 16000 bougies. Les rues sont éclairées par 25 lampes de 16 bougies chacune.
- La turbine qui actionne la dynamo jusqu’à onze heures du soir a encore une autre utilité : pendant le jour, elle met en mouvement les pompes élévatoires qui amènent l’eau à Collias.
- Dans son numéro du 22 août, VElectrician contient une étude de M. Secondo sur l’éclaiiage électrique du théâtre Lyrique de Londres, pendant une période d’un an, s’étendant du rr février 1889 au 31 janvier 1890. Les dynamos marchent au gaz, qui, il est vrai, ne coûte que 10 centimes le mètre cube. La dépense d’énergie est évaluée à 93 millions de watts. Si le directeur du théâtre s’était abonné à raison de 70 centimes les 100 watts, la dépense eût été environ de 84000 francs.
- D’après les calculs que publie VElectrician et dans lesquels on fait entrer l’amortissement de la machinerie, la dépense réelle est à peu près égale à ce qu’elle eut été dans l’hypothèse où il n’aurait pas cherché à produire lui-même son courant.
- M. Secundo a ensuite examiné ce qu’il en aurait coûté si on avait voulu obtenir le même éclairage avec le gaz courant, dont il évalue la consommation à 150 litres pour un bec électrique de 16 bougies. Il estime qu’il aurait fallu 2458 lampes à-i^o litres. En totalisant le prix du gaz à 10 centimes le mètre cube, et les frais accessoires, il arrive à une dépense un peu plus qu’avec l’électricité.
- 11 est bon d’ajouter, que d’après cet ingénieur, la quantité de gaz brûlée dans les lampes pour produire un éclairage égal à celui des lampes à incandescence, serait juste triple de celle qui a dû être consommée pour engendrer l’électricité.
- A la liste des villes dont les municipalités ont entrepris l’éclairage électrique, il convient d’ajouter la station thermale de Carlsbad, en Bohême. Cette ville, célèbre par le Congrès de 1819, a fait élever à scs frais une station centrale, mais le privilège de la Compagnie du gaz ne s’éteignant qu’en 1912, il ne Ici a pas été possible d’entreprendre directement l'exploitation. Elle a confié le service de l’éclairage électrique à la Compagnie du gaz, avec laquelle elle a signé un marché fort intelligent. La compagnie consent à payer annuellement un intérêt de 4 1/2 0/0 pour les sommes dépensées par la ville, et un supplément de 1 1/2 0/0 comme amortissement.
- Ces deux prélevés ayant été faits, la compagnie perçoit l’intégralité des bénéfices jusqu’à la somme de 12625 francs.
- L’excédent sera partagé par portions égales entre les deux parties contractantes.
- VElectrival Engineei nous apprend que deux inventeurs anglais ont imaginé d’employer les transformateurs de MM. Pykes et Barnett à la production d'étincelles destinées à éc'airer des tubes de Geissler façonnés de manière à annon -cer certains produits.
- Les auteurs pensent, non sans quelqu’apparence de raison, que les lettres éclairées par celte lueur douce ne manqueront point d’attirer l’attention des passants.
- M. le docteur Vohsen, de Francfort-stir-le-Mein, a fait une série d’expériences fort intéressantes au point de vue de la déteimination du diagnostic ou de l’examen de certaines lésions.
- L’appareil consiste en une petite lampe à incandescence, construite de telle manière qu’une fois introduite dans la bouche et serrée entre les dents du patient, elle éclaire tout l’intérieur de la tête.
- La lampe possède une double enveloppe dans laquelle, si l’examen doit durer plus d’une minute, on fait circuler un courant d’eau pour éviter que la chaleur ne devienne insupportable.
- L’effet d’éclairage, paraît il, est absolument surprenant.
- A travers la peau, les os de la tête apparaissent et semblent rougis, les pupilles des yeux étincellent d’une couleur de feu et les fosses nasales, ainsi que le palais, deviennent transparents.
- En de telles conditions, on comprend que la moindre anomalie survenue à l’un de ces organes se décèle immédiatement à l’examen du médecin expérimentateur.
- Depuis le rr septembre le Conseil municipal de la paroisse dont dépend Bond Street, a fait défense à la London Electric Supply Corporation (système Ferranti) de continuer à éclairer son secteur avec les machines installées dans Grosvenor Gallery. La décision porte que la marche des moteurs et des dynamos produit des trépidations de nature à incommoder les habitants de ce quartier. La London Electric a pris la détermination d’enlever les machines condamnées et d’utiliser le local à une station centrale de transformateurs recevant leur courant primaire de Deptford.
- C’est donc actuellement la station centrale de Deptford qui fournit seule à cette corporation l’énergie nécessaire, au moyen de deux dynamos de 1500 chevaux chacune. On a donc organisé le transport de 50,000 lampes, sous la pression de 6000 volts, à une distance de 10 kilomètres.
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- Parmi les curiosités de l’Exposition d’Edimbourg nous citerons le modèle présenté par J.-A. Macdonald d’un système destiné à indiquer la marche des steamers pendant la nuit. Cet appareil se compose d’un projecteur disposé de manière à éclairer la ligne sur laquelle le bateau va se diriger lorsqu’il aura obéi à la barre.
- Ce résultat est obtenu en disposant la lampe de manière que son rayon obéisse directement à 11 main du pilote.
- On propose d’éclairer l’intérieur de la cathédrale de Milan par un immense foyer électrique placé au sommet de la grande tour, dont la hauteur n’a pas moins de no mètres^ Ce serait un noble emploi de l’admirable monument commencé il y a un peu plus de cinq siècles par Jean Galeas Visconti.
- Télégraphie et Téléphonie
- L’administration des télégraphes de l’empire allemand a ouvert, à la date du 10 août, au service international, un bureau télégraphique dans l’île d’Hèligoland. Les taxes spéciales qui grevaient jusqu’alors les correspondances télégraphiques échangées avec cette île ont été supprimées à partir de cette date, et ces correspondances ne sont plus soumises à d’autres taxes que celles fixées pour les télégrammes échangés avec toute l’Allemagne.
- Cn annonce qu’une compagnie française a obtenu du gouvernement russe la concession de l’établissement du téléphone entre Saint-Pétersbourg, Moscou et Varsovie.
- Si l’électricité est introduite par la force des armes dans les pays tout à fait barbares, il n’en est point de même en Chine. Cet empire de la routine et de la superstition vient de nous donner une nouvelle preuve de son incapacité à réaliser aucun progrès sérieux.
- Nous avons rapporté que le gouvernement chinois avait accepté une proposition des compagnies télégraphiques, qui lui payaient une indemnité afin d’avoir le droit d’unifier les taxes de la correspondance européenne, et «le les ramener à un taux moins exorbitant. Le vice-roi, Li-Hung-Chang, un des esprits les plus éclairés de la haute administration du fils du Ciel, a déclaré que cette convention était indigne de S. M. Chinoise, et il l’a fait rejeter.
- Les choses resteront dans le statu quo. Cet épisode de l’histoire de l’introduction de la télégraphie dans l’Extrême-Orient, est à rapprocher des hommages idolâtriques que l’on a rendus à la personne de l’empereur à l’occasion du 30fl anniversaire de sa naissance.
- N’avons-nous pas raison de dire que c’est par l’étude des institutions et des mœurs électriques que l’on peut le mieux juger du degré de civilisation d’un pays?
- Le 26 août dernier, le duc et la duchesse d’Obercorn ont inauguré la ligne télégraphique qui réunit Tory-Island à la côte d’Islande. Cette petite île, habitée par une population à moitié sauvage, d’à peine 1000 habitants, n’aurait aucune importance s’il n’y avait un phare de piemier rang, haut de plus de 50 mètres, et visible à plus de 35 kilomètres au large.
- Désormais cette station, située sur la côte nord-ouest de l’Islande, pourra être utilisée à la transmission des nouvelles de mer.
- Plusieurs journaux prétendent, nous ne savons d’après quels renseignements, qu’il est question de rétablir le Ministère des Postes et Télégraphes en y ajoutant les téléphones,, leur complément naturel.
- V Electrical Engineer, de Londres, nous apprend que des expériences de téléphonie soub-marine ont eu lieu avec succès à Madras, entre l’Exchange téléphonique de cette ville et le steamer Clan Mac-Arthur ancré dans la rade. On a, comme au Hâvre, une bouée intermédiaire à ïaauelle s’est attaché le bout du bord. Le bout de l’Exchange avait été conduit jusqu’à la jetée en nage dans la mer.
- II paraît, suivant VElectrical Review, que le téléphone a joué un grand rôle dans les manœuvres de la flotte suédoise. A bord de chaque navire on avait disposé un poste téléphonique, et aussitôt qu’un bâtiment jetait l’ancre il était mis en communication avec les autres.
- Nous n’avons point appris que le téléphone ait été employé de la sorte lors de la réunion à Toulon de la flotte française et de la flotte anglaise. Cette différence ne tiendrait-elle point à ce qu’en Suède les marins du commerce sont déjà habitués à sè mettre en communication avec le plus prochain exchange téléphonique aussitôt qu’il jettent l’ancre?
- La ligne téléphonique interurbaine de Paris à Saint-Germain, avec cabine publique à Saint-Germain, est ouverte depuis le 4 septembre courant.
- Erratum. — Par suite d’une erreur de pagination, c’est la page 501 qui fait suite à la page 450.
- Imprimeur-Gérant : V. Norv
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris. 31, boulevard des Italiens
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- Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XII» ANNÉE (TOME XXXVII) SAMEDI 20 SEPTEMBRE 1890 Ns 38
- SOMMAIRE. — L’électricité et la richesse minérale; Adolphe Minet. — Réunion des électriciens américains à May-Cape; P.-H. Ledeboer. — Le système Ferranti et les usines de Deptford; Ch. Haubtn-ann. — Sur la convection photo-électrique et sur d’autres phénomènes électriques dans l’air raréfié; A. Righi. — Chronique et revue de la presse industrielle : Le développement de l’installation de l’électricité à Berlin, par Arthur Wilke. — Décoloration des extraits de tanin par l’électricité. — Préparation électrolytique du vermillon. — Télégraphe imprimant de Wright et Moore. — Revue des travaux récents en électricité : Contribution à la théorie des expériences de M. Hertz, par M. H. Poincaré. — Expérience de radiométrie, par A.-R. Bennett. — Bec à gaz allumeur de Bogart. — La thermochimie dans ses rapports avec la force électromotrice, par le professeur J.-E. Siebel. — Bibliographie : Leçons sur l’électricité, professées à l’Institut électrotechnique Montefiore, par Eric Gérard; directeur de cet Institut, tome II. — Faits divers.
- L’ÉLECTRICITÉ ET LA RICHESSE MINÉRALE
- L’électricité peut être appliquée à l’industrie sous trois modes différents : comme agent de transmission de la force; comme producteur de lumière; et enfin dans le traitement des minerais, pour l’extraction des métaux et la formation des alliages.
- De ces trois applications, l’éclairage a reçu jusqu’à ce jour le plus de développements.
- C’est ainsi que dans une conférence faite tout récemment à la Société des Électriciens, M. Fontaine prévoit qu’à Paris seulement on utilisera, vers 1891 ou 1892, pour l’éclairage électrique, 32000 chevaux-vapeur environ.
- La transmission de la force poursuit une marche moins rapide; on ne compte guère en France que trois stations qui méritent d’être citées : Bourga-neufet Saint-Ouen avec les machines de M. Marcel Deprez; Domène, dans l’Isère, avec celles de M. Hil-lai'ret.
- Les applications de l’électricité à la chimie sont également peu nombreuses ; si nous laissons de côté la partie de l’électrochimie qui se rattache plus spécialement à la galvanoplastie ou revêtement des métaux, nous n’avons en France que
- trois usines électrométallurgiques : l'usine de Vil-lers, où l’on exploite le procédé Gall pour la fabrication du chlorate de potasse; l’usine de MM. Bernard frères, où sont appliquées depuis le mois de mai 1887 les méthodes de M. A. Minet pour la formation de l’aluminium pur et de ses alliages, installée actuellement à Creil ; l’usine de Froges (Isère), établie en 1888 pour l’exploitation du procédé de fabrication des alliages d’aluminium, dû à M. Héroult, et qui, depuis la fin de l’année 1889, utilise la méthode Kiliani (*) pour l’extraction de l’aluminium pur.
- Quel sera l’avenir des diverses applications de l’électricité à l’industrie? Quelle est celle qui doit faire plus particulièrement le souci des savants et des ingénieurs, ou tout au moins dans quel ordre faut-il les classer au point de vue des services qu’elles sont appelées à rendre ?
- Il serait difficile de répondre à cette question, si on ne la limitaità l’intérêtque peut en tirer chaque pays en particulier. 11 est évident que le problème ne se traite pas de la même façon, qu’il s’agisse
- C) Le procédé Kiliani et celai de Hall exploité en Amérique par la société The Pittsburgh réduction Company, sont basés sur l’électrolyse du fluorure d’aluminium et non de l’alumine dissoute dans un fondant, ou plutôt mélangée à ce fondant comme je l’ai vu indiqué quelquefois.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de l’Angleterre, des États-Unis, de l’Allemagne ou de la France.
- L’énergie nécessaire à la production de l’électricité a deux sources bien distinctes : le charbon, les forces naturelles. Nous verrons dans le cours de cet article la richesse houillère des pays que nous venons de citer.
- La quantité de charbon extraite en Angleterre et aux États-Unis est plus que suffisante pour satisfaire aux besoins de ces deux pays, alors qu’elle est à peine suffisante en Allemagne et que la France est tributaire vis-à-vis de l’étranger de plus de io millions de tonnes de charbon par an.
- Au contraire, les forces naturelles en France sont bien supérieures aux besoins de ce pays.
- La plupart de ces forces sont accessibles et peuvent, grâce à l’électricité, être transformées sur place en énergie mécanique, calorique, lumineuse, chimique; les autres trouveront leur application dans la transmission de la force.
- En admettant que pendant un temps indéterminé l’Angleterre et les États-Unis conservent leur rang au point de vue de la ressource houillère, ces pays n’auront à se préoccuper que des avantages acquis par les procédés électriques sur les autres procédés ; l'économie de combustible ne comptant presque pas pour eux.
- En France nous devons avant tout nous soucier de celle-ci. Ne sera-t-il pas possible avec l'électricité, et i’utilisation des forces naturelles pour la produire, d’économiser tout au moins les deux cent millions que nous donnons annuellement à l’étranger en échange du charbon qu’il nous apporte et qui est indispensable à la marche de notre industrie ?
- La question qui a trait à l’avenir des applications de l’électricité à la transmission de la force, à l’éclairage, aux réactions chimiques, bien que paraissant complexe tout d’abord, peut donc se simplifier si on la ramène à l’étude de l’économie de combustible qui pour chaque pays résultera de l’utilisation des forces naturelles comme source de l'énergie électrique.
- Toutefois, même renfermée dans ces limites, il serait difficile de la traiter complètement dans u-n seul article.
- Nous ne nous occuperons seulement aujourd’hui que de la comparaison de la richesse minérale des divers pays, qui comprend :
- Les combustibles minéraux (houille, anthracite lignite, tourbe); les minerais bitumineux, pétrole
- j et naphte ; le sel gemme, les métaux à l’état de fonte.
- Le tableau ci-dessous donne la valeur des ressources minières pour tous les pays ; la France n’occupe que le quatrième rang, venant après les Etats-Unis, l’Angleterre, l’Allemagne.
- Richesse minérale.
- Nations Années Valeur en francs
- États-Unis 1888 2j559)9^7i000
- Grande-Bretagne et Colonies 1888 1,984,619,000
- Allemagne 1888 825,150,000
- France et Algérie 1888 369,356,000
- Russie 1886 250,134,000
- Autriche-Hongrie 1888 248,606,000
- Belgique 1888 245,343,000
- Mexique 1888 218,687,000
- Chili 1887 127,784,000
- Espagne 1888 113,255,000
- Hollande et Détroits 1888 68,843,000
- Bolivie 1888 57,850,000
- Chine 1888 46,350,000
- Suède 1887 45,538,000
- Japon 1887 39,384,000
- Italie 1888 26, <515,000
- Luxembourg 1888 23,957,000
- République Sud-Africaine. 1888 17,761,000
- Colombie. 1888 I 90*5,000
- Venezuela 1888 12,362,000
- Grèce 1883 3,662,000
- République Argentine .... 1888 3,237,000
- Norvège 1885 2,830,000
- Amérique centrale 1888 2,676,000
- Brésil 1888 1,550,000
- Suisse 1881 1,625,000
- Portugal 1883 315,000
- Total............ 7,332,291,000
- Bien que la richesse minérale ne constitue pas à elle seule les ressources d’une nation, si l’on examine les budgets des différents pays, leur importation et leur exportation, l’ordre dans lequel on sera amené à les classer ne différera pas sensiblement de celui qui est indiqué plus haut, sauf peut-être pour l’Italie et la Suisse, qui, la première en raison des produits de son sol, la seconde à cause de. son industrie mécanique, devront, toutes proportions gardées, être placées entre la Belgique et l’Espagne.
- Nous croyons intéressant de donner pour chacun des pays cités plus haut le détail de sa richesse minière.
- Les États-Unis sont particulièrement favorisés; un seul métal leur manque: l’étain. Peut-être est-ce
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- àcelà qu’il faut attribuer l’activité avec laquelle on a cherché dans ce pays à produire l’aluminium à bon marché. On sait que ce métal peut remplacer avantageusement l’étain dans la formation du bronze.
- ÉTATS-UNIS (l888)
- Nature des produits Poid. Valeur en francs
- Combustibles minéraux 134,855,000 tonnes 1,089,317,000
- Minerais bitumineux ... 48,800 I,707,OOO
- Naphte et pétrole 3,522,ooo — 126,683,000
- Fonte. 6,594,000 — 551,050,000
- Sel gemme ou sel marin. I,023,000 — 22,543 OOO
- Cuivre 104,000 — '74,245,000
- Plomb. 164,000 — 82,013,000
- Zinc 50,700 — 28,329,000
- Mercure 1,145 7,278,000
- Nickel 93 — 661,000
- Antimoine 91 — 103,000
- Aluminium 9,000 kilos. 335,00b
- Argent 1,424,526 — 304,854,000
- Or 49,9'7 — 170,851,000
- Total 2,559,967,000
- Les mines de houille y sont en prospérité.
- Tandis qu’en 1887 on extrayait 117900 000 tonnes de combustibles minéraux, représentant une valeur de près de 950 millions, le tableau précédent indique pour l’année 1888 une production de 134850000 tonnes, ayant une valeur de 1100 millions environ.
- Je n’ai pas besoin de faire ressortir avec quelle rapidité se sont déjà répandues dans ce pays les applications de l’électricité à l’éclairage et à la transmission de la force.
- Ajoutons que les ressources qu’on pourrait tirer des forces naturelles y sont également indéfinies.
- GRANDI:-BRETAGNE ET IRLANDE (l888)
- Canada, Australie, Nouvelle-Zélande, Possessions anglaises en Afrique et en Asie.
- Nature des produits Poids Valeur en francs
- Combustibles minéraux. 180,219,000 tonnes 1,165, mi ,000
- Minerais bitumineux..,. 2,293,036 — ,9,693,000
- Sel gemme ou sel marin 3,447,000 — 33,855,000
- Fonte ........ 8,129,800 — 373,575,00o
- Cuivre 84,100 — 158,271,000
- Plomb 64,990 — 30,261,000
- Zinc 20,000 — 9,376,000
- Etain , i5,7!5 — 44,538,000
- Antimoine. .., ISO — I42,OOO
- Argent 39,680 kilos. 5,824,000
- Or 47>4&3 ~ '45,943,000
- Total 1,984,619,000
- La richesse minérale de l'Angleterre est infé-
- r.'eurc à celle des États-Un s de plus de 500 millions de francs. Nous remarquons en revanche que la production des combustibles minéraux y est supérieure à celle de ce dernier pays de 36 millions de tonnes environ. L’Angleterre produit également de grandes quantités d’étain, c’est elle qui, avec la Hollande, alimente de ce métal le marché du monde entier.
- ALLEMAGNE (1888)
- Nature des produits Poids Valeur en francè
- Combustibles minéraux. 81,960,000 tonnes 398,616,000
- Minerais bitumineux 53,900 — 1,578,000
- Sel gemme 9,1,OOO — 15,348,000
- Fonte 3,813,003 — 211,367,000
- Plomb 97,200 — 30,665,000
- Cuivre 23,100 — 39,972,000
- Zinc '33,180 -• 53,617,000
- Etain 220 — 169/ 00
- Nickel. 280 — 1,437,000
- Manganèse '4 — 50,000
- Antimoine 69 — 40,000
- Cobalt 438 — 3,760,000
- Argent 406,603 kilos 63,316,000
- Or ',787 — 6,155,000
- Total......... 825,1,0,000
- L’Allemagne peut être comprise parmi les nations favorisées, bien que sa richesse minérale soit moins de la moitié de celle de l’Angleterre et le tiers seulement de celle des États-Unis.
- La quantité de combustibles minéraux extraits pendant, l’année 1888 est supérieure de 5 millions de tonnes environ à la quantité produite en 1887. Cette partie de l'industrie est donc toujours en progrès en Allemagne, alors qu’en France, comme nous le verrons plus loin, elle reste depuis six ans sensiblement stationnaire.
- La proportion entre le poids des combustibles minéraux et celui de la fonte est la même que pour les États-Unis et l’Angleterre. 11 se produit dans les trois pays vingt fois plus de combustible» minéraux que de fonte.
- D’Allemagne produit moins de cuivre que l’Angleterre et, a fortiori, que les États-Unis. Mais eh revanche elle extrait plus de zinc que ces deux pays réunis.
- Nous n’avons à citer pour l’Allemagne aucune usine d’électrométallurgie proprement dite ; il existe toutefois depuis de longues années une affi-nerie de cuivre à Hambourg et une autre à Oker.
- Nous ne saurions non plus passer sous silence les recherches de Grœtzel sur l’extraction du magnésium et de l’aluminium par l’électrolyse.
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- La lumière électrique
- Nous croyons que ce savant n’a réussi ses expériences que pour le premier de ces deux métaux ; son échec relativement à l’aluminium provient sans doute de ce qu’il avait priscomme électrolyte principal le chlorure anhydre d’aluminium. Or nous avons démontré que pour réussir toute élec-trolyse à fusion ignée il fallait obtenir un bain qui présentât des propriétés bien définies qu’on ne pouvait atteindre avec le chlorure d’aluminium.
- Ces propriétés sont : une fixité suffi santé à la température de l’opération ; une fluidité des sels fondus la plus voisine possible de celle des corps en dissolution : une densité inférieure à celle du métal à produire, à moins de dispositions spéciales dans les appareils. Tous ces desiderata sont obtenus avec le mélange suivant :
- Chlorure de sodium.... N.i Cl.......... 60 parties.
- F.uorure double d’alumi-
- . nium et de sodium... Al* Fl3, 3 Na Fl. 40 —
- A côté de ces points bien déterminés et nécessaires pour une électrolyse normale il y a également toute une série de dispositions très particulières que nous avons décrites plusieurs fois (') déjà; il n’y a pas lieu de nous étendre davantage sur ce sujet, sur lequel nous reviendrons du reste à propos du procédé Kiliani, exploité en Suisse et à Froges, en France, par la Société d’électrométallurgie.
- FRANCE ET ALGÉRIE (1*888)
- Nature deo produits Poid S Valeur en francs
- Combustibles minéraux. 22,603,000 tonnes 232,995>0oo
- Minerais bitumineux.... 189,000 — 1,268,000
- Sel gemme et sel marin. 657,800 — u ,988,000
- Fonte 1,683,000 — 05,066,000
- Cuivre 2,183 — 3,272,000
- Plomb 6,400 — 1,97 8,000
- Zinc 17,000 — 6,895,000
- Nickel, 50 — 210,000
- Aluminium 4 — 385,000
- Antimoine 239 — 221,OOü
- Argent 49,396 kilos 7,903,000
- Or 1,804 — 6,175,000
- Total 369,356,000
- Le rapport entre la quantité des combustibles minéraux et celle de la fonte extraite en France est inférieure à celui des trois nations précédentes.
- Nous avons dit plus haut que la production
- (>) Voir La Lumière Electrique des 26 avril, 3 mai et 14 juin 1890,
- houillière est restée presque stationnaire en France depuis six ans, voici un tableau qui le démontre ; il est tiré, comme un grand nombre des chiffres contenus dans cet article, de la Statistique de l'industrie minérale faite par les soins du Ministère des travaux publics.
- Résultats généraux de la statistique houillère pendant les dix dernières années en France.
- Années Pro- duction Im- portation Ex- portation Consom- million Valeurs d'une tonne
- sttr le carreau de la mine aux lieux de consom- mation
- en millions de tonnes
- 1879 1880 1881 1882 '883 1884 1885 1886 1887 1888 ‘7,> >9,36 19,78 20.60 2U33 20,02 '9,51 '9,9' 21,20 22.60 8,9 9,94 10,22 10,87 11,71 11,68 10,02 10, 58 >o,57 10,55 0,34 0,60 0,60 0,46 0,51 0,50 0,51 0,61 0,60 0,63 25,46 28,70 29,40 31,01 32,53 31,20 30,00 29,68 31,26 32,52 12,93 >2,74 >2,43 12,36 12,50 12,38 11,73 11,19 10,63 10,31 21,84 2>,74 21,61 21,47 2 I 2 | 20,89 '9,77 19,65 19,13
- 11 est intéressant de voir, ne serait-ce qu’approxi-mativement, la manière dont se répartit la consommation de charbon dans les industries diverses.
- l'oit]» tics combustibles minéraux
- Tonnes
- Alimentation des machines à vapeur, en activité dans les mines, représentant un total de
- 90,650 chevaux-vapeur......................... 1,287,159
- Alimentation des machines à vapeur des usines à fer, représentant un total de 96,586 chevaux-
- vapeur........................................ 1,552,204
- Production de la fonte.......................... 1,952,344
- Production du fer................................ 1,243,426
- Production de l’acier.............................. 717,233
- Autres métaux................................. 110,862'
- Asphaltes et huiles minérales................. 3,844
- Machines à vapeur des industries non citées plus haut, représentant un total de 595,218 chevaux-vapeur................................. 8,333,052
- Chemin de fer leprésentant, traction et ateliers compris, un total de 3,223,000 chevaux-vapeur 3,223,000
- Bateaux à vapeur................................... 550,000
- Usines à gaz..................................... 2,500,000
- Chauffage, industries diverses.................. 11,146,874
- Total............................... 32,520,000
- La seule inspection de ce tableau, tout incomplet qu’il est, démontre que les applications di-
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- verses de l’électricité à l’industrie réaliseront dans un avenir plus ou moins éloigné une économie sur le combustible égale et peut-être supérieure à la quantité dont nous sommes tributaire vis-à-vis de l’étranger, quantité qui en 1888 atteignait 10 millions de tonnes environ.
- On remarque également qu’un grande partie de cette économie sera due à l'utilisation de l’électricité comme agent de transport de la force et de distribution de l’énergie.
- Les applications de l’électricité à la chimie viennent après.
- Quant à l’éclairage en supposant que la lumière du gaz soit remplacée complètement par celle de l'électricité produite au moyen des forces naturelles, l’économie de combustibles due à cette transformation ne représenterait que le dizième de la production totale.
- Nous avons indiqué en commençant les premières usines d’électrométallurgie installées en France. Deux d’entre elles produisent de l’aluminium. Celle de Creil est entrée en pléin fonctionnement depuis le commencement de l’année 1888. Voici du reste la reproduction de la note sur l’aluminium de la Statistique officielle de la richesse minérale, page 85.
- « Aluminium. — Ce métal a été fabriqué dans le Gard, à Salindres, au moyen de la bauxite de la minière du Luc (Var), additionnée de cryolithe de Groenland, et dans l’Oise, où une usine marchant à l’électricité a été établie en 1888. La production a doublé par rapport à l’année antérieure, et a légèrement dépassé 4 000 kilogrammes, d’une valeur moyenne de 93 francs le kilogramme. »
- Cette augmentation dont parle lé compte rendu officiel est due à l’usine de Creil.
- Depuis cette époque bien que la force motrice dont on dispose dans cette usine n’ait pas varié, les perfectionnements apportés à la méthode qui y est appliquée permettent d’extraire annuellement une quantité de métal trois fois plus grande que celle de l’année 1888.
- A Froges on dispose d’une force motrice beaucoup plus grande. Cette usine n’est entrée en fonctionnement que vers la fin de l’année 1888 et n’appliquait au début que le procédé Héroult pour la production des alliages d’aluminium, basé sur la réduction de l’alumine par l’action simultanée d’un métal (cuivre ou fer) et de l’électricité.
- Ce n'est qu’une année plus tard, vers le mois
- d’octobre 1889, qu’elle entreprend l'exploitation de la méthode de M. Kiliani pour la fabrication de l’aluminium pur.
- La description qu’on a pu lire de cette méthode jusqu’à ce jour est assez obscure, en ce sens qu’on ne parle guère que de l’outillage et qu’on passe sous silence le principe même de la méthode.
- Or, comme nous l’avons dit au début de cet article, d’après les renseignements que nous avons pu nous procurer et notre propre expérience, nous croyons que cette méthode est basée sur l’électro-lysedu fluorure double d’aluminium et de sodium ; ce serait donc le même principe que celui du procédé exploité à Creil.
- Cette question théorique est intéressante à éclaircir à plus d'un titre.
- Dans un historique de la question relative à l’électrolyse des sels d’aluminium C1) j'ai indiqué qu’Henry Sainte-Claire Deville avait cherché à obtenir l'aluminium en électrolysant le chlorure anhydre et l’alumine dissoute ou mélangée aux fluorures de sodium et de potassium.
- Les résultats que ce savant obtint avec le chlorure d’aluminium ne le satisfirent pas.
- Ceux qu’on pouvait attendre de l’action de l’électricité sur l'alumine dissoute ou mélangée aux fluorures ne furent guère plus heureuses.
- 11 en a été de même dans les essais de Lontin, en 1883, sur l’alumine dissoute dans un mélange fondu de chlorure de sodium et de cryolithe et plus tard dans ceux de M. Héroult (2), en 1886, sur l’alumine dissoute dans de la cryolithe seule.
- Henry Saint-Claire Deville avait indiqué également la cryolithe (fluorure double d’aluminium et de sodium), comme pouva'nt être électrolysée à l’état fondu.
- C’est ce problème que j’ai résolu dès 1887, et je crois, d’après mes observations, qu’à la température de 1000 à 11000 des opérations effectuées aussi bien à Creil qu’à Froges et en Amérique par Hall, c’est bien réellement le fluorure d’aluminium qui est décomposé et non l’alumine.
- Selon moi, celle-ci, ajoutée dans le bain, ou mieux sur le bain et en petite quantité, serait tout d’abord transformée en fluorure d’aluminium avant de subir l’influence du courant.
- (*) La Lumière Electrique du 14 juin 1S90.
- (*) Un an plus tard M. Héroult obtient plus de succès en imaginant sa méthode pour la formation des alliages d’aluminium, qui reçut une application industrielle immédiate.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’alumine comme matière d’alimentation ne servirait donc qu’à régénérer le fluor et ne serait pas l’électrolyte principal, et cela est si vrai que si on se contente d’ajouter de Y alumine seule, le fluor ne pouvant être régénéré qu’en partie, il ne reste bientôt dans le bain que de l'alumine, et l'opération est arrêtée, à moins toutefois qu’on ne porte ce résidu à une température beaucoup plus élevée.
- Pour que l’électrolyse s’opère normalement il faut ajouter avec l’alumine certaines proportions de fluorure d’aluminium qui apportent au bain la quantité de sel d'aluminium équivalente au fluor non régénéré.
- A Froges le mélange employé pour l’alimentation du bain est le suivant:
- Zinc.......................... 27,643 5,146
- Etain.......................... 6,837 857
- Nickel........................... 511 29
- Antimoine........................ 474 >9
- Mercure.......................... >78 7
- On peut déduire de ces chiffres, en les comparant aux quantités produites, la consommation des métaux usuels et par suite le rapport de la production à la consommation.
- Rapport de la production à la
- Consommation consommation
- Plomb......... 51,700 tonnes 12,50/0
- Zinc.......... 39,500 — 43
- Cuivre.............. 44,100 — 5
- Etain................ 6,000 — o
- Nickel................. 512 — 6
- Alumine................ Al2 0:i,........... 66 parties,
- Fluorure d’aluminium et
- de sodium........... Al2 Fl3, 3 Na Fl... 33 —
- Pour démontrer que l’alumine se dissout réellement dans la cryolithe et qu’elle est ensuite seule électrolysée, il faudrait opérer comme l’a décritM. Héroult en 1886 dans son brevet; si l’on n’alimente le bain qu’avec de Yalumine seule on n’obtient dans ce cas aucun résultat.
- J’aurais bien d’autres arguments à fournir; si j’ai fait une digression peut-être un peu longue sur ce sujet, c’est à cause de son importance.
- En effet, on peut appliquer facilement à tous les métaux dont le point de fusion ne dépasse pas lioo° la méthode que j’ai préconisée et qui est exploitée à Creil; or, la plupart des métaux usuels se trouvent dans ce cas et il est utile d’établir une fois pour toutes le véritable principe d’une méthode dont l’application peut devenir générale dans l’électrométallurgie.
- Jusqu’à nouvel ordre nous admettons comme plus conforme à la théorie le principe de l’électro-lyse par fusion ignée des chlorures et fluorures métalliques avec alimentation par des mélanges répondant à des oxychlorures et oxylluorures du métal à produire.
- Nous terminerons ce qui concerne la France en donnant un tableau des importations et des exportations des métaux fondus ou ouvrés pendant l’année 1888.
- Nalurc du métal Fonte — fer — acier.
- Plomb...............
- Cuivre ou laiton ....
- Importations
- tonnes
- 241,09s
- 54,001
- 48,158
- Importations
- tonnes
- 353,237
- y,8so
- 6,250
- La production de nos usines constitue une bien faible part des métaux qui nous sont nécessaires, le zinc excepté.
- L’importation des métaux usuels a dépassé 137000 tonnes, tandis que l’exportation en a à peine atteint 21 000.
- Si l’.on arrivait en France à faire l’aluminium à un prix assez bas pour qu’il pût remplacer en grande partie les métaux usuels, à l’état pur ou à l’état d’alliages, l’équilibre dans les transactions serait promptement établi.
- Or, déjà on peut prévoir que dans un temps non pas très éloigné on réussira à faire l’aluminium pur au prix du cuivre, à volume égal.
- Cela est déjà réalisé pour l’aluminium à l’état d’alliage.
- Avec une production de 100 tonnes d’alumi-niu/n par jour, le prix de ce métal tomberait à un chiffre plus bas encore.
- Une puissance représentée par 200000 chevaux-vapeur fonctionnant journellement pendant 20 heures permettrait d’atteindre à cette production.
- Cette quantité d’énergie, toute grande qu’elle soit, n’est rien à côté des forces dont dispose la nature; les minerais d’aluminium se trouvent également en France en couches inépuisables; il nous serait facile d’en faire l’énumération.
- Malgré la présence de la silice dans la majeure partie de ces composés naturels, les méthodes électrolytiques permettent d’en extraire l’aluminium à un état de pureté suffisant) mais cela
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- 607
- avec des dispositions particulières que nous aurons bientôt l’occasion de décrire.
- RUSSIE (|886)
- Nature des produits Produits Valeur eu francs
- Combustibles minéraux. 4,580,000 tonnes 41,220,000
- Naphte et pétrole 1,940,000 11,844,000
- Sel gemme ou sel marin 1,198,000 — 17,970,000
- Fonte 532,000 47,880,000
- Cuivie., 4,600 — 6,900,000
- Plomb. 800 — 240,000
- Zinc 4,000 — 1,600,000
- Étain 17 — 51,000
- Platine 4,300 kilos 4, 300,000
- Argent >3)2-9 — 2,857,000
- Or 33,49° — 115,272,000
- Total 250,134,000
- La richesse minérale de la Russie est faible ; la quantité d’or qu’elle extrait ne suffit pas pour la classer parmi les nations favorisées.
- AUTRICHE (l888). - HONGRIE (1887)
- Nature des produits Poids Valeur en francs
- Combustibles minéraux.. 23,645,000 tonnes 132,139,000
- Minerais bitumineux.... 300 — 15,000
- Pétrole 100,000 — 14,000,000
- Sel gemme ou sel marin. 4ao,ouo — 8,800,000
- Fonte 768,000 — 68,052,000
- Cuivre 1,230 2,255,000
- Plomb, 12,480 — 4,965,000
- Mercure 236 — 184,000
- Antimoine 10 U 0 Ô
- Argent 52,99' kilos 11,714,000
- Or .,872 — 6,450,000
- Total............................ 248,606,000
- La richesse minérale de l’Autriche est sensiblement la même que celle de la Russie; toutefois la production des combustibles minéraux est supérieure à celle de ce dernier pays : elle est égale à celle de la France.
- HEl.GIQUÈ (1888)
- Combustibles minéraux.
- Fonte................
- Plomb . ......... ...
- Zinc.................
- Argent...............
- 19,218,000 tonnes 827,000 —
- 11,000 — 80,500 —
- 29,239 —
- 162,018,000 fr . 40,490,000 3,60!,000 34,637,000 4,397,000
- Toi a
- 1
- 245,343,000
- favorisées, si l’on considère la faible étendue de son territoire rapportée à celle des autres nations.
- MEXIQUE (|S88)
- Cuivre.......................... 400 tonnes 600,000 tr.
- Or............................ *,465 kilos 5,014,000
- Argent...................... 095,500 — 213,071,000
- Total........................... 218,687,080 fr.
- La production de l’argent est la principale richesse minérale de ce pays; certainement les procédés électriques pour l’extraction de ce métal pourraient y être appliqués avec avantage.
- CHILI (1887)
- Combustibles minéraux..
- Cuivre..................
- Etain..................
- Argent..................
- Or......................
- Total...........
- 356,000 tonnes 366,000 fr,
- 50,000 — 75,000,000
- ico — 165,000
- 205,422 kilos 43,967,000
- 2,395 — 127,783,000
- ............ 127,784,000
- ESPAGNE U888)
- Combustibles minéraux . Minerais bitumineux....
- Sel gemme.............
- Fonte.................
- Mattes et cuivre brut ...
- Plomb.................
- Zinc..................
- Mercure...............
- Argent................
- 1,034,000 tonnes
- 93 —
- 225,000 ----
- 165,000 —
- 50,000 —
- 127,000 —
- 5,300 —
- 1,887 —
- 51,502 kilos
- 8,585,000 fr. 934
- 1,401,000 10,57=1,000 36,101,000 33,164,000 3,411,000 10,270,000 9,738,000
- Total
- ' >1,853,934 fr.
- HOLLANDE ET DÉTROITS (1888)
- Sel gemme.................... 68,000 tonnes 1,360,000 fr.
- Cuivre........................ 9,000 — 1,440,000
- Plomb......................... 4,000 — 1,200,000
- Zinc......................... 29,000 — 11,579,000
- Étain........................ 18,800 — 53,364,000
- Total............................. 67,583,000 fr.
- BOLIVIE (l888)
- Cuivre.................. 1,200 tonnes 1,200,000 fr.
- Argent.................. 264,678 kilos 56,650,000
- Total.. .......................... 57,850,000 fr.
- CHINE (|888)
- La, Belgique peut êtie classée parmi les nations
- Or
- 13,542 kilos
- 46,350,000 fn
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- SUÈDE (1887)
- Combustibles minéraux.. 396,000 tonnes 2,368,000 fr-
- Fonte................. 457)°°° — 41 » ' 3°)000
- Cuivre.................. 9°° — 1,350,000
- Plomb........................ 210 — 63,000
- Cobalt......................... 4 40,000
- Argent..................... 1,678 kilos 302,000
- Or"........................... 83 — 285,000
- COLOMBIE (l888)
- Or...................... 2,257 kilos 7,725,000 fr.
- Argent.................. 28,874 — 6,» 80,000
- Total............................. 13,905,000 fr,
- VENEZUELA (l888)
- Total............................ 45,538,000 fr.
- JAPON (1885)
- Combustibles minéraux. 1,354.000 tonnes 12,540,000 fr.
- Minerais bitumineux.... 1,000 — 20,000
- Pétrole » 5,800 — 580,000
- Sel gemme 1,000 — 20,000
- Fonte 7,000 — 700,000
- Cuivre 9,500 — 14,250,000
- Plomb IOO — 30,000
- Etain 40 120,000
- Antimoine 500 — 350,000
- Argent 32,065 kilos 6,863,000
- Or 564 — 1,931,000
- Total ITALIE (1887) 37,404,000 fr.
- Combustibles minéraux 328,00 0 tonnes 2,503,000 fr.
- Minerais bitumineux ... . 18,500 — 420,000
- Pétrole 200 — 77,000
- Sel gemme et sel marin . 420,000 — 4,884,000
- Fonte . 12,300 — 1,105,000
- Cuivre 3,200 — 4,854,000
- Plomb . 17/800 — 5,500,000
- Mercure 244 — 1,023,000
- Antimoine m — 14,000
- Argent 33.387 kilos 5,500,000
- Or 234 — 635,000
- Total 26,515,000
- L*Ita!ie est une des nations européennes les moins favorisées par rapport à la richesse minière; en revanche elle possède, particulièrement au nord, de nombreuses forces naturelles qui assurent un grand avenir aux applications de l'électricité dans ce pays.
- Cuivre.................. 5,000 tonnes 7,500,000 fr.
- Or...................... 1,424 kilos 4,862,000
- Total.......................... 12,362,000 fr.
- Grèce (1883)
- Combustibles minéraux.. 8,200 tonnes
- Sel gemme.................... 14,000 —
- Plomb........................ 11,000 —
- Total.............................
- RÉPUBLIQUE ARGENTINE (1888)
- Cuivre...................... 2:>o tonnes 300,000 fr.
- Etain......................... 300 — 588,000
- Argent..................... 10,326 kilos 2,189,000
- Or............................. 47 — 160,000
- Total............................. 3,23-,000
- NORVÈGE (1885)
- Cuivre....................... 6S0 tonnes ôgijooo frt
- Nickel........................ 132 — 716,000
- Cobalt.......................... 7 — 103,000
- Argent...................... 7,320 kilos 1,320,000
- Total............................. 2,830,000 fr.
- AMÉRIQUE CENTRALE (î8S8)
- Argent.................. 8,432 kilos 1,803,000 fr.
- Or...................... 226 — 773,000
- Total............................. 2,576,000 fr.
- SUISSE (l88l)
- 82,000 fr. 280,000 3 300,000
- 3,662,000 fr.
- LUXEMBOURG <1888)
- honte...................... 524,000 tonnes 23,957,000 fr.
- RÉPUBLIQUE SUD-AFRICAINE (l888)
- Oi...................... 7,170 kilos 21,030,000 fr.
- pérou ti 888)
- Cuivre......................... 600 tonnes 900,000 fr.
- Étain.......................... 100 — 214,000
- Or............................. 158 k los 541,000
- Argent...................... 75,263 — 16,106,000
- Total............. .............. 17,761,000 fr.
- Combustibles minéraux.. 5,800 tonnes 122,000 fr.
- Minerais bitumineux... 1,900 — 54,000
- Sel gemme................ 42,000 — 1,460,000
- Total.............. 1,625,000 fr.
- Il existe en Suisse deux usines électrométallurgiques : à Neuhausen, près de Schaffouse, une partie des chutes du Rhin est utilisée pour la formation des alliages d’aluminium au moyen des procédés de M. Héroult, et la fabrication de l'aluminium parla méthode de M. Kiliani; à Vallorbes,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLECTRICITÊ
- 609
- près de Lausanne, on applique le procédé de M. Gall pour la fabrication du chlorate de potasse.
- Brésil (1888)
- O..................... 531 kilos 1,550,000 fr.
- PORTUGAL (188
- Combustibles minéraux.. 18,000 tonnes 515,000 fr.
- Minerais bitumineux... 50 — 2,000
- Total.................... 315,000 fr.
- CONCLUSION
- Pour compléter l’étude comparative de la richesse minérale des principaux pays et de son rapport avec l'avenir de l’électricité, il y aurait lieu de faire la monographie des métaux usuels tant au point de vue de leur état dans la nature que des procédés métallurgiques et électrométallurgiques déjà appliquées à leur extraction et des méthodes que la science permet de prévoir.
- L'aperçu que nous avons donné aujourd’hui met en évidence l’intérêt que présente pour la France, l’Italie et la Suisse les applications de l’électricité à toutes les branches de l’industrie.
- 11 pourrait résulter de ce chef une diminution pour la France de plus de 300 millions dans son importation; les deux tiers de cette somme proviendraient des économies réalisées sur le combustible par l’utilisation des forces naturelles à la production de l’agent électrique, et l’autre partie de l’emploi de l’aluminium à l’état pur ou allié en remplacement des métaux usuels qui nous manquent et que nous faisons venir de l’étranger.
- Adolphe Minet.
- RÉUNION
- DES ÉLECTRICIENS AMÉRICAINS
- A MAY-CAPE
- Il est entré maintenant dans les habitudes américaines d’organiser périodiquement des congrès électriques sur un point quelconque du territoire des Etats-Unis, et les électriciens ne manquent pas de s’y rendre même de contrées fort éloignées.
- On discute dans ces réunions les intérêts de l’industrie électrique, on y lit des mémoires por-
- tant presque toujours sur des sujets d’actualité industrielle et on y présente des tableaux résumant l’ensemble des progrès réalisés dans l’industrie électrique depuis la session précédente.
- 11 est intéressant à plus d’un point de vue de suivre ces congrès et d’examiner avec quelque attention ce qui s’y passe. 11 y a des discussions dont la portée est purement locale et dont la reproduction serait dépourvue d’intérêt; souvent, au contraire, on y présente des mémoires à conceptions plus larges et dont la lecture se recommande à toutes les personnes qui s’occupent des applications de l’éleclricité.
- La dernière session de ce genre s’est tenue à May-Cape le 19 août dernier, en présence d’environ 200 électriciens. Nous nous proposons non pas de l’analyser complètement, mais ..e reproduire les faits qui peuvent intéresser nos lecteurs.
- Au point de vue de la statistique électrique on constate que le nombre de stations centrales atteint actuellement 1379 et qu’il n’y a pas de ville de quelque importance où l’éclairage électrique n’existe pas. Eu égard à la différence de population, il faudrait pour être sur le pied d’égalité avec les Etats-Unis qu’il existât en France au moins 700 stations centrales et que chaque chef-lieu d’arrondissement eût ce genre d’éclairage; il est superflu de faire remarquer combien on est encore loin de cet état de choses.
- En Amérique le nombre des lampes à arc est de 127000 et celui des lampes à incandescence est de 1 600000. Le tout exige une énergie de plus de 350000 chevaux-vapeur. Le capital engagé dans l’industrie de l’éclairage électrique y dépasse un demi-milliard de francs. .
- La statistique présentée au congrès ne nous apprend rien sur l’énergie transportée par l’électricité, soit pour l’emploi des tramways électriques, soit pour actionner des moteurs. Le total doit se chiffrer par un nombre respectable de chevaux.
- Le premier mémoire présenté concerne l’importance que doit avoir l’électricité à la grande exposition de Chicago. L’auteur est naturellement amené à dire quelques mots de l’exposition universelle de Paris de l’année dernière. Il constate qu’à cette exposition, dont le succès a dépassé toutes les prévisions, l’électricité n’a joué qu’un rôle assez effacé ; il ajoute que c’est grâce à l’électricité que la section des Etats-Unis n’a pas subi un échec complet.
- L’exposition américaine ne pourra probablement
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- 6io
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pas, d’après l’auteur, rivaliser comme ensemble avec l’exposition de Paris, mais, pour ce qui concerne la machinerie en général et l’électricité en particulier, on devrait faire beaucoup mieux. C’est le temps qui montrera jusqu’à quel point ces prévisions seront réalisées.
- Dans une communication faite par M. Morton sur les dangers de l’électricité nous trouvons les règles suivantes qui devraient être observées par les ouvriers et employés des stations centrales pour les prémunir contre les accidents. Comme on se propose d’adopter ces règles pour toutes les stations centrales des Etats-Unis nous croyons utile de les reproduire.
- i° Ne jamais toucher à un fil électrique ou à un appareil quelconque lorsqu’on se trouve sur le sol ou en contact avec des pièces en fer, des tuyaux d’eau ou de gaz, ou de la maçonnerie, à moins d’avoir les mains couvertes de gants de caoutchouc et d’employer des outils à manches isolants et qui aient été déclarés en bon état par l’électricien de la station ou par une autre personne compétente.
- S’il est indispensable de se tenir sur le sol ou sur une surface non isolée lorsqu’on touche des fils électriques et des appareils, il faut employer des chaussures à semelles de caoutchouc ou un tabouret isolant. Pour transporter, accrocher ou établir des fils destinés à l’éclairage électrique des lampes ou des supports, n’employer que des intermédiaires bien secs.
- 3° Lorsqu’on touche à des fils, il faut toujours se représenter que ce s fils servent de véhicule à un courant dangereux. On évitera d’établir, à travers son corps une communication entre deux ou plusieurs fils.
- 4° Ne jamais couper un circuit sans en avertir le préposé à la station ou son remplaçant et sans lui dire d’ouvrir cette ligne et de la maintenir dans cet état jusqu’à ce que le travail soit terminé.
- 3° Dans la chambre des dynamos, ne jamais approcher des machines électriques, ne jamais toucher aucun appareil sans avoir été au préalable informé spécialement des précautions à prendre.
- 6° Les outils employés par les poseurs de fils doivent être pourvus de manches isolants en caoutchouc durci ou en toute autre substance isolant également bien. Les ouvriers doivent avoir soin de leurs outils et veiller à ce qu’ils soient très bien isolés.
- Dans les constructions il faut laisser une espace d’au moins 50 centimètres entre les trous des chevilles fixées aux bras, de façon que l’ouvrier puisse atteindre sans danger le sommet du poteau.
- 70 Les ouvriers chargés des lampes doivent s’assurer que le commutateur est tourné et la lampe hors de circuit avant de la toucher.
- 20 Éviter, toutes les fois que cela est possible, d’employer les deux mains à la fois pour toucher les fils ou les appareils. Lorsque l’emploi simultané des deux mains est indispensable, s’assurer qu’aucun courant ne passe à moins que les mains ne soient protégées par des gants isolants (').
- (') Cette précaution de condamner une des mains à ne jamais intervenir est très bonne et très efficace ; malheureusement, il est bien difficile de lutter contre l’habitude invétérée d’employer les deux; aussi croyons-nous qu<» cette recommandation n’évitera presque aucun accident. 11 y a certains électriciens qui sont arrivés à se dominer au point de surmonter cette habitude, mais généralement ils n’y sont parvenus qu’après avoir reyu un avertissement sérieux, éprouvé une commotion de quelque importance.
- Le regretté M. Planté, par exemple, 11e touchait jamais à ses batteries d’accumulateurs qu’en s’astreignant à tenir une de ses mains derrièse le dos»
- Toutes ces précautions paraissent assez élémentaires et il est évident que leur observation rigoureuse évitera à peu près tous les accidents; il y a surtout une précaution qui devra se répandre plus qu’on ne l’a fait jusqu’à ce jour : c’est l’emploi des manches isolants.
- M. Morton reproduit la statistique de 91 acci-cidents. En réalité, 15 seulement, c’est-à-dire 16 1/2 0/0 peuvent être attribués directement à l’électricité, et la plupart auraient pu être évités par l’emploi des précautions précédentes.
- Ainsi, par exemple, dans ces 91 accidents sont compris les cas suivants : le renversement d’un poteau d’éclairage électrique, la chute d’un bloc de bois du second étage d’une station centrale, la chute d’un ouvrier dans un trou près d’une dynamo, un accident arrivé par le volant de la machine motrice, etc.
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- JOURNAL UNIVERSEL DcÉLECTRICITÉ
- 611
- Il est évident que dans ces cas l’électricité n’es pas en jeu et que lui imputer ces accidents, c’est faire preuve de parti pris.
- Parmi les accidents réellement imputables à l’électricité on peut citer une brûlure aux doigts produite pendant le maniement d’un régulateur Brush. On l’aurait atténuée en observant la règle n° 2 ci-dessus ; si l’on avait observé la règle n° 7, on n’aurait pas éprouvé la moindre commotion.
- Les autres cas sont presque tous de ce genre et auraient certainement pu être évités par l’observation des règles précédentes.
- Dans une communication de M. Lufkin sur la redevance à demander pour l’énergie fournie par des moteurs électriques, nous trouvons des données assez curieuses relatives aux 'différentes industries où l’on emploie actuellement ces moteurs. Il s’agit, croyons-nous, de la ville de New-York.
- Une courte énumération de ces variétés d’industries en dira plus sur l’extension de l’électricité aux États-Unis que de longues digressions.
- Les petits moteurs jusqu’à une dizaine de chevaux-vapeur sont actionnés par le courant électrique à une tension de no volts; les moteurs plus puissants exigent 220 volts ; toutefois il y a des exceptions. Ainsi nous trouvons un moteur de 8 chevaux avec des courants à 220 volts et un de 15 chevaux à 110 volts; l’intensité du courant nécessaire oscille dans la plupart des cas, en moyenne, entre 5 et 30 ampères.
- Voici la liste des applications dont nous parlons :
- Un charpentier emploie 2 scies circulaires, 4 machines à travailler le bois, 2 meules en émeri,
- 1 élévateur: moteur de 20 chevaux. Un autre charpentier, 1 scie circulaire de 38 centimètres de diamètre et un treuil pouvant élever 200 kilogrammes à une hauteur de 12 mètres par minute : moteur de 2 chevaux.
- Un commerçant en vins : 1 grand élévateur,
- 1 pompe à eau et une pompe à vin : moteur de 7 1/2 chevaux.
- Un peintre en bâtiments : 3 malaxeurs, 1 pompe,
- 1 soufflerie et 1 treuil : moteur de 5 chevaux.
- Dans un établissement pour la préparation du café : un élévateur de 15 chevaux.
- Dans une usine: 1 élévateur,.! pompe et 1 machine à poinçonner : moteur de 10 chevaux.
- Dans une fabrique de vêtements: 53 grandes
- machines à coudre, 2 élévateurs : moteur de 15 chevaux.
- Dans un moulin à farine, moteur de 23 chevaux.
- Chez un parfumeur: 7 machines à laver, 4 machines à fabriquer de la poudre, 1 élévateur: moteur de 7 1/2 chevaux.
- Chez un orfèvre : 10 machines à polir, 10 machines à travailler les métaux, 2 marteaux, plusieurs souffleries, 1 meule: moteur de 7 1/2 chevaux.
- Dans un établissement de dorure et d’argenture : une petite dynamo à galvanoplastie, 4 polisseurs; 2 chevaux.
- Dans une joaillerie : 10 appareils pour travail de pierreries, 8 machines à polir, 1 meule, 1 soufflerie : moteur de 3 chevaux.
- Chez un orfèvre : 8 machines à polir, 9 meules,
- 1 tour : moteur de 3 chevaux.
- Dans une manufacture d’enveloppes: 7 machines à fabriquer des enveloppes, 5 appareils à découper, une petite presse, un appareil à préparer la gomme et 1 presse cylindrique : moteur de 15 chevaux.
- Dans une imprimerie, 4 presses, 1 machine à couper le papier, 1 petite pompe : moteur de
- 2 chevaux.
- Dans différentes usines pour le travail des métaux, on trouve :
- Pour un moteur de 20 chevaux : 20 machines-outils, 2 presses, 1 meule.
- Pour un moteur de 8 chevaux : 12 machines-outils diverses.
- Pour un moteur de20chevaux: 7tours, 3 presses, 3 outils à découper, 10 autres machines-outils.
- Pour un moteur de5 chevaux atours, 1 presse,
- 1 meule émeri, 6 machines à tréfiler ; moteur de 10 chevaux : 30 machines-outils diverses.
- Dans une petite imprimerie, plusieurs presses avec un moteur de 3 chevaux.
- Chez un lithographe, 5 presses, 1 machine à bronzer, 1 pompe: moteur de 15 chevaux.
- Chez un autre, 2 presses : moteur de 3 chevaux.
- Dans des imprimeries: n presses, 1 pompe:
- 7 chevaux. 7 presses : moteur de 2 chevaux.
- 7 presses, 4 machines à cylindre, 2 machines à découper, i machine à coudre, etc.: moteur de 5 chevaux. 3 presses, 1 pompe, etc. : 3 chevaux,
- 7 presses, 1 pompe: 5 chevaux.
- Gn voit par ces exemples combien l’emploi de
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- 6l2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- l’électricité s’est répandu dans presque toutes les industries; or, comme ce sont les stations d’éclairage électrique qui fournissent le courant nécessaire, elles trouvent là une augmentation considérable de bénéfices. On remarque, d’après les données de l’auteur, que la consommation la plus active a lieu entre 8 heures et midi et i heure et 5 heures du soir, heures où l’éclairage laisse beaucoup de courant disponible.
- Dans presque toutes ses applications la moyenne de l’énergie employée ne dépasse pas la moitié ou le tiers de l’énergie maxima de l’installation : on préfère toutefois établir des moteurs plus forts pour ne pas les surmener aux heures les plus chargées de la journée et pour pouvoir répondre à une augmentation possible et toujours prévue de l’emploi de l’électricité chez l’abonné.
- Nous ne suivrons pas l’auteur de cette communication dans ce qui fait l’objet de ses recherches, savoir : de quelle façon il faut évaluer le prix de l’énergie électrique. Étant données les très grandes variations de la consommation, cette évaluation est assez difficile, d’autant plus que, comme nous l’avons'dit, les moteurs ne travaillent jamais qu’à faible charge. Certaines compagnies ont adopté le système suivant : on fait payer au taux du courant maximum employé. Par exemple, dans une installation comprenant un moteur de 15 chevaux, le courant maximum étant de 75 ampères, ce qui correspond à 10 chevaux, on ne fait payer que pour ces 10 chevaux.
- D’après les diagrammes de l’auteur les moyennes sont les suivantes : la charge moyenne est 43 0/0 de la capacité totale de l’installation et la charge maxima 68 0/0 de cette capacité ; la charge moyenne esl 64 0/0 de la charge maxima.
- Quant au prix de l’énergie électrique on paie quelque chose comme 30 francs par mois par cheval, correspondant soit à la capacité totale soit au débit maximum ; ce dernier prix revient à 50 francs par cheval absorbé réellement. Dans le premier cas le cheval reviendrait à 70 francs, ce que l’auteur trouve trop cher parce qu’un bon moteur à gaz consommant un demi-mètre de gaz par cheval (chiffre que nous croyons être beaucoup trop bas) fournit l'énergie au prix de 40 francs, le gaz coûtant '30 centimètres par mètre cube.
- D’autres compagnies basent leur prix sur la consommation réelle de courant et demandent environ 40 centimes par cheval-heure.
- Les renseignements tirés d’une réunion comme (
- celle dont nous avons donné un court aperçu montrent bien quelle extension l’électricité appliquée a prise aux États-Unis ; on pourrait ici s’inspirer de ces exemples pour trouver de nouveaux débouchés au courant électrique.
- P.-H. Ledeboer.
- LE SYSTÈME FERRANTI
- f.t les usines de DEPTFORD (b
- Notre dernier article a fait voir dans cfhelles conditions générales devait être établie uné usine centrale d'électricité à Londres; regardons Un peu ce que l’on a fait à Deptford dans la station de la London Electric Supply Corporation.
- M. Ferranti est parti de ce principe pour l’édification de cette immense station : diviser là masse totale productrice en un certain nombre de très grosses unités (10000 chevaux) et avoir deux ou trois machines de puissance beaucoup moindre quoiqtfencore considérable (1300 chevaux) (2) de façon à les faire entrer en fonction dès que l’une des grandes unités a une production trop faible pour la marche dans des conditions économiques.
- Ces petites machines seront de plus affectées au service de l’éclairage normal pendant le jour. grandes dynamos ayant une très grande élasti^é de production, aussitôt que la charge du ré^gp viendra à augmenter on commencera à les faire marcher à environ la moitié de leür puissance, afirç de pouvoir retirer les petites dynamos du circuit,
- Les petites machines ne serviront donc qu’à l’éclairage pendant le jour et à faire l’appoitff nécessaire au débit du réseau, lorsqu’une grande machine serait hors d’état de produire économi-
- (b La Lumière Électrique du 30 août et du 6 septembre 1890. (s) Une lettre de M. Ferranti, qui nous est malheureusement parvenue trop tard, fait disparaîire cette fois la confusion qui existait pour nous quant à la puissance des « petites machines ». C’est bien 1 500 chevaux, comme nous le faisions pressentir, que donnent ces moteurs actionnant chacun une dynamo de 25000 lampes. Le chiffre 3000 que nous avons donné par suite d’un malentendu provenant des documents qu’on nous avait remis s’applique à l’ensemble des deux machines.
- Ch. H.
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- quement par suite du peu de travail qu’on lui demanderait.
- 11 faut reconnaître que ce procédé est très séduisant, surtout avec des courants alternatifs. Avoir un groupe de petites machines et le faire fonctionner tant qu’il produit économiquement, puis posséder un autre groupe de grande puissance entrant en production dès que le débit devient
- assez considérable, voilà en somme un bon système d’exploitation.
- Seulement il faut être averti à la station centrale, et cela à tout moment, de la demande d’énergie du réseau. Les stations centrales de transformateurs sont très bien placées pour cela ; elles peuvent voir à chaque instant la consommation du secteur qu’elles alimentent et en prévenir téléphonique-
- de l’industrie
- ment Deptford, qui prend ses mesures en conséquence.
- Les critiques que l’on a adressées à ce mode d’exploitation, à notre avis, ne sont pas justifiées. Si l’on avait des courants continus, peut-être pourrait-on mettre en parallèle une exploitation avec des accumulateurs; mais puisqu’ici nous avons des courants alternatifs il nous semble que M. Ferranti a fait adopter à la London Electric SuppLy Corporation la meilleure solution.
- Nous voici arrivé maintenant à l'un des points les plus intéressants de l’installation de Deptford et des plus critiques du système de M. Ferranti;
- fi s'agit de hauts potentiels alternatifs produits par de fortes unités.
- Nous croyons avoir suffisamment démontré précédemment, la question de réalisation pratique à part, que les hautes tensions alternatives étaient la véritable solution du transport de l’énergie à distance. Ayant fait quelques réserves au sujet de la transformation de l’énergie électrique en énergie mécanique, nous croyons avoir été compris lorsque nous avons énuméré les avantages des alternatifs destinés à l’éclairage; nous n'y reviendrons donc pas. Mais sur quoi nous tenons à in-
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- sister c’est le mode de production de ces hautes tensions alternatives.
- Etant donné que l’on doit employer des courants alternatifs à de hauts potentiels, était-il nécessaire d’adopter comme unité de production minimum 1500 chevaux et comme maximum 10000 à la pression de ioooo volts?
- Il est évident que lorsque dans une installation on a décidé de marcher avec de hautes tensions, on doit lendre à atteindre le maximum compatible avec la sécurité. Cette question de sécurité fixe seule la limite où l’on doit s’arrêter. Maintenant il s’agit de savoir ce que l’on entend par sécurité. A notre sens, c'est posséder des conducteurs suffisamment isolés pour être inoffensifs, et garantir le personnel des stations contre les accidents qui pourraient provenir des machines.
- M. Ferranti a adopté 10000 volts de tension pour faire le transport de Deptford à Londres ; les câbles et l’isolant qu’il a employés donnant toute satisfaction au point de vue de la sécurité, et toutes les parties dangereuses de la machine étant soigneusement enfermées, on ne peut que le féliciter d’avoir éntrepris une chose aussi hardie.
- Nous ne voyons pas pourquoi on attaque son système aussi violemment. Dès l’instant que 10000 volts de tension cessent d’être dangereux, pourquoi irait-on se priver des avantages qu’ils procurent? A moins d’être réfractaire à toute espèce de progrès, on est forcé d’applaudir aux tentatives que M. Ferranti a faites" dans l’emploi des hauts potentiels et aux perfectionnements qu’il a apportés.
- Nous laisserons pour le moment l’étude des câbles, que nous nous proposons d’ailleurs de reprendre plus loin, pour ne nous occuper que des machines dynamo.
- Revenons à la question de savoir si 1500 et 10 000 chevaux comme unités sont indispensables pour produire économiquement.
- Indépendamment de la tension du courant, il faut considérer son débit ; nous croyons que partout ailleurs qu’à Londres 10000 chevaux sur une seule dynamo eussent été une faute; mais on doit remarquer l’importance du service que ces machines sont destinées à faire. Et puis, en somme, au point de vue électrique, si io 000 chevaux peuvent se réaliser, ça ne manquera pas d’être très bon mécaniquement, puisqu’on bénéficiera d’une foule d’avantages : économie de place et de construction, etc. Cependant nous ne perdons pas de
- vue les inconvénients inhérents à toutes les grandes unités; la plus faible avarie immobiliserait tout de suite une grande source de production, sans compter que les grandes dynamos ont été pendant longtemps et sont encore un peu l'x de l’électricité industrielle.
- Actuellement les théories de MM. Hopkinson et Kapp ont permis de franchir bien des obstacles, et ce qui paraissait une impossibilité il y a quelques années est considéré aujourd’hui par beaucoup d’électriciens comme la chose la plus naturelle du monde.
- Nous ne venons pas dire ici que l’étude et la construction de dynamos de grande puissance soient des plus faciles, mais nous voulons faire remarquer qu’on est, dans ces sortes de travaux, beaucoup moins livré au hasard qu’autrefois.
- Maintenant, pour revenir à notre sujet, il nous faut tenir compte de ceci, c’est que certains types de machines se prêtent mieux que d’autres à l'agrandissement, et nous n’hésitons pas à affirmer que la dynamo Ferranti est dans ce cas.
- Dans l’étude que nous avons faite de l’induit de cette machine, nous avons insisté sur le grand nombie d’éléments semblables dont il est constitué et la facilité relative avec laquelle on l’établit. La difficulté à vaincre dans la construction de l’induit des grandes machines est de leur donner une vitesse tangentielle considérable sans être obligé pour cela de leur faire exécuter un grand nombre de tours par minute. De plus, si le métal réparti à la jante travaille dans de bonnes conditions de résistance, on pourra à la rigueur dépasser les vitesses tangentielles usitées (20 m. à la seconde).
- D’après ce que nous venons de dire, les machines ayant leurs induits en disque semblent donc plus susceptibles que les machines à anneau ou à tambour d’être agrandies sans rien changer à leur forme générale.
- Le disque de la machine Ferranti paraît merveilleusement. se prêter à ce développement des dimensions, sans qu’il soit nécessaire d’y introduire de modifications. Ce sont toujours les mêmes bobines, plus grandes bien entendu, le même type de support, que l’on rencontre dans toutes les dynamos de ce système quelle que soit leur puissance. Le système inducteur d’une machine de 150 chevaux est absolument semblable à celui d’une dynamo de 10000. En un mot toutes les machines du système Ferranti sont construites
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- sur un même type étalon, et ne diffèrent entre elles que par des détails purement mécaniques.
- Pour nous résumer, nous croyons que pratiquement les machines à disque sont seules susceptibles d’être portées à de grandes puissances sans entraîner de changements notables. Nous savons parfaitement que les dynamos à anneau ou à tambour peuvent, elles aussi, être construites en vue d’une grande production, mais ioooo chevaux et
- ioooo volts pourraient-ils raisonnablement se mettre sur un seul anneau ou un seul tambour? Car si l’on emploie plusieurs induits, ça revient absolument au même que si l’on avait adopté plusieurs machines.
- Nous pensons qu’actuellement personne n’oserait le tenter, d’autant plus qu’il n’y a pas nécessité de le faire. Le jour où l’on voudra essayer de construire de grandes dynamos à anneau, nous
- Fig. 2. — Détail d’un palier.
- croyons que-la solution se trouvera plutôt dans la voie qui consiste à employer des champs magnétiques de grandes dimensions constitués par des électros réunis en quantité.
- Ces considérations générales, qui ont peut-être paru un peu longues, ont pour but de donner une idée des conditions dans lesquelles doit forcément se trouver un ingénieur chargé d’établir une station centrale de l’importance de celle de Deptford.
- Doit-on en principe employer de grandes unités électriques? Existe-t-il une limite pratique,
- fixée par le bénéfice que l’on réalise avec ces grandes machines sur les petites, déduction faite évidemment des pertes produites par l'intérêt du capital immobilisé lorsque les grandes unités restent inactives pour une raison quelconque?
- Nous avons vu précédemment, laissant de côté la question de construction, que de grandes dynamos, ou, pour nous exprimer d’une façon plus nette , que le système combiné d’exploitation avec de grandes et petites unités offrait beaucoup d’avantages au point de vue économique; nous dirons même que c’est un des seuls réellement pratiques, surtout avec des courantsalternatifs. Plus
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- tard nous constaterons que M. Ferranti est arrivé à construire d’une façon lemarquable ces grandes unités. Séduit parla facilité avec laquelle son type de dynamo se prête aux plus grands développements, nous comprenons très bien qu’il ait été tenté d'en doter la London Electric Supply Corporation.
- Maintenant, il nous reste à déterminer si lorsqu’une de ces grandes machines sera arrêtée tout le bénéfice qu’elle procure ne disparaîtra pas devant l’intérêt du capital qu’elle représente.
- Les causes qui pourront immobiliser une de ces machines proviendront uniquement ou de la dynamo elle-même ou du moteur.
- En ce qui concerne les accidents venant de la dynamo elle-même, tout ce qui a rapport au système électrique dans la dynamo Ferranti étant interchangeable et facilement démontable, au cas où. une avarie, peu probable du reste (car nous ne voyons pas ce qui pourrait bien être de nature à endommager les inducteurs ou l'induit), viendrait à survenir, la réparation serait promptement effectuée; du reste, en principe, ces dynamos sont tous les deux jours ouvertes et visitées, de sorte que voilà une garantie contre les accidents qu’aucune autre machine ne possède; car il est évident qu’il est facile de se rendre compte par ce moyen de l’état des inducteurs et de l’induit, et si — c’est à peu près la seule chose que l’on peut craindre — une bobine de celui-ci vient ou tend à se dévider, il est facile de s’en apercevoir et de la remplacer en quelques minutes.
- La chose la plus grave que l’on ait à redouter est le grippage d’un palier. Etant données les grandes dimensions que ceux-ci devront nécessairement comporter, l’opération du changement et de l’ajustage pourra demander quelque temps, mais alors on n’a qu’à se précautionner pour cela en ayant des paliers de rechange pour chaque portée, ajustés et prêts à être posés, et d’un autre côté posséder des appareils de levage suffisants et disposés de façon à effectuer cette opération vivement..
- A Deptford on s’est bien pénétré de cette nécessité; on a toujoursen magasin desjeuxde coussinets prêts à être montés, et deux forts ponts roulants, àiont nous avons parlé d ailleurs, ont été établis en vue de procéder rapidement à toutes les réparations qui pourraient être exigées.
- Les chances d’arrêt intempestif nous semblent donc très faibles dans les dynamos Ferranti en gé-
- néral, et toutes les précautions nécessaires ont été prises pour réduire ces arrêts à leur minimum au cas où ils viendraient à se produire à Deptford.
- Il ne reste donc que les avaries qui pourraient survenir aux moteurs. Nous avons dit notre façon de penser à cet égard sur ce qui a été fait dans la station de la London Electric Supply Corporation; nous n’y reviendrons donc pas ; nous souhaitons seulement que ces grands moteurs fassent exception à tout ce que nous avons constaté jusqu’à présent, et nue le mécanisme de commande des obturateurs de vapeur soit assez robuste pour ne pas immobiliser trop souvent les dynamos.
- En somme nous croyons que les dynamos Ferranti en elles-mêmes ont très peu de chances d’immobilisation ; par conséquent il nous semble naturel que l’on ait pensé pour une installation de l’importance de celle de Deptford à employer de grandes unités pour les raisons que nous avons données précédemment. S’il se produit des arrêts, nous présumons que c’est surtout des moteurs qu’ils proviendront, de sorte que logiquement, nous ne pourrons pas fajre supporter à l’ensemble du système des défauts venant uniquement de la partie mécanique. Le côté électrique nous semble établi dans de bonnes conditions de sécurité; quant à celle des moteurs, M. Ferranti en est convaincu, persuadé qu’il est que les machines des steamers n’exigent pas beaucoup de réparations; ceci est, d’après nous, inexact au point de vue du fait, il faut considérer de plus que dans notre cas nous sommes dans des conditions plus défavorables.
- Admettant que les moteurs soient établis de façon à ne pas occasionner plus d’arrêts que les dynamos, l’emploi des grandes unités nous paraît indiqué si toutes les mesures que nous venons de citer sont soigneusement prises; la balance sera en leur faveur, toutes déductions laites, comparativement aux petites machines.
- 11 faut donc se retirer de l’idée que M. Ferranti a fait adopter des unités de ioooo chevaux à la London Electric Supply Corporation dans le seul but de faire quelque chose de remarquable et sortant de l’ordinaire. 11 a été conduit à cette détermination, comme nous venons de le voir, par la logique seule, sans obéir en aucune façon au désir, très louable d’ailleurs, de faire du nouveau.
- Toutes les considérations que nous venons d’examiner rapidement décidèrent la London Elec-
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- trie Supply Corporation à adopter le projet de station centrale qui proposait :
- i° Un groupe de petites dynamos composé de deux machines de 25 000 lampes chacune;
- 20 Un autre groupe de grandes dynamos, qui serait formé au moyen de deux machines de
- 100 000 lampes au minimum, pouvant au besoin atteindre 200 000.
- L’installation est donc prévue dès à présent pour une consommation journalière minima de 12500 lampes (nous supposons ici une seule des petites dynamos marchant à demi-charge) et de
- Fig. 3. — Coupe de la dynamo Ferrànti de 25000 lampes.
- 450 000 au maximum théorique, c’est-à-dire que sans ajouter d’appareils nouveaux, on pourra aller jusqu’à un débit suffisant à 500000 lampes.
- La London Electric Supply Corporation prétend avoir 300000 lampes à alimenter pour l’hiver prochain ; il n’y a donc pas à la blâmer d’avoir entrepris la construction d’une station produisant beaucoup* plus qu’il ne lui est demandé; au contraire nous voyons qu’elle se tient sur la limite de production maxima, n’attendant que le moment
- propice pour doubler l’installation actuellement en cours d’exécution. Comme débit minimum, nous constatons que l’on s’est tenu à 12500 lampes, Ce chiffre doit nous représenter la consommation diurne journalière des abonnés de Londres pour le moment. Si ces 12500 lampes fonctionnent toute la journée, occupant une dynamo marchant à la moitié de sa production, quoique ce ne soit pas très économique, il n’y a rien à dire ; mais si au lieu de 12 500 on en a que3 000 ou 4 000,
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- ou bien même si ces 12500 ne sont en circuit que pendant un très court moment du jour, alors il est permis de dire que l’on a adopté à Deptford, comme petites unités des machines beaucoup trop fortes.
- A noire point de vue, des machines quelles qu’elles soient ne doivent pas descendre comme production au dessous de la moitié de leur puis- ; sance nominale. Avec des dynamos, la marche à 1 moitié charge n’a pas de grands inconvénients; le moteur qui les conduit et elles-mêmes ne fonctionnent évidemment pas dans d’excellentes conditions de rendement, mais comme le travail demandé, surtout au moment de la baisse du jour, augmente assez rapidement, la mise en train générale d’une station centrale est de beaucoup simplifiée lorsqu’elle possédé des unités ayant une grande élasticité de production. Ces avantages sont aussi considérables au moment de l’arrêt.
- En somme on a très bien fait de prendre des dynamos de 25000 lampes si à chaque instant on est assuré d’un débit d’au moins 12500. Voilà pour là limite de production minima.
- On nous a donné le chiffre de 300 oco lampes : sans aller plus loin, admettons-le et regardons ce que l’on a fait pourarriverà le produire facilement.
- M. Ferranti, avons nous dit précédemment, s’est arrêté sur deux dynamos de 200000 lampes chacune.
- L’usine n’ayant en ce moment que le débit de 100000 lampes environ, nous avons dit, lorsque nous nous sommes occupé des moteurs, que l’on commencerait par faire fonctionner ces dynamos sous l’action d’un seul moteur de 5 000 chevaux, placé à un bout de l’arbre, puis que l'on ajouterait Un autre moteur semblable. Mais de même que pour les machines à vapeur, nous ne nous occuperons que du complet développement de l’entreprise, c’est-à-dire de la station pouvant alimenter 300000 lampes.
- Ses grandes dynamos sont prévues de manière à pouvoir marcher du quart de leur puissance nominale, aux cinq quarts, c’est-à-dire produire de 50000 lampes au minimum à 250000 au maximum. Lotsque nous avons exposé précédemment les conditions dans lesquelles doit fonctionner chaque groupe de petites et de grandes dynamos quand une installation a été étudiée pour ce mode d’exploitation, nous avons déterminé deux choses :
- in Donner au groupe de petites machines une
- puissance totale, en pleine charge, équivalant aü moins à la production totale d’un élément du groupe des grosses machines, de façon à passer d’un groupe sur l’autre sans à coup, c’est-à-dire, en mettant une grosse unité en circuit, en retirer simplement un certain nombre de petites;
- 20 Avoir au minimum une des grandes unités comme réserve.
- Voyons un peu, sous ce rapport, comment se trouve Deptford.
- Nous avons comme petit groupe deux dynamos de 25 000 lampes ; nous avons déjà dit que si l’on est assuré pendant les 24 heures de la journée de 12500 lampes; c’est très bien. La puissance ma-ximaque pourront développer ces deux dynamos sera 60 ou 65000 lampes; la première grosse unité devra donc avoir comme production minima 50000 lampes, ce qui, d’après nos principes, accuse une machine de 100 000 pouvant aller jusqu’à 125000. Les deux machines donneraient donc ensemble 250000 lampes, mais il faut remarquer qu’en ce moment nous sommes dans l’hypothèse de 100000 lampes à fournir seulement. En effet nous n’avons que deux petites dynamos, tandis qu’on en aura quatre lorsqu'il s’agira de produire les 300 000 lampes.
- On voit d’après ce qui précède quç M. Ferranti s’est tenu dans de bonnes conditions théoriques de production économique, même dès à présent pour l’installation de la station centrale de la London Electric Supply Corporation. 11 ne nous reste donc plus qu’à examiner la construction de ses dynamos, tant critiquées, d’abord pour leurs grandes dimensions, ensuite pour le potentiel élevé qu’elles sont destinées à produire. Nous commencerons par la machine de 25 000 lampes, parce que c’est le seul type achevé pour le moment.
- Nous avons déjà eu occasion de dire qu’en principe toutes les dynamos du système Ferranti, soit à moyenne ou à haute tension, se ressemblent et qu’elles ne différent entre, elles que par des détails de construction.
- L’induit de la machine de 25 000 lampes est constitué au moyen de bobines identiques à celles que nous avons décrites, reliées entre elles de la même façon, c’est-à-dire deux en quantité, toujours placées sur un support semblable à celui que nous connaissons déjà, et le reste en tension. Dans ces grandes machines, qui doivent produire une force électromotrice de 10000 volts, le nombre d’éléments placés en série est de 24, tandis que
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- dans les machines marchant à 2 400 volts on n’a généralement que 10 bobines en tension. Dans ces dynamos de 25 000 lampes c’est donc un peu plus de 400 volts que doit fournir chaque bobine. L’intensité produite dans chaque élément est sensiblement de 55,3 ampères. La vitesse de rotation de l’induitest normalement de 120 tours par minute, mais on peut atteindre sans danger 150 et même
- 160 tours. Le diamètre moyen de l’induit, c'est-à-dire pris dans l’axe des bobines de l’inducteur, étant de 15 pieds (4,57 mètres) on a donc une vitesse tan-gentielle normale de 30 mètres à la seconde pour 120 tours. Cette vitesse pourrait en tout autre cas paraître exagérée, mais il faut bien tenir compte ici de l’extrême légèreté de l’induit.
- Par suite de l’adoption d’un palier à chaque
- Fig. 4. — Détail du montage des bobines sur l’induit.
- extrémité de l’arbre moteur, le système induit, au lieu de se trouver en porte à faux, est, dans ces machines, monté sur une couronne venue de fonte avec le tambour à gorges que nous examinerons tout à l'heure.
- Cette disposition a eu pour résultat de créer des difficultés dans l’aménagement du collecteur. On a été obligé, comme le montre la figure 2, de creuser des mortaises dans l’arbre moteur afin de livrer passage aux tiges du collecteur, qui est le même que. celui précédemment décrit.
- Nous croyons inutile d’insister davantage sur ces détails accessoires, le système inducteur étant
- absolument le même que celui des machines de 150 chevaux. 11 ne nous reste donc plus qu’à étudier la partie purement mécanique de ces dynamos, qui est vraiment intéressante.
- Le tambour à gorges qui reçoit la commande du moteur est moulé en deux parties NNî (fig. 3) assemblées par des boulons aa ; une de ces parties Nj, à l’extrémité opposée à l’assemblage, a sa jante disposée en U de façon à recevoir les supports D des bobines induites d’une manière identique à •celle que nous avons déjà indiquée. Nous avons ici dans h montage des supports D sur la jante-couronne F, mêmes isolateurs E, même scelle-
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- ment au soufre dans les trous M, etc., toutes choses que nous connaissons.
- La grande particularité de ce tambour à gorges réside dans ses moyeux. Ils sont au nombre de 3; deuk b b, placés près des extrémités, clavetés sur l’arbre moteur, et un autre c à pas de vis permettant, au montage, de déplacer latéralement le tambour dans un sens ou dans l’autre; le déplacement s’obtient simplement au moyen du levier U et a
- pour but de bien régler la position de l’armature entre les inducteurs. Une chose également à remarquer dans cette machine, c’est que l’arbre moteur ne fait uniquement qu’office de support; il n’est soumis à aucun effort de torsion puisque la couronne supportant les inducteurs fait corps avec le tambour moteur.
- De plus on a pris énormément de précautions afin d’éviter le grippage d’un palier. Comme dans
- Fig. 5. —
- Collecteur de
- certaines portées de la marine on emploie ici l’eau et l’huile combinées.
- Les coussinets de ces machines sont sectionnés par de petits canaux a, a', ar où s’opère la circulation du liquide lubrifiant, qui, une fois son action terminée va retomber dans les boîtes fl, pu fl2> pâ, d’où partent les conduites p p qui la ramènent à la bâche R (fig. 3).
- L’huile est amenée de la crépine À par la pompe p et le tuyau pi à l’ajutage 04 l’eau puisée et refoulée par la pompe p est amenée par la conduite p' à l’ajutage a\. C’est donc un graissage continu par circulation que l’on obtient par ce moyen.
- dynamo d<= 25 000 lampes.
- 11 semble être, à ce que l'on nous dit, des plus économiques. L’eau qui parcourt continuellement la face intérieure des coussinets les empêche de chauffer, tandis que l’huile améliore les conditions de frottement.
- La seule chose que l’on pourrait craindre c’est l’introduction, par suite du refoulement des pompes, d’impuretés qui auraient pu se glisser dans la bâche R et seraient venues se placer entre l’arbre et le coussinet ; mais les précautions ont été très bien prises à cet égard. Une crépine-filtre est disposée à chaque extrémité de chaque tuyau
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- d’aspiration, et un autre filtre reçoit préalablement le liquide provenant des coussinets.
- Les coussinets y sont, comme dans la machine de 150 chevaux, à rotule reposant dans les chaises sur une couche de régule.
- Une petite plateforme est installée à chaque extrémité de l’arbre, afin de veiller au collecteur d’une part, et aux pompes de l’autre côté.
- L’ouverture de la machine ne s’opère plus au moyen d’un levier et d’une barre à crémaillère mais à l’aide de deux guindeaux placés à chaque bout du bâti et sur lesquels vient s’enrouler une chaîne sans fin.-La figure 3 montre la disposition de l’appareil, qui reçoit son mouvement d’une machine spéciale.
- Comme construction ces dynamos sont des plus soignées et M. Ferranti nous écrivait récemment que le travail mécanique recueilli, moteur et dynamo compris ensemble, était de 88 0/0 du travail théorique. Voilà certes pour de premières machines un très beau résultat.
- Ces dynamos produisent aujourd’hui le courant à 6000 volts seulement, mais elles en feront quand on le désirera 10 000, et leur armature a été essayée au moyen de transformateurs placés en série sous une tension de 20000 volts.
- Nous profitons de cette occasion pour signaler un phénomène très curieux qui s’est produit sur ces machines lorsque l’on a essayé leur armature à cette tension de 20000 volts.
- L’induit étant au repos, en faisant passer le courant à 20 000 volts dans les bobines il s’est produit entre les faces de l’armature et celles des électros de véritables aigrettes, qui disparaissaient dès que l’on imprimait une certaine vitesse à l’induit. Celui-ci arrêté de nouveau, le phénomène réapparaissait immédiatement; ajoutons que la machine n'a aucunement souffert et qu’elle s’est très bien comportée dans cet essai.
- Lorsque nous avons parlé du collecteur de cette machine nous avons omis à dessein (4) la fermeture électromagnétique de l’enveloppe P, qui ne permet d’amorcer la machine qu’une fois close.
- A cet effet le battant P est muni de deux tou- (*)
- (*) Nous ne croyons pas que cet appareil soit appliqué aux machines de Deptford, du moins nous ne nous en souvenons aucunement. Nous empruntons cette description à notre collaborateur M. Gustave Richard, qui a déjà donné une description de ces dynamos dans ses articles « Détails de construction des machines dynamo ».
- ches P3 qui viennent par leur contact avec les bornes P4 établir le circuit excitateur dès que la porte est fermée. Ce courant traverse en même temps l’électro Q, dont l’armature Q! retient ensuite la porte fermée tant que ce courant passe.
- Cette disposition a pour objectif d’empêcher les conducteurs des machines de toucher au collecteur lorsque la dynamo est en marche. Le personnel est donc garanti malgré lui des dangers de la haute tension, du moins en ce qui concerne les machines.
- L’excitation des inducteurs est obtenue au moyen d’une machine dynamo Allen et Kapp fonctionnant sous une tension de 50 volts seulement.
- Ch. Haubtmann.
- (A suivre.)
- SUR LA CONVECTION PHOTO-ÉLECTRIQUE
- ET SUR D’AUTRES
- PHÉNOMÈNES ÉLECTRIQUES DANS L’AIR RARÉFIÉ^1)
- CHAPITRE II
- Sur les trajectoires parcourues dans, la convection photo-électrique à diverses pressions.
- 8. Le cylindre H de la figure 3 (p. 554) étant maintenu à un potentiel négatif constant, chacun des fils f2...,tw était mis à son tour en communication avec l’électromètre au moyen du commutateur (fig. 4), et l’on faisait agir les radiations pendant un temps déterminé. La durée d’action devait être naturellement la plus petite possible, car autrement la charge acquise depuis les premiers instants parle fil communiquant avec l’élec-tromètre aurait modifié sensiblement le champ électrique et aurait agi par répulsion sur les particules en mouvement. Une durée de 10 secondes a été trouvée convenable.
- En tête de chacun des tableaux suivants on a noté les valeurs de celles des quantités suivantes, 0, V, P, qu’on maintenait constantes. On désigne parO l'angle que le plan passant par l’axe du cylin-
- (l) La Lumière Electrique du 13 septembre 1890.
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- dre et par la génératrice en zinc fait avec le plan passant par l’axe du cylindre et perpendiculaire à la lame I L (fig. 2 et 3), V est le potentiel du cylindre et P la pression de l’air dans l’appareil.
- Comme la convection électrique à la surface vernie du cylindre n’est pas rigoureusement nulle, et comme quelque peu d’électricité peut se propager du cylindre aux fils, même en l’absence de radiations, chaque déviation a été diminuée de celle qu’on obtenait après avoir tourné le cylindre autour de son axe jusqu’à ce que la bande de zinc fût dans l’ombre.
- TABLEAU I. — 8 = 90”, V = —411 volts.
- Numéros d'ordre des fils P = Pression de l'air en millimètres
- 760 7,3' ',72 0,594 O, 112 0,005
- , 0,00 0,00 0,09 0,16 0,05 0,03
- 2 0,00 0,00 0,41 ',99 0,41 0,08
- 3 0,00 0,00 2, I l 5,5° 1,66 0,26
- 4 0,00 0,23 2,63 5,95 2,90 0,84
- ^ 0,18 0,50 2,76 6,07 2,95 0,95
- ô..: 0,14 0,45 i ,6o 4,52 2,44 I ,01
- 7 0,03 0,20 0,81 3,^2 ',79 1,16
- S 0.00 0,08 0,35 ',53 I ,62 1,18
- 9 0,00 0,03 0,16 0,80 1,27 I , 10
- 10 0,00 0,00 0,08 0,30 0,95 0,85
- Les nombres inscrits dans les colonnes de ce tableau sont, exprimés en volts, les potentiels acquis successivement par chacun des dix fils(,). D'autres séries de mesures, qu’on ne rapporte pas ici, donnèrent des résultats semblables. On en déduit ce qui suit :
- A la pression ordinaire, l’électricité qui part de la génératrice en zinc (qui, étant ici 9 = 90°, est tournée du côté de la source des radiations) est transportée dans une région étroite du plan, proche du fil /5. Or, précisément dans la place occupée par le fil f5 arrivent les lignes de force qui partent de la bande de zinc. Si l’on raréfie l’air jusqu’à 7,31 millimètres, de l’électricité arrive aussi aux lils fi et /8, mais c’est toujours au fil /5 que l’électricité est transportée en quantité la plus grande. A la pression de 1,72 millimètre, de l’électricité arrive à tous les fils, de même aux pressions moindres ; mais, excepté le cas de la pression de 0,005 millimètre, c’est toujours aux
- p) Ces potentiels sont naturellement tous négatifs; pour simplifier, on a omis le signe —.
- fils f,, qu’arrive en quantité la plus grande l’électricité.
- Le résultat est différent pour la pression de 0,005 millimètre. Ici ce n’est plus le fil /5, mais le fil fa qui prend le potentiel le plus élevé. Cet éloignement des particules électrisées aux pressions très faibles est d’autant plus sensible que le potentiel du cylindre est plus élevé. Cette influence du potentiel du cylindre lors des pressions très basses ressort clairement des tableaux suivants, dans lesquels on a mis en comparaison les déviations obtenues avec des valeurs très différentes du potentiel du cylindre. On aurait pu charger celui-ci à un potentiel encore plus élevé sans donner naissance à une trop forte convection électrique, même sans les radiations.
- TABLEAU II, MI et IV.
- II. — 0 = 90", P = 0,0025 millimètre
- Numéros d'ordre V w: Potentiel du cylindre en volts
- des fils • — 54,8 — 411
- , 0,05 0,05
- ' 2 0,10 0, 1 1 0,46
- 3 0,24
- 4 0,27 1,04
- 5 0,27 ',33
- 6 0,20 ',43
- 7 0,11 i,54
- 8 0,08 1,62
- 9 0,05 « ,75
- 10 0,03 1,61
- 1 IL - — 0 = 90", P = 0,0004 millimètre
- I 0,04 0,05
- 2 0,08 0,06
- 3 0,17 0,07
- 4 0,22 0,20
- 5 o, 23 0,24
- 6 0,13 0,32
- 7 0,l[ 0,34
- 8 0,10 0,35
- 9 0,08 0,37
- 10 0,06 0,38
- IV.— 0 = 73’,44' (l), P = 0,00 25 millimètre
- 1 , 0,09 0,00
- 2 0,26 0,16
- 3 0. 38 0,63
- 4 0,41 ',32
- 5 0,30 1,41 1,48
- 6 0,20
- 7 8 0,09 1,01 0,70
- 9 10 0,03 0,46 0,24
- (') La valeur de 0 est ici celle pour laquelle les lignes de force qui partent de la génératrice en zinc aboutissent au fil fi-
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- T
- L’électricité est donc transportée en plus grande quantité là où aboutissent les lignes de force qu’on peut imaginer tracées à partir de la génératrice en zinc, si le potentiel du cylindre est faible ; au contraire, lorsque ce potentiel est assez élevé, la plus grande quantité d’électricité est transportée sur un fil plus éloigné du cylindre.
- On peut par conséquent, énoncer les résultats de la manière suivante :
- i0 Pendant qu’à la pression ordinaire de l'air la convection photo-électrique s’accomplit sensiblement suivant les lignes de force, lorsque l’air est raréfié le faisceau formé par les particules en mouvement devient de plus en plus large ; dans le cas du cylindre chargé et du plan au potentiel %éro, le lieu ou l’électricite était auparavant transportée presque en totalité devient ensuite simplement le lieu où l’électricité est transportée en plus grande abondance.
- 2° Aux pressions très faibles et avec un potentiel du cylindre asse% élevé, Vélectricité est transportée en quantité plus grande dans une région beaucoup plus éloignée du cylindre.
- 9. En se reportant aux considérations développées dans l’Introduction, on reconnaît aisément que ce dernier résultat est une conséquence évidente de la vitesse que les particules en mouvement acquièrent sous l’action des forces électriques, quelque soit l’hypothèse qu’on fasse sur la nature des dites particules. Le premier, au contraire, ne pourrait pas s’expliquer sans difficulté dans l’hypothèse que les particules en mouvement sont des parties métalliques arrachées du cylindre, tandis qu’il reçoit une explication facile et naturelle dans l’hypothèse que ce sont les molécules même du gaz qui transportent l’électricité.
- En effet, si une particule métallique se détache électrisée du cylindre, elle doit parcourir librement sa trajectoire dans un gaz extrêmement raréfié. La région de la lame plane où arrive l’électricité ne devrait pas devenir plus large qu’à la pression ordinaire: elle ne devrait que se déplacer lorsque la pression du gaz diminue, en raison de la résistance de plus en plus faible que les particules ont à vaincre dans leur mouvement.
- Si l’on admet l’autre hypothèse, tout s'explique. Supposons d’abord que le potentiel du cylindre soit si faible qu’on puisse ne pas tenir compte des effets des forces électriques. Toutes les molécules qui, en vertu de leur mouvement thermique,
- arrivent sur le métal qui reçoit les radiations s’électrisent et continuent à se mouvoir en vertu de leur vitesse thermique. Si la raréfaction est suffisante, le chemin libre moyen des molécules sera suffisant pour que sur toute la lame plane arrivent des molécules chargées. Aux pressions très faibles le lieu où l’électricité arrive en plus grande quantité sera précisément celui où arrive le nombre maximum de molécule réfléchies par le métal dans un temps donné.
- Si le potentiel du conducteur est assez élevé, les mouvements des molécules ne sont plus rectilignes, car aux vitesses thermiques se joignent celles qui sont produites par les forces électriques. Si ces dernières vitesses existaient seules, les molécules parcourraient une trajectoire, comprise (comme il a été dit) entre la normale et la ligne de force tracées au point, de départ ; on comprend dés lors que l’effet des forces électriques sera de déplacer la région du maximum, et précisément dans le sens indiqué par les expériences.
- Mais il y a dans cette explication un point à élucider. Il résulte en effet des expériences rapportées que dans le cas d’un cylindre faiblement chargé placé dans l’air raréfié vis-à-vis d’une lame plane au potentiel zéro, la région de la lame où arrive la plus grande quantité d’électricité est précisément celle où aboutissent les lignes de force tracées à partir de la génératrice du cylindre d’où la convection se produit. Or il est facile d’expliquer cette coïncidence; à cet effet il suffit de calculer le nombre de molécules que dans l’unité de temps une portion donnée de la lame peut recevoir de la génératrice en zinc.
- 10. Admettons d’abord les hypothèses usuelles de simplification. Au lieu de supposer que les diverses molécules du gaz aient des vitesses différentes, donnons à toutes une même vitesse moyenne, et admettons que si l’une des molécules se réfléchit sur un corps solide sa vitesse ne change pas, et que l’angle de réflexion est égal à l’angle d’incidence, ce qui est permis; car suivant les règles de probabilité il y aura autant de molécules réfléchies qui feront un angle de réflexion donné que de molécules qui feront un angle égal d’incidence (1).
- Cela posé, il est clair que le nombre de molé-
- (9 Clausius, Pogg. Ann. t. C, 1857, p. 353.
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- cules qui, réfléchies par un élément de surface d io, peuvent arriver pendant l’unité de temps en un point A sera égal au nombre de celles qui arriveraient en A' en traversant l’élément d w, A' étant l’image optique de A donnée par d <o considéré comme un miroir. Le rapport entre ce nombre et le nombre total de molécules qui arrivent en A pendant l’unité de temps sera égal au rapport entre l’angle solide sous lequel di» est vu de A' ou bien de A, et 4tt. La même règle s’appliquera à toute surface sur laquelle les molécules se réfléchissent.
- Dans notre cas, où l’on a un système cylindrique, il est utile de considérer non pas le nombre de molécules qui arrivent à un point, mais le nombre de celles qui arrivent à une droite. 11 est évident que, supposant infinis le cylindre et le plan des figures 2 et 3, le nombre de molécules qui, réfléchies par la bande de zinc, peuvent arri-
- QBP fl
- Fig. 7
- on tire :
- t___ _ f sin 9 4- d cos 6 — R
- tangç_2« f2 + R2 + d2 _„s_3 Rosine — 2 Rd cos 0
- Le rapport p est maximum en même temps que <p. On trouve, par les règles connues, que pour le maximum on a :
- { sin 6 = R — d cos 0 + \{ri — R cos 6)2 — a‘l sin2 9
- Telle est la formule qui détermine, au moyen de sa distance 1 de C, le lieu de la droite où arrive dans l’unité de temps le plus grand nombre de molécules parties de M N. Comme a est très petit, on peut faire abstraction du dernier terme sous le radical, et écrire :
- (R 4- d) (1 — cos O ^ = sin 8
- „ ., . 1 —cosô sin 0
- Comme on a identiquement—-—= —:----------r,
- H sin 0 1 4- cosO
- D C
- ver pendant l’unité de temps à une droite parallèle au cylindre (par exemple un des dix fils), est au nombre total de molécules qui pendant le même temps arriveront à la droite comme est à 2 n l’angle dièdre formé par deux plans passant par la droite et par les deux bords latéraux de la bande de zinc.
- Soient donc (voir fig. 7 où le plan de figure est perpendiculaire à l’axe du cylindre) O l’axe du cylindre, CD le plan, D la droite par rapport à laquelle on veut calculer le dit rapport, M N la bande de zinc, qui étant très étroite pourra être supposée plane.
- Posons, MN = 2æ, A O C = 0, M D N = <p, O A = K, OC=d, CD = {.
- Le rapport cherché p sera p = -Ï-. Tirons N Q,
- 2 TT
- A B, M P, perpendiculaires à C D. On aura évidemment :
- tang MDC =
- d—RcosO—rtsinO {—RsinB + flcosO*
- tangNDC—
- f—Rsin6—acosO
- d’où, comme
- ç = ndc — mdc,
- on voit que la formule qui donne ^ est identique à celle qui détermine le lieu où les lignes de force qui partent de A rencontrent le plan CD (J).
- Si donc dans les expériences décrites plus haut, où l’on diminue la pression de l’air, pendant que la région de la lame où arrive de l’électricité devient de plus en plus large, la quantité d’électricité la plus grande arrive toujours à la même place que lorsque l’air avait la pression ordinaire, cela tient à la coïncidence qu’on vient de démontrer (2).
- 11. J’ai fait des expériences semblables à celles décrites dans le § 8, en employant une lame de zinc plane à la place du cylindre de l’appareil (fig. 2 et 3). Si MN est cette lame (fig. 8), dont l’axe de figure O occupe la place qu’avait auparavant l’axe du cylindre, et si l’on adopte les notations précédentes la région linéaire du plan C,D
- (fi Voir le premier Mémoire sur les phénomènes électriques des radiations, g 25.
- (2) On a supposé tacitement que la densité électrique soit uniforme sur la bande de zinc, ce qui n’est pas loin de la vérité, vu sa petite largeur; sans cela les molécules réfléchies ne prendraient pas des charges égales.
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- où le rapport p = ^ est maximum, sera déterminée par :
- f sin 8 = >Jd% — a% sin2t) = d cos 0,
- ce que l’on peut démontrer directement, ou que l’on peut obtenir en posant R = o dans la formule analogue du paragraphe précédent.
- Comme dans mon appareil on avait d — 1,5 centimètre, et que j'avais fait a = 0,5 centimètre (et précisément j’employais une lame de zinc vernie partout, à l’exception d’une bande de 1 centimètre à son milieu), on trouve par la formule :
- = 0,5 C. pour 8 = 40", 36'
- 1 -- 7i,34
- i,5 — 93,"
- C’est-à-dire qu’en donnant à 0, qui est l’angle que fait la lame de zinc avec la lame plane portant les dix fils, successivement les trois valeurs précédentes, le nombre maximum de molécules réfléchies par le zinc arrive respectivement aux fils /2, f3, /4 (1). Suivant notre théorie, à ces mêmes fils doit arriver, respectivement dans les trois cas, la plus grande quantité d’électricité, si l’on emploie un faible potentiel pour le zinc et de l’air très raréfié. Une série de mesures faites dans ces conditions a donné les résultats suivants :
- TABLEAU V. — P = 0,002 mm., V = — 52,6 volts.
- Numéros d’ordre des fils Valeur donnée à 0
- 4°",36' 7 P, 34' 93", ' 1'
- 1 0,87 0,87 0,19
- 2 1,03 1,27 0,87
- 3 o,95 ',35 1,05
- 4 0,92 1 ,29 1,19
- 5 o,57 1,03 0,81
- 6 0,32 0,68 o,57
- 7 0,46
- 8 0,24 ' 0,57 0,32
- 9
- 10 0,14 0,46 0,27
- Comme dans les tableaux précédents, les nombres inscrits dans ce tableau sont les potentiels (négatifs) acquis par chacun des dix fils successi-
- (>) Ici encore on admet que la distribution électrique sur la partie non vernie de la lame de zinc soit uniforme.
- vement après dix secondes d’action des radiations sur la lame de zinc. On voit que pour les trois valeurs données à 0 la quantité maxima d’électricité est arrivée précisément aux fils _/3 L> comme on l’avait prévu.
- Avec la même lame de zinc, rendue perpendiculaire au plan des fils (c’est-à-dire 0 = 900), on a obtenu les nombres du tableau suivant, en modifiant la pression de l’air.
- TABLEAU VI. — V = — 410,5 volts.
- Numéros d'ordre des fils * = Pression de l'air en millimètres
- Ordinaire 9,7 o,8i 0,125 0,020 0,002}
- 1 0,00 0,43 10,2° c,95 0,92 0,68
- 2 0,05 0,54 16,88 6,71 5,70 3,73
- 3 0,51 2,22 20,75 8,79 7,44 5,32
- 4 0,68 2, [6 4' ,75 '3,85 11,36 7,44
- 5 0,19 ',51 11,44 •2,53 11,36 8,17
- 6 0,16 1,05 0,83 8,14 12,58 l 1 ,09 9»«5 8,74
- 7 0,14 5,4' 10,01 8,87
- 8 0,08 3,7' 8,47 9,20 9,09
- 9 10 0,05 0,51 3,33 2,57 7,88 8,55 8,77 9>47 9,06
- En examinant ce tableau, on trouve confirmés les résultats obtenus avec le cylindre, car on voit l’élargissement de la région qui reçoit l’électricité, de même que le déplacement de la région du maximum aux pressions très petites, par effet des vitesses produites par les forces électriques. Ici le potentiel du zinc était assez élevé, sans quoi ce déplacement n’aurait pas eu lieu. L’influence de la valeur de ce potentiel ressort, pour le cas de la lame qui remplace le cylindre, du tableau suivant :
- TABLEAU VII. — P = 0,004 millimètres, 0 = 90*
- Numéros d’ordre des fils V = Potentiel de la lame de zinc en volts
- - 54,7 00 v-T 1 — 273,7 — 40,5
- I 0,32 0,44 0,59 1,30
- 2 0,73 1,30 1,67 3,80
- 3 0,86 ',79 1,89 4,36
- 4 ','9 2,43 2,10 4,88
- 5 o,79 2,71 2,35 5,25
- 6 0,62 2,49 2,62 5.'4
- 7 0,62 2,30 2,43 1,98 5,68
- 8 o,5' 2,16 6,38
- 9 o,5° 1,08 6,46
- IO 0,SI 1 »°7 2,03 6,38
- On voit qu’en employant des potentiels de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de plus en plus élevés pour la lame de zinc, le lieu du maximum s’éloigne de plus en plus.
- 12. 11 y avait quelque intérêt à étudier un cas dans lequel la coïncidence démontrée dans le § 10 ne se vérifie pas, c’est-à-dire un cas choisi de manière que la région de la lame plane pour laquelle, lorsque l’air est très raréfié, le nombre de molécules qui y arrivent du conducteur éclairé est maximum, mais ne coïncide pas avec la région où aboutissent les lignes de force qu’on peut tracer de la surface du conducteur. Dans un tel cas, lorsque, en raréfiant l’air, l’élargissement du faisceau des particules commence à se manifester, on devra constater un déplacement du lieu où arrive le maximum d’électricité, et ce maximum devra enfin se porter en une place différente de celle où arrive l’électricité quand l’air est à la pression ordinaire.
- J'ai simplement opéré comme suit : j’ai placé à l’intérieur de l’appareil (fig. 2 et 3) une nouvelle lame métallique en communication avec la terre, parallèle au plan des fils, et du côté opposé par rapport au cylindre. La bande en zinc de celui-ci était tournée du côté de la source, c’est-à-dire qu’on avait 0 = 90°. Si la nouvelle lame eût été de même hauteur que I L et à égale distance du cylindre, les lignes de force partant de la bande en zinc eussent été, par raison de symétrie, des droites parallèles aux lames. Mais, au contraire, la nouvelle lame ajoutée était moins haute et plus éloignée, et, par conséquent les lignes de force étaient certainement des lignes courbes se terminant sur le plan des fils. Voici les résultats obtenus :
- TABLEAU VIII. — V = — 60,6 volts, 0 = 90"
- Numéros P = Pression de 1 air en millimètres
- fils ordinaire °>975 0,345 0,0030
- I 0,00 0,03 0,00 0,03
- 2 0,00 0,07 0,24 0,3s 0,1 s
- 3 0,00 0,17 0,22
- 4 0,00 0,17 0,44 0,27
- 0,00 0,14 O, 30 0,22
- 6 0,02 0,10 O, 17 0,20
- 7 0,02 0,07 0, '5 0,20
- 8 0,01 0,03 0, 13 0, 20
- 9 0,00 o, 6) 0,07 O, 1^
- 10 0,00 0,00 0,03 o, 15
- TABLEAU IX. — V = — 363,8 volts, 6 = 90»
- Numéros d’ordre des fils P = Pression de Pair en millimètres
- ordinaire 0,975 0,345 0,025 0,0036
- , 0,00 2,19 8,13 0,20 0,07
- 2 0,00 7,00 9,32 0,89 0,07 0,36
- 3 0,00 14,41 10,24 3,00
- 4 0,00 '5,74 17,11 18,68 6,04 1,16 1,64
- 5 0,02 '4, '7 <5,73
- 6 0,05 8,98 17,6g 7,41 2,00
- 7 0,06 6,62 15,81 6,90 2,15
- 8 0,02 4,34 '5,'3 7,03 2,39
- 9 0,00 2,83 11,13 6,83 2,08
- 10 0,00 2,15 8,40 5,98 1,81
- Du tableau Vlll, qui donne les résultats obtenus avec un potentiel assez faible du cylindre, on déduit que pendant qu’à la pression ordinaire l’électricité était transpoitée principalement aux fils /c et/7, aux basses pressions le maximum eut lieu au fil fit ou près de ce fil. Dans les expériences du tableau IX le potentiel du cylindre était plus élevé, et aux plus fortes raréfactions on obtint le déplacement du maximum dû aux forces électriques.
- Comme on voit, on trouve un accord satisfaisant, quant à l’allure générale des phénomènes, entre les mesures effectuées, et ce que l’on peut prévoir à l’aide de l’hypothèse du transport électrique par les molécules gazeuses. Avant de faire mes expériences je m’attendais à observer le déplacement de la région où arrive le maximum d’électricité aux grandes raréfactions et avec les potentiels assez élevés ; l’élargissement de la partie de lame où arrive de l’électricité arriva d’une façon tout à fait imprévue.
- (A suivre). A. Righi.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Le développement de l’installation de l’électricité à Berlin, par Arthiu’ Wilke (').
- 111. —- LE DÉVELOPPEMENT DE L’ENTREPRISE.
- L’entreprise des Berliner Elelitric.iœts- Wtrhe est. intéressante au point de vue technique et au point de vue économique. Examinons-la à ce dernier point de vue.
- (') La Lumière F. Ici trique du 13 septembre 1890.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 627
- Au premier abord, rien ne paraît plus simple.
- 11 semble que l’on n’ait point à consulter le bilan de quelques années pour être complètement renseigné. Mais le lecteur nous arrête aux premiers mots. On ne peut, en effet, tirer de conclusions certaines relativement aux développements ultérieurs et aux rendements à venir qu’à la condition d’avoir suivi minutieusement en tous sens ies développements antérieur;, de cette même entreprise. Voilà le seul moyen de porter un jugement exact.
- Bref, ce qui permet d’apprécier sainement une entreprise, ce n’est pas seulement l’état de cette entreprise, c’est tout autant et même bien davantage la comparaison des diverses phases de son développement, et cette série ne ressort que faiblement des livres de comptabilité. Ce qui est caractéristique, ce sont d’autres données, lesquelles ne se trouvent pas dans les livres. C’est à la statistique qu’il faut les emprunter,
- Ces données permettent de connaître les causes qui ont influé sur la marche de l'entreprise depuis son origine et d’en prévoir sûrement l’avenir.
- Certes, on ne doit pas dédaigner les renseignements que peuvent fournir les résultats pécuniaires ; mais il ne faut pas s’appuyer sur les rendements du début pour apprécier les rendements à venir, ni négliger de tenir compte des circonstances dont l’effet ne se fera sentir que plus tard.
- La direction des Berliner Elektricitœts-Werhe a organisé un bureau de statistique où l’on recueille toutes les données importantes et où on les dispose systématiquement par ordre de valeurs numériques, de façon à avoir, lorsqu’on le désire, une image exacte de l’état de l’entreprise à ce moment.
- Nous reproduirons plus loin ces données. Nous pensons qu’elles permettront aux lecteurs de se faire une idée exacte de l’usine que nous décrivons ici. 11 pourra ensuite généraliser les résultats obtenus et les appliquer à d’autres circonstances.
- On verra que les succès financiers ont suivi les agrandissements des ateliers et on en conclura à la continuation de ces succès pour l’avenir.
- LA RÉGION ÉCLAIRÉE
- Autour de Berlin passe un chemin de fer (la Ringbabn) qui réunit les faubourgs avec la ville et entre eux. Ce chemin de fer de ceinture entoure, non seulement Berlin, mais encore Charlotten- J
- bourg. Si l’on fait abstraction de cette partie occidentale, la Ringbabn peut être considérée comme la limite delà ville. Cependant, sur.les 60 kilomètres carrés qu’elle enserre, il n’y en a que les deux tiers d’occupés par des habitations, et dans le large espace compris entre les bords de la ville proprement dite et la voie il n’y a que des maisons isolées. Mais vers la fin de ce siècle ces terrains seront bâtis, eux aussi.
- Nous considérerons donc cette délimitation de la ville comme existant dès maintenant, parce qu’elle donne à celle-ci une forme approximativement circulaire.
- La région éclairée comprend environ le quart de la surface bâtie; mais elle est le centre du gros commerce et de la circulation ; c’est là que se trouvent la plupart des grands bâtiments, officiels ou non, les théâtres, les musées, les grands restaurants, etc. En dehors de cette région centrale, il y a encore deux grands centres industriels, l’un vers le nord, l’autre vers le sud-est; on ne peut pas, pour le moment, songer à les comprendre dans le domaine de la société.
- Les Berliner Electricitœts-Werke se sont attaqués peu à peu à ce domaine.
- On a commencé par deux îlots. Le premierétait alimenté par l’usine de la Markgrafenstrasse, l’autre par l’usine de la Mauerstrasse. Ces deux exploitations fonctionoaientà part l’une de l’autre. On ne tarda pas à reconnaître que chacun des deux îlots pourrait être alimenté par l’usine de l’autre, ce qui permettrait d’arrêter le travail de l’une des usines aux heures de faible consommation, par exemple, le matin et dans lajournée. On réunit donc les îlots éclairés et leurs réseaux ; en outre, la région d’éclairage fut agrandie, surtout vers l’ouest, le long de la Leipçigerstrasse jusqu’au Postdamer Tbor (la porte de Potsdam). Ce fut terminé à la fin de 1887.
- L’année suivante, en 1888, notables agrandissements vers l’est et le sud-est, ainsi que vers le nord. La grande avenue Unter den Linden est englobée dans le nouveau territoire et reçoit une triple rangées de lampes à arc : 108 en tout.
- On avait à peu près atteint la limite jusqu’à laquelle les deux usines pouvaient fournir du courant. Toutefois l’usine de la Mauerstrasse pouvait encore alimenter une petite portion située au sud-est et qui devait être incorporée en 1889. Mais, pour desservir de nouvelles régions, il fallait construire de nouvelles usines.
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- 6a8
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La Société se décida donc à construire deux nou -velles usines, dont l’une, située sur Scbiffbauer-damm, devait desservir la partie nord, l’autre dans la Spandauerstrasse la partie est du nouveau domaine d’éclairage, déjà plus grande que la partie éclairée jusqu’à 1884.
- 11 est probable que l’on ne tardera à construire une cinquième usine.. Celle-ci serait installée dans la partie sud-est de la ville, car ce quartier est en plein développement industriel. 11 y a là des rues dont toutes les maisons donnent asile à une ou plusieurs industries. C’est là qu’ont émigré surtout les petits industriels: ce sont, pour la plupart, des gens persévérants qui,après avoir débuté modestement, finissent par être chefs d’établissements prospères. Ces artisans sont très prudents, mais ils savent apprécier ce qu’il y a de bon dans les inventions nouvelles et il est permis de voir en eux de futurs clients de l’usine projetée.
- LES RACCORDEMENTS
- Nous venons de montrer que la région d’éclairage, reculant ses limites étroites de 1885, finit par former une surface parfaitement arrondie, recouvrant un quart de la surface de Berlin, la partie centrale de cette ville. Nous allons montrer comment, dans cette région, le nombre des lampes a augmenté d’année en année.
- Nous serons forcé, du reste, de nous arrêter au milieu de 1889. Le lecteur appréciera lui-même ce que deviendra l’augmentation de l’éclairage avec l’augmentation du domaine à éclairer.
- C’est en ampères que nous allons donner la valeur des raccordements. Quelques lecteurs auraient peut-être désiré avoir le nombre des lampes. Mais ces lampes sont très différentes les unes des autres, les unes sont à arc, les autres à incandescence; voilà 'pourquoi nous avons choisi l’unité ampère pour mesure de l'éclairage. Nous ajouterons, du reste, que l’on peut, en nombres ronds, compter deux lampes à incandescence de 16 bougies normales par ampère.
- Les usines ont commencé à fonctionner au mois d’août 1885. C’est à partir de ce mois que le Théâtre royal fut éclairé à la lumière électrique. L’éclairage pour cexpremier mois fut de 1462 ampères.
- Au mois de septembre, la lumière électrique éclaira la Banque royale ; on avait ajouté 206 ampères. Par suite de cette augmentation et de celle nécessitée par l’éclairage du Concertbaus, les rac-
- cordements pour le mois de septembre se chiffrèrent par 1722 ampères (fig. 1).
- A partir de ce moment l’éclairage électrique commence à se propager en dehors des grands édifices. Au mois d’octobre, un grand nombre de banques, de magasins et de logements sont reliés au réseau. Le nombre d’ampères monte encore. Novembre amène de nouveaux clients. Une confiserie très fréquentée, un grand café, le « Café Central », qui est un des plus grands « cafés viennois» de Berlin, reçoivent la lumière électrique ils inaugurent la série des cafés et des restaurants. L’éclairage pour ce mois s’élève à 2408 ampères.
- Décembre produit une petite augmentation de 30 ampères.
- On a donc, à la fin de la première année d’exploitation, 2438 ampères.
- Fig. 1. — (Ordonnées en milliers d’ampères).
- En 1886 le nombre des prises de lumière augmente rapidement. Pendant les huit premiers mois, au contraire de ce qui aura lieu pendant les deux années suivantes, l’augmentation est bien plus rapide que pendant les mois d’août à septembre. Voici les diverses valeurs de l’éclairage
- pour les douze mois :
- 1 11 ni IV V VI
- 2444 2694 3482 4220 4685 5236 ampères.
- VII VIII IX X XI XII
- 5574 5875 6270 6335 6428 6836 amp.
- Les raccordements ont donc à peu près triplé au cours de cette année-là.
- Dans les premiers mois de 1887, l’augmentation a été faible. Voici quelle a été la valeur des raccordements pour les six premiers :
- 1 11 111 IV v VI
- 7100 7430 7490 7610 7690 7710 ampères.
- Le débit pendant ce semestre n’avait donc aug-
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- rnenté que d’un dixième. L’augmentation devait être d’autant plus grande dans le second semestre. Voici les valeurs que nous trouvons pour les six autres mois de l’année 1887 :
- VII VIII IX x XI XII
- 7720 7827 8960 9817 10 919 11 471 amp.
- On remarquera les sauts rapides que présentent septembre, octobre et novembre. L’augmentation pendant ce semestre est de 7 à 10 et celle de toute l’année est dans le rapport de 7 à \ 1.
- L’année suivante, marche analogue. Voici les raccordements :
- 1 11 ni iv v VI
- 11 471 11 672 11 857 11 896 12 547 12 581 amp.
- L’augmentation a donc été de 11 à 12. Pendant le semestre suivant, elle a été de 12 à 16, ainsi que le montrent les nombres suivants :
- VII VIII IX x XI XII
- 12 787 13 290 13 534 14 902 15 794 16 860 amp.
- En 1889, ce rapide essor continue, même pendant les mois d’été. Voici les nombres du premier semestre de 1889 :
- 1 11 III IV v VI
- 17 965 18 331 18 803 19 283 19 733 20 27oampères.
- Pour le mois de juillet 1889, nous avons 20642 ampères, de telle sorte que le nombre de raccordements effectués de juillet 1888 à juillet 1889 a augmenté, en nombres ronds, dans le rapport de 12 à 20.
- Si nous comparons ensemble les valeurs du mois d’août de toutes les années, nous trouvons les nombres ronds pour le rapport d’augmenta-
- tion, en faisant égale à 1 d’août 1885 : - i la valeur pour le mois
- Août 1885 1886 1887 1888 1889
- Ampères... 1 462 5 875 7 827 13 29O 22 OOO
- Alimentation 1 4 5 9 5
- Ce qui frappe dans cette série de valeurs, c’est la faiblesse de l’accroissement pendant la période d’août 1886 à août 1887 comme le montre d’ailleurs la courbe de la figure 1.
- LA DISTRIBUTION
- Les nombres que nous venons de citer témoignent du rapide développement qu’a pris l’éclai-
- rage électrique à Berlin. Ils ne montrent pas dans quelle mesure‘cet éclairage s’est réparti entre les diverses professions. Nous allons maintenant esquisser cette répartition.
- 1. — Théâtres.'
- On a commencé par le Théâtre royal (Kœniglische Spielhaus). Ce fut le premier client de la Société. L’installation fut faite au mois d’août 1885. 11 n’y en eut pas d’autre ce mois-là. Le nombre d’ampères était de 1462; ce nombre ne s’éleva pas beaucoup pendant les douze premiers mois. Le second semestre de 1886 amena un petit agrandissement de l’installation, de sorte que le nombre des ampères pour éclairage théâtral était de 2030 en février 1887. Jusqu’au mois de septembre de cette même année, la quantité d’éclairage fournie se maintint au même niveau; elle s’éleva à 3020 par l’éclairage de l’Opéra. Un saut de 200 ampères se produisit en septembre 1888. A partir de ce moment, nous voyons le nombre d’ampères fournis s’élever à 3 409.
- S’il était possible dès aujourd’hui de tracer le graphique des additions qui se produiront par là suite, on constaterait certainement dans la courbe une série de redressements soudains, afférents aux théâtres qu’on pourra desservir. C’est à divers titres qu’il faut la lumière électrique aux théâtres, sans compter que, là comme ailleurs, on ne peut pas faire moins que ses concurrents.
- 2. — Banques et bureaux.
- Au nombre des clients les plus importants dés usines se trouvent les banques et les bureaux, les banques principalement. Les unes et les autres sont en mesure de faire de grands frais pour leur installation; mais les considérations de luxe ne sont pas les seules qui les inspirent. Ces établissements ont besoin d’une lumière calme et fatiguant peu la vue, surtout aux heures d’activité fiévreuse. En outre, la sécurité que donne la lumière électrique, comparée au gaz, joue ici un grand rôle. Ainsi, un mois après le théâtre, la Reichsbanh (Banque de l'empire) s’éclaire à la lumière électrique, et après elle les autres banques à leur tour, se rattachent aux usines d’électricité : le mouvement se ralentit parfois, mais il ne s’arrête jamais.
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- 3. — Magasins. .
- Cette classe de clients est très intéressante. Pris dans leur ensemble, ils consomment beaucoup de lumière électrique. 11 y a surtout deux considérations qui prédominent chez eux. La lumière électrique ne nuit pas aux marchandises et elle permet de les éclairer comme on le désire, selon les circonstances. D’autre part , la concurrence stimule tel magasin à faire comme le voisin. Un troisième bientôt est entraîné par l’exemple; l’imitation se propage ainsi et finalement tous ceux qui ne veulent point passer pour des établissements d’ordre secondaire sont obligés d’en faire autant.
- C’est au mois d’octobre 1885 qu’ont eu lieu les premiers embranchements pour magasins ; depuis lors le nombre de ces embranchements n’a pas cessé de grandir rapidement.
- 4. — Cafés, restaurants, débits divers.
- L’avantage de la lumière électrique pour ces locaux, souvent remplis de monde, c’est quelle n’échauffe ni ne corrompt l’air. Aussi les clients de ce genre deviennent-ils de plus en plus nombreux. Les grands cafés luxueux, connus à Berlin sous le nom de cafés viennois, ont des frais considérables et ne reculent pas devant des dépenses utiles. Après le « Café central », après la grande confiserie Schauss, nous avons eu ces grandes brasseries qui ont été fondées dans ces dernières années et qu’on a appelées des palais de bière (Bierpalœste), établissements gastronomiques dont la soudaine apparition a été un véritable événement.
- 5. — Hôtels.
- Les hôtels allemands, même les meilleurs, ne sont pas encore à la hauteur que l’on voudrait leur voir atteindre, et la plupart d’entre eux manquent des installations que l’industrie moderne a créées pour développer la sécurité et le confortable. Tous les hôtels devraient être éclairés à l’électricité; le voyageur en entrant dans sa chambre devrait n’avoir qu’à appuyer sur un bouton à côté de la porte pour faire apparaître la lumière. On ne peut en vouloir au propriétaire d'un hôtel dans une ville qui n’a pas d’usines d’électricité de ne pas faire l’installation à ses frais et d’attendre le moment où il existera une usine cen-
- trale sur laquelle il pourra s’embrancher. Mais, dans une ville qui a des usines d’électricité, et dans le quartier même où se trouvent ces usines, on a le droit d'être surpris de constater si peu de souci pour le bien-être des voyageurs. Il faut le reconnaître : il n’y a que quelques hôtels de premier ordre qui jusqu’à présent aient demandé à s’embrancher sur les usines d’électricité, mais il y a tout lieu d’espérer que les autres établissements de ce genre reconnaîtront bientôt la nécessité de se raccorder, eux aussi, à ces usines.
- 6. — Installations industrielles.
- Cette classe de clients est une des moins importantes. Cela surprendra au premier abord, d'autant plus que Berlin est une des plus grandes villes industrielles du monde. Mais l’explication de ce fait est bien simple : c’est que les usines d’électricité se trouvent précisément dans un quartier où le terrain coûte très cher et où il n’y a presque pas d’établissements industriels, à part les imprimeries qui y sont très nombreuses et dont un certain nombre ont la lumière électrique.
- Les imprimeries deviendront probablement des clients importants lorsque les moteurs électriques seront plus employés. La Société générale d’électricité fait tous ses efforts pour propager à Berlin et en Allemagne le transport et la distribution de la force par l’électricité. 11 est certain qu’elle y réussira, car les avantages de ce transport de la force sont si considérables que ce genre d’emploi du courant ne peut tarder à se propager.
- On voit, d’après tout cela, que cette classe de clients est plus importante pour l’avenir que pour le présent.
- 7. — Logements.
- L’éclairage électrique pour les logements s’est développé d’une façon assez uniforme, mais très restreinte. C’est qu’il est considéré comme un éclairage de luxe; aussi le Berlinois, naturellement économe, regarde-t-il à l’introduire chez lui. On a pu faire une constatation analogue pour l’éclairage au gaz.
- 8. — Éclairage des rues.
- Les usines de la Société éclairent deux rues : la Leip{igerstrasse, qui a 36 lampes à arc, et les Linden, qui en ont 108. La première avait l’éclai-
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- rage électrique avant la fondation de la Société; celle-ci l’a repris au mois de mars 1886, époque à laquelle fut fondée l’usine de h Mauerstrasse, qui dessert ces deux grandes voies. L’éclairage des Linden n’a commencé qu’au mois d’octobre 1888.
- C. B.
- (A suivre.)
- Décoloration des extraits de tanin par lfélectricité.
- Le D1' Auguste Fœlsing, de Düsseldorf, qui a étudié en Allemagne les nouveaux procédés de tannage électrique (Gerber Zeitung, avril 1890), préconise une nouvelle application électrique en tannerie. 11 propose la clarification et la décoloration par le courant électrique des extraits de tanin et dos jusées en usage chez les tanneurs.
- Lesjusées obtenues par l’extraction du tanin des écorces de chêne, de saule, de pin, des myro-balanes, quebraco, mimosa, divididi, etc., sont amenées à 40 Baumé à la température de 57° C.
- Pour 1 000 litres de solution à 40, placés dans une cuve à électrolyse, on ajoute 500 grammes d’acide oxalique et 2 kilog. de sel marin préalablement dissous à part. Le mélange est chauffé à 6o° C., et on le soumet à l’électrolyse.
- Nous n’avons pas de renseignements quantitatifs sur le courant employé, mais d’après l’auteur, l’électrolyse produit, en même temps que la décomposition de l’acide oxalique et du sel, la séparation et la précipitation des résines, des matières albuminoïdes et colorantes sous forme d’un précipité floconneux.
- On soumet le jus ainsi traité à une réfrigération rapide, et on le filtre au filtre-presse; il est devenu incolore.
- Nous rappelerons qu’en 1874, dans le même ordre d’idées M. de Meritens, avait aussi indiqué un procédé électrique de désoloration des jus de cannes et de betteraves. A. R.
- Préparation électrolytique du vermillon.
- Encore une nouvelle application de l’électrolyse à la fabrication des produits chimiques, signalée par YÈlecirician de Londres. 11 s’agit de la préparation du vermillon. Nous n’avons pu trouver nulle part le nom des auteurs du procédé nouveau, qui consiste en ceci :
- Dans une cuve en bois de 1 mètre de diamètre et de 2 mètres de hauteur, on place des plateaux
- circulaires sur lesquels on étale une couche de mercure d’une hauteur de 1 centimètre; tous les plateaux sont en communication avec le pôle positif d’une dynamo.
- Au fond de la cuve se trouve une plaque de cuivre aciérée par la galvanoplastie et en communication avec le pôle négatif de la dynamo.
- La cuve est remplie d’une dissolution aqueuse contenant 8 kilog. d’azotate d’ammoniaque et 8 kilog. d’azotate de soude pour 100 litres d’eau.
- Un serpentin percé de trous envoie un courant constant et réglé d’acide sulfhydrique, dont l’excès peut s’échapper par un tuyau aboutissant sur le couvercle. Un agitateur à hélices entretient l’homogénéité du liquide.
- Lorsque le courant passe, il se forme immédiatement un précipité rouge de sulfure de mercure; le mercure oxydé et dissous dans l’électrolyte est transformé ainsi en un vermillon qui jouit d'un certain éclat.
- On a essayé de supprimer l’emploi du gaz acide sulfhydrique en ajoutant au bain précédent 8 kilog. de sulfure de sodium et 8 kilog. de soufre. Dans ces conditions, on obtient encore la formation de vermillon. En somme ce procédé est calqué sur celui de la préparation de la céruse dont nous avons parlé récemment.
- A. R.
- Télégraphe imprimant de Wright et Moore.
- Le mécanisme de ce télégraphe est caractérisé par ce que la roue des types n’y accomplit jamais plus qu’une demi-révolution, tantôt dans un sens tantôt dans l’autre, et se trouve ramenée au zéro après chaque impression.
- L’axe de la roue des types, non représentée, est figuré en A (fig. 1 à 7). 11 porte deux rochets au a2, dentelés seulement sur la moitié de leur circonférence.
- Les électros Bj, B2 ont leurs noyaux b constitués par des aimants permanents, et leurs armatures#’ sont polarisées. Chaque fois qu’elles s’abaissent, elles font tourner dans un sens ou dans l’autre la roue des type§ d’un caractère, à l’aide de cliquets mobiles à leurs extrémités, et qui s’engagent avec l’un ou l’autre des rochets ax ou a2.
- Chacune d’elles porte un frein bs, qui appuie sur le rochet correspondant et l’empêche de tourner, par son lancé de plus d’une dent à chaque abaissement de son armature. Les cliquets #„, qui vien-
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- Fig. i et 2. — Teiégraphe imprimant de Wright et Moore (1889). Vue par bout et plan
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- nent en prise avec les dents des rochets dès que i tout recul. Après chaque rappel au zéro, la roue la roue des types n’est plus au zéro, empêchent I des types avance d’une interlettre sur son axe A.
- Fig. 3 et 4. — Télégraphe imprimant de Wright et Moore. Coupes transversales.
- Au repos, la roue des types est maintenue au zéro par les butées bw des armatures, qui arrêtent l’axe A par son taquet a3. Ce taquet ne peut fran-
- chir les butées bt0 qu’après l’abaissement de l'armature correspondante.
- Le rappel au zéro se fait par la poussée du galet
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- D (fig. 6) sur la came héliçoïdale C de l’axe A. Lorsque le levier d avance vers la gauche, son appendice d° déclenche les rochets correspondants
- Fig. 5. — Commande de la roue des types.
- Fig. 6. — Rappel de la roue des types.
- Fig. 7. — Mécanisme de l’interlignage.
- pelée par son ressort, f relève autour c'e son axe dx le levier d, qui ramène ainsi, comme nous l’avons vu figure 6, la roue des types au zéro. C’est le galet G qui, aü moment voulu, déclenche d2 de fx par sa butée sur sa partie inclinée qu’il repousse.
- Lors du rappel au zéro, le taquet a3 de l’arbre des types A commence par heurter le dos incliné de l’une des butées bw, qu’il repousse, mais pour être aussitôt arrêté par la face de la butée suivante, et rester immobilisé entre les deux butées bl0, jusqu’à la manœuvre de l’une des armatures b, pour l’arrangement d’une nouvelle lettre.
- Le papier passe sur un rouleau H, que le levier e2 repousse sur la roue des types à chaque attraction de E.
- Le rouleau H porte un pignon h, qui engrène avec une roue K, folle sur son axe d’oscillation, et reliée par un ressort au rochet L. A chaque attraction de E, le cliquet élastique N fait tourner le rochet L, en bandant son ressort, mais sans entraîner h, retenu par un échappement R.
- Cette rotation ne peut avoir lieu qu’à la fin d'une ligne, quand le choc du taquet r" sur une butée convenablement placée, repousse R malgré son ressort r', et laisse b tourner d’une dent de Q, ou d’un tiers de tour, de manière à marquer l’espacement des lignes. Le travail de l’électro imprimeur, emmagasiné dans le ressort M, se trouve ainsi utilisé pour le mécanisme très simple de l’interlignage.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Contribution à. la théorie des expériences de M. Hertz, par M. H. Poincaré (').
- en repoussant leurs cliquets bÿ par sa pénétration entre leurs butées à ressorts b10 (fig. 5).
- L’électro-aimant E imprime une leitre chaque fois qu’il attire son armature, calée sur l'axe e. En même temps, il abaisse, par e’ F, le bras /L qui repousse, par son plan incliné d2, le levier ^autour de son axe d, et passe au-dessous de ce levier sans toucher au levier d.
- Lorsque l’armature imprimante est ensuite rap-
- 1. Dans les calculs qui accompagnent les admirables expériences de M. Hertz il s’est glissé une erreur importante qui n’a pas, à ce que je crois, été encore signalée.
- Pour calculer la période de l’excitateur primaire, M. Hertz applique une formule de Sir W. Thomson relative aux décharges oscillantes d’une bou-
- (‘) Comptes rendus, t. CXI, p. 322.
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- teille de Leyde. D’après cette formule, la période est égale à
- 2 n Vl c,
- C étant la capacité du condensateur et L la self-induction du fil qui réunit les deux armatures. La capacité C est, par définition, le rapport de la charge d’une des deux armatures à la différence de potentiel des deux armatures.
- Dans les expériences de M. Hertz, le condensateur est remplacé par deux sphères de 15 centimètres de rayon, séparées par une distance de 1,50 mètre. Soient q la charge d’une des sphères, V son potentiel ; soient — q et — Via charge et le potentiel de l’autre sphère; on aura, en mesure électrostatique,
- q = V x 15 centimètres
- La charge d’une des armatures est#; la différence de potentiel est 2 V; on aura donc, d’après la définition de C,
- C~ -L. =7,5 centimètres,
- 2 V
- au lieu de 15 centimètres.
- La période calculée par M. Hertz se trouve ainsi égale à la véritable multipliée par J2.
- Pour l’excitateur auquel se rapporte le calcul du tome XXXI des Annales de Wiedemann, calcul que je viens de ciler, la demi-longueur d’onde serait donc 375 centimètres au lieu de 531. Pour celui qui a servi dans les expériences du tome XXXIV, elle serait 339 centimètres au lieu de 480.
- Les expériences ayant donné dans l’air une demi-longueur d’onde de 480 centimètres, il en résulterait, si le calcul de la période était correct d’autre part, que la vitesse de propagation dans l’air serait égale à celle de la lumière multipliée par \[2.
- C’est là une conclusion à laquelle on ne se résignerait déjà plus aisément; Heureusement, elle ne s’impose pas.
- En premier lieu, le calcul de la période n’est que grossièrement approximatif et M. Hertz est obligé d’y négliger diverses circonstances dont le rôle est peut-être important. Ainsi il ne tient pas compte des courants de déplacement qui peuvent exister autour de l’excitateur et exercer une influence. M. J.-J. Thomson a cherché depuis à tenir compte de quelques-unes des circonstances négligées par
- M. Hertz, mais son calcul est encore assez grossièrement approché.
- Le calcul de la période, effectué rigoureusement en partant des hypothèses de Maxwell, nous don-nerait-il la longueur d’onde observée? Il est difficile de le savoir sans l’avoir fait, mais cela me semble peu probable : l’infiuence des circonstances négligées me paraît trop petite pour qu’il en soit ainsi. Il est vraisemblable qu’on sera conduit à modifier la théorie de Maxwell, non pas dans ses ’raits essentiels, mais dans quelques-unes des hypothèses secondaires, par exemple en ce qui touche les conditions aux limites. Ainsi cette théorie, sous sa forme actuelle, exige que, dans le cas d’oscillations très rapides, les lignes de force électrique soient normales à la surface des conducteurs. Cette condition paraissait déjà à M. Hertz mal confirmée par ses expériences; ce que je viens de dire nous donne une nouvelle raison de l’abandonner.
- De nouvelles expériences pourront seules trancher ces questions. Je ne doute pas que l’admirable méthode expérimentale créée par M. Hertz ne nous en fournisse les moyens. Si le but que l’on croyait atteint est peut-être encore loin de nous, M. Hertz n’en a pas moins eu le rare bonheur, qui n’a été donné qu’à quelques hommes de génie, d’ouvrir aux investigations des chercheurs un champ entièrement nouveau.
- 2, Après ce que je viens de dire, il peut paraître superflu de tirer les conséquences mathématiques de la théorie de Maxwell sous sa forme actuelle. Mais d’abord, s’il semble que cette théorie doive être abandonnée, ce n’est là qu’une probabilité et non une certitude, et la comparaison des expériences avec un calcul rigoureux pourra seule nous donner cette certitude. D’autre part, si cette théorie doit être modifiée, c’est encore cette comparaison qui seule pourra nous faire savoir dans quel sens doivent se faire ces modifications.
- J’ai donc cherché, en partant des hypothèses actuellement admises, à calculer rigoureusement la période d’un excitateur de forme donnée. Je n’y ai pas complètement réussi ; mais les résultats obtenus, si incomplets qu’ils soient, ne me paraissent pas tout à fait indignes d’intérêt.
- Deux cas sont à distinguer : celui où l’excitateur se trouve placé dans un espace indéfini ; celui où il est placé dans une chambre close par des parois conductrices et remplie par un diélectrique. Dans le premier cas, l’énergie se dissipe constamment
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- par radiation, et l’amplitude des oscillations va en diminuant. On exprime ce fait, en langage analytique, en disant que la période est imaginaire et que la partie réelle réprésente la période observée et la partie imaginaire le décrément logarithmique.
- C’est dans le premier cas qu’on est placé dans les expériences ordinaires, pourvu que les parois de la salle soient, au moins en partie, assez éloignées pour n’exercer aucune influence ; c’est malheureusement le second cas seulement que j’ai pu traiter. Peut-être des procédés analogues sont-ils applicables au premier cas, qui est plus compliqué. “*
- Un excitateur peut donner naissance à des vibrations de périodes différentes et qu’on peut appeler harmoniques, bien que ces périodes ne soient pas multiples les unes des autres.
- Soient
- Ti, Ta, T„
- ces périodes rangées par ordre d’acuité croissante.
- Dans le second cas, la phase est la même en tous les points du diélectrique, ce qui n’arriverait pas dans le premier cas. Si nous désignons par 1., M, N les composantes de la force magnétique, et si nous supposons que la vibration de période T,-existe seule, nous pourrons écrire
- 3° A la surface qui limite le diélectrique, c'est-à-dire tant à la surface de l’excitateur !qu’à celle de parois de la chambre, elles doivent être telles que le vecteur X, Y, Z soit tangent à cette surface. Dans ces conditions, la valeur du rapport
- di d\y /ax dzy , fdy rfxy-i. dy d t) + Wf d x) + \d x d y) J T
- /(X» + Y* + Z*) d t
- ne peut décroître au delà de toute limite.
- On peut donc choisir les fonctions X, Y et Z de telle façon que ce rapport soit minimupi.
- Ce minimum est égal à
- 4 n2 A2
- t; ’
- et il est atteint quand on a
- x _ 7^
- Li “ Mi Ni’
- L„ Mj et N! étant les trois fonctions définies par les équations (i).
- Assujettissons encore les fonctions X, Y, Z à la condition
- /(X L, + Y Mi + ZNi)* = o; (2)
- L = Lj cos 111 t, M — Mt. cos 11, t, N = N( cos //, t, (1)
- L t, Mi et Ni étant des fonctions dépendant de x,y, ç seulement et indépendantes du temps t.
- Je désigne pàr A l’inverse de la vitesse de la lumière, par dx un élément de volume du diélectrique qui remplit la chambre close où est placé l’excitateur ; toutes les intégrales que nous allons rencontrer sont des intégrales triples étendues à tous les éléments dz de l’espace occupé par ce diélectrique à l’extérieur de l’excitateur et à l’intérieur de la chambre.
- Cela posé, considérons trois fonctions X, Y et Z de x, y et % assujetties aux conditions suivantes :
- i° Elles doivent être finies et continues, ainsi que leurs dérivées du premier ordre, en tous les points du diélectrique;
- 20 Elles doivent satisfaire dans tout le diélectrique à l'équation dite solènoïdale
- d X , d Y , d Z
- - 7— 4" -j— 4* ~i— — ° d x d y d £
- le rapport p admettra encore un minimum plus grand évidemment que le précédent. Ce minimum sera égal à
- 4 it2 A2
- “TT"’
- et sera atteint quand on aura
- x_ =Y_ z
- L2 M2 Na"
- Si l’on assujettit maintenant X, Y, Z, non seulement à la condition (2), mais encore à la condition
- /(X U + Y Ma + Z N2) d T = o, (3)
- le nouveau minimum de p sera égal à
- 4% 2|A2
- T;i ’
- et sera atteint pour
- x^ __ y_ _ _z
- L3 ~ Ma N3’
- et ainsi de suite.
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- On a ainsi les valeurs des périodes Tlf T2, .... ou tout au moins des inégalités auxquelies satisfont ces valeurs, et les conséquences mathématiques des hypothèses de Maxwell se prêteraient sans doute à une vérification expérimentale.
- J'ajouterai que les résultats précédents devraient être modifiés si la chambre, au lieu d’avoir une forme convexe, avait par exemple la forme d’un tore. En réalité, la différence se réduirait à ceci qu’on trouverait Tj = oo.
- Expériences de radiométrie, par A.-R. Bennett (•).
- Au cours d’expériences avec le radiomètre, l’auteur a été à même d’observer des faits intéressants qui, à sa connaissance, n’on.t point été publiés jusqu’ici. Certains ne paraissent point en
- rapport direct avec l’électricité, mais puisque l’on admet aujourd’hui que les vibrations électriques, comme les vibrations calorifiques et lumineuses, ne sont que des formes différentes d’un même phénomène, on pardonnera à l’auteur d’en entretenir la société.
- Le mouvement du moulinet ordinaire du radiomètre s’obtient très bien par l’électricité.
- Les ailettes d’un radiomètre particulièrement sensible s’ébranlent quand on place l’instrument entre les boules d’une machine électrostatique (fig. i). D’ordinaire, c’est un mouvement d’oscillation qui se produit, mais on peut facilement le transformer en rotation en faisant concorder les impulsions de la machine avec les oscillations des palettes, ou bien en mettant l’instrument en mouvement par la lueur d’une allumette ou par une
- Fig*. 1, 2 ot 3
- secousse; le mouvement se continue ensuite tant que la machine électrique fonctionne.
- Généralement, mais pas toujours, le mouvement, s’il n’est pas établi mécaniquement à l’opposé. se produit dans la direction même que provoquerait la chaleur. Quand la machine s’arrête, le moulinet continue de tourner pendant un certain temps si l’on réunit les boules de la machine ou si on l’arrête; et, quand l’arrêt s’est produit, une nouvelle impulsion suffit pour reproduire le mou-'vement.
- Dans l’obscurité l’ampoule paraît remplie de la lueur phosphorescente ordinaire.
- L’action paraît au moins partiellement électrostatique, puisqu’au début l’ailette la plus voisine est d’abord attirée vers la boule, puis repoussée.
- (fi Mémoire lu à la réunion extraordinaire de la Société anglaise des ingénieurs électriciens, à l’Exposition internationale d’Edimbourg, le 17 juillet 1890.
- Placé au voisinage d’un seul pôle de la machine le moulinet oscille faiblement mais peut être maintenu en mouvement de rotation.
- On peut obtenir des effets plus marqués avec des radiomètres de fabrication particulière. On avait fait plusieurs instruments avec. pivots et chapes métalliques pour relier les ailettes au moyen de fils soudés dans le verre (fig. 2).
- De pareils radiomètres forment de véritables condensateurs ou bouteilles de Leyde à armature intérieure (le moulinet) mobile. L’air raréfié est le diélectrique et le verre l’armature extérieure.
- Lorsque le moulinet est relié au pôle d’une machine d’influence il tourne jusqu’à ce que le condensateur dont il fait partie soit tout à fait chargé et s’arrête alors; quand la machine s’arrête, le moulinet recommence à tourner jusqu’à ce que le système ait perdu la majeure partie de sa charge.
- En réglant le mouvement de la machine, en peut aussi provoquer une rotation continue. Dans
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- l’instrument à quatre ailes qui est sur la table le mouvement est contraire à celui que provoquerait réchauffement, et les parties noires semblent attirées; mais dans cet instrument les ailes ont une direction qui déterminerait naturellement le mouvement dans le sens indiqué.
- Dans cet autre instrument à deux ailettes celles-ci n’ont point d’inclinaison et le mouvement se produit tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre. L’effet de charge et de décharge se produit faiblement quand l’appateil est exposé librement dans l’air, le moulinet étant seul relié à la machine. Lorsque le verre est approché du pôle opposé de la machine, l’effet devient plus prononcé, et quand le verre est recouvert de papier métallique relié à ce pôle, le mouvement devient fort et invariable. Si le papier n’est plus en contact immédiat, mais
- une feuille de clinquant formant trembleur entre l’armature extérieure et un contact relié aux pôles de la machine (fig. 3). La feuille s’écarte du verre quand le condensateur se charge, elle touche la pointe, se décharge, retombe et ainsi de suite. Par ces procédés on empêche le condensateur de rester chargé et le moulinet tourne tant que la machine l’alimente d’électricité.
- Inversement, la charge et la décharge peuvent s’effectuer avec un fil léger attaché au conducteur du moulinet.
- Le radiomètre à palette unique ou seulement à deux ailettes est extrêmement sensible et présente les phénomènes indiqués à un haut degré; il tourne avec une telle rapidité qu’on ne voit plus que le cercle décrit; lorsqu’il est muni d’un déchargeur automatique chaque décharge partielle suivant la décharge principale accélère brusquement son mouvement. La rotation se produit dans ce cas indifféremment à droite ou à gauche, pro-
- demeure à la distance où les étincelles passent, le moulinet n’a plus d’arrêts périodiques, mais se décharge constamment et tourne tant que la machine fonctionne.
- Le procédé peut être renversé en reliant un pôle au papier métallique et tirant les étincelles entre l’autre pôle et le fil communiquant au moulinet ; le mouvement se continue de la même manière que précédemment. Si l’extrémité du fil communiquant au moulinet est de faible diamètre, du numéro 40 de la jauge, par exemple, il vibre fortement par les décharges et avec une telle rapidité que ses deux positions extrêmes paraissent des images fixes et sans mouvement à plus d’un demi-pouce l’une de l’autre.
- On peut évidemment obtenir la rotation continue au moyen d’un déchargeur automatique, avec
- bablement suivant le sens de la première impulsion.
- On a fait l’expérience avec ces radiomètres en se servant d’une bobine de Ruhmkorff.
- Un radiomètre ordinaire placé entre les excitateurs du circuit secondaire peut être mis en mouvement avec une secousse initiale, dans un sens ou dans l’autre. Abandonné à lui-même, il oscille seulement, les ailettes étant alternativement attirées et repoussées par l’excitateur.
- Avec les radiomètres spéciaux reliés comme l’indique la figure 4 on n’obtient que des oscillations si le verre de l’ampoule est sec ; mais en mouillant la surface de l'ampoule vis-à-vis du moulinet, la rotation se produit immédiatement en sens contraire de celle que produisait la chaleur, et se continue tant que le verre est mouillé. Il suffit de souffler sur le verre pour que la rotation recommence. L’effet n’est pas entièrement dû à la conductibilité de la partie mouillée du verre, car une bande de papier d’étain n’a d’effet que si
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- on la mouille extérieurement, et ne provoque qu’une faible rotation.
- Le mouvement avec l’ampoule mouillée se produit lorsque les liaisons sont établies comme l'indique la figure 5, le moulinet et l’un des excitateurs restant isolés.
- Dans ces expériences avec la bobine d’induction, la face argentée des palettes semblait uniformément repoussée et la face noircie attirée.
- Toutes les expériences précédentes offrent de beaux effets lumineux dans l’obscurité; des trai-nées phosphorescentes passent entre les ailettes et surtout entre leurs bords et l’ampoule. L’appareil à double palette peut être mis en rotation en reliant un fil de la bobine au moulinet, ce fil étant tenu d’une main tandis que l’autre main mouillée tient le verre plutôt au-dessus du moulinet. L’apparition et la disparition des lignes de force entre les doigts mouillés et les ailettes quand elles s’approchent et s’éloignent se font vivement sentir.
- Des radiomètres de ce genre étant de véritables bouteilles de Leyde, leur construction dépend beaucoup de la nature du verre dont ils sont faits. Un radiomètre construit avec un verre différent de de ceux montrés jusqu’ici tourne très bien avec la bobine sans qu’on le mouille, ce qui augmente pourtant l’action. Avec cet appareil un intervalle d’air d’un huitième de pouce (0,3 centimètre) peut être laissé entre l’excitateur et le verre sans arrêter le mouvement ; en établissant la liaison avec le doigt mouillé la rotation s’accélère.
- Voulant savoir jusqu’à quel point le phénomène dépend de la raréfaction de l’air, l’auteur a fêlé l’ampoule ; il a observé que le mouvement persiste un certain temps après la rentrée de l’air, mais cesse dès que l’intérieur de l’ampoule devient humide.
- Au moment où le tube fut brisé, il devint évident que le moulinet était soumis à de nouvelles influences et leur obéissait mieux qu’il' ne faisait à la chaleur ou à l’électricité tant qu’il était emprisonné dans l’air raréfié.
- En équilibre dans l’air, le moulinet devint un indicateur de la plus grande sensibilité, mis en mouvement par les courants d’air ou affecté par l’approche des corps chauds. Placé dans une chambre tranquille, sans courants d’air, le mouvement des personnes d’une place à l’autre, si doucement et avec quelle précaution qu’elles se soient déplacées, met le moulinet en mouvement.
- L’approche du corps tout doucement, pour éviter l’agitation mécanique de l’air, agite fortement l’appareil et le fait souvent tourner pendant plusieurs secondes.
- L’expérience a été faite avec des moulinets de diverses substances, noircies ou non, le mouvement paraît tout à fait indépendant de la nature des ailettes. Toute substance légère convient, le papier aussi bien que le talc et l’aluminium.
- En faisant tomber la lumière du soleil ou d’une lampe ou l’éclat d’une allumette sur une face du moulinet, il tourne vers la lumière ou la chaleur. Dans une pièce obscure, sans feu, on fit passer la lumière d’une lampe au travers d’une petite ouverture, de façon à n’éclairer qu’une aile du moulinet ; après quelque hésitation ou quelque oscillation préliminaire, l’aile s’est invariablement dirigée vers la lumière et a continué à se mouvoir dans ce sens tant que les personnes sont restées éloignées dans la chambre à 4 ou 5 mètres et sans bouger.
- Le déplacement d’une seule personne à 1 mètre, avec toute précaution, suffit pour ralentir ou arrêter le moulinet; en traversant la pièce, la personne provoque un trouble violent et peut quelquefois renverser le mouvement pendant un certain temps. Mais si le calme le rétablit dans la nouvelle position, le mouvement primitif vers la lumière recommence et continue tant qu’il n’est pas troublé.
- Ceci et le fait que la rotation et l’arrêt du mouvement existant se produisent par la seule approche d’une personne semblent indiquer que tout corps vivant, tout objet d’une température supérieure à celle de l’air environnant constitue un champ de force. L’air s’échauffe et se raréfie alentour; il s’élève sous la pression de l’air plus chaud et de l’air extérieur plus froid.
- Toute personne qui n’est point au voisinage de corps aussi chauds ou plus chauds qu’elle est un centre vers lequel l’air s’avance de toutes les directions et dans chaque plan de puis ses pieds jusqu’à sa tête. L’air qui lui parvient s’échauffe et monte, en sorte qu’elle est entourée d’une colonne d’air plus chaud et plus léger que la masse ambiante et toujours en mouvement.
- Le moulinet léger et bien équilibré est assez Sensible pour révéler la présence du courant d’air horizontal résultant. Telle est probablement l’explication de l’expérience qu’indique la figure 6. La face de l’ailette qui regarde la lampe diffuse la
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- chaleur qu’elle reçoit et raréfie l’air qui s’élève devant elle ; l’ailette est poussée en avant par la pression supérieure de l’air froid derrière elle. Chaque ailette à son tour arrive sous le rayon lumineux, subit la même influence et la rotation s’établit vers la lampe.
- Le mouvement d’une personne d’une partie de la pièce à l’autre change la direction des courants d’air, en crée de nouveaux qui tourbillonnent et troublent un moment le moulinet. Si le corpsjest
- Fig. s
- voisin du moulinet, il neutralise ou renverse l’influence du rayon lumineux et arrête le mouvement; aussi, plus loin est l’observateur mieux l’expérience réussit.
- On peut montrer le mouvement de l’air vers le corps avec deux moulinets séparés l’un de l’autre par un écran et partiellement garantis vers le corps, comme sur la figure 7. Les ailettes extérieures de chaque moulinet avancent vers l’observateur et les deux moulinets tournent en sens opposé sous l’influence de l’air froid en s’avançant vers le corps.
- Il est remarquable que le premier mouvement du moulinet en présence d'un rayon de chaleur
- Fig. 7
- On a observé avec un moulinet ou une couronne de papier léger placés dans un écran incomplètement clos qu’il suffisait d’un rayon calorifique tombant par l’ouverture pour produire les courants d’air et faire tourner le moulinet ou la couronne, dont le mouvement se continue tant
- Fig. 8
- que la chaleur agit. La direction du mouvement dépend de la forme de l’ouverture de l’écran.
- Lorsqu’il est ouvert, comme en A (fig. S), de manière que le rayon calorifique figuré par les flèches ponctuées tombe partiellement à l’intérieur de l’écran, le moulinet ou la couronne sont repoussés par la source de chaleur. Lorsque comme en B, le rayon arrive derrière l’écran, il y a
- t * t I *
- indique une répulsion. 11 est venu à l’idée de l’auteur qu’un cercle complet de substance légère manifesterait les courants aussi bien qu’un moulinet, et en faisant une couronne de papier de soie et en Téquilibrant sur un axe cela a eu lieu. La couronne est, dans certaines circonstances, plus délicate que le moulinet et plus sensible à la chaleur que le plus sensible moulinet de Crookes qu’on ait pu se procurer.
- attraction. La direction du mouvement peut ainsi être changée en augmentant l’écran ; lorsque, comme en B, le moulinet est attiré, il suffit d’interposer un livre où un autre objet, comme en E, pour l’arrêter et renverser son mouvement.
- Cette disposition est d’une extrême sensibilité. Si 1 observateur fait attention, le mouvement se continue après le coucher du soleil et sous un nuage épais lorsque l’ouverture de l’écran est
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- exposée à la fenêtre. Sous ce rapport, l’appareil surpasse un radiomètre de Crookes de fabrication ordinaire, qui, dans plusieurs circonstances, a été trouvé supérieur à la couronne entourée de l’écran. On peut avec un même écran obtenir la rotation simultanée de moulinets ou de couronnes dans le même sens (fig. 9) ou en sens contraire (fig. 10).
- Les mouvements des corps environnants n'ont point autant d’importance qu’avec les moulinets sans écrans, car, sauf dans la direction de l’ouverture, les influences extérieures, si elles ne sont pas trop violentes, sont interceptées. En plaçant un corps en travers ou près de l’ouverture, le mouvement s’arrête et parfois se renverse.
- On peut provoquer le mouvement en appliquant la chaleur extérieurement à l’écran ; ainsi
- 1 1 1 1 1 1 ' 1 1. 1 1
- un rayon calorifique tombant comme dans la figure 11 le détermine.
- Les moulinets et les couronnes de papier à l’abri de l’air extérieur sous des globes tourneront au soleil ou par une autre source de chaleur dans une direction dépendant de leur situation. Le mouvement se produit quand on place un écran chaud autour d’un moulinet. Ainsi, que l’on prenne un écran de fer blanc, qu’on le chauffe uniformément ou en quelque point et qu’on le place autour d’un moulinet, celui-ci se mettra immédiatement en mouvement, même dans l’obscurité, et tournera jusqu’à ce que l’écran se soit refroidi au degré de la température ambiante.
- Pareillement, un moulinet placé à l’intérieur d’un écran conducteur de la chaleur tournera quand on l’échauffera extérieurement en quelque point. On peut très bien le montrer en approchant le bout d’un tisonnier chauffé extérieurement à un écran de fer blanc. Bien que la rotation se produise mieux quand l’écran est ouvert à l’air extérieur, elle se produit même quand l’écran est fermé comme sur la figure 12. Ainsi, un moulinet à l’intérieur d’un cylindre métallique oscillera
- puis tournera quand on échauffera extérieurement le cylindre. Avec du métal mince, il suffit de toucher le métal du doigt pour déterminer le mouvement.
- Ces mouvements sont dus probablement à la même cause que ceux des ailettes sans écrans (fig. 6). L’écran rayonne la chaleur qu’il reçoit du rayon agissant, l’air au voisinage de l’écran s’échauffe et s’élève; il est remplacé par l’air froid arrivant horizontalement.
- Le cours des courants est déterminé par la forme
- Fig. 11
- de l’espace entouré par l’écran ; quand cette forme est circulaire ou en spirale, un roulement défini ou un tourbillon s’établit qui détermine la rotation continue du moulinet ou de la couronne. Le mouvement produit par un écran chauffé avant qu’on le place près du moulinet ou par réchauffement ultérieur de ses points extérieurs avec un tisonnier a probablement la même origine.
- Le mouvement horizontal des courants semble prouvé par ce fait que les ailes des moulinets employés sont strictement verticales et impropres par conséquent à indiquer des courants ascendants, les légères couronnes de papier de soie supportées par de fines pointes pourraient aussi être renversées ou retournées par des courants ascendants tandis qu’elles tournent horizontalement pendant des heures. PourtantTair ascendant joue
- un rôle essentiel dans le phénomène, rôle prouvé par ce fait qu’en couvrant le sommet de l’écran on arrête le mouvement.
- Un moulinet chaud placé dans un écran froid tournera jusqu’à refroidissement; ainsi la condition nécessaire pour assurer la rotation paraît être une différence de température entre l’air et l’écran ou le moulinet.
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- On a essayé des écrans d’espèces variées, de grand pouvoir absorbant comme le papier blanc ou couvert de noir de fumée, ou de grand pouvoir émissif comme le fer blanc. Tous font bien, mais le fer blanc est le meilleur. Avec un écran de fer blanc brillant en hélice, la difficulté n’est pas de mettre le moulinet en mouvement, mais de le faire tenir en repos.
- Malgré le mouvement rapide des ailettes, l’exploration de l’intérieur des écrans au moyen de fils de soie flottants ne révèle pas l’existence de courants aussi puissants qu'on pourrait l’attendre.
- Une ailette tranquille sera troublée par un nouvel objet tel qu’un livre placé auprès, si doucement qu’on s’y prenne pour éviter de créer un véritable courant d’air. Après quelques secondes d’oscillations et peut-être après plusieurs tours complets l’appareil s’accommode de son nouveau voisin et redevient tranquille.
- En mettant un livre pareil du côté opposé le mouvement recommence et se renouvelle à chaque déplacement d’un objet. Avec une ailette sensible il suffit de transporter un livre pour la faire osciller de droite à gauche.
- Une comparaison entre ces résultats et ceux fournis par le radiomètre est inévitable. Sauf les modifications qui résultent de la raréfaction de l’air dans ce dernier, l’action qui tend à produire avec tous deux des courants de direction déterminée est probablement identique.
- La décharge d’une machine d’influence, dirigée vers l’ouverture des écrans provoquera le mouvement des ailettes ou des couronnes à l’intérieur comme le fera un courant créé n’importe comment.
- L’auteur propose de nommer radioscope les appareils formés d’un moulinet, d’une couronne ou d’une sphère mobile dans un écran.
- Après avoir expérimenté avec les moulinets et les couronnes on a essayé des sphères.
- On a gonflé des petits ballons de caoutchouc et on les a suspendus à des fils légers tels qu’on en emploie pour suspendre les aiguilles des galvanomètres astatiques.
- Tous les effets produits avec les moulinets et les couronnes ont été observés, modifiés par la torsion de la suspension résultat de la rotation et par quelques autres particularités.
- 11 y avait un ballon qui tournait invariablement la même face du côté de l’observateur quand celui- j ci s’approchait, et comme cette face restait vis-à- j
- vis de lui de quelque côté qu’il allât, l’observateur pouvait en tournant autour le faire tourner. Une lampe, une allumette ou une autre source de chaleur promenée autour produisait le même effet.
- L’observation a prouvé que les ballons de caoutchouc gonflés ne sont jamais très rigoureusemsnt sphériques et qu’ils sont toujours plus légers d’un côté que de l’autre et que c’est le côté léger qui se tourne vers la chaleur. L’effet peut être augmenté en collant un morceau de papier ou de papier métallique d’un côté de façon à le [rendre plus lourd.
- Nul moyen ne peut amener le papier à faire face à l’observateur; dès que celui-ci s'approche, immédiatement le papier s’éloigne autant que possible.
- Si un ballon sensiblement sphérique entouré
- d’une zone de papier et suspendu librement à un fil fin a atteint sa position d’équilibre, il se mettra à osciller, puis à tourner doucement quand on le soumettra à l’influence d’une source de chaleur (fig- *3)-
- L’effet est accru si la zone de papier est mouillée ou si l’on se sert de toile mouillée.
- Généralement, la rotation commence quelques secondes après l’application de la chaleur, dure quelques instants, cesse et recommence à l’inverse. La rotation dans la nouvelle direction est beaucoup plus soutenue et continue jusqu’à ce que la force antagoniste de la suspension lui fasse équilibre.
- 11 est évident que l’évaporation exerce une influence puissante dans le phénomène, et comme la manipulation des zones de papier mouillé n'était pas commode, on a mis environ une demi-once d'eau dans un ballon avant de le gonfler, ce qui a très commodément réussi et donné un appareil très sensible.
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- Après l'avoir secoué de façon à bien mouiller l’intérieur, on le suspendit à un fil fin et on le laissa se mettre en équilibre dans l'obscurité ; cela fait on l’éclaira avec une lampe à la distance d’un mètre. Après une légère oscillation, le ballon tourna d'un demi-tour à gauche, s’arrêta, puis repartit à droite, c’est-à-dire dans la direction inverse de celles des aiguilles d’une montre. Au bout de quelques tours il s’arrêta de nouveau, continua ensuite plusieurs autres tours s’arrêtant et recommençant à tourner dans le même sens, parfois revenant un peu en arrière avant de continuer.
- Quand le ballon s'arrêta finalement on éloigna la lampe d’un demi-mètre et une nouvelle rotation se produisit, suivie bientôt d’un autre arrêt. La lampe étant alors tout à fait enlevée, la rotation recommença et continua plusieurs tours. L’expérience a été répétée plusieurs fois avec de légères variantes, mais sensiblement avec le même résultat.
- Les meilleurs résultats ont été pourtant obtenus avec des ballons recouverts de papier métallique, en laissant la lampe à un mètre; plus près la rotation ne durait pas aussi longtemps.
- En suspendant le ballon dans une caisse d’emballage, de façon qu’il soit entouré de trois côtés, les résultats obtenus sont plus uniformes, bien qu’ils se produisent assez nettement sans écran dans la pièce.
- L’auteur pense que la rotation produite est identique à celle des moulinets et des couronnes. Quoique les particules des corps et des gaz, y compris l’air, se dilatent en manifestant une répulsion quand on les chauffent, les corps chauds néanmoins ont une tendance à se mouvoir l’un vers l’autre au travers de l’air raréfié entre eux par la présence de l'air plus iourd derrière eux, et le mouvement se. produit quand le frottement et les autres forces retardatrices ne sont pas trop grandes. Un corps chaud a une pareille tendance à se mouvoir vers tout autre corps dans la direction duquel sa radiation raréfia l’air. Dans l’expérience indiquée, le cône de chaleur de la lampe arrivant au ballon raréfie l’air dans l’intervalle et fait légèrement avancer le ballon.
- La tendance continue qu’a cette force horizontale à se combiner avec la force verticale de gravitation du ballon peut le faire tourner, et les courants d’air chaud dus à réchauffement du ballon y contribuent probablement. Une différence de tem-
- pérature entre les diverses parties du ballon est évidemment nécessaire. Tous les résultats indiquent l’arrêt et le renversement quand la lampe a éclairé quelque temps, puis la continuation du mouvement.
- Les arrêts et les retours permettent au ballon de se refroidir par émission vers les murs et les objets environnants; lorsqu’il est également échauffé tout autour, il n’y a pas tendance au mouvement ni à la rotation.
- La reprise du mouvement après l’éloignement de la lampe peut sans doute s’expliquer de même ; le ballon chauffé remplace la lampe comme source de chaleur vis-à-vis des murs de la pièce ou des parois de la caisse. Une fois refroidi à la température ambiante le ballon reste en équilibre.
- Les effets correspondants notés dans la charge du moulinet du radiomètre et dans sa décharge et produits par réchauffement et le refroidissement du ballon sont dignes de remarque. Dans l'un et l’autre cas le mouvement se produit tant que dure la charge jusqu’à ce que la limite de capacité soit atteinte; après un point mort correspondant à la pleine charge, le mouvement recommence pendant la décharge ou le refroidissement.
- Ce genre d’expériences exige, pour réussir, qu’on réalise des conditions strictes. La pièce doit être obscure, son foyer bien bouché et toute précaution prise contre les courants d’air. Au plus deux observateurs peuvent être présents et doivent se tenir aussi loin du ballon et aussi tranquilles que possible.
- Le fil de suspension doit être simple, car une rotation trompeuse pourrait tenir à la torsion d’un double fil ; il faut que le ballon soit attaché et se tienne en équilibre dans l’obscurité avant de l’influencer par la lumière. La lampe employée doit être l’unique lumière de la pièce. Toutes ces raisons m’ont empêché d’essayer de reproduire l’expérience dans une salle tellFque celle-ci.
- Le ballon employé doit être aussi rond que possible ; un ballon aplati ne tournerait pas, ou tournerait alternativement de gauche à droite.
- Le sens de la rotation paraît capricieux, quoique fort bien marqué et persistant une fois établi. 11 se peut qu’il dépende du fil de suspension conservant quelque force directrice, mais ce point n’a pas été suffisamment élucidé. D’ailleurs, la plupart des expériences donnent la rotation en sens inverse des aiguilles d une montre. La lumière solaire tombant par une fenêtre sur le ballon peut
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- remplacer la lampe. Une bouillotte d’eau chaude l’approche de la main ou du corps près du ballon suspendu au fil de cocon simple provoquent son mouvement. Entre chaque expérience il faut laisser le ballon revenir à l’équilibre et le fil se détordre. La violence avec laquelle ceci se fait après une rotation prolongée montre que le travail accompli par la force, quelle qu’elle soit, est considérable.
- La ressemblance de la rotation du ballon sous l’influence de la chaleur appliquée à sa circonférence avec la rotation de la terre est certainement frappante, quoiqu’il paraisse bien cherché de comparer le monde à un ballon gonfié d’air. Comme le ballon, la terre reçoit la chaleur d’un côté et la rayonne de l’autre et l’évaporation (quand on emploie la zone mouillée) se combine à l’expansion de l’air dans les deux cas. 11 est vrai que le ballon a son atmosphère à l’intérieur, mais sa surface est susceptible de déformation dans la direction de la chaleur, déformation qui peut être en rapport avec le mouvement.
- L’auteur regrette qu’en raison de la date de la réunion de la Société, avancée de deux mois, à Edimbourg, ses expériences ne soient point terminées ni ses explications aussi complètes et satisfaisantes qu’il les aurait désirées.
- E. R.
- Bec à. gaz allumeur de Bogart.
- Il est en stéatite ou en lave avec pièces métalliques indépendantes supportant les électrodes,
- formant J’excitaleur au travers duquel on fait jaillir l'étincelle d’une machine statique ou d’une bobine d’induction. E. R.
- La thermo-chimie dans ses rapports avec la force électromotrice, par le professeur J.-E. Siebel (')•
- Les relations quantitatives entre les échanges chimiques qui ont lieu dans une pile galvanique et la quantité d’énergie électrique produite par une telle pile sont bien connues. La quantité de chaleur engendrée par seconde dans le circuit total est équivalente à la puissance électrique totale ou aux volt-ampères. On a aussi essayé d’établir des relations entre la force électromotrice et les réactions chimiques de la pile, et d’après Sir William Thomson la chaleur due aux réactions chimiques ayant lieu pendant la dissolution d’une molécule de zinc est proportionnelle à la force électromotrice de l’élément. Ceci est, en effet, exact pour quelques piles constantes à dépolarisant, mais on peut se convaincre facilement que cette loi n’est pas applicable d’une façon générale.
- Prenons, par exemple, divers éléments composés de zinc comme métal électropositif, d’eau acidulée, et d’un autre métal plus électronégatif, tel que fer, cuivre, argent, etc. Dans ces différents cas la force électromotrice est loin d’être la même, quoique la chaleur dégagée dans la pile pendant la dissolution d’une molécule de zinc soit la même pour tous les cas.
- Des considérations analogues m’ont conduit à l'élaboration d’une formule qui peut, je crois, représenter la relation définie entre l’énergie des réactions chimiques et la force électromotrice d’une pile. Actuellement je considérerai seulement son application à des éléments formés de deux métaux et d’acide sulfurique dilué. La force électromotrice de tels éléments est, d’après mes recherches, à peu près proportionnelle à la différence entre les quantités de chaleur produites par une molécule de chacun des métaux, lorsqu’on les soumet, en dehors de la pile, à l’action de l’acide sulfurique dilué.
- Afin d’établir l’exactitude de cette assertion j’ai dressé le tableau ci-dessous. La première colonne de ce tableau donne le nom des différents métaux, la seconde contient la force électromotrice produite par leur combinaison avec l’acide sulfurique. La force électromotrice due au zinc est un nombre choisi d’une façon un peu arbitraire; mais rentrant assez bien dans la série des autres nombres, éta-
- (*) Extrait d’une communication faite par l’auteur au1 Chicago Electric Club, le 27 juin 1890.
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- blis par Hockin et Taylor (x). La troisième colonne montre les quantités relatives de chaleur engendrées par la dissolution d’une molécule des différents métaux dans l’acide sulfurique dilué On remarque que la chaleur engendrée augmente avec la force électromotrice produite par les diverses combinaisons.
- Potassium ... • 3,560 196,000 0,0180
- Sodium . 3,460 187,000 0,0185
- Zinc . 1,580 106,000 0,0149
- Cadmium.... . 1,220 89,500 0,0137
- Étain • l>°5° indéterminé indéterminé
- Plomb . 1,060 73,800 0,0143
- Fer • ,«30 87,200 0,0120
- Cuivre . 0,580 56,000 0,0104
- Argent ,. 0,300 20,400 0,0147
- Or . 0,280 indéterminé indéterminé
- Mercure . 0,260 — —
- Platine ...... ,. 0,150 — —
- Carbone .. 0,276 18,500 0,0148
- Quoique les valeurs de la quatrième colonne, les quotients des valeurs de la deuxième colonne par celles de la troisième, ne soient pas égales, comme elles devraient l’être conformément à notre théorie, elles montrent pourtant qu’il existe une relation quantitative directe entre la force électromotrice et la chaleur de combinaison. De plus, rien n’aurait été plus facile que de les adapter à ma théorie en remplaçant quelques valeurs de la force électromotrice par celles obtenues par d’autres observateurs. 11 faut aussi considérer que d’autres propriétés atomiques peuvent affecter la relation cherchée. En effet, les fluctuations dans la colonne 4 semblent suivre, dans une certaine mesure, les variations du volume atomique des différents métaux.
- Des observations de la force électromotrice et des phénomènes thermochimiques que j’ai pu faire, il résulte que les précédentes relations s’appliquent aussi à des piles composées d’autres substances que celles étudiées, plus haut; en outre, l’application de la loi de Sir William Thomson ne semble être, dans certaines occasions, qu’un cas particulier de la loi générale que nous étudions.
- Comme nous l’avons dit les valeurs de la force électromotrice dans la deuxième colonne sont basées sur les déterminations de Hockin et Taylor. Elles ont été rapportées au zinc non amalgamé.
- Dans le cas du sodium et du potassium la force électromotrice devait subir une correction, parce qu’il a été fait usage d’une solution de sulfate de zinc au lieu d’acide sulfurique dilué. Les observateurs précédents n’ayant pas donné de résultat relatif au charbon, celui-ci fut tiré d’une expérience de Branly (1).
- Les données thermochimiques de la troisième colonne de notre tableau sont extraites de la Thennochimie (1882), p. 481, de A. Naumann.
- Le nombre relatif au charbon, représentant la chaleur produite par la combinaison du carbone avec l’hydrogène, devra être affecté d’un signe opposé à celui du zinc et les autres métaux électropositifs. On remarquera d’ailleurs que les forces électromotrices relatives ne sont nullement modifiées par les signes que l’on attribue aux valeurs thermochimiques.
- Au sujet qui vient d’être traité on peut rattacher une méthode de production du froid par l’électricité. li s’agit d’opérer de telle façon que la chaleur soustraite au milieu que l’on se propose de refroidir devienne une source de puissance, et ne soit pas perdue comme dans les machines réfrigérantes actuelles. On y arrive en décomposant l’eau sous une haute pression par un courant électrique.
- Les gaz ainsi produits, c’est-à-dire l’hydrogène et l’oxygène, séparés ou mélangés, sont employés dans des moteurs spéciaux, pouvant utiliser l'énergie qu’ils possèdent.
- Après avoir ainsi fourni du travail, et leur température s’étant abaissée d’une façon correspondante, les gaz peuvent encore servir au refroidissement. 11 reste alors aux gaz l’énergie due à leur affinité chimique, et qui peut encore être utilisée. Tout ceci est théorique, et dans la pratique il v aurait certainement quelques difficultés à réaliser ce système. Néanmoins, et quoique je n’aie pas encore évalué les pertes éventuelles, je ne vois aucune objection théorique pouvant en diminuer la valeur.
- Je crois utile de dire que ceci n'est pas un essai de réalisation du mouvement perpétuel. 11 s’agit simplement d’un système de transformation de faibles potentiels calorifiques en travail mécanique.
- A. H.
- (!) Journal of Télégraphie Eugiueers, 1870.
- fi) Ann, sc, de l’École normale, II, p. 228, 1873.
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- BIBLIOGRAPHIE
- Leçons sur l’électriciti';, professées à l’Institut électroterhni-que Montefiore, par Eric Gérard, directeur de cet lnst'tut, t. II; 1 vol. gr. in-8‘de 405 pages avec 142 fig. dans le texte. — Paris, Gauthier-Villars. — Liège, Léon de Thier, 1890.
- On se rappellera peut-être que nous avons analysé ici même, au mois d’avril dernier (J), le premier volume de l’important ouvrage dont nous annonçons l’apparition du tome 11.
- Aussi croyons-nous devoir commencer par féliciter l’auteur de ce que, contrairement à ce qui arrive trop souvent, il n’a pas fait patienter démesurément les lecteurs qui attendaient la fin de son travail.
- Le premier volume des Leçons sur l'électricité était consacré aux principales théories des phénomènes électriques et magnétiques et aux divers modes de production de l’électricité.
- Le tome 11 débute donc tout naturellement par l’étude de ia distribution électrique et la description des canalisations. Puis, après avoir traité des électromoteurs, l’auteur aborde les problèmes plus complexes de transmission électrique de l’énergie mécanique et de la traction électrique.
- Les deux derniers chapitres sont consacrés l’un à la question importante de l’éclairage, le dernier aux principes de l’électrométallurgie.
- Telles sont les sept grandes divisions du livre, qui forment autant de chapitres, et dans lesquelles le savant professeur de l’Université de Liège a su, tout en dégageant et en mettant bien en évidence les principes généraux, grouper et enchaîner, de façon à en rendre l’étude moins laborieuse, les nombreux dispositifs pratiques imaginés par le génie fécond des inventeurs et les innombrables détails de construction et de montage, si importants pour qui doit prendre la direction et la surveillance d’une entreprise.
- Sans vouloir entrer dans le détail des divers paragraphes qui composent chaque chapitre, nous allons signaler rapidement quelques-uns des sujets traités qui nous ont paru plus particuliérement dignes de remarque.
- Parmi les divers moyens de localiser un défaut d’isolement sur une ligne, nous avons noté une méthode que l’auteur a fait connaître en 1885, et qui, à l’aide d’un téléphone, décèle très simplement et exactement la position précise du défaut.
- L’étude des moteurs à courant alternatif présente un grand intérêt d’actualité. L’auteur classe
- ces moteurs en moteurs à flux inducteur constant, à flux périodique et à flux tournant, et pour leur auscultation il emploie avec grand avantage la méthode graphique, si ingénieuse, de Blakesley.
- Tout le chapitre IV devrait être cité : bornons nous à signaler un projet de transport de force étudié très en détail ; la description, avec de nombreuses données d’observation, des principales installations de transport existantes; enfin, dans un dernier paragraphe très substantiel, l’examen comparatif des divers modes de transmission de l’énergie.
- Dans l’application des électromoteurs à la traction des cars, les modes de transmission d’arbre à arbre et les dispositifs de prise de courant sont des points fort délicats : l’auteur y insiste comme il convient. 11 a recueilli et il donne des renseignements très précis sur les coefficients de traction relatifs aux tramways ainsi que sur le prix de revient de la traction par moteur électrique.
- Ces données sont très importantes et on sera heuieux de les trouver dans un ouvrage classique.
- Le chapitre consacré à l’éclairage n’occupe pas moins de 134 pages. Aussi rien d’important n’a-t-il été omis. Signalons d’intéressants diagrammes sur les courbes d’égal éclairement observées dans une des salles de l’institut Montefiore; des chiffres empiriques, mais indispensables, l’élaboration des projets, faisant connaître l’éclairement habituel des espaces découverts et des espaces clos; la description de plusieurs usines d’éclairage et des principales stations centrales; enfin une étude très-soignée du coût comparatif des divers modes d’éclairage et d’excellentes règles à suivre pour la préparation des projets.
- Le volume se termine par deux tables de matières, l’une méthodique, l’autre alphabétique, qui facilitent considérablement les recherches.
- Nous croyons superflu de répéter les éloges que nous avons fait du premier volume des Leçons de M. Gérard : les nombreux comptes rendus qui en ont été donnés dans toutes les revues scientifiques ont été unanimes à confirmer nos louanges, à reconnaître la haute compétence de l’auteur et son talent de professeur, en même temps que la bonne exécution matérielle du livre : d’ailleurs le succès de l’ouvrage, a complètement ratifié l’opinion des critiques. — Qu’il nous suffise donc de dire, pour terminer, que le second tome des Leçons est en tous points digne du premier.
- Ed. Francken.
- (!) La Lumière Electrique, t. XXXVI, p. 104.
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- FAITS DIVERS
- M. Gavaret, ancien élève de l’École polytechnique, vient dé mourir, à l’âge de 81 ans. Il était né à Astaffort (Lot-et-Garonne), entra à l’École de Metz, donna sa démission en 1831, et se consacra depuis lors à l’art de guérir.
- Il succéda à Pelhtan dans la chaire de physique physiologique. On lui doit un Traité d’électricité publié en 1857, un Traité de télégraphie électrique, et une étude publiée en 1849 dans les Annales de chimie et de physique, sut les recherches électro-physiologiques de Galvani.
- Son travail, qui est une étude approfondie, se termine par deux paragraphes qu’il n’est point hors de propos de citer, et qui montreront l’esprit tout à fait philosophique dont M. Gavaret était animé.
- « En face de si pressantes analogies, est-il possible d’affirmer qu’entre le fluide nerveux et le fluide électrique il existe une différence non-seulement de modalité mais encore de nature? Qui oserait prétendre que la science a dit son dernier mot sur ce grave sujet?
- « Cinquante ans de travaux ont été impuissants pour vider cette question. Cessons donc de reprocher si amèrement à Galvani de n’avoir pas surmonté une difficulté contre laquelle sont venus se briser tous les efforts de la physiologie et de la physique moderne. Il a découvert l’électricité animale, il nous en a révélé les lois. A ces signes certains, sachons reconnaître et proclamer son génie. »
- Il résulterait d'une statistique fournie par 1 0 Street Railieay Journal, de New-York, que la traction sur les 8653 milles de voies de tramways existant aux États-Unis, se fait comme il suit :
- Par chevaux, sur....................... 5902 milles.
- Par l’électricité, sur................ 1 753 »
- Par câble ou autres procédés, sur.. 997 »
- Total................. 8652 milles.
- La traction électrique serait donc en usage sur plus de 20 0/0 de la longueur kilométrique des tramways de l’Union.
- MM. Crompton et C‘* viennent d’établir un tramway électrique le long de la jetée de Southend. La machine, la chaudière et les dynamos sont établies sous les arches, près de l’entrée de la jetée. La voiture peut recevoir 40 personnes et et se déplace à raison de 16 milles (25 kil.) à l’heure, accomplissant le voyage en 3 minutes 1/2 environ, alors que l’ancien tramway avec chevaux mettait 15 minutes pour faire le même parcours.
- La ligne a été établie avec une grande rapidité et M. le D' Hopkinson, qui a procédé à sa réception, a exprimé sa satisfaction des résultats obtenus.
- On lit dans le Lyon Républicain du 11 septembre co ? rant :
- « La Société lyonnaise de tramways à voie étroite faisait procéder hier soir. aux expériences d’essai d’un tramway électrique sur la ligne de Lyon à Monplaisir-la-PIaine. Ces expériences, disons-le tout d’abord, ont merveilleusement réussi. Le tramway a fait sans difficulté, et en conservant une allure normale de 12 à 14 kilomètres à l’heure, le trajet aller et retour de Lyon au dépôt de Monplaisir.
- « Le système employé est entièrement nouveau. Il diffère essentiellement des modes de traction électrique en usa je jusqu’à ce jour.
- « C’est une simple voiture de la compagnie que l'on a rendue automobile en plaçant sur les essieux des boggies des dynamos actionnées par 56 couples d’accumulateurs, lesquels peuvent donner pendant 8 heures successives une force de 8 à 9 chevaux. Ces accumulateurs sortent de la maison Allioth. Ils sont entièrement cachés sous les banquettes.
- « On se rend compte sans peine du grand avantage présenté par ce système sur celui dont on use à Clermont-Ferrand, où l’électricité est transmise par des fils longeant la voie et supportés par des poteaux, et sur celui dont on se sert à Buda-Pesth, où le fil est caché dans un rail central le long duquel court une pince de fer faisant corps avec la voiture et lui transmettant la force électrique.
- « Le tramway essayé hier soir offre encore cette précieuse particularité d’être éclairé à l’électricité. On peut, ce qui est impossible dans nos tramways ordinaires, lire un journal ou un livre en route. De plus, les mouvements de trépidation sont presque insensibles. Ils deviendront nuis avec quelques petits perfectionnements qui vont -être apportés aux autres voitures d’essai.
- « Au total, il y a là un immense progrès réalisé, et nous ne saurions qu’encourager de tous nos efforts la jeune société qui prend hardiment à tâche de faire profiter notre ville de l’une des plus belles découvertes de ce siècle. »
- On nous apprend de New-York que l’un des condamnés à mort destinés à subir I’électrocutiou vient de recevoir la notification de la date de son foudroiement. Immédiatement l’avocat de Kemmler s’est mis en campagne pour obtenir un bill d’habeas corpus et recommencer en faveur de ce Japonais les longues procédures qui ont retardé pendant plus d’une année l’action de la justice.
- Mais le juge auquel on s’est adressé a refusé l’autorisation de plaider, quoique l’assignation s’appuyât sur les « tortures que Kemmler avait subies ». Le mouvement factice
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- d’indignation qui avait surgi s’est calmé. Il reste évidemment le problème de concilier les devoirs austères de la justice criminelle avec un équitable sentiment Je la décence et de l’humanité.
- MM. Friedel, A. Combes et Ch. Combes ont soumis l'acide tartrique à l’électrolyse. En précipitant la masse sirupeuse qu’ils avaient obtenue par la phénylhydrazine, ils ont pu séparer deux ozazones : l’une, très soluble, fusible à 160’, est la glyoxalozazone; l’autre, moins soluble, fusible à 218°, est I’ozazone de l’acide glyoxalcarbonique. Ils ont pu reproduire cette dernière de synthèse par l'action de la phénylhydrazine sur l’acide dibromopyruvlque.
- Les procédés électriques du tannage rapide qui ont été récemment étudiés dans La Lumière Electrique viennent d’être appliqués à Lisbonne et à New-York.
- Des marchés sont conclus pour créer dans les pays de production des peaux, en particulier dans la République argentine et le Canada, de grandes tanneries où l’on emploiera les nouveaux procédés.
- M. Scheurer-Kestner, dans le Bulletin de la Société industrielle de Mulhouse de juillet dernier, établit le prix de revient de l’oxygène préparé par l’électrolyse de l’eau. D’après ses calculs, le prix seul de la houille nécessaire pour obtenir 1 kilogramme d’oxygène, soit environ 700 litres, serait de 0,36 fr.
- La note de M. Scheurer-Kestner met en évidence l’intérêt que l’industrie chimique porte aux questions d’électrolyse, qui semblent devoir être appelées à un avenir dans les préparations d’un certain nombre de produits chimiques.
- Il est question aux Etats-Unis de remplacer par la traction électrique le halage des bateaux par hommes ou par chevaux sur les rivières et les canaux. On établirait un câble aérien le long du cours d’eau (comme pour les tramways) et le courant passerait de ce câble à un électromoteur installé sur le bateau et donnant le mouvement à un propulseur.
- M. Burchardt, de Manchester, indique un procédé de réduction électrolytique du zinc et de l’étain. L’électrolyte est formé çar un zincate ou un stannate. Pour l’obtenir, on fait fondre de la soude caustique, à laquelle on ajoute ensuite peu à peu le minerai grillé et pulvérulent; on chauffe pendant longtemps en agitant la masse. Pour accélérer la réaction, on ajoute 3 à 4 0/0 de Charbon au minerai avant de l’employer,"
- Dans l'élcctrolyse, les cathodes sont formées par des plaques de zinc ou d’étain, les anodes par des plaques en tôle de fer.
- Éclairage Électrique
- 11 existe actuellement au Japon cinq sociétés pour l’éclairage électrique, pouvant alimenter un ensemble de 33000 lampes, dont le tiers jusqu’à présent est en service.
- Il existe actuellement cinq stations centrales à Vienne :
- 1" L’usine de VImpérial Continental Cas-Association, pour l’éclairage des deux théâtres de la cour;
- 2" L’usine de la Berliner Elcktricitwtswerke, de la maison Siemens et Halske, éclairant le 1" arrondissement;
- 3” et 4" Les usines de la IViener Elehtricitœts Gesellschaft, éclairant les arrondissements V, VI et VII;
- 5" L’usine de VInternational Elehtricitœts Gesellschaft tGanz et C‘l) pour toute la ville.
- Cette dernière n’est pas terminée et sera la plus importante; elle se servira de courants allernatifs et de transformateurs.
- M. Rindauer, de Budapesth, a imaginé une nouvelle lampe électrique portative très propre au service des mines.
- Dans la partie basse du corps de la lampe est une pile voltaïque avec des plaques de zinc et de charbon, puis des pièces de feutre imprégnées d’acide chromique séparées par du papier buvard sulfurique. La partie supérieure de la lampe contient un interrupteur qui sert aussi de commutateur, l’inducteur et la lampe à arc ou à incandescence.
- Le principe sur lequel repose cette lampe est la direction uniforme des courants d’induction, obtenue dans l’inducteur par changement des pôles de la pile ou interruption du courant;
- On vient d’utiliser la chute du Wildbach à sa source pour l’éclairage électrique de Gastein. La iorce motrice est transmise par une turbine de 120 chevaux à trois dynamos alimentant trois circuits distincts, dont la longueur varie de 200 à 800 mètres. L’usine est en état d’alimenter 1000 lampes à incandescence.
- Il n’est pas ordinaire de voir une ville de 16000 habitants qui n’ait point encore de gaz, et qui adopte l’électricité. Aussi devons-nous signaler la démarche que fait en ce momént Santa-Cruz, capitale des Canaries, pour ; provoquer des soumissions relativement à l’établissement d’un système complet.
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- Hâtons-nous d’ajouter, pour qu’on ne se forme point une idée désavantageuse de l’intelligence d’une population habitant une province intégrante de la monarchie espagnole, que la nature du sol de Santa-Cruz se refuse complètement à l’établissement de toute espèce de canalisation souterraine.
- En effet, la ville est construite sur un sol tellement dur que les trous, nécessaires pour placer les poteaux devront entrer en ligne de compte dans la soumission et que l'adjudicataire devra en diminuer le nombre autant qu’il le pourra.
- Les séances du soir à la lumière électrique ont commencé à l’Exposition du Palais de l’Industrie. Un petit chemin de fer électrique propulsé par des accumulateurs fonctionne régulièrement depuis le commencement de septembre. La voiture unique qui fait le service ressemble à celles qui ont fonctionné l’an dernier dans l’Exposition du Champ-de-Mars. Les rails ont été également posés par M. Decauville ; la voie a une largeur de 60 centimètres seulement.
- Malheureusement le trajet est un peu court pour que le public puisseapprécier convenablement le mérite de cette innovation. Le transport des voyageurs entre les Chevaux de Marly et l’intérieur de l'Exposition ne pouvait suffire que lorsque la traction électrique était à l’état de simple curiosité, comme en 1881. Ce sont des services plus réels qu’on lui demande actuellement.
- M. Charles T. Yerke, de Chicago, a fait don à cette ville d’une fontaine lumineuse à placer dans Lincoln-Park. Elle a coûté 250000 francs. Les lampes, dont la lumière est absorbée par l’eau, sont au nombre de huit, du type Brush, et de 4000 bougies chacune. La dynamo est aussi du type Brush. On ne fera jouer les eaux que le soir, et l’on calcule qu’elles jailliront à 25 mètres de hauteur.
- La pile Burdell est une modification de l’élément Leclan-ché au zinc, charbon et sel ammoniac. Elle se construit pour marcher soit comme pile liquide, soit comme pile sèche.
- Le pôle positif est un cylindre de charbon portant des rainures parallèles à l’axe : dans l’une se place un crayon de zinc convenablement isolé, et dans les autres des sachets de bioxyde de manganèse, dont les extrémités supérieures débouchent dans l’air, afin de favoriser la régénération de l’oxyde. L’électrolyte est la solution bien connue de chlorhydrate d’ammoniaque.
- L’élément sec, le bioxyde, entoure complètement le charbon; le pôle négatif est un cylindie creux, de zinc, formant étui et renfermant une pâte au sel ammoniac dans laquelle plonge le charbon.
- plusieurs stations centrales d’éclairage électrique, en empruntant la force motrice à une chute d’eau voisine. La production du courant électrique devient très économique en même temps que l’emploi des courants alternatifs permet de distribuer dans un rayon considérable.
- La dernière usine installée sur ces données par cette société est située sur la Saalach, et fournit la lumière dans plusieurs localités, entre autres Reichenhall et le couvent de Saint-Reno : ce dernier est situé à plus de 5 kilomètres de l’usine.
- Une turbine Jonval de 100 chevaux effectifs, à la vitesse de 35 tours à la minute, actionne par engrenages et courroies une dynamo à courants alternatifs du modèle de la société. L’excitatrice est montée sur le même axe que l’alternateur. Le courant est de 2000 volts et 30 ampères. La canalisation, entièrement aérienne, consiste en deux fils de cuivre de 6 millimètres de section maintenus par des isolateurs à l’huile de MM. Johnson et Philipps, sur des poteaux de 16 mètres de hauteur. La perte de charge dans ces conducteurs est de 5 0/0.
- La distribution chez l’abonné est faite à basse tension par dix transformateurs montés en dérivation et fournissant les uns un courant de 100 volts pour l’alimentation de 900 lampes à incandescence, et les autres un courant de 50 volts pour le service de n8 régulateurs à arc.
- Le 15 septembre dernier, la Bibliothèque nationale a commencé sa saison d’hiver; elle fermera ses portes à 5 heures du soir, comme les années précédentes. Depuis longtemps, on réclame l’installation de la lumière électrique dans cet établissement. Tandis que les principales bibliothèques d’Europe et d’Amérique restent ouvertes un aussi grand nombre d’heures pendant l’hiver que pendant l’été, on n’a encore rien voulu faire à Paris.
- Un commencement d’incendie a éclaté ces jours derniers au théâtre des Variétés de Marseille, par le fait de la cheminée de la machine à vapeur destinée à actionner les dynamos nécessaires à l’éclairage de la salle.
- Sur les rapports du professeur Kittler, la maison Schuckert, de Nuremberg, est chargée de l’installation d’une station centrale d’éclairage électrique à Dusseldorff.
- Les travaux, évalués à 2 millions de marks, correspondront à une capacité de 20000 lampes à incandescence. Une station principale sera montée près de l’usine à gaz et deux autres usines seront placées dans Bleichstrasse et Grünstrasse. La distribution se fera directement par les dynamos et des batteries d’accumulateurs serviront de volant.
- La Compagnie générale éleétrique de Berlin a déjà monté
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- Télégraphie et Téléphonie
- M. de Selves, directeur général des Postes et Télégraphes, a l’intention de réorganiser entièrement le service et l’installation des téléphones.
- Voici en quoi consiste son projet :
- Si les Chambres le permettent, il supprimera cinq bureaux sur les douze qui servent en ce moment d’intermédiaires à Paris et les remplacera par un seul bureau central.
- Ce bureau assurera le service de 6000 abonnés sur 8800; il sera installé sur un terrain vague voisin de l’Hôtel des Postes, et coûtera 800000 francs, non compris les frais de bâtisse Sa construction durera environ trois ans. Il mesurera 80 mètres de long. Voici le fonctionnement de l’appareil qui y sera installé :
- C’est un tableau divisé en deux parties :
- A droite: les numéroteurs avertisseurs. Vous demandez la communication, un numéro sonne. Immédiatement l’employée, avec un instrument, touche à gauche, où se trouvent les 6000 numéros des 6000 abonnés, le numéro de l’abonné demandé. Si l’abonné est déjà en communication, un signe apparaît; si l’abonné est libre, un autre signe apparaît.
- Dans ce cas, on met en communication le numéro avertisseur et le numéro de l’abonné demandé. Et instantanément vous pouvez causer.
- Et, de plus, en divisant le travail, les employées resteront assises.
- Telles sont les réformes qui vont être effectuées dans le service des téléphones et nous permettre d’avoir enfin une communication sans attendre une demi-heure.
- M. de Selves procède d’autre part à l’organisation du service téléphonique dans la banlieue parisienne.
- Des postes sont déjà établis ou vont l’être à Puteaux, Su-resnes, Saint-Denis, Choisy-Ie-Roi, Ivry, Issy, Enghien, Montmorency et Fontenay-sous-Bois.
- Le directeur général négocie avec d’autres localités et il espère conclure et décider d’ici quinze jours des créations à Sèvres, Meudon, Saint-Cloud, Boulogne et Saint-Germain.
- Il y aura donc intérêt à relier tous ces réseaux annexe:', avec un même bureau central. Donc la création du bureau central s’impose encore à ce point de vue.
- Le câble sous-marin qui relie Sousse à Sfax a été rompu et les communications de cette ville ont été arrêtées.
- Le gouvernement portugais a été autorisé par les Chambres à poser et à exploiter un câble entre Lisbonne et Saint-Michael, Terceira et Fayal (îles Açores).
- La Cour des Etats-Unis a rendu ces jours derniers une dé cision importante en matière de téléphonie. Elle a déclaré que la validité des contrats passés à l’aide du transport de la voix à distance doit être déterminée par les mêmes règles que si les parties s’étaient trouvées en présence l’une de l’autre.
- Dans l’espèce, le défendant soutenait que les personnes qui avaient répondu n’étaient pas celles qui seules avaient le droit de signer le marché. La Cour a donné raison au plaignant, parce que le défendant doit faire la preuve de son assertion pour qu’elle soit admise dans une cour de justice.
- La Société du téléphone de New-York et de New-Jersey, vient d’imaginer une modification curieuse des distributeurs automatiques. Pour être mis en communition avec le prochain bureau télégraphique, la personne qui désire envoyer un message doit commencer par placer une pière de 10 centimes dans la fente. Cette formalité indispensable lui permet de mettre en mouvement un signal électrique. L’employé lui demande communication de son message et l'avertit de la somme qu’il doit payer.
- Tout cela est 3facile à comprendre et très pratique, mais ce qui l’est moins, *:’est la fin de l’opération. En effet, VElectri-cal Reviezv prétend que des inventeurs américains ont trouvé le moyen d’avertir la station quand la somme a été glissée dans une fente destinée à la recevoir. En attendant qu’on livre ce procédé à la publicité nous soumettons à la sagacité de nos lecteurs le problème de le deviner.
- L’administration postale de Berlin vient de prendre des dispositions qui permettent à tous les abonnés au téléphone de communiquer la nuit avec les postes de police et les postes de pompiers. Cette communication s’opère à l’aide d’un commutateur qui est appliqué, aux frais de l’abonné, au téléphone qui se trouve au domicile de ce dernier.
- On annonce la création de bureaux téléphoniques municipaux dans les communes de Martigny, Saint-Erme-outre-et-Ramecourt (Aisne), Adissan (Hérault), Cestas (Gironde).
- On vient d’annoncer officiellement au conseil municipal de Hythc (Angleterre) qu’un fil téléphonique passant pai cette ville va être établi entre Londres et Paris.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, 31,
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XII” ANNÉE (TOME XXXVII) SAMEDI 27 SEPTEMBRE 1890
- No 39
- SOMMAIRE. — Sur l’utilisation des forces naturelles; P.-H. Ledeboer. — Sur la convection photo-électrique et sur d’autres phénomènes électriques dans l’air raréfié; A. Righi. — Le système Ferranti et les usines de Deptford; Ch. Haubtmann. — Des procédés indirects dans les sciences physiques; C. Declnrme. — Chronique et revue de la presse industrielle : Le développement et l’installation de l’électricité à Berlin, par Arthur Wilke. — Coupe-circuit double de Binswanger. — Commutateur double pour incandescence. — Pile de la Cro:by Electric C°. — Télégraphe à longue distance Allan et Brown. — Accumulateur Wooward. — Commutateur R.awson et White. — Faits divers. — Table des matières.
- SUR
- L’UTILISATION DES FORCES NATURELLES
- LE RHONE ET LE RHIN
- Les progrès réalisés dans le domaine de l’industrie électrique pendant ces dernières années ont donné un nouvel essor à la captation des sources d'énergie que la nature met à notre disposition'. L’idée de se servir de la force motrice des cours d’eau, des torrents, du vent, etc. est très ancienne, et avant l’invention de la machine à vapeur on se servait de ces moteurs dans beaucoup de contrées. L’utilisation de la force des marées est, paraît-il, aussi déjà très ancienne. Il existe depuis longtemps en Bretagne des moulins dits de marée qui, installés près de petites baies qu’on a fermées à l’aide d’un barrage, ont leur roue mue par la force de l’eau (*)•
- Les applications industrielles de l’électricité font faire un pas décisif à ces utilisations parce qu’elles permettent d’effectuer économiquement le transport de l’énergie. Dans beaucoup de cas il ne s’agit pas- de transporter cette énergie au loin ; il suffit
- (!) Voir un article de M. Leblanc, La Lumière Electrique, t. X, p. 429.
- d’un transport de quelques cents mètres pour rendre possible l’utilisation d’une chute d’eau qu’on ne pourrait pas faire sans cela. Souvent en effet ces chutes sont situées dans des gorges de montagnes où l’on peut bien installer les turbines nécessaires à produire l’énergie, mais où l’on ne pourrait pas établir l’usine destinée à utiliser la force produite. Un transport à une petite distance suffit dans presque tous les cas pour atteindre une vallée où l’on a la place nécessaire à l’établissement de l’industrie projetée.
- Le transporta grande distance permet de réaliser des projets beaucoup plus hardis et de distribuer dans des centres industriels situés loin de l’usine hydraulique l’énergie sous toutes les formes, en même temps que l’éclairage.
- Si l’on considère que la plupart des industries ne demandent pas de très grandes forces et qu’avec une énergie de 20 à 30 chevaux on peut faire marcher des usines assez grandes, on se rendra bien compte des ressources énormes créées par une force de plusieurs milliers de chevaux.
- Un projet de ce genre est actuellement à l’étude pour la ville de Lyon et nous nous empressons d’exposer à nos lecteurs le projet en question. 11 s’est constitué dans cette ville sous le nom de « Syndicat lyonnais des forces motrices du Rhône » une société de négociants, industriels et financiers
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- qui a présenté à la préfecture du Rhône un avant-projet à l’effet d’obtenir la concession d’une prise d’eau dans le Rhône et d’un canal de dérivation navigable à ouvrir sur la rive gauche de cette rivière entre Jonage et Lyon.
- Cette Société a pour but de créer à l’extrémité amont de ce canal une usine hydraulique d’une puissance de 12 000 chevaux environ et de distribuer au moyen de l’électricité cette force motrice dans les ateliers de l’agglomération lyonnaise.
- Dans le mémoire justificatif accompagnant l’avant-projet qui a été mis à l’enquête on dit que de nombreuses tentatives ont déjà été faites pour établir des canaux d’irrigation le long du Rhône en aval de Lyon ; jusqu'à présent elles ont été généralement entravées par l’opposition faite au nom de la navigation.
- 11 en va autrement pour le projet de Jonage dont il est question, car la dérivation proposée, loin de nuire à la navigation, l’améliorerait sensiblement, sur un parcours de 15 kilomètres, en la rendant possible toute l’année, même pendant la période des plus basses eaux.
- Donnons maintenant quelques détails relativement aux conditions d’établissement du canal, des écluses et de l’usine hydraulique.
- La dérivation, qui a une longueur totale de 18600 mètres, se compose de trois parties distinctes :
- Le canal d’amenée, comprenant un ouvrage à la prise; l’écluseàdeux sas, établie au droitde l’usine hydraulique, et le canal de fuite.
- Le canal d’amenée se détache de la rive gauche du Rhône, près la borne kilométrique 27, en face de Jons. 11 comprend un ouvrage de prise d’eau et de garde, établi à 4 ou 5 kilomètres de son origine, composé d’un barrage muni de 22 vannes et d’une écluse à sas pour le passage des bateaux.
- A la suite de cet ouvrage, le bief continue au pied des Balmes Viennoises jusqu’au kilomètre 0/7oo; ensuite il traverse la plaine sur une longueur de 2 kilomètres et rejoint les Balmes au-dessous du moulin de Platacul.
- Sur ce point un réservoir compensateur de 1 500 000 mètres cubes de capacité sera établi.
- Ce réservoir jouera l’office de régulateur pour maintenir constamment l’eau du canal, près de l’usine, à la cote de 179 mètres d’altitude dans les basses eaux et à la cote de 180 mètres dans les hautes eaux.
- La largeur du canal d’amenée et du canal de fuite est 6 ) mètres au plafond, la profondeur à l’étiage de 2,50 m.
- Un chemin de halage de 6 mètres de largeur a été prévu dans toute la longueur du canal, tantôt sur l'une des rives, tantôt sur l’autre, avec un chemin de contre-halage de 3 mètres de largeur sur la rive opposée.
- La chute à l’usine, qui est de 12,20 m. en basses eaux et de 8,50 m. pendant les grandes crues, est franchie au moyen d’une écluse à deux sas de 16 mètres de largeur et de 36 mètres de longueur placée sur la rive droite, en prolongement du bief d’amenée.
- Cette écluse sera construite dans les conditions ordinaires et ne présentera rien de particulier.
- Quant au canal de fuite, il décrit une courbe à partir de l’écluse, pour aller rejoindre le mur d’enceinte jusqu’au point où il se jette dans le Rhône, à la borne kilométrique 10 du fleuve.
- L’usine hydraulique sera établie à Cusset, à proximité des Charpennes, le quartier industriel de Lyon de l’avenir.
- Elle contiendra 26 turbines de 500 chevaux chacune, qui absorberont ensemble 100 mètres cubes à la seconde en basses eaux et 150 mètres cubes pendant les crues, alors qu’elles seront noyées et que la hauteur de chute de 12,20 m. sera réduite à 8,50 m. ; 24 de ces turbines seront affectées au service journalier et 2 constitueront la réserve.
- L’entre-axe des turbines est de 6 mètres ; chacune d’elles a son canal d’amenée et son canal de fuite distinct, de manière à les rendre indépendantes, pour faciliter les réparations.
- Le bâtiment se compose d’un sous-sol et de trois étages.
- Le sors-sol constituant lecanal d’évacuation contient les turbines ; le premier étage est destiné à la visite et au graissage de ces moteurs ; le deuxième étage renferme les arbres de transmission munis de leurs poulies; enfin, le troisième étage comprend les machines dynamo électriques ou les pompes, s’il y a lieu, pour la distribution de la force motrice.
- Pour transmettre à domicile l’énergie obtenue le projet propose avèc raison l’emploi de l’électricité de préférence à l’air comprimé ou à 1 eau sous pression.
- Chaque turbine de 500 chevaux actionnera 2 dynamos génératrices de 230 chevaux chacune, et le courant sera transmis par 6 câbles principaux
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- sur lesquels s’embrancheront des câbles secondaires en nombre suffisant.
- La canalisation sera en câbles isolés et souterraine.
- L’installation dans ces conditions donnerait une force effective à domicile de 7 à 8,000 chevaux.
- Nous n’avons pas besoin d’insister sur les avantages énormes que l’industrie recueillera d’une aussi grande force distribuée à domicile; nous avons vu récemment à propos d’un congrès d’électriciens en Amérique (’) combien les moteurs se sont répandus en ce pays dans la petite industrie, et combien les applications en sont nombreuses et variées. Il n’y a pour ainsi dire pas d’atelier où le moteur électrique ne trouve sa place.
- A Lyon où, comme on le sait, une grande partie de la fabrication des tissus se fait en petit à domicile, cette question a une importance capitale. Nous extrayons les passages suivants d’un journal de Lyon pour montrer comment ce projet est apprécié dans cette ville.
- « L’application à Lyon du nouveau système de distribution par l’électricité permettra à tous les industriels d’avoir chez eux, à toute heure du jour, la force dont ils ont besoin, sans aucune crainte d’accident, par la simple manœuvre d’un commutateur.
- « Le moteur, peu coûteux, s’installera partout, sur l’outil même qu’il doit actionner; déplus, ainsi qu’il est facile de s’en assurer à Oyonnax, la force électrique est d’une régularité si parfaite et d’un emploi si facile qu’un enfant peut la diriger.
- « Cette innovation amènera la transformation du tissage à la main en tissage mécanique, dans les ateliers de la Croix-Rousse. Les tisseurs, au lieu d’aller dans les usines à titre d’ouvriers, pourront alors travailler chez eux, avec leur famille, comme chefs d’atelier. De plus, la force électrique pouvant leur être fournie à 30 centimes par jour et par métier, il y aura pour eux économie dans le prix de revient et accélération du travail, sans fatigue. »
- 11 resterait à examiner à quel prix reviendrait ainsi l’électricité distribuée à domicile ; on sait qu’à l'aide des forces hydrauliques on arrive à des prix d’un extrême bon marché; ainsi dans certaines usines le prix du cheval-vapeur pendant l’année descend jusqu’à 50 francs et même moins avec les roues hydrauliques système Sagebien et à 75 francs
- avec des turbines. 11 ne s’agit évidemment pas ici de distribution à domicile, mais de l’emploi presque surplace de l’énergie.
- D’après les auteurs du projet la dépense d’exécution du canal de dérivation proprement dit et de l’usine de force motrice s’élèverait à 12 millions, celle des moteurs et canalisations électriques pour toute l’agglomération lyonnaise à 5 millions, ce qui fen.it un total de 17 millions pour l’ensemble des travaux. Il paraît que des entrepreneurs sérieux et solvables ont offert de se charger à forfait de leur exécution ; on peut donc accepter comme exacts les chiffres indiqués. Le coût d’établissement du cheval-vapeur reviendrait ainsi à environ 2500 francs et l’on devrait payer comme intérêt annuel quelque chose comme 125 francs; cette somme n’est évidemment pas trop considérable; même fût elle plus forte que cela n’empêcherait pas le projet de présenter des avantages réels, car, une fois établie, l’installation reste et peut servir pour ainsi dire indéfiniment. En augmentant légèrement le taux de l’intérêt on peut après un certain nombre d’années amortir le capital primitif; alors la force à domicile ne coûte-terait que l’entretien du matériel et les frais très minimes de l’exploitation.
- Les avantages qui doivent résulter de l’exécution de ce projet sont d’une évidence et d’une importance incontestables, puisque, sans causer le moindre préjudice aux riverains et tout en facilitant la navigation du Rhône, il met à la disposition de la population lyonnaise une force motrice considérable, qui peut être livrée à domicile par fractions indéfinies, et qu’il contribue à augmenter considérablement la prospérité comrherciale et industrielle de la ville de Lyon.
- Voici maintenant un autre projet d’usine hydraulique que nous empruntons à un journal allemand (1).
- 11 s’agit d’utiliser la force motrice du Rhin à quelques kilomètres de Bâle, entre Beuggen et Rheinfeld.
- La Suisse, déjà si riche en usines hydrauliques, pourrait disposer là d’une force considérable, et la grande société d’ingénieurs et d’industriels qui entreprend la captation du Rhin se propose de l’utiliser pour la production de la lumière électrique, du transport de la force et de l’énergie élec-
- C; La Lumière Electrique, t. XXXVII, p. 609.
- U) Deutsche Bau^eitung.
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- trique nécessaire aux industries électrochimiques, déjà prospères dans ce pays.
- Les plans de l’établissement d’un grand canal destiné à l’alimentation des usines hydrauliques ont été approuvés à la fois par les gouvernements suisse et badois.
- L’entreprise compte faire passer par le canal plus des 2/3 de la masse d’eau du Rhin, comptée sur le débit des plus basses eaux et installer une station de force électrique d’une grande puissance.
- La commission supérieure des travaux publics du gouvernement fédéral a mesuré l’hiver dernier le débit du Rhin près du Lac inférieur de Bâle; par les eaux les plus basses, il serait encore de 300 mètres cubes par seconde, et comme il n’y a pas d’affluents entre Bâle et Rheinfeld, le débit est le même au point où la société doit amorcer le canal, qui conduira ainsi 210 mètres cubes d’eau par seconde sur les turbines ; le gouvernement badois se réserve le droit de prendre 30 mètres cubes pour distribuer la force motrice à quelques industries agricoles ou manufacturières riveraines. Le débit du Rhin se trouverait par la suite réduit à 60 mètres cubes, suffisant encore pour assurer la conservation du poisson et la navigation, qui si borne au flottage des bois.
- Pour utiliser l’eau du Rhin, on profiterait d’un fond de rocher sur lequel on établirait un barrage de238 mètres, en laissant une ouverture de 12 mètres de large et 2 mètres de profondeur. Le canal aura une longueur de 3 kilomètres et une largeur de 50 mètres, avec une pente de 0,60 m. par kilomètre et une profondeur de 2,40 m. par les plus basses eaux. 25 chambres à turbines seraient placées sur le canal, dans lesquelles on installerait des turbines doubles de la force de 1 000 chevaux. Le projet entraîne la démolition du pont de Rheinfeld, qui serait reconstruit.
- Nous terminerons en donnant quelques chiffres relatifs à la force hydraulique employée aux Etats-Unis! Ces chiffres sont puisés, d’après un journal américain, dans le rapport officiel du recensement de 1880.
- On sait que le recensement officiel qu’on refait tous les dix ans englobe, pour ainsi dire, tout ce qui se fait aux Etats-Unis et que la publication n’èn est terminée que quelques années après.
- D’après ce document officiel, la puissance totale des rivières et des cours d’eau disponible aux Etats-Unis serait en moyenne de 200 millions de chevaux-vapeur. En 1880 il existait 55 404 roues et
- turbines hydrauliques développant ensemble une énergie de 1 225 379 chevaux, c’est-à-dire 36 0/0 de l’énergie totale employée dans l’industrie.
- D’après ces chiffres on n’emploierait que les 6 millièmes de la puissance hydraulique totale disponible, mais on remarquera combien est forte la proportion de l’énergie obtenue à l’aide des forces naturelles par rapport à celles dues au charbon.
- P.-H. Ledeboer.
- SUR LA CONVECTION PHOTO-ÉLECTRIQUE
- ET SUR D’AUTRES
- PHÉNOMÈNES ÉLECTRIQUES DANS L’AIR RARÉFIÉ^)
- CHAPITRE III
- Mesures du coefficient de dispersion photo-électrique; ' sa comparaison avec la force èlectromotrice produite par les radiations.
- 13. En observant le tableau 1, donné dans le §8, le tableau VI du § 11 et les tableaux VIII et IX du § 12,'on note une particularité remarquable, qui n’aura point passé inaperçue au lecteur, bien que je n’aie pasencore attiré surelle son attention. Si l’on compareentreeuxdansleur ensembleles nombres des différentes colonnes on reconnaît que la quantité d’électricité dispersée par les radiations croît fortement lorsqu’on raréfie l’air de la pression ordinaire jusqu’à un demi-millimètre environ, et quelle décroît de nouveau lorsque la pression de l’air diminue encore.
- Il y avait de l’intérêt à étudier en particulier cette influence de la pression, et c’est dans ce but que fut monté l’appareil delà figure5 (p. 555), dans lequel Z est un disque de zi ne frotté au papier à l’émeri avant chaque expérience et bien verni près de ses bords, de manière que l’action des ladiations n’ait lieu que dans les parties centrales où la distribution de l’électricité peut être considérée comme uniforme.
- Dans ce même appareil D est une toile métallique parallèle au disque et communiquant avec la terre, près de la surface de laquelle et du côté du disque est tendu un fil mince (semblable aux dix fils de l’appareil employé précédemment) com-
- (.*) La Lumière Electrique des 13 et 20 septembre 1890.
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- inüniquant avec l’électromètre. Si Z est maintenu à un potentiel négatif constant, et si pendant un temps déterminé (io secondes) on fait agir les radiations, on aura une déviation électrométrique qui mesurera proportionnellement la quantité d’électricité dispersée.
- Dans l’exposition des résultats obtenus j'appellerai coefficient de dispersion photo-électrique en un point du conducteur éclairé le rapport de la quantité d’électricité qui, pendant une seconde, part d’un élément de surface placé dans ce point à la quantité d’électricité qui se trouvait sur ce même élément. Dans le cas où la densité électrique sur le conducteur est uniforme, on pourra définir le coefficient de dispersion photo-électrique du conducteur comme le rapport de la quantité d’électricité qui pendant une seconde quitte l’unité de surface à la densité électrique. 11 est clair que le potentiel acquis par l’électromètre avec la disposition que l’on vient de décrire sera généralement proportionnel au coefficient de dispersion photo-électrique, car une durée d’action de io secondes est presque toujours assez faible pour que la charge acquise par le fil qui communique avec l’électromètre ne modifie pas sensiblement l’allure du phénomène. Evidemment le coefficient défini plus haut ne variera pas seulement avec la nature du conducteur, etc., mais aussi avec l’intensité des radiations actives. 11 serait désirable de
- se rapporter à l’unité de cette intensité, mais cela ne peut se faire pour l’instant.
- Avec l’appareil de la figure 5, et en y maintenant, invariable le conducteur Z, j’ai varié la pression de l’air, la distance entre le disque et la toile métallique communiquant avec le sol (et dont le fil isolé mis en relation avec le galvanomètre peut être considéré comme une portion isolée de la partie restante) et enfin le potentiel du disque. Je donnerai dans le tableau suivant les potentiels (négatifs) exprimés en volts acquis par l’électro-mètre après :o secondes d’action des radiations, potentiels qui, comme on vient de voir, sont proportionnels au coefficient de dispersion photo-électrique. Je désigne par d la distance entre le disque et la toile métallique, et par V le potentiel du disque.
- TABLEAU X
- Pression de l'air d = 1,5 mm. d = 10 mm.
- V = — rio,S V= —365 V = — 60,8 V = - 365
- Pr. ordinaire. 0,718 mm. 0,280 — 0,006 — 1 ,oS 3,75 1,50 1,01 2,52 12,02 5,65 ',3 0,51 3,64 ',59 U43 *,54 , 51,62(1) 7,98 1,92
- En parcourant chaque colonne verticale de ces XI
- d = 3 mm. d = 1 2 mm.
- V = —4,2 v. V = — 67 < 11 1 0 00 v = — 329 V - — 4,2 V = — 67 < 11 • 1 CN 00 V = —329
- Près, oïdinaire. 0,692 mm. o,44 o,73 0,26 0,92 0,44 1,24 o,5' 0,90 0,58 0,15 2,63 0,19 14,44
- 0,469 — 0,24 o,47 0,84 1,08 0,29 1,70 6,49
- 0,007 0,07 0,13 0,28 0,41 0,19 0,45 0,73 0,92
- tableaux on y trouve la confirmation de l'existence d’un maximum pour le coefficient de dispersion photo-électrique à une pression particulière.
- Cette pression, dans d’autres expériences que je ne rapporte pas, a varié entre 0,4 et 0,8 millimétré (a).
- 0) Ce potentiel, de même que quelques autres dans ces deux tableaux; sont peut-être trop élevés pour que l’on puisse admettre que la convection photo-électrique n’est pas modi-
- On peut dire que le coefficient de dispersion photo-électrique devient maximum à une pression qui coïncide sensiblement avec celle pour laquelle le ga%
- fiée par la charge acquise par le fil isolé ; mais, si l’on réfléchit bien, on reconnaît que l’influence de cette cause d’erreur tend à diminuer et non pas à exagérer les différences que l’on veut mettre en évidence. En tout cas il aurait suffi de réduire à moins de dix secondes la durée d’action des radiations, pour lever tout doute; en opérant ainsi on obtient des résultats concordant avec ceux qui sont exposés dans le texte.
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- présente le minimum de résistance à une décharge électrique.
- Les variations du coefficient avec la pression sont toujours très grandes ; mais de l’examen attentif des tableaux X et XI on déduit que les variations du coefficient de dispersion photo-électrique avec la pression sont d’autant plus fortes que le potentiel du disque est plus élevé; et, en outre, qu'elles sont relativement plus fortes pour des distances de 10 ou 12 centimètres entre le disque et la toile que pour des distances plus petites.
- 14. Si l’on compare entre eux les nombres de colonnes différentes des deux tableaux précédents, correspondant à une même pression de l’air et à un égal potentiel du disque, maisà deux distances différentes entre celui-ci et la toile métallique, on trouve un résultat singulier et inattendu (*)• Par exemple, lorsque le disque était maintenu au potentiel de 365 volts et était à 1,5 millimètre de la toile métallique et l’air à la pression de 0,718 millimètres, la déviation obtenue en lo secondes a été 12,02 volts.
- Ayant conservé la même pression de l’air et le même potentiel du disque, celui-ci a été éloigné de la toile jusqu’à 10 millimètres. La déviation avec cette distance plus grande n’a pas été plus petite comme on pouvait s’y attendre, mais notablement plus forte et précisément de 5 1,62 volts. Une augmentation analogue de la déviation élec-trorriétrique a lieu dans tous les autres cas où l’air est raiéfié, lorsque l’on augmente jusqu’à une certaine limite (2) la distance entre le disque et la toile.
- On peut donc dire que le coefficient de dispersion photo-électrique dans l’air raréfié croît, à égalité des autres conditions et dans certaines limites, lorsqu’on augmente la distance entre le conducteur éclairé et celui où se dépose l'électricité dispersée.
- A la pression ordinaire cette allure anormale de
- (i) La comparaison doit se faire entre les nombres d’un même tableau, c’est-à-dire d’une même série d’expériences. Les nombres que l’on trouve dans des séries différences ne sont pas en général comparables entre eux, à cause des variations dans les conditions de la surface du disque ou d’autres causesvinconnues.
- (*) Dans les expériences rapportées cette limite n’apparaît pas ; mais par d’autres expériences, qu’il est inutite de rapporter, j’ai reconnu qu’en augmentant ultérieurement de quelques millimètres la distance entre les deux métaux la déviation électrométrique décroît de nouveau.
- la dispersion ne se vérifie pas, comme on le voit aussi dans les tableaux X et XL On y voit encore que l’augmentation de la dispersion photo-électrique avec la distance est plus marquée à certaines pressions et avec certains potentiels du disque, et l’on peut dire que Vaugmentation du coefficient de dispersion photo-électrique qui a Heu lorsqu’on augmente la distance entre les deux conducteurs est plus marquée avec les plus hautes valeurs de potentiel du condticteur éclairé; et l’on peut ajouter que ladite augmentation est la plus marquée aux pressions voisines de celle pour laquelle le gi^ présente la moindre résistanve aux décharges ordinaires.
- Naturellement ces résultats n’ont pas été déduits seulement des mesures rapportées dans les tableaux X et XI, mais aussi de beaucoup d’autres expériences. Dans quelques-unes, au lieu de présenter au disque une toile métallique dont une portion seulement (le fil tendu prés de sa surface) communiquait avec l’électromètre, on a employé une toile circulaire isolée et communiquant avec l'instrument de mesure.
- Le résultat du § précédent s’explique naturellement. dans l’hypothèse admise, mais on n’en peut pas dire autant des résultats exposés dans le présent §. En effet, lorsqu’on diminue la pression du gaz, on favorise d’abord le transport d’électricité en raison de l’augmentation de la longueur du chemin libre moyen des molécules; mais si la raréfaction augmente toujours, le nombre de molécules qui pendant un temps donné vont choquer le conducteur diminue de plus en plus, et la convection s’affaiblit. On comprend ainsi comment le coefficient de dispersion photoélectrique présente à certaine pression de l’air un maximum inférieur à celui de la pression ordinaire. Au contraire, le principal résultat établi dans le présent §, c’est-à-dire qu’en augmentant dans certaines limites la distance entre les deux conducteurs on favorise la convection, ne me semble pas facile à expliquer, au moins pour à présent. Mais je puis faire observer tout de suite que j’ai obtenu un résultat semblable même sans employer les radiations; les expériences relatives seront décrites, avec d’autres, dans le chapitre suivant.
- L’existence de ce fait anormal dans la dispersion ordinaire une fois reconnu, il devient naturel qu’il subsiste aussi dans le cas de la dispersion photo-électrique, car on peut déduire de l’ensemble dés expériences rapportées que la dispersion photo-
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- lectrique semble ne différer de la dispersion ordinaire qu’en ce qu’elle peut s’effectuer même avec des potentiels très faibles.
- 15. II est utile à présent de rappeler, pour plus de clarté de ce qui va suivre, les résultats obtenus dans des recherches précédentes relatives à la mesure de la force électromotrice produite par les radiations.
- Si, avec l’appareil employé en dernier lieu, on met le zinc non plus en communication avec le pôle négatif d’une pile, mais simplement avec l’électromètre, pendant que la toile métallique communique avec le sol, puis qu'on fasse tomber sur ce système les radiations, on observe que le disque se charge peu à peu d’électricité positive. J’ai démontré que l’accroissement du potentiel du disque s’arrête lorsque la densité électrique est arrivée à une valeur déterminée, différente pour les divers métaux.
- La densité maxima sur le corps éclairé est donc caractéristique pour chaque métal (à parité de température, nature du gaz ambiant, intensité de radiation etc.); et comme l.i force électrostatique de la surface du conducteur est proportionnelle à la densité, et que c’est elle qui vraisemblablement s’oppose à l’éloignement de nouvelles particules chargées négativement, j’ai jugé raisonnable de prendre cette force électrostatique pour mesure de la force électromotrice des radiations.
- Dans le cas d’une lame éclairée parallèle à une toile métallique communiquant avec la terre et formée de même métal que la lame, le potentiel positif maximum produit par les radiations devra croître sensiblement en proportion de la distance entre la lame et la toile. Si, au contraire, la toile est formée par un métal différent, le potentiel final indiqué par l’électromètre communiquant avec la lame sera la somme algébrique de celui qu’on aurait si la toile était de même nature que la lame, et de la différence de potentiel de contact entre les deux métaux (*).
- En expérimentant dans l'air de plus en plus raréfié j’ai obtenu des potentiels de plus en plus élevés; mais ces potentiels, au lieu de croître pour chaque pression quand on augmentait la distance entre le disque et la tuile, diminuaient depuis une
- (*) Voir le III' Mémoire sur les phénomènes électriques des radiations, § 17.
- distance très faible jusqu’à une distance d’autant plus grande (qui arriva jusqu’à 9 ou 10 millimètres) que la pression de l’air était plus faible. J’en ai conclu que la force électromotrice des radiations augmente avec le degré de raréfaction, et quelle dépend aussi de la distance entre les deux métaux, diminuant lorsque celle-ci croît entre certaines limites.
- Arrêtons-nous d’abord au premier de ces résultats et comparons-le avec l’autre, exposé au § 13, c’est-à-dire au fait que la dispersion photo-électrique n’augmente pas toujours avec la raréfaction, mais présente un maximum à certaine pres-sion. Il est clair que si réellement ces deux résultats subsistent ensemble il devient difficile de considérer les deux phénomènes produits par les radiations, c’est-à-dire la dispersion des charges négatives et le développement d’électricité positive, comme des effets d une cause unique.
- On arrive à la même conclusion en comparant le fait qu’à de petites pressions de l’air la force électromotrice des radiations diminue lorsque la distance entre le disque et la toile croît avec le fait établi dans le § 14 de l’augmentation de la dispersion photo-électrique avec la dite distance.
- Vu l’importance que peut avoir cette conclusion par rapport à la théorie des phénomènes photo-électriques, j’ai jugé nécessaire de l’établir de la manière la plus certaine, et dans ce but j’ai voulu répéter les mesures relatives à la force électromotrice produite par les radiationsavec l’appareil même employé dans la recherche actuelle, et en employant en outre la même lampe électrique, au lieu de la lampe à zinc dont j’avais fait usage autrefois.
- Sans rapporter de valeurs numériques je dirai que les faits observés autrefois ont été confirmés pleinement. Avec le nouvel appareil on observa en effet une augmentation dans le sens positif de la déviation électrométrique produite par les radiations, lorsque la raréfaction augmentait jusqu a la limite la plus éloignée compatible avec mes appareils ; on observa aussi, pour une raréfaction donnée et en laisant croître jusqu’à une certaine valeur la distance entre les deux métaux, une diminution de la déviation.
- Il est donc bien établi que si la pression de l’air diminue depuis environ un demi -millimètre, la force èlectromotrice produite par les radiations augmente encore {du moins jusqu’à la plus forte raréfaction à laquelle je suis arrivé), pendant que la dispersion
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- photo-électrique diminue d’intensité-, et q ue lorsqu'on augmente dans certaines limites la distance entre les deux conducteurs, la force èlectromotrice diminue pendant que la dispersion photo-électrique augmente.
- 16. J’exposerai ici en passant l'observation d’un fait nouveau qui se rattache à ceux dont il s’agit. En répétant avec l’appareil de la figure 5 (p. 555) les mesures de la force èlectromotrice produite par les radiations j’ai obtenu un résultat singulier, qui mérite peut-être d’être étudié dans l’avenir d’une manière plus étendue.
- Le disque Z de la figure 5 communiquait avec l’électromètre, et la toile D, en laiton verni, parallèle à L et à 2 millimètres environ de distance, communiquait avec la terre. Ayant fait agir les radiations jusqu’à ce que la déviation cessât de croître, l’expérience fut répétée après avoir approché latéralement de l’appareil un fort électroaimant. Voici les résultats obtenus.
- Avec l’air à la pression ordinaire la déviation fut la même dans les deux cas. Cette déviation était négative. Ayant diminué peu à peu la pression jusqu’à 4 millièmes de millimètre, la déviation obtenue sans l’électro-aimant devint peu à peu plus petite, puis elle devint nulle et enfin positive avec des valeurs croissantes.
- Ces effets sont ceux qu’on a toujours observés et s’expliquent comme il suit. La force électromotrice produite par les radiations augmente de plus en plus et la déviation positive qu’à elle seule elle tend à produire surpasse peu à peu la déviation négative due à la charge initiale de contact entre le disque et la toile.
- Répétant chaaue mesure dans le champ magnétique créé par l’électro-aimant, la déviation resta négative même avec des raréfactions de l’air pour lesquelles elle était positive dans l’autre cas ; quelque fois .cette déviation négative resta à peu près la même qu’à la pression ordinaire. Donc, dans un champ magnétique la force èlectromotrice produite par les radiations croît beaucoup moins qu’à l’ordinaire lorsqu’ont[augmente la raréfaction de l’air ambiant; elle reste même presque constante entre certaines limites si l'on emploie une très grande intensité magnétique.
- On dirait donc que les particules qui transportent l’électricité négative du disque à la toile métallique trouvent un certain obstacle à se mouvoir dans un champ magnétique. Quoi qu’il en soit j’ajouterai que dans les expériences sur la dispersion ordinaire,
- qui seront décrites dans le chapitre suivant, on trouvera un autre exemple d’influence du magnétisme sur la convection électrique.
- CHAPITRE IV
- Phénomènes électriques dans l’air raréfié produits sans les radiations.
- 17. Le résultat curieux énoncé dans le § 14 me conduisit à chercher si quelque phénomène analogue se produisait en dehors de l’action des radiations. A cet effet, laissant en place les communications, c’est-à-dire tenant le disque Z de la figure 5 à un potentiel négatif au moyen de la pile, et maintenant la toile D en communication avec le sol, et le fil tendu près de la surface en relation avec l’électromètre, j’observais la déviation qu’on obtenait sans faire agir les radiations dans un temps donné, mesuré à partir de l’instant où la communication de l’électromètre avec le sol était supprimée.
- Naturellement à parité de circonstances les déviations ainsi obtenues étaient beaucoup plus petites que celles qu’on avait en faisant agir les radiations. Pour les mesurer le mieux possible, bien que l’aiguille de l’électromètre ne soit pas à chaque moment dans là position où elle s’arrêterait si le potentiel à mesurer restait constant, j’ai adopté, faute de mieux, la méthode de la lecture des trois déviations extrêmes, comme il est dit à la fin du chapitre IL
- Pour avoir des déviations de grandeur convenable on fit durer chaque expérience 30 secondes au lieu de 10, et on chargea souvent le disque de zinc avec un plus grand nombre de couples.
- Lorsqu’on augmente ce nombre, la déviation électrométrique augmente aussi, mais d’une manière beaucoup plus rapide, et il arrive un moment où il suffit d’ajouter un ou deux couples à la pile qui charge le disque pour passer d'une déviation de quelques centimètres de l’échelle à une si forte que l’image de l’échelle disparaît du champ de la lunette.
- Avec ces potentiels élevés on observe aussi une allure spéciale du phénomène, car on voit souvent la déviation rester petite pendant quelques secondes puis augmenter tout à coup, comme si une étincelle éclatait entre le disque et le fil communiquant avec l’électromètre. 11 paraît donc
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- possible qu'avec un potentiel assez élevé on obtienne un changement dans le phénomène et que de la dispersion lente on passe à la vraie décharge. Ce changement, qui est brusque dans l’air à la pression ordinaire, serait donc graduel dans l’air raréfié.
- C’est en chargeant le disque à des potentiels à peine inférieurs à celui pour lequel a lieu la modification décrite dans le procédé de la propagation de l’électricité, que j’ai obtenu des résultats correspondant au phénomène photo-électrique du § 14. Après cela, ayant placé toute la toile D en communication avec l’électromètre, ou l’ayant remplacée par un disque, les résultats restèrent sensiblement les mêmes. J’ai employé enfin l’appareil de la figure 6, qui est plus commode, car on peut le séparer de la pompe après avoir raréfié l’air, et aussi parce que la distance entre les deux conducteurs L et I peut être changée à volonté sans recourir à un éclectro-aimânt, comme il le faut dans l’appareil de la figure 5.
- Pour donner idée de l’allure des phénomènes je donnerai quelques-unes des mesures effectuées avec l’appareil (fig. 6), c’est-à-dire que je rapporterai les potentiels négatifs indiqués par l’électromètre communiquant avec le conducteur I après 30 secondes, avec des distances diverses entre les deux conducteurs. L’électrode 1 était une petite boule, L une pointe émoussée maintenue au potentiel de 368 volts.
- TABLEAU XII. — P = 0,368 mm.
- Distance entre les deux électrodes Déviation à l’électromètre en volts
- A 15
- 1 millimètre. 0,9 OO'
- 2 — 1,2 00
- 5 — '4 85
- 10 — 52 63
- 20 — 63 23
- 30 — 81 17
- Laissons de côté pour le moment les nombres de la colonne B, dont nous nous occuperons dans le § suivant.
- On voit que le transporl de l’électricité de la pointe émoussée à la boule croît énormément lorsqu’on augmente la distance entre les deux
- électrodes jusqu’à 2 centimètres environ, puisque ce transport diminue de nouveau. Dans d’autres expériences où l’on a augmenté un peu le potentiel de L, on a obtenu une déviation de quelques volts pour certaine distance des deux conducteurs ; il suffisait alors d’augmenter quelque peu cette distance pour voir disparaître de suite l’image de l’échelle.
- Avec deux disques minces de 18 millimètres de diamètre placés en 1 et L, on obtient des résultats analogues ; mais avec deux boules on a des effets incertains.
- Si l’on emploie des potentiels de plus en plus faibles le phénomène anormal devient moins marqué et bientôt on ne l’observe plus. Enfin si l’on raréfie l’air beaucoup plus, l’allure des déviations reste le même, mais celles-ci deviennent plus petites et le phénomène est moins marqué. Les pressions voisines d’un demi-millimètre semblent les plus favorables.
- Le phénomène photo-électrique décrit dans le § 14 a donc son analogue dans le transport électrique qui s’accomplit en l’absence de radiations.
- 18. Si l’appareil est placé dans un champ magnétique on reconnaît que le magnétisme influe énormément sur la convection électrique qui a lieu du conducteur chargé au conducteur qui recueille une partie de la charge transportée. Du peu d’expériences que j’ai pu faire il paraît résulter que dans un champ magnétique très intense le phénomène anormal ne se produit pas, et que par conséquent les déviations obtenues à l’électromètre communiquant avec 1 dans des temps égaux décroissent régulièrement lorsque la distance entre les deux métaux augmente.
- Les nombres de la colonne B du tableau XII ont été obtenus pendant qu’une bobine (une des deux qui forment l’électro-aimant de Ruhmkorff) parcourue par un courant de 8 ampères, était placée avec un de ses pôles près de l’appareil de la figure 6, dans une direction telle que les lignes de force magnétique étaient à peu près perpendiculaires à l’axe des deux électrodes. Le signe 00 indique une déviation trop forte pour pouvoir être mesurée, même en réduisant la sensibilité de l’électromètre (en portant à 20 seulement les couples de charge de l’aiguille).
- Par exemple, ayant placé les électrodes à 2 millimètres de distance, on eut après30 secondes une
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- déviation de 1,2 volts. Ayant fermé le circuit de l’électro-aimant, et répété la mesure, l’échelle disparut aussitôt du champ de la lunette bien que la sensibilité de l’électromètre fût petite.
- Ici encore si l’on augmente un peu le potentiel du conducteur L, on a pour toute distance des déviations trop grandes pour être mesurées ; si au contraire on emploie des potentiels de plus en plus petits, l’effet du magnétisme diminue aussi et finit par disparaître.
- En plaçant l’électro-aimant de manière que les lignes de force magnétiques soient dirigées suivant l’axe des électrodes, on a un effet semblable, mais qui dans mon cas était très faible, car la forme de l’appareil est telle que je ne pouvais assez approcher cette fois l’électro-aimant. En tout cas je n’ai aucune indication sûre sur une influence de la direction du champ magnétique,
- Enfin on a un effet sensible même avec des champs magnétiques faibles, soit en plaçant le pôle de l’électro-aimant à 30 ou 40 centimètres de l’appareil, soit en employant au lieu de l’électro-aimant.un simple aimant en fer à cheval.
- Ce qui a été dit dans ce chapitre doit être considéré comme une simple notice préliminaire sur des phénomènes que j’étudierai peut-être dans l’avenir d’une manière plus complète. Mais cette notice devait trouver place ici, en vue des relations que ces phénomènes présentent avec les phénomènes photo-électriques, à la description desquels ce mémoire était principalement consacré.
- A. Righi.
- LE SYSTÈME FERRANTI
- ET LES USINES DE DEPTFORD (•)
- LES DYNAMOS
- Les deux dynamos de 200000 lampes chacune (fig. 1 et 2) que l’on est en train d’édifier en ce moment n’offrent rien de particulier en elles-mêmes, si ce n’est leurs grandes dimensions: l’armature de ces machines aura un diamètre moyen de 45 pieds (14,76 mèt.) avec une vitesse de rota-
- (') La Lumière Electrique du 30 août, des 6, 13 et 20 septembre 1890.
- tion de 60 tours par minute, qui correspondra à une vitesse tangentielle de 43 mètres par seconde ou 155 kilomètres à l’heure.
- Malgré la légèreté de cette armature et les bonnes conditions de résistance dans lesquelles travaillent les matériaux, nous ne pouvons nous empêcher d'observer que M. Ferranti a été sur ce point des plus hardis. Ordinairement, dans les machines à anneau ou à tambour, on ne franchit guère la limite pratique de 20 mètres à la circonférence par seconde; nous convenons du reste que cette vitesse est un peu faible, et que l’on peut encore sans danger atteindre 25 et même 28 mètres ; mais alors dès que l’on dépasse ce chiffre on tombe dans l’inconnu, et si, comme M. Ferranti, on pousse jusqu’à 43 mètres, il ne faudra pas être surpris de voir à un moment donné l’induit de la machine voler en éclats.
- Les bobines induites formant l’armature sont construites de la même façon que celles des petites machines; elles sont au nombre de 48, dont 24 en tension et 2 en quantité.
- Le montage sur la couronne des supports à fourche dans lesquels ces bobines sont emmanchées est aussi le même ; il n’y a donc que la couronne elle-même qui, par ses grandes dimensions. présente quelque intérêt pour nous.
- On a divisé la jante en 12 parties assemblées par de forts boulons. Les bras reliant la jante au moyeu sont aussi indépendants, c’est-à-dire qu’ils sont coulés en fonte chacun d’une seule pièce, clavetésdans le moyeu, qui est creux, et boulonnés sur des pattes venues de fonte sur la jante. Une autre disposition que montrent les figures 3 et 4 a pour objectif des rayons en fer forgé dont les extrémités se prennent dans des chapes fixées à la jante et au moyeu, rr àis nous croyons que M. Ferranti a renoncé à ce système de construction.
- Nous avons encore dans cette machine le même genre de collecteur et le même système inducteur que pour les dynamos de 25000 lampes. Une particularité est cependaut à signaler dans la construction des couronnes des inducteurs : on a négligé de les assembler par des boulons, comptant uniquement sur la foice attractive des pôles qu’elles portent pour les maintenir accolées. Comme ces dynamos doivent être commandées directement par les moteurs, une moitié de la machine est enfoncée dans une fosse garnie de maçonnerie et dont l’accès est assez facile. Les
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- Fig. i et
- Ferranti. Dynamos de 200 000 lampes.
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- paliers de l’arbre sont du même système et ont un graissage identique à ceux des dynamos de 23 000 lampes.
- L'excitation des bobines inductrices s’effectuera
- Fig. 3. — Oétail de la jante de l’induit.
- au moyen d’une dynamo Allen et Kapp de 350 chevaux, avec une tension de 100 volts.
- Tel est à peu près tout ce qu’il y a d’intéressant dans ces dynamos de 10000 chevaux devant fournir le courant en régime normal à un potentiel de 10 000 volts.
- La première de ces machines ne sera pas terminée avant six mois au moins, mais l’emplacement qui doit la recevoir est déjà achevé. La partie électrique de ces dynamos se construit dans les ateliers personnels de M. Ferranti et les pièces de mécanique sont travaillées à Deptford même, dans la station de The London Electric Supply Corpora-
- Fig. 4. — Detail de la jante de l’induit.
- tion, qui a fait monter à cet effet un gros outillage des plus complets.
- Nous allons nous occuper maintenant d’une dynamo de dimensions très petites; celle-ci donne un courant de faible potentiel (8 ou 10 volts), mais avant qu’il passe dans la ligne la tension de ce courant est augmentée au moyen d’un trans-
- formateur dont le circuit primaire est du gros fil et le secondaire du fil fin.
- Cette machine est construite seulement par la maison de Ferranti-Patin, qui a reconnu la difficulté d’établir de pelites machines marchant à haute tension.
- Dans cette dynamo, dont nous donnons une coupe longitudinale et une vue de l’armature dans les figures 3, 6 et 7, l’induit est fixe et les inducteurs sont mobiles.
- L’armature, qui se rapproche beaucoup par sa forme et qui est la même dans son principe que le premier induit Ferranti-Thomson, est fixée au bâti dans une rainure où l’on a coulé du soufre.
- Fig. 5. — Vue de l’in luit de la dynamo Patin.
- Comme détails de construction cette machine n’offrant rien de particulier, nous terminerons ici cette étude des dynamos de M. Ferranti pour procéder à un rapide examen des projets de moteurs à courants alternatifs.
- Nous croyons que M. Ferranti garde comme disposition générale des inducteurs la même forme que pour les dynamos. Les bobines de l’induit sont seules modifiées.
- Pour beaucoup de raisons, on a banni le fer du disque des dynamos de ce système : d’abord à cause de réchauffement et des pertes de travail produites par l’hystérésis, ensuite en raison de l’ignorance dans laquelle on est encore aujourd’hui de la courbe représentative du courant alternatif lorsque les bobines induites ont des noyaux de fer doux.
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- L’admirable étude de M. Joubert sur la machine Siemens nous apprend bien que l’on peut sensiblement assimiler à une sinusoïde le courant produit par ces machines dans le cas où elles sont
- exemptes de fer ; la courbe qu’il a déterminée se rapproche suffisamment des variations du sinus d’un angle pour que l'on puisse écrire pratiquement, c’est-à-dire sans erreur appréciable, le
- Fig. 6 et 7. — Coupe; vue extérieure et disposition des inducteurs.
- débit et le régime de la machine suivant la formule de Fourier. Mais dès que l’on introduit du fer dans les bobines induites, la courbe représentant le courant cesse d’être continue par suite de la self-induction des noyaux et prend en certains points des valeurs telles que pour de hautes tensions il serait téméraire d’entrer dans cette voie,
- Fig. 8 et 9. — Bobines des électromoteurs.
- par ce moyen une moins grande résistance au circuit magnétique et économisant aussi dans la construction une certaine quantité de cuivre sur l’i :iduit.
- Mais nous devons dire que l’économie que l’on réalise ainsi dans la construction et dans l’excit.i-
- Fig. !0. — Electromoteur normal.
- de laquelle d’ailleurs on ne connaît que très peu de chose.
- On a beaucoup reproché aux machines Ferranti d’avoir un entrefer énorme et d’absorber par ce fait un grand travail pour leur excitation. Certains alterneurs, les Zipernowsky par exemple, ont leurs induits enroulés autour de noyaux de fer donnant
- tion est balancée en grande partie par l’hystérésis des noyaux et que de plus il est impossible de se faire une idée exacte de la forme du courant dans ces machines, par suite des perturbations causées par la self-induction du fer.
- M. Ferranti n’a pas voulu s’aventurer dans cette voie tant que l’influence du fer ne serait pas net-
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- tement définie, et nous croyons qu’il a eu raison. Tout compte fait, les machines alternatives sans fer ont un rendement au moins égal à celles qui en contiennent; voilà, il nous semble, un excellent argument en sa faveur; pour les moteurs, la pratique constate qu’il n’y a pas grand inconvénient à l’employer, de sorte que les armatures de ses électromoteurs sont de même forme que celles des dynamos, mais le noyau, au lieu d’être constitué au moyen de lames de cuivre soudées en éventail, est fait en fer. On intercale aussi dans les
- Fig. il. — Petit c'iectromoteur.
- parties des bobines passant devant les inducteurs des lames de fer entre le ruban.
- Les figures 8 et 9 montrent par les gros traits la disposition du fer dans ces bobines.
- Pour rendre facile la mise en route de ses moteurs M. Ferranti emploie une disposition particulière, qui consiste à accoupler à l’induit de j'électromoteur principal une réceptrice secondaire ou de mise en train qui ne sert qu’à donner au moteur principal la vitesse nécessaire pour synchroniser ses phases avec celles de la génératrice. <16116 vitesse une fois atteinte, la machine secondaire est séparée du moteur principal et le circuit entier est fermé sur celui-ci.
- Dans la figure 10 le moteur principal est indiqué par une armatuie Ferranti, tournent entre
- deux couronnes d’électros inducteurs qui peuvent être excités, soit par des accumulateurs, soit par une petite dynamo spéciale. Le commutateur est représenté en g b et communique au moyen d’une
- Fig. 12. — Transformateur Ferranti.
- clé avec le collecteur a b de la machine secondaire J. Cette dernière est le plus généralement une machine Siemens dont les noyaux de l’armature et de l’inducteur sont lamellaires afin d’éviter un trop grand échauffement. Les inducteurs de cette machine peuvent être excités par la même source que ceux du moteur principal et le courant alternatif principal est d’abord envoyé dans l’armature de cette machine afin d’imprimer à l’induit Ferranti une vitesse un peu supérieure à celle de sen régime. A cet instant on dérive le courant de la machine J dans le disque du moteur principai, qui se ralentit pour atteindre, puis conserver sa vitesse normale.
- Pour de petits moteurs on peut employer la disposition de mise en train représentée par la figure 11. L’armature O tourne en roulant sur la couronne de galets P et les inducteurs tournent
- ;D
- Fig. 1,3. — Coupe d’un câble à deux conducteurs.
- aussi autour de l’arbte R. qu’ils peuvent entraîner. Pour mettre en mute, on imprime à l'armature à l’aide de la main une vitesse légèrement supérieure à la phase, et on fait passer le courant dans l’armature, qui prend bientôt son régime. Au moyen d’un frein on l’arrête graduellement, et
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- sous l'influence du-courant les inducteurs commencent à tourner, de sorte que lorsque l’induit est complètement arrêté ceux-ci tournent seuls à la vitesse normale, entraînant la poulie de commande calée sur l’arbre R.
- Ce dispositif est très ingénieux et M. de Fer-ranti compte l’employer pour les moteurs destinés à commander les dynamos à courants continus affectés au chargement des accumulateurs.
- Nous croyons avoir signalé tous les points saillants des dynamos et des électromoteurs du système Ferranti; nous allons nous occuper maintenant des transformateurs.
- LES TRANSFORMATEURS
- Le principe dutransformàteurFerrantiestcomme pour tous les transformateurs celui de la bobine
- !x
- jY O
- Fig. 14 et 15, — Details des deux
- Le circuit secondaire D est constitué au moyen d’une lame de cuivre continue dont les spires sont séparées les unes des autres à l’aide de bandes de carton ou de plaques d’ébonite. Le circuit primaire ou de fil fin F doit s’enrouler directement sur le secondaire et n’en est isolé que par une couche de papier paraffiné. L’ensemble de l’appareil est fixé dans un support en fonte sur lequel sont placées les bornes d’où part et où arrive le courant.
- Quelle que soit la puissance de ces appareils, leur forme et leur construction restent les mêmes et semblent toujours donner jusqu a présent de très bons résultats.
- LES CABLES
- L’emploi des hautes tensions crée des dangers pour la vie des personnes, si les conducteurs et en général tous les organes où passent le courant ne sont pas isolés d’une façon absolue.
- Nous avons dit précédemment que dans les
- de Ruhmkorff : un circuit primaire sur lequel est enroulé un circuit secondaire. Suivant que la résistance de ce dernier est inférieure Ou supérieure à celle du primaire, le courant engendré par induction dans le second circuit est d'intensité plus faible ou plus forte que celle du courant primaire formant inducteur.
- Les différences qui existent entre tous les systèmes de transformateurs ne résident uniquement que dans leur mode de fabrication, c’est-à-dire dans la manière d’enrouler le secondaire sur le primaire.
- Dans ces appareils, l'emploi du fer comme noyau magnétique est tout indiqué, et dans les transformateurs Ferranti les lames de tôle qui servent à formef ce noyau sont divisées en deux groupes et rabattues ensuite pardessus les enroulements comme l’indique la figure 12.
- extrémités d’un élément de câble.
- dynamos Ferranti les collecteurs étaient enfermés dans des bottes de verre, afin de mettre le personnel de la station à l’abri des accidents qui se produiraient si l’on venait à y toucher.
- 11 était indispensable de jouir de la même sécurité pour les câbles, et pour cela il n’existe qu’un moyen, c’est de les isoler parfaitement. M. Ferranti s’adressa aux manufactures de Silver-Town pour se faire livrer un conducteur dont la substance isolante pût facilement supporter des tensions alternatives de 10000 volts. Beaucoup de types de câbles furent essayés, mais aucun ne put résister quelque temps à des pressions supérieures à 5 000 volts, si bien que ces manufactures renonçant à fabriquer des conducteurs capables de supporter la pression que M. Ferranti avait adoptée pour Deptford, celui-ci fut dans l’obligation de rechercher lui-même un modèle dont l’isolant le mît hors de danger pour toute personne venant à y toucher pendant le passage du courant.
- Après de nombreuses recherches faites tant à Charter-House qu’à Deptford, M. Ferranti finit
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- par établir un câble à conducteurs concentriques présentant de sérieux avantages sur les autres systèmes, quoiqu’il puisse former condensateur.
- Voyons d’abord comment s’opère leur fabrication. Un tube en cuivre A, de 6 mètres de longueur, est recouvert, après avoir été bien plané, d’une série de bandes de papier très minces, imprégnées d’une composition dont il nous est impossible de donner h formule. Ces bandes de papier forment la matière isolante C entre le tube A el le tube B (fig. 13) qui est emmanché à force sur C et qui est de même longueur que A. On recouvre la partie externe de B de la même manière que le tube A, et pour mettre cette couche d’isolant à l’abri des détériorations, on renferme ce câble ainsi formé dans un autre tube en fer D qui ne fait absolument qu’office d’enveloppe.
- On obtient donc par ce moyen des morceaux
- .0
- de câble dont les conducteurs sont parfaitement isolés entre eux et à l’abri de toute action extérieure nuisible.
- Le système des conducteurs concentriques n’est pas nouveau et présente beaucoup d’avantages ; les chances de contact à la terre sont moins nombreuses, et dans le cas d’un mauvais isolement entre le premier et le second conducteur le courant revient simplement aux machines.
- Quant à l’isolant en lui-même, de nombreuses expériences ont démontré à M. Ferranti qu’il valait beaucoup mieux le constituer au moyen de couches successives très fines qu’avec des pâtes ou autres matièresque l’on emploie généralement. Par exemple, en employant des isolants très épais et d’une seule venue il peut se faire qu’à un certain endroit toute la tranche soit défectueuse, tan dis qu’en superposant plusieurs couches les unes
- Assemblage de deux éléments du câble.
- Fig. 16. —
- au-dessus des autres il est inadmissible qu’elles soient toutes mauvaises au même point.
- Le papier enduit d'une composition d’huile, de soufre et de paraffine forme un isolant capable de résister aux plus hautes tensions et est peut-être le meilleurdiélectrique que nous connaissions jusqu’ici. On a donc parce procédé de fabrication, des bouts de câble de 6 mètres de longueur qu’il faut mettre les uns à la suite des autres pour former la ligne en assurant un parfait contact entre les conducteurs en même temps qu’un bon isolement.
- A cet effet, chaque morceau de câble a une de ses extrémités disposée en partie mâle et l’autre en partie femelle, de façon à s’emboîter l’un dans l’autre.
- Pour former la partie mâle dans le câble de 37 millimètres, par exemple, on place celui-ci sur un tour, et sur une longueur de 30 centimètres prisexle l’extrémité, on enlève au crochet l’isolant et le câble extérieur B; la matière isolante*E comprise entre A et B est ensuite amenée en cône jusqu’au bout du câble comme le montre la figure 14. L’intérieur du tube A est alésé, à un diamètre su-
- périeur à celui du reste du tube, sur une longueur de 30 centimètres également.
- L’autre extrémité, que nous avens désignée sous le nom de partie femelle, a son isolante creusé en cône sur une longueur de 30 centimètres également, et un tube A alésé de la même façon qu’à l’autre bout, comme l’indique la figura 13.
- Pour opérer l’assemblage de deux morceaux de ce câble, on place dans l’intérieur du tube A une tringle en cuivre a (fig. 16), et l’on opère le rapprochement des deux parties au moyen d’une petite presse hydraulique transportable ; on recouvre ensuite toute la surface extérieure du joint par un manchon en fer d.
- On voit par ce qui précède que la pose de la ligne est des plus simples; il suffit pour cela d’apporter en certains endroits des tronçons de câble que l'on assemble delà façon que nous.venons d’indiquer.
- Pour passer dans les courbes et faire les changements de direction, on emploie une machine à cintrer, identique à celle dont on fait usage pour les rails de chemin de fer.
- 11 ne nous reste plus maintenant qu’à donner
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- quelques détails sur les essais auxquels ont été soumis ces câbles.
- M. Ferranti nous écrivait dernièrement qu’il les avait soumis à des tensions de 30000 volts, sans qu’ils parussent s’en sentir d’aucune façon, et que pour démontrer la parfaite sécurité dont on jouit avec eux il avait dans un essai auquel assistait M. Preecefait l’expérience suivante:
- Pendant que le courant passait dans les conducteurs sous une pression de 10000 volts, deux ouvriers munis d’un ciseau à froid ont tenté de couper le câble et ont même attaqué le conducteur intérieur sans ressentir la moindre commotion.
- 11 faut donc forcément conclure que ce système de conducteur offre toutes les garanties possibles pour la sécurité des personnes, et qu’il facilite dans de notables proportions l’emploi de hautes tensions.
- Nous ne nous arrêtons pas sur les systèmes de support sur lesquels reposent ces câbles , ces systèmes ayant été décrits déjà avec détails par notre collaborateur M. Gustave Richard, et nous terminons cette étude en félicitant la London Electric Supply Corporation et M. Ferranti de la façon dont ils ont mené a bien cette immense entreprise de Deptford.
- Ch. Haubtmann.
- DES PROCÉDÉS INDIRECTS
- DANS LES SCIENCES PHYSIQUES t1)
- V. — LUMIÈRE
- Photomètres. — Mesurer l’intensité relative de deux lumières par l'éclairement ou plutôt par l’égalité d’éclairement qu’elles produisent sur une même surface ou sur deux surfaces contiguës translucides, c’est là un procédé direct.
- Mais comparer ces intensités par les ombres portées, c’est déjà procéder indirectement. Employer le photomètre différentiel à boules, l’une dorée et l’autre nue, ou le photomètre d’absorption, ou le photomètre électrique, ou enfin le photomètre chimique dont nous allons parler, ce sont là des méthodes plus indirectes encore.
- Photomètre à franges pour les flammes colorées.
- — M. Gouy a eu recours au phénomène des. franges pour comparer l’intensité des flammes colorées. Il a employé pour cela deux sortes de photomètres. Voici le principe du premier : « Si l’on projette sur la fente d’un spectroscope, supposée verticale, l’image d’un compensateur de Babinet disposé de manière à donner des franges horizontales, et qu’on le fasse traverser par deux faisceaux lumineux polarisés à angles droits et dans des plans convenables, on produira un spectre rayé de franges horizontales.
- « Chacun des faisceaux donnera un système de franges, et les franges obscures de l’un se superposant aux franges brillantes de l’autre, on pourra toujours, en faisant varier l’intensité d’un des faisceaux dans un rapport connu, faire disparaître les franges en une portion du spectre (1). »
- Dans le second appareil, l’observation consiste à comparer deux demi-cercles lumineux, qui sont en général d'éclat différent; si l’on fait varier dans un rapport connu l’éclat de l’un d’entre eux, on peut les rendre également brillants, et l’on établira ainsi une relation entre l’éclat de deux sources de lumière placées devant deux collimateurs.
- Ce sont là des procédés indirects assez ingénieux pour faciliter la comparaison généralement difficile de lumières de couleurs différentes.
- Spedrophotomètres. — La grande difficulté qui se présente dans l’appréciation photométrique exacte de diverses lumières, c’est quand celles-ci sont de couleurs différentes. On connaît plusieurs photomètres destinés à comparer sous ce rapport les intensités de deux lumières.
- Ces instruments sont fondés généralement sur l’emploi du spectroscope et deviennent ainsi des spedrophotomètres.
- En appliquant un photomètre ordinaire, comme celui de Bunsen, aux différentes régions correspondantes du spectre des sources de lumière à comparer, on a des éléments de comparaison suffisamment précis (2).
- Photomètre des lampes à incandescence. " — M. Crova a proposé pour les lampes à incandescence un procédé de comparaison qui consiste « à déterminer l’intensité photométrique de la lumière à étudier par rapport à un carcel, dans la
- p) Annales do chimie et do physique, y série, t. VIII, p. 14.
- t2) La Lumière Electrique du 5 juillet 1890, p. 29.
- (4) L'a Lumière Electrique du 13 septembre 1890.
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- longueur d’onde 582»; ce qui s’obtient en regardant le photomètre à travers une cuve contenant une solution de chlorure de fer et de nickel dans des proportions qu’il indique et qui ne laissent passer que des radiations dont les longueurs d’onde sont voisines de ce nombre.
- On obtient dans ce cas, comme M. Crova l’a démontré, l’intensité normale (1).
- L’iodure d’azote abandonné dans la dissolution aqueuse d’ammoniâque où il a été préparé se décompose lentement, en produisant un dégagement d’azote proportionnel à l’intensité de la lumière à laquelle il a été exposé. On conçoit que M. Lion ait pu, après avoir reconnu cette propriété, la faire servir à la mesure comparative de deux lumières.
- Actinomètre èlectrochimique. — MM. Gouy et Rigollot, après avoir reconnu que le cuivre oxydé plongé dans une dissolution de chlorure métallique devient très sensible aux rayons lumineux, ont construit un actinomètre formé de deux lames de cuivre, l’une oxydée, l’autre décapée, plongées dans une solution saturée de sel marin.
- L’effet produit sur ce système par la lumière est d’une grande régularité, sensiblement instantané et disparaissant quand on supprime l’éclairement. « A circuit ouvert, la lumière du jour produit une variation de plusieurs centièmes de volt, les rayons solaires un peu moins d’un dixième... Les llammes éclairantes donnent aussi des effets très marqués. Enfin l’appareil est sensible aux rayons lumineux de toute longueur d’onde (2). »
- Monocle photographique. — Les photomètres optiques fournissent aux photographes des indications insuffisamment précises sur le temps de pose. M. Tondeur a présenté à la Société française de photographie une plaque en ébonite découpée en forme de lorgnon et percée au centre d’une ouverture de très petit diamètre. Ce monocle appliqué sur l’œil sert à indiquer, d’une manière simple et rapide, l'intensité de la lumière, sa coloration précise et son plus ou moins d'actinisme; d’où l’on tire des observations prises sur le temps déposé. Le monocle joue le rôle de correcteur de
- (* *) Association française; Congrès de Paris 1889, 1" partie, p. 264.
- (*) La Lumière Electrique, t. XXVI1) p. 4^7.
- l’aberration de sphéricité de l’œil, en diminuant l’ouverture de la pupille.
- Analyse spectrale. — De tous les procédés indirects d’analyse, celui qui permet de déterminer la présence d’un métal dans une flamme par les raies bri'lantes caractéristiques observées dans son spectre est assurément un des plus inattendus et des plus curieux.
- Sur l’observation des spectres de vapeurs métalliques on a fondé une méthode d’analyse qualitative d’une sensibilité extrême, car avec elle la présence de 1/3000000 de milligramme de chlorure de sodium peut être décelé. Chaque métal ayant ses raies caractéristiques de position et de couleur, on a pu constater dans le spectre solaire des raies brillantes correspondant à celles de divers métaux.
- Les observateurs ne se sont pas contentés d’analyser la constitution chimique de la photosphère solaire; ils ont porté les investigations sur les spectres des divers corps célestes : lune, planètes, comètes, étoiles, nébuleuses, etc. De là une véritable chimie céleste.
- Cette méthode indirecte a valu à la science la découverte de plusieurs métaux et elle s’applique à l’analyse des matières minérales diverses.
- La méthode s’étend aux spectres d’absorption, vaste champ d’exploration aussi bien pour la physiologie que pour la chimie.
- Spectro-tèlègraphe. — En télégraphie optique (télégraphie solaire, télégraphie de nuit) on fait usage de divers moyens plus ou moins directs pour produire des signaux bien visibles. On forme aussi une suite d’éclairs lumineux plus ou moins longs, remplaçant les signaux du télégraphe Morse.
- Le spectro-télégraphe de M. Paul La Cour repose sur le principe suivant : « Dans le champ d’une lunette ordinaire, pourvue d’un prisme réflecteur, une source lumineuse blanche, assez éloignée, donne un spectre, sous forme de bande, coloré uniformément du rouge au violet. Mais, si à la station de transmission, on peut intercepter certains rayons lumineux déterminés, le spectre qui arrive à l’observateur est incomplet et manque de certains rayons.
- « On peut arriver à obtenir ainsi dans le champ de la lunette une bande spectrale dont les parties lumineuses représentent un signal télégraphique
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- Morse déterminé, comme le suivant : - - — (') ».
- On a appliqué la polarisation chromatique à la mesure de l’épaisseur des lamelles de substances biréfringentes ou à celles des lames collées sur verre pour lesquelles le sphéromètre ne peut être employé.
- Dynamomètre chromatique. — Mesurer la force de compression d'un appareil par les teintes que donne un parallélipipède en verre qui subit la pression est assurément un procédé fort indirect. 11 a été employé par Wertheim pour mesurer l’effet des presses, étaux, balanciers, machines auxquels on ne peut appliquer les dynamomètres ordinaires.
- « Cet appareil consiste en un parallélipède en verre, maintenu entre deux plaques d’acier garnies de bandes de caoutchouc et de carton, dont l’une soutient des tubes noircis portant un polariseur et un polariscope.
- «Cesystèmeétantengagé entre deux corps comprimés, on obtient une certaine teinte, d’où l’on déduit la compression produite en consultant une table donnant les charges en poids capables de produire les différentes teintes successives » (2).
- Saccharimètres optiques. — Evaluer par l’organe de Ja vue la proportion de sucre contenue dans une dissolution aqueuse est sans contredit un des procédés indirects les plus remarquables.
- 11 suffit, en effet, qu’un rayon de lumière (d’une lampe) traverse cette dissolution renfermée dans un tube de quelques décimètres de longueur, pour que l’œil qui reçoit ce rayon à sa sortie puisse apprécier avec exactitude la quantité de sucre que renferme la dissolution.
- Cette mesure se fait au moyen du saccharimètre optique (de M. Soleil), par la déviation plus ou moins grande que subit le plan de polarisation de la lumière qui a traversé la dissolution placée entre un prisme polariseur et un prisme analyseur. Le nombre relevé sur l’échelle graduée de l’instrument donne immédiatement et sans calcul, le titre en centièmes du sucre proposé.
- Si l’on opère par inversion (en traitant la dissolution par l’acide chlorhydrique), les données et les résultats numériques de l’expérience fournissent, au moyen d’une table dressée (table deCler-
- (!) La Lumière Electrique, t. XXIX, p. 72.
- (s) Daguin. Traité de physique, t. IV, p. 589.
- get), la richesse saccharine en centièmes et en poids par litre.
- Les saccharimètres à pénombre de M. Cornu ou de M. Laurent (*), le polaristrombomètre de M. Wild (2), plus précis que le précédent(3), sont encore des méthodes indirectes savamment conçues.
- Principales applications du miroir tournant. — Le miroir tournant, introduit dans la science par Wheatstone, a été appliqué à l’observation d’un grand nombre de phénomènes dont la discontinuité ou la forme n’étaient pas saisissables à l’œil nu.
- i° Wheatstone l’employa d’abord à la mesure de la vitesse de transmission de l’électricité sur des fils conducteurs; expérience trop connue des physiciens pour que nous nous arrêtions à la décrire.
- 20 M. Cazin s’en est servi pour mesurer la durée et même l'intensité de l’étincelle électrique.
- Le photomètre électrique permet de comparer entre elles les diverses étincelles électriques sous le rapport de leur intensité. L’appareil repose sur l'observation des secteurs blancs et noirs d’un carton tournant, éclairé d’une part par une lampe et de l’autre par l’étincelle électrique. Le résultat dépend de la sensibilité de l’œil de l’observateur, qui doit préalablement déterminer son coefficient de sensibilité d’après le procédé indiqué par Masson (4).
- 3° Léon Foucault a fait du miroir tournant un ingénieux usage dans sa célèbre expérience de la mesure de la vitesse de la lumière, en opérant dans l’étroite enceinte d’un cabinet de physique (5). Par des dispositions remarquables sous le double rapport de l’exactitude et de la simplicité des moyens, avec des miroirs réflecteurs et surtout avec un miroir tournant de 14 millimètres de diamètre, monté directement sur l’axe d’une petite turbine à air faisant 400 tours par seconde, ce savant physicien est arrivé à déterminer la vitesse de la lumière et à la fixera 298000 kilomètres au lieu de 300 800 kilomètres précédemment adopté. Ce
- (9 WitZ. Cours de manipulations physiques, p. 464.
- (») — — — — p. 473-
- 0 — — — — P- 456.
- (4) Cazin . L’Etincelle électrique, p. 134.
- (<>) Rœmer et Newton avaient calculé la vitesse de la lumière par le moyen des éclipses des satellites de Jupiter. BrAc)-ley avait eu recours à l’aberration des étoiles fixes, procédés indirects qui ont donné des résultats concordants.
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- résultat avait une importance considérable, car à cette vitesse se trouve rattachée intimement la distance du soleil à la terre et la masse de celle-ci.
- 40 Le miroir tournant a permis de voir que l’étincelle d’une bouteille de Leyde (qui ne dure que quelques millionnièmes de seconde) est quelquefois composée d’un grand nombre de jets de feu successifs, la durée de chacun d’eux étant par conséquent inférieure à Un millionnième de seconde.
- C’est à l’aide du miroir tournant que M. Fed-dersen (1857) a scruté le phénomène de l’étincelle électrique dont il a su ralentir la durée. C’est ainsi qu’il a distingué trois sortes de décharges correspondant à trois apparences lumineuses différentes vues dans le miroir tournant : la décharge continue, la décharge intermittente et la décharge oscillante (* *).
- 50 M. Fernet a appliqué le miroir tournant à Y analyse des phénomènes lumineux produits par les décharges électriques dans les ga% plus ou moins raréfiés. 11 employait pour cette observation un tube de Geissler placé verticalement derrière un écran percé d'une fente verticale. En faisant réfléchir cette fente lumineuse sur le miroir tournant, on voyait selon le degré de raréfaction du gaz dans le tube (depuis 6 millimètres jusqu’à 0,5 millimètre, suffisant pour laisser passer les courants inverse et direct) deux images détachées de la fente présentant des bandes obliques. « Ces images montrent que chacune des deux décharges produit dans tout l’espace interpolaire (excepté dans le voisinage des pôles) une illumination discontinue, résultant de points lumineux distribués à peu près également sur une même ligne verticale. » (2)
- 6° Le miroir tournant permet d’observer avec facilité les phases de vibrations des flammes sonores, sensibles, chantantes sifflantes.
- 70 M. Kœnig a fait avec le même instrument des expériences fort ingénieuses et importantes, d’abord pour la comparaison des vibrations de deux colonnes d’air sonores, par la méthode des flammes manométriques(catalogue Kœnig, n°215), ensuite pour décomposer, au moyen d’un analyseur spécial le timbre d’un son dans ses notes élémentaires, au moyen de flammes manométri-ques (3) (n° 216).
- 0) Cazin. L’Etincelle électrique, p. 151.
- (*) Voir pour les figures La Lumière Electrique, t. XXXI1, p. 216.
- (3) Tyndall. Le Son, p. 366 : (analyseur dil timbre de M. Kœnig).
- 8° Enfin, le miroir tournant peut être appliqué avec succès à l’examen des veines fluides, liquides ou gazeuses.
- On a reconnu par divers moyens plus ou moins indirects que la veine produite par un liquide s’écoulant d’un vase par une ouverture nettement pratiquée dans le fond ou dans les parois est, à une certaine distance de l’ouverture, composée de globules séparés. Pour cette résolution on emploie l'éclairement de la veine au sein d'une chambre obscure, par une succession d’étincelles ou d’éclairs électriques; c’est le procédé de Tyndall; chaque éclair fait voir les gouttes composantes immobiles dans l’air. Les gouttes, en tombant, changent continuellement déformé ; ce dont on s’assure en dirigeant les regards successivement vers les différents points de la colonne liquide.
- Mais il est plus facile encore d’observer la veine liquide bien éclairée au moyen du miroir tournant. On peut faire la même constatation, la même étude sur les jets d’eau verticaux ou obliques.
- Le miroir tournant et le spectroscope sont des moyens physiques d’analyse les plus délicats que la sciehce ait mis entre les mains de l’homme.
- Le stroboscope de Tœpler est un disque percé d’ouvertures équidistantes qu'on place entre l'œil et le corps vibrant, il est fondé sur le phénomène de la persistance. En modifiant la vitesse du disque, les phases successivement visibles se composent pour former des vibrations apparentes des objets.
- Le phènahisticope de M. Plateau repose sur un principe analogue.
- Le rayon de lumière est pour le physicien, le chimiste, une véritable sonde qui, en traversant un, milieu transparent solide ou liquide, en décèle la structure, la composition, par les effets de réfraction, de double réfraction ou de polarisation.
- La lumière peut être employée dans l’essai qualitatif d’un mélange de deux liquides par application des indices de réfraction.
- La photographie, surtout la photographie instantanée, nous montre le parti que l’on a su tirer des propriétés de la lumière.
- Téléphote. — Des tentatives ont déjà été faites pour transporter au loin (grâce à l’électricité) l’image des objets. Mais le téléphote devra recevoir encore bien des modifications et perfectionnements avant de pouvoir remplir la fonction qu’on attend de lui. Toutefois, les premiers résultats ob-
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- tenus font observer que le problème n’est pas insoluble (*).
- Les instruments d’optique, microscopes, télescopes, et, qui augmentent la puissance de notre vue dans de sf grandes proportions, nous donnent des moyens indirects d’observer les phénomènes qui se passent dans l'infiniment petit et dans l’infini-ment grand.
- Grove, dans sa Corrélation des jorces physiques, après avoir cité divers exemples qui montrent que les forces chaleur, lumière, électricité, magnétisme, affinité chimique, mouvement sont dans une dépendance mutuelle, décrit une expérience frappante de la production des autres modes de force par la lumière :
- « Une plaque daguerrienne préparée est enfermée dans une boîte remplie d’eau, et fermée par une lame de verre recouverte d’un écran mobile.
- «Entre le verre et la plaque, je place un grillage de fil d’argent; la plaque est en contact avec l’une des extrémités du fil d’un galvanomètre, et le grillage de fil avec l’extrémité d’une hélice de Breguet (instrument formé d’une lame très mince de deux métaux soudés ensemble, et dont les dilatations inégales indiquent les plus légères variations de température); les extrémités restantes du fil du galvanomètre et de l’hélice thermométrique sont unies par un fil conducteur; et les aiguilles du galvanomètre et du thermomètre sont amenées à zéro. Aussitôt qu’un rayon de lumière diffuse ou d’une lampe oxhydrique trouve accès sur la plaque, par le déplacement de l’écran, les aiguilles se dévient. Ainsi, en prenant la lumière pourforce initiale, nous avons : sur la plaque une action chimique; dans les fils d’argent, de Vélectricité circulant sous forme de courants; dans la bobine du galvanomètre, du magnétisme ; dans l’hélice, de la chaleur; dans les aiguilles, du mouvement » (1 2).
- De cette expérience, comme d’autres analogues, nous pouvons conclure qu’il est possible par la relation qui existe entre ces diverses forces de déterminer les effets de l’une par les effets connus des autres forces. De là les moyens indirects introduits dans les recherches scientifiques.
- En terminant cet exposé des procédés indirects, nous tenons à réparer deux omissions : d’abord, à propos des sons produits par les courants électriques, nous devons ajouter que M. Semmola a dé-
- (1) La Lumière Électrique, t. M, p. 267.
- (2) Grove. Corrélation des forces physiques, p. 148.
- montré (note insérée dans les comptes rendus de l’Acad. royale des Lincei, Rome, mai 1883) que les décharges très fréquentes d’une machine électrique traversant une lame ou une corde y excitent des vibrations sonores.
- En second lieu, relativement à l’emploi du microphone pour reconnaître la position des ventres et des nœuds dans les tuyaux sonores, nous devons rappeler aussi que le même auteur a fait usage dès 1877 d’une membrane tendue sur un cadre et munie à son centre d’un contact métallique en circuit avec une pile et une sonnerie électrique. En faisant descendre la membrane dans un tuyau sonore, elle vibre quand elle arrive à un ventre et fait résonner la sonnerie; système préférable, paraît-il, au microphone.
- En résumé, par l’emploi des méthodes et des procédés indirects, le physicien a trouvé des solutions inattendues à des questions inabordables par les moyens directs.
- Avec la lumière :
- 11 analyse les corps,
- 11 sonde les cristaux,
- 11 mesure l’élasticité des corps solides;
- Avec l’organe de la vue, il étudie les sons sans le secours de l’oreille;
- Avec l’organe de l’ouie, il observe les phénomènes thermiques, magnétiques, électromagnétiques, lumineux;
- Avec la lumière, il produit des sons et de l'électricité;
- Avec la chaleur, il fabrique de la glace;
- Avec l’électricité, il combine ou décompose les corps, il produit de la chaleur, de la lumière, du magnétisme, des actions chimiques, du mouvement, et réciproquement de l’une de ces énergies il fait naître toutes les autres.
- Dans ce coup d’œil rapide sur les procédés indirects dont la science fait un si fréquent usage, nous avons pris nos exemples dans les différentes branches de la physique seulement, cherchant plutôt la variété que le nombre des sujets. Nous aurions pu trouver dans les autres sciences physiques voisines, la chimie, la mécanique, l’astronomie, des exemples non moins remarquables des méthodes indirectes. Mais nous avons dû nous borner aujourd’hui aux seuls faits concernant la physique proprement dite, pour ne pas donner à cet examen, nécessairement incomplet d’ailleurs, de trop grands développements.
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- Les exemples cités nous paraissent néanmoins suffisants pour montrer les ressources infinies de la méthode expérimentale appliquée aux sciences physiques; nous n’avions pas d’autre objectif.
- * C. Decharme.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Le développement et l’installation de l’électricité à Berlin, par Arthur Wilke (')
- - IV. LA CONSOMMATION.
- La consommation a-t-elle augmenté dans le même rapport que le nombre des embranchements sur l’usine des prises de lumière? 11 est intéressant d’étudier cette question, de rechercher jusqu’à quel point la profession des clients a influé sur le résultat et dans queile mesure l’r.ug-mentation des raccordements a influé sur la quantité de lumière consommée en moyenne par chaque client. Les variations de consommation notamment seront très instructives, quelquefois elles seront surprenantes.
- Nous avons réuni dans un tableau par semestre le nombre approximatif des raccordements, la consommation et le quotient de la consommation par le nombre de raccordements.
- En jetant un coup d’œil sur ces nombres on reconnaît immédiatement que l’exploitation devient de plus en plus intensive, la consommation augmentant bien plus que les prises de lumière. Nous en concluons que lorsque la lumière électrique est installée quelque part les clients ne peuvent plus s’en déshabituer et qu'elle n'est plus pour eux le superflu, le luxe, mais l'indispensable. Elle peut donc être considérée dès aujourd’hui comme un objet de consommation courante ; au point de vue financier, elle est égale au gaz, et le succès pécuniaire des établissements d’éclairage électrique paraît assuré.
- La consommation, on le voit, n’augmente pas constamment comme augmentent les raccordements, mais elle varie constamment. Les ondulations augmentent de plus en plus lorsque l’on considère la consommation totale pour des années entières au lieu de l’examiner pour de petits laps de temps. Nous allons considérer ces oscillations en les rapportant aux divisions de l’année : mois, semaines, jours et heures.
- Si l’on compare la consommation pour les divers mois de l’année, on trouve que les mois de janvier et de décembre sont ceux qui présentent les chiffres de consommation les plus élevés. A partir du mois de janvier la consommation diminue de mois en mois, jusqu’en juillet où elle devient minima. Après juillet elle remonte, et même le nombre des raccordements augmentant, l’ascension est plus rapide que la descente.
- Année 1885 1886 1887 1888 1889
- Semestre I I I 11 11 I 11 ' 11
- Nombre rond des piis.s de lumière 2,000 3,800 6,250 7,500 9,400 I1,800 14,500 19,500 24,000
- Consommation en ampère-heures par semestre 500,000 I,000,000 2,750,000 3,000,000 4,300,000 4,500,000 7,600,000 8,800,00) I1,600,000
- Consommation en ampère-heures par semestre pour chaque raccordement de 1 ampère 25O 263 440 400 '460 380 524 45' 483
- C’est que, pendant les mois d’été, les magasins les boutiques, etc., ne sont éclairés que fort peu de temps, sans compter qu’à cette époque les théâtres sont fermés. Tout cela explique comment il se fait que le minimum tombe en juillet. (*)
- (*) La Lumière Electrique du 13 et du 20 septembre 1890, p. 581 et 626.
- Le maximum de consommation a lieu en décembre. La consommation alors est quadruple ou quintuple de ce qu’elle est en juillet. Rien de plus naturel, étant données la brièveté des jours et la lête de Noël.
- L’année 1888 présente une irrégularité. Le mois où la consommation est la plus faible est juin ; en
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- mars la consommation est plus faible qu’en avril. Ce sont les mois du décès de deux empereurs allemands.
- Les grandes variations annuelles doivent être considérées comme un fait constant. Inutile de dire qu’elles n’offrent aucun avantage pour les usines d’électricité, celles-ci devant être installées en vue du maximum à fournir et ne pouvant pas faire de provisions. Mais nous n’avons provisoirement aucun moyen de compenser ces grandes variations. II n’y a qu’une chose à faire pour le moment: c’est de produire l’électricité selon les besoins de la consommation. On peut du reste compenser les variations diurnes au moyen d’accumulateurs.
- En examinant la façon dont la consommation se répartit sur les divers jours de la semaine, on constate un fait remarquable. A considérer que les dimanches et les jours fériés sont les jours où l’on fait le pjus de dépenses superflues, où tous les établissements consacrés au plaisir et à la distraction consomment le plus de lumière, et que ces établissements ont intérêt à se servir de la lumière électrique, tant à cause de son éclat qu’en raison de ses avantages hygiéniques; à considérer en outre, que la consommation de lumière dans les maisons, ces jours-là, est moindre que les jours de semaine, il est permis de prévoir que l’on doit consommer plus de lumière électrique pour l’éclairage de luxe, et moins pour le travail.
- Eh bien ! voici les courbes (fig. 1) qui représentent la consommation en ampère-heures pour quatre semaines des mois de janvier, avril, juillet et décembre 1888.
- Ces semaines commencent par le premier dimanche de chaque mois. On y ajoute le cinquième dimanche : celui qui termine la quatrième semaine.
- On voit que, pour les dimanches et jours fériés, la consommation est bien moins grande que les jours de semaine, et qu’elle descend au-dessous de la moitié de la consommation des jours ordinaires.
- Ce phénomène nous apprend que la lumière électrique est plus employée comme lumière utile que comme lumière de luxe. Son avenir est donc assuré. Si, en si peu de temps, elle a déjà fait reconnaître son utilité, que ne pouvons-nous en attendre pour dans dix ans d’ici surtout après avoir constaté que la prospérité de cette industrie ne repose' pas sur les besoins de luxe, terrain qui
- parfois s’effondre, mais sur des besoins îéels de la vie sociale!
- Comment la consommation se répartit-elle sur les heures de la journée? La question mérite examen. Berlin est une ville qui ne connaît guère le sommeil. La vie des affaires a beau paraître suspendue pendant les quelques heures qui précèdent le lever du soleil ; le silence des rues pendant cette courte période a beau contraster avec le tohu-bohu qui, à partir de midi, n’est plus interrompu, malgré l’apparence Berlin ne repose pas complètement, il ne ressemble pas aux villes de province où tout, le monde dort, excepté les
- Fig. 1. — Consommation par jour de la semaine, (S correspoiid au dimanche).
- veilleurs de nuit et les chats. Il y a un grand nombre de cafés et de restaurants qui restent ouverts toute la nuit ; parmi les édifices publics, il y en a qui restent ouverts toute la nuit, tout au plus les uns ferment-ils lorsque les autres ont déjà ouvert. 11 y a beaucoup de professions auxquelles la nuit convient. En outre, il y a nombre de banques où la lumière brûle toute la nuit, sans que les rideaux des fenêtres soient tirés: ce sont des précautions que l’on prend en vue de rendre la besogne plus difficile à messieurs les malfaiteurs. Il y a enfin des professions qui font durer la journée jusque dans la nuit; d’autres qui l’y font commencer: double empiètement qui entraîne de part et d’autre une consommation de lumière.
- Il est donc permis de se demander dans quelle mesure cet état de choses particulier aux grandes villes, du moins dans sa généralité, influe sur la consommation et par suite sur l’exploitation.
- Le besoin de lumière est continu à Berlin ; il
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- faut donc que la consommation’ soit continue. On n’y peut rien changer. Mais, puisque l’on connaît la marche de la consommation aux diverses périodes de la journée, on peut, organiser le travail en conséquence, conformément aux données résultant de l’observation.
- C’est ce que l’on a fait. Aujourd’hui, aux heures de consommation minima, il n’y a plus qu'un atelier qui travaille. 11 est évident que c'est un avantage pour les hommes et pour les machines.
- 11 est important de pouvoir mesurer la consommation d’avance pour chaque usine, afin de pouvoir en temps utile renforcer la production d’électricité ou arrêter les machines et chaudières en excès. Ceci doit influer sur l’économie de l’exploitation. Si celle-ci donne, d’année en année, de meilleurs résultats, cette amélioration tient en grande partie à ce que I on a noté et mis à profit les résultats de l’expérience.
- 11 est évident que la production d’électricité devra, aux diverses périodes de la journée, présenter de bien grandes variations selon que la clarté du ciel variera elle-même, et que vers la chute du jour il faudra produire beaucoup plus. De là la nécessité de dispositions spéciales.
- La répartition de la consommation entre les diverses classes d’abonnés a également une grande importance, car elle permet de prévoir les variations que devra subir le travail si la* nature des abonnés vient à se modifier.
- Dans ces derniers temps, ce sont les boutiques et les banques qui ont le plus augmenté leur consommation Les débits, cafés, brasseries, ont, eux aussi, augmenté la leur. Les théâtres n’ont guère bougé, sans toutefois rester stationnaires.
- L’éclairage des rues a fait un grand bond au commencement de l’automne de 1888 : c’est l’époque où [a été concédé l’éclairage de l’avenue Unter den Linden.
- Les hôtels accusent une augmentation notable et d’heureux présage.
- A partir de l’automne d,e 1888, l’éclairage des maisons présente une augmentation notable.
- 11 n’est pas moins intéressant d’apprendre comment la consommation se répartit entre les diverses classes d’abonnés.
- DaYis le tableau suivant on a réuni les nombres pour ioo relatifs aux quatre années de 1886 à 1889.
- On voit que les boutiques, banques et théâtres j entrent pour 80 0/0 dans la consommation totale. Dans ces dernières années, les boutiques et débits
- ont consommé presque autant que les sept autres classes.
- 1886 1887 1888 1889
- Théâtres 24 20 12 io,5
- Banques 20 19 18 20
- Boutiques 17 25 2? 25
- Débits 20 22 24 21
- Hôtels 8 5-5 7 6,5
- Installations industr. 2 2 I
- Habitations l 1 j 5 '.5 3
- 7,5 5 10 12,5
- Divers 0,5 0,5 o,S o',5
- Les habitations, les installations industrielles et la classe « divers » représentent 4 0/0 de la consommation totale, ce qui contraste avec l’augmentation du nombre de ces abonnés.
- Les hôtels et les rues occupent une place intermédiaire.
- Il nous reste à montrer commentjes diverses classes d’abonnés ont réparti leur consommation entre les diverses heures de la journée, par ampère de raccordement.
- La durée d’éclairage la plus longue est celle des rues, ce qui est bien naturel. Les débits viennent immédiatement après. Comme ces abonnés font usage de la lumière jusqu’à une heure avancée de la nuit, la variation pendant le cours de l’année est moins grande que pour les banques, les magasins et les habitations.
- Les installations industrielles consomment beaucoup pendant qu’elles consomment.
- La classe hôtels est intermédiaire. Nous avons déjà dit que les clients de cette classe ne. sont pas nombreux. Ils consomment donc relativement beaucoup d’électricité. Ils en ont donc besoin. On est donc en droit de prévoir que le nombre des clients de cette classe augmentera.
- Pour les boutiques, les banques, les habitations et pour la classe divers, la consommation oscille notablement. Nous en avons déjà donne les motifs; inutile, par conséquent, d’y revenir.
- En ce qui concerne les banques et les boutiques, nous avons montré que ces classes d’abonnés consomment beaucoup, malgré la durée relativement faible de l’éclairage.
- Les plus grandes variations de la durée moyenne de l’éclairage sont celles que présentent les théâtres. Au mois de juillet, la consommation n’est que le septième de la consommation pendant les mois d’hiver.
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- En général, on peut dire que toute usine d’électricité rencontrera les mêmes variations chez ses abonnés, car les causes qui les produisent sont universelles.
- Les théâtres, en Allemagne comme en Angleterre, en France et en Amérique, ont besoin d’un éclairage brillant et sans dangers. Ce n’est pas seulement à Berlin que l’on cherche à faire valoir par l’éclairage les marchandises exposées dans les magasins. Ce besoin se fait sentir dans toutes les villes, grandes ou petites. Le besoin de lumière pour les débits de boissons n’est pas une particularité berlinoise ou germanique; la fréquentation de ces débits est très naturelle à la population masculine adulte de tous les peuples, et ces établissements rapportent assez pour qu’on ne regarde pas aux frais d'éclairage. Pour le dire en passant, un abonné de cette classe nous écrit que ses dépenses actuelles pour la lumière électrique ne sont guère plus élevées que n’étaient ses dépenses de gaz et que cette différence est insignifiante, étant donnés les avantages de la lumière électrique.
- Nous ne pouvons quitter ce sujet sans envisager au point de vue économique les oscillations de l’émission de courant.
- Nous croyons que le secret de l’économie dans l’exploitation consiste précisément à se plier aux variations de la consommation.
- Renforcer le courant en temps utile, arrêter en temps utile les machines et les chaudières qui sont de trop, voilà ce qu’il faut savoir faire, et pour cela, il est nécessaire d’avoir étudié la nature spéciale des variations. C’est à cette étude que sont dus les résultats de plus en plus favorables obtenus par les usines d’électricité de Berlin, et c’est ainsi que ces usines ont fourni un trésor d’observations au moins aussi précieux que les renseignements purement techniques. Toutes les personnes qui ont été dans le métier et qui savent avec quelle lenteur les données utiles se dégagent du dédale des phénomènes sauront apprécier l’importance de ces observations.
- Chacune d’elles paraîtra peut-être secondaire, l’ensemble n’en est pas moins utile.
- Or la question économique est des plus importantes lorsqu’il s’agit d’usines d’électricité. Nous avons montré que la lumière électrique n’est plus une lumière de luxe, mais qu’elle est devenue un besoin, et c’est une raison pour la produire aussi
- économiquement que possible. En outre, on a souvent mis en doute la possibilité de réaliser des bénéfices, lorsqu’il a été question d’installer des ateliers d’électricité. Les développements que nous avons donnés peuvent servir à montrer que ces doutes ne sont pas justifiés, pourvu que l’on sache subordonner la production à la consommation. Tant qué l’électrotechnique ne nous aura pas fourni de meilleurs moyens de produire le courant, il nous faudra tirer de nos ressources tout le parti possible. On peut faire là des progrès, de grands progrès, et rien ne sera plus capable de contribuer à propager les usines d’électricité.
- A un point de vue plus général, il peut être intéressant de voir l’électrotechnique se développer incessamment non seulement par les inventions qui en renouvellent la face, mais encore par le travail intellectuel appliqué avec persévérance aux plus petits détails.
- 11 nous reste à examiner les usines d’électricité de Berlin au point de vue des affaires qu’elles font. Quels bénéfices réalisent-elles ? Quels bénéfices espèrent-elles?
- L’extension constante des ateliers a exigé une élévation constante du capital employé aux installations. Le capital-actions a été d’abord de 5 millions; il aétéélevéau doubleen 1889. Cette somme ne suffit plus pour les grandes constructions que la Société exécute actuellement; c’est pourquoi la Société met en œuvre aujourd’hui de nouvelles ressources qui lui sont fournies non par l’émission de nouvelles actions, mais par le crédit que l’Allgemeine Elehtricitæls-Gesellscbaft accorde aux usines. Nous négligerons provisoirement ces nouveaux frais, car ils ne servent pas encore à produire des bénéfices.
- D’après le rapport de l’année terminée le 30 juin, ie capital dépensé dans l’entreprise s'élevait, en nombres ronds, à 7200000 marks. Sur ce nombre, 6000000 de marks, représentant le capital-actions versé, 1200000 marks sont des hypothèques. L’emploi de ces 7 200 000 marks se répartit ainsi :
- Immeubles................................ 2,Soo,ooo marks.
- Machines et leur installation............ 1,505,000 —
- Conducteurs dans les rues................ 2,000,000 —
- Matériaux, outillages et biens meubles... 400,000 —
- Total...................... 6,705,000 marks.
- Les 500000 marks restants constituent, avec la caution déposée et le fonds de renouvellement,
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- ainsi qu’avec d'autres petits fonds, les ressources liquides de la Société.
- En ce qui concerne les immeubles de la Société, ils sont situés dans des quartiers de la ville et dans des rues qui leur donneront une valeur de plus en plus considérable. Cette circonstance nous paraît avoir quelque importance. Souvent, lorsqu’on installe des usines d’électricité, on se préoccupe de trouver des terrains à bon marché. Il est vrai que ce bon marché diminue les frais d’installation et par suite les intérêts et l’amortissement. Mais, dans une ville qui est en train de se développer, l’élévation de la valeur des terrains finira par dépasser les sommes affectées à ces deux derniers emplois, en sorte que le terrain cher (surtout si sa situation est favorable à l’entreprise) revient en définitive à meilleur compte que le terrain moins bien situé, acheté moins cher. C’est là une considération qui n’est pas à dédaigner lorsqu’on a à installer des usines d’électricité, surtout quand on commence, dans de petits quartiers, une installation susceptible de recevoir plus tard des agrandissements.
- Nous avons estimé les machines et leur installation à i million 1/2. Nous comprenons par là les chaudières, les machines à vapeur, les dynamos, les machines de réglage et de distribution. Tout cela ne constitue pas, comme les immeubles, une propriété dont la valeur augmente d’année en année. Loin de là, tous ces objets perdent de leur valeur, soit par usure, soit plutôt par suite des inventions nouvelles. La Société déduit donc tous les ans 10 0/0 de la valeur d’acquisition pour amortir en dix années les frais d’acquisition. Cette manière d’opérer est parfaitement exacte. Les installations peuvent servir pendant dix ans au moins.
- Les installations de conducteurs dans les rues ont absorbé un tiers du capital-actions. C’est beaucoup, il est vrai ; mais on sait que cette dépense s’impose à toutes les usines de distribution d’électricité et que c’est précisément là le point faible en ce qui concerne le rendement, surtout lorsqu’on se sert de courants continus.
- 11 est donc important, vu les nombreuses différences d’opinion qui se sont produites à cet égard, de pouvoir apprécier la diminution annuelle de la valeur des conducteurs. Cette diminution dépend du laps de temps pendant lequel les conducteurs restent en bon état ainsi que de la valeur qu’ils ont après avoir été mis hors de service et relevés. On ne possède pas sur ce sujet autant de don-
- nées expérimentales que pour le gaz et l’eau.
- Les usines d’électricité de Berlin déduisent chaque année pour l’usure des conducteurs 3 0/0 de la valeur nominale. Et en réalité, une fois posé, tout conducteur peut, en étant surveillé constamment, fournir de longues années de service. D’autre part, dans les nouvelles installations de la Société, les frais de protection et d’isolement sont insignifiants par rapport au prix d'acquisition de lame du conducteur. Le prix de celui-ci ne subit que peu de dépréciation, sauf les variations du cours; le capital d’amortissement est donc diminué pour ces diverses raisons.
- Aux dépenses faites actuellement il viendra bientôt s’en ajouter d’autres, car la Société, d’après un nouveau traité avec le magistrat de Berlin, a maintenant le droit de fournir du courant au delà de sa région d’éclairage et d’augmenter son travail jusqu’à 28000 chevaux-vapeur. Or les raccordements augmentent avec une rapidité étonnante. De 2! 000 ampères qu’ils représentaient à la fin de juin, ils sont arrivés à 21 400 fin août, à 22500 fin septembre, à 23600 fin octobre, à 26800 fin novembre, à 28800 fin décembre. On ne peut donc douter que les usines, si cette marche continue, aient, dès l’hiver de 1893, à fournir leur maximum de travail. Ce qui a été fait dans des conditions qui n’étaient pas des plus favorables est donc une véritable victoire enlevée à la pointe de l’épée.
- Après les premières difficultés vaincues, les résultats financiers ont été de plus en plus favorables.
- Voici, par exemple, les recettes et les dépenses pour deux années financières :
- . Année d’exploitation 1877 à 1878 1888 à 1889
- Recettes.............. 636,823 t1) 1,146,009
- Dépenses.............. 354,329 620,114
- Excédant........... 282,494 525,895
- Vu l’augmentation des raccordements et de la consommation pendant le second semestre de 1889, nous pouvons admettre que les revenus pour l'année d’exploitation 1889 à 1890 s’élèveront à plus de 2 millions.
- Les dividendes des actionnaires ont été :
- de 7,5 0/0 (2) pour l’année 1887 à 1888 de 8 0/0 — 1888 à 1889
- (9 Pour le temps écoulé du 1" janvier 1887 au 30 juin 1888, par conséquent pour une année et demie.
- (2) Au prorata du temps écoulé, c’est-à-dire 5 0/0 par an.
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- Pour l’année d'exploitation 1890 à 1891, il n’y a pas à attendre de notable augmentation du dividende, car il faudra payer les intérêts du capital-actions doublé de 6 millions au lieu de 3. En tout cas, c’est avec raison, semble-t-il, que dans le dernier rapport financier on a pu considérer ce capital doublé comme ayant trouvé dans les usines d’électricité un bon placement.
- Les usines d’électricité de Berlin sont donc devenues une entreprise avantageuse. Lors de leur fondation, on doutait qu’elles fussent jamais rémunératrices. Peu de personnes soupçonnaient que ces doutes dussent être si promptement dissipés par les faits.
- Pour comparer les recettes avec les raccordements, nous considérerons les valeurs pour janvier comme les valeurs commerciales pour l’année qui va du Ier juillet au 31 juin. Nous trouvons ainsi :
- Pour 1886 à 1H87.. 1886 à 1888.. 1888 à 1889. . Raccordements en moyenne Recette en marks
- totale par ampère di raccordement
- 7,000 11 500 l8,000 640,000 I,150,000 t 64
- Si nous mettons, en nombre rond, 64 marks pour le revenu annuel de chaque ampère de raccordement, la recette pour l’année 1889 à 1890 pourra être évaluée en nombre rond à 2 000 000 de marks, et pour l’année 1891 et 1892 elle peut être évaluée à 2800000 marks. Nous ne tenons pas compte de ce que depuis le ior janvier 1890 le prix de l’heure de lampe à incandescence a diminué de 10 0/0, car le rabais a été compensé par l’augmentation de la durée moyenne de l’éclairage.
- Les frais ont été, en moyenne et en nombre rond, de 30 marks pour la dernière année. Ce nombre, cela va sans dire, n’est qu’approximatif, car les raccordements augmentent constamment et beaucoup.
- Par suite les valeurs moyennes que nous avons adoptées ne peuvent être considérées comme telles qu’avec certaines restrictions. Pour obtenir des valeurs exactes, ce qui nous entraînerait trop loin, il faudrait fixer les valeurs de mois en mois et les
- additionner. Mais nous pouvons estimer le bénéfice net approximativement à 30 marks par ampère ajouté. D’autres usines trouveront-elles le même bénéfice? Nous ne nous chargeons pas de répondre à cette question, car, pour obtenir des résultats dignes de confiance en pareille matière, il ne faut pas se contenter d’explications et de déductions ; on ne peut se fier qu’à l’expérience, à l’observation directe.
- _____ C. B.
- Coupe-circuit double de Binswanger.
- La base et le couvercle de cet appareil (fig. 1) sont en porcelaine ainsi que les saillies moulées supportant les pièces de connexions ; celles-ci
- Fig. 1
- sont montées de façon qu’aucune vis n’est posée sur la base isolante ni susceptible par conséquent de faire courir le moindre risque à l’isolement du circuit. ______ _____
- Pile de la Crosby Electric C*
- Le pôle négatif de cette pile est constitué (fig. 6) par son enveloppe enzinc A, amalgaméàl’intérieur; ie charbon B repose dans cette enveloppe sur un bloc d’ébonite, et s’en trouve isolé par des rondelles de caoutchouc d, d... Son extrémité supérieure est recouverte d’une capsule en alliage de plomb et d’étain, en parties égales, adhérant par fusion, et dans lequel on soude le fil positif ;
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- le tout est protégé par une calotte de paraffine / et par une enveloppe isolante.
- Autour du charbon, on tasse une éponge de
- Fig. i. — Pile Crosby (1890;.
- laine ou de coton soigneusement dégraissée et imbibée de chlorhydrate d’ammaniaque. Cette pile dure très longtemps; il suffit, pour l’entretenir d’humecter de temps en temps le garnis-
- Commutateur double pour incandescence.
- A la simple inspection de la figure 1 on voit que dans ce modèle de la Illinois Electrical Mate-
- Fig. 1 et 2
- rial Company, de Chicago, lis contacts s’établissent par deux barrettes isolées frottant sur ressorts
- et s’enclenchant par une fraction de tour du bouton de manœuvre ; en achevant la rotation complète commencée on provoque la rupture rapide des contacts par déclenchement brusque des baret-tes à peu près à 5 millimètres des ressorts de contact; la figure 2 représente le commutateur muni de son couvercle.
- E. R.
- Télégraphe à longue distance Allan et Brown.
- L’objet de cette invention est de permettre la transmission de signaux télégraphiques Morse ou autres et à grandes distance, par les câbles sous-marins, beaucoup plus rapidement qu’on ne peut le faire avec les appareils ordinaires.
- On emploie à cet effet deux appareils particuliers; un récepteur auxiliaire e (fîg. 1) et un relai / alimentés, du poste émetteur, par les courants alternatifs d’un trembleur ou vibrateur c.
- Le récepteur e comprend deux bobines à angle droit, 21 et 22, suspendues entre quatre électro-aimants; la bobine 21 est reliée à la ligne par le commutateur d, et la bobine 22 est reliée à la bobine 23 du relai /, dont l’aiguille oscille entre les bornes 26 du circuit local du récepteur morse g.
- Dans la position indiquée, la clef a du morse émetteur d© droite est levée, et la clef auxiliaire b fermée, de manière à dérivera la terre, par la résistance variable 19, une partie du courant de ligne, qui actionne aussi le vibrateur c.
- Il en résulte que ce vibrateur transmet à la ligne des courants trop affaiblis pour en faire fonctionner complètement les appareils; les bobines de e et de f vibrent bien en unisson avec c, mais pas assez fortement pourque l’aiguille du relai/vienne faire contact avec les bornes 26.
- Lorsqu’on abaisse la clef a, on abaisse aussi b, qui ouvre ainsi la dérivation 19, et fait passer par la ligne et le vibrateur la totalité du courant. Les amplitudes des oscillations du relai augmentent aussitôt de manière que son aiguille ferme par 26 le circuit du morse récepteur, au travers d’une résistance variable 19, ajustée de manière à assurer le fonctionnement du morse malgré la rapidité des vibrations du relai.
- 11 suffit, pour télégraphier de gauche à droite de
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- la figure 1 au lieu de droite à gauche, de changer I La seconde partie de l’invention a pour objet la position du commutateur d. I l’envoi de dépêches d’un poste extrême à l’autre,
- Fig. 1. — Télégraphe à longue distance Allan et Brown (1889). Ensemble de deux postes.
- L igna 17
- Lift ne J7
- Fig. 2. — Transmission par poste intermédiaire.
- au travers d’une série de postes intermédiaires, On obtient ce résultat par la mise en œuvre des sans aucune synchronisation des courants trans- appareils du système précédent (bcef) (fig. 2) au metteurs. moyen d’une clef particulière h.
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- Soit, par exemple, à transmettre un signal de la ligne 17* à la ligne 17“ au travers d’un poste. On sépare les lignes 17“ et 17* des fils 41 et 42 qui les relient ordinairement à ce poste intermédiaire, et on abaisse vers la droite le bras h de la clef, qui reste maintenu dans cette position par un ressort. La ligne 17“ sera ainsi reliée à la terre par les contacts 36,38 et la bobine 21 du récepteur e, dont le relai ) fera fonctionner comme précédemment la clef b par son circuit local. Cette clef reliera la ligne 17* au circuit par les contacts 35, 40 et le vibrateur c, de sorte que les lignes' 17“, 176 seront reliées entre elles par le système à relai (bcef), dont le vibrateur c n’a pas besoin de vibrer synchroniquement avec celui du poste émetteur de 17*.
- Accumulateur Wooward.
- Afin d’assurer à ses accumulateurs une grande durée M. Woodward les compose d’une série de
- Fig. 1, 2 et 3. — Accumulateur Wooward. Ensemble, plan et détail d’un élément.
- tubes perforés C, (fig. 1 à 3) en caoutchouc vulcanisé, remplis de copeaux de plomb tassés autour d’une tige de plomb A. Ces éléments sont maintenus dans un vase en verre par des plateaux d’ébo-
- nite entretoisés au moyen de tiges G, aussi en caoutchouc, et percés de trous a pour le dégagement des gaz. Les tiges de plomb A sont reliées par des barres D, recourbées d’équerre à leurs extrémités.
- Commutateur Rawson et White.
- Comme le savent nos lecteurs, les balais N de ces commutateurs sont constitués par une série de lames séparées par des rondelles centrales. Ces balais sont actionnés autour de leurs axes dans un sens seulement, par une butée b, (fig. 3) puis, si
- c
- Fig. 1, 2 et 3. — Commut.iteur multiple Rawson et White. Elévation, plan et détail de l’axe.
- on le veut, rappelés vivement par un ressort A’; à cet effet, on a diminué le plus possible la portée p de la brosse, qui tourne ainsi sous la manette, lors du rappel, avec le moins de frottement possible.
- Les figures 1 et 2 représentent l’application de ces balais à un commutateur double constitué par quatre balais reliant les pôles CC de la dynamo aux fils de lignes H’ H' par l’intermédiaire de plombs fusibles C G. Les balais sont conjugués deux à deux par leurs manettes M.
- G. R.
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- FAITS DIVERS
- Le meeting de I.eeds ne figurera certainement pas au nombre de ceux qui seront cités avec honneur dans les annales de l’Association britannique. Ni le discours du président, ni ceux des présidents de section, ni les communications, ni les discussions auxquelles elles ont donné Heu n’ont produit une véritable impression sur l’opinion.
- U y a bien eu deux mémoires différents relatifs aux effets des courants électriques, sur le corps humain. Mais l’une de ces communications était faite à la section des sciences physiques, au moment où l’on donnait lecture de l’autre à la section des sciences chimiques. La question des exécutions électriques n’a point été soulevée, contrairement à ce qu’on attendait.
- M. Mascart a fait la communication que nous avions annoncée sur la dét:rmination des éléments magnétiques en France. 11 a également prononcé un discours sur un sujet d’optique, dont malheureusement nous n’avons point à nous occuper ici. Mais en général, les savants étrangers ont montré peu de zèle cette année à suivre les travaux de l’Association.
- L’an prochain, l’Association se réunira à Cardiff, centre minier de la plus haute importance, où la question de l'application de l’électricité à l’éclairage ou au transport de la force pourra être examinée dans des conditions exceptionnellement intéressantes. M. Huygens, qui présidera cette réunion, est un des créateurs de l’analyse spectrale. Nous sommes persuadés que M. Janssen, qui aura à présenter le résultat de deux campagnes au Mont-Blanc, ne négligera pas cette occasion unique pour exposer l’ensemble de ses théories sur la composition de l’atmosphère solaire, et compléter l’exposé commencé à Bath il y a deux ans.
- Le nombre des membres de toute catégorie qui ont suivi les travaux de l’Association a été moindre que d’ordinaire. II n’a été que de 1755.
- Comme elle le fait chaque année, l’Association a voté des fonds pour encourager les travaux de ses comités. Celui qui est chargé de résoudre le problème des unités électriques a reçu une dotation de 2500 francs. Mais les autres ont été réduits à la portion congrue.
- L’Association n’a donné au professeur Lodge que 150 francs pour étudier les décharges par la poudre, et 150 francs au professeur Sivanus Thompson pour ses expériences d’électrolyse. Les comités des observations électriques et magnétiques et d’électro-optique n’ont reçu aucune allocation. En tout, l’Association n’a pas accordé plus de 2657 francs à l’électricité, quoique le budget des recherches scientifiques encouragées se soit élevé cette année à 33375 francs.
- La seule expérience nouvelle a été exécutée par lord Rayleigh, qui est parvenu à prendre des photographies de jets d’eau à l’aide de la lumière fournie parles décharges d’une bouteille de Leyde. On se préparait à entendre les poupées phonographiques d’Edison, mais cet espoir paraît avoir été déçu.
- Il faut espérer que le président désigné pour l’an prochain, le Dr Huygens, universellement connu dans les deux mondes comme l’auteur de découvertes de premier ordre saura réparer l’échec partiel de cette année.
- En 1892, l’Association se réuivra à Edimbourg, c’est-à-dire dans un des plus brillants pays scientifiques du monde, mais le nom du président n’est point encore désigné.
- Nous devons ajouter que la Compagnie générale des tramways électriques a voulu profiter de la session de Lecds pour étendre ses opérations dans cette pittoresque région du pays noir. Elle a pr®posé au Conseil municipal d’établir une ligne sur une des routes fréquentées par la fashion locale, mais rien n’est encore terminé. Les offres ont été transmises simplement au comité compétent.
- Il est juste d’ajouter que la ville de Bath qui, à la suite du meeting de 1888, a adopté l’éclairage électrique avec un si remarquable entrain, rencontre en ce moment quelques difficultés et que le service de l’éclairage ne fonctionne pas aussi bien qu’on avait le droit d’y compter. Ces difficultés temporaires s’arrangeront facilement, mais elles sont toujours exploitées par les ennemis de l’électricité.
- Le Journal de chimie et de physique vient de publier un mémoire de M. Th. Moureaux, directeur de l’Observatoire du parc Saint-Maur, sur la Construction des cartes magnétiques. Ce travail se termine par la description de l’anomalie constatée dans les environs de Paris.
- L’isogone de \y 50’ qui passe par Hazebrouck et Clermont (Oise) perd sa direction normale pour traverser Paris du nord au sud. En sortant de Paris, s’infléchit du côté de Gien pour se replier dans la direction nord-ouest de Hou-dan. Il ne reprend son cours normal vers le sud que sur le méridien de Chartres. Les choses se passent comme si le pôle nord de l’aiguille aimantée était attiré vers une ligne faisant avec le méridien géographique un angle de 210 à l’ouest et partant de Fécamp pour,atteindre successivement Elbeuf et P.ambouillet.
- C’est pour déterminer avec précision les limites et la forme des lignes anormales que M. Moureaux continue en ce moment même le cours de ses déterminations directes des éléments magnétiques dans un grand nombre de stations. Ces recherches se relient, comme nous l’avons déjà dit, à celles qui sont exécutées sous le patronage de l’Association britannique, de l’autre côté du détroit.
- Pendant une récente tempête, qui a ravagé Playford, dans le comté de Suffolk, un peuplier planté à une distance d’environ 280 mètres d’une église fut frappé par un coup de foudre. On a enregistré un nouvel exemple de la facilité avec laquelle l’étincelle naturelle produit des effets comparables à celle de poudre, parla vaporisation ou la décomposition de l’eau. L’arbre a été complètement dépouillé de son écorce. Le tronc a été complètement desséché. Sa moelle même avait disparu.
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- Les fragments de l’écorce ont couvert une surface d’environ 2 hectares, et l’on a retrouvé un fragment pesant plus de 2 kilogrammes, à une distance de 150 mètres.
- Enfin, la décharge, abandonnant le tronc, a tiacé un sillon de 4 à 5 mètres à la surface du sol et a soulevé la terre sur une surface de 1 décimètre carré, avant de disparaître définitivement. _____________
- Nous apprenons une terrible nouvelle. Le chemin de fer électrique de Florence à Fisole, qui vient d’être inauguré par le roi d’Italie, a été le théâtre d’un accident d’une extiême gravité. Le fre'n a lâché prise lors de la descente de Fisole vers Florence, et la voiture qui contenait 35 personnes a été renversée au bout d’une pente de 700 mètres. Il paraît que 9 personnes sont mortes, et que 22 sont gravement blessées.
- Nous donnerons de plus amples détails dans un prochain numéro.
- Ajoutons par compensation que VEleclrical Review a fait une enquête sur les chemins de fer électriques. Notre confrère a reçu des réponses de 66 villes différentes dans lesquelles fonctionnent des tramways électriques. Le nombre des sinistres n’est que de 15, sur lesquels 7 concernaient les chevaux. Tous les autres provenaient de contacts avec les fils à lumière.
- Un manque de frein ne peut s’expliquer que par un vice de construction ou par une pente exagérée.
- La commande directe des machines dynamo-électriques par friction a été déjà essayée à plusieurs reprises et avec succès. Elle offre l’avantage d’économiser à la fois la place et la courroie. Dans le dispositif imaginé par M. Evans, la plus petite poulie porte une courroie sans fin, dont la longueur est légèrement supérieure au développement de la circonférence de cette poulie, et c’est la face extérieure de cette courroie qui vient s’appliquer contre la jante de la grande poulie de commande. L’entraînement des deux poulies n’a donc lieu que par l’intermédiaire de la courroie folle interposée entre les deux.
- Lorsque les machines à actionner vont par paire, on les dispose de part et d’autre de la grande poulie, de façon à équilibrer les pressions latérales exercées sur l’arbre moteur. A cet effet, la dynamo est montée sur un chariot qui permet de la rapprocher ou de l'éloigner à volonté de la poulie motrice; on peut ainsi mettre en marche ou arrêter avec la plus grande facilité.
- Parmi les coups de foudre singuliers que notre confrère VElettricita, de Milan, continue à citer, nous avons remarqué celui qui est tombé le 29 août sur le cimetière de Co. logne) petite ville de la province de Brescia. Le fluide est entré par le toit, a bouleversé l’autel et brisé la pierre des tombeaux où plusieurs prêtres avaient été ensevelis. Il est probable que tous ces zig zags ont été amenés par la présence d’objets en métal, sur lesquels l’électricité s’est particulièrement portée
- Le besoin d’une déterminafion rigoureuse des règles nécessaires pour la manœuvre des courants électriques devient plus impérieux de jour en jour. La tragédie de l’électricien brûlé devant les habitants de New-York vient de se reproduire le 17 septembre dans la même ville, et dans les mêmes circonstances.
- M. Georges Kopp, ouvrier de la Compagnie électrique, réparait à 11 heures du soir une lampe au coin de Broadway et de la 35"’ rue. F.n dépit des avis donnés à profusion par tous les journaux, cet homme n’avait pas pris la précaution bien simple mais un peu gênante de mettre des gants en caoutchouc, et il maniait ses outils avec la main nue.
- Un rassemblement considérable, composé en grande partie des personnes sortant du Théâtre du Parc, s’était formé pour le voir opérer. Tout à coup 011 vit un éclair briller, et un torrent d’étincelles jaillit des mains, de la bouche et des yeux du malheureux, qui avait reçu un courant.
- M. Georges Kopp lâcha prise immédiatement et il tomba sur les autres fils qui le tinrent suspendu. Son corps servant à état lir plusieurs courts circuits, on le vit enveloppé de fumée. Des effluves terrifiantes étaient produites par ses vêtements et ses chairs qui brûlaient.
- La scène était littéralement épouvantable. En effet, les spectateurs terrifiés se contentaient avec raison de regarder cette scène infernale, sans oser porter secours à l’infortuné qui brûlait. Aucun ne commit l’imprudence inutile de tou-chei la victime, qu’il était impossible de délivrer sans être soi-même foudroyé.
- 11 fallut attendre plusieurs minutes qu’un ingénieur de la Compagnie, ayant des instruments isolés et des gants en caoutchouc, gravît l’échelle et vînt retirer le corps de ce supplicié.
- Le journal auquel nous empruntons le récit de cet horrible accident prétend que M. Kopp respirait encore lorsqu’on le transporta à l’hôpital, où il expira en arrivant.
- Nous avons quelque peine à ajouter foi à ce dernier détail. S’il y avait encore quelques mouvements respiratoires, inclinons à penser qu’ils ont été purement atmosphériques, et n’impliquaient point la persistance de la sensibilité. Mais s’il est exact que l’infortuné ait encore vécu, combien de souffrances indescriptibles, innomables, ont été endurées par lui pendant, ces minutes d’angoisses et de tortures que l’Inquisition n’a jamais égalées!
- Si l'on en croit VElectrical Engiiteer, de New-York, le dernier cens a constaté que les fleuves des Etats-Unis peuvent fournir 200000000 de chevaux vapeur. Cette source prodigieuse de puissance motrice est loin d’être toute utilisée.
- Déjà en 1880, 36 0/0 de la puissance motrice employée dans l’industrie, soit 1 200000 chevaux, étaient fournis par des machines hydrauliques. Mais, comme on le voit, ce chiffre ne représente que les 6/(ooo de la totalité de la force disponible.
- On voit que grâce à l’électricité, qui facilite d’une façon s:
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- remarquable l'emploi des forces naturelles, la disette de char» bon dont on parlait tant il y a quelques années n’est nullement à redouter, Nous pouvons dormir en paix, sans nous inquiéter du sort réservé à l’industrie ;de nos lointains descendants.
- Éclairage Électrique
- Des fêtes ont lieu à Florence depuis le 19 septembre et seront honorées par la présence du roi d’Italie. Les illuminations ont lieu avec le gaz, mais la lumière électrique y a fait une apparition. Le ministre de la guerre a mis à la disposition de la ville un des appareils de projection militaire du système Mangin, qu’on emploie à lancer des rayons du haut du palier de la place Michel-Ange.
- Des fontaines lumineuses sont installées sur les places du Dôme et de Saint-Laurent. Bientôt sans doute viendra la nuit où la cité des Médicis resplendira de toutes les teintes les plus brillantes de l’électricité.
- La direction des chemins de fer de Berlin fait éclairer, à titre d’essai, deux wagons avec des lampes à incandescence.
- Cinq de ces lampes sont installées dans chaque wagon. Le courant électrique, calculé pour une durée de 24 heures, est fourni par des accumulateurs placés sous le wagon.
- L’intensité de la lumière peut être réglée au gré des voyageurs.
- L’F.leclrical Engineer, de Londres, nous apprend que la ville de Melbourne veut avoir aussi sa Tour Eiffel. Une compagnie au capital de 2500000 francs s’est formée dans ce but. Cette tour sera entièrement éclairée à la lumière électrique. Elle sera ia troisième imitation de celle de Paris, les deux autres devant être construites, comme on le sait, à Londres et à Chicago.
- Le village de Bingê, dans les environs de Wigan, une des villes les plus manufacturières du comté de Lancastre, n’a pas encore d’éclairage, ni en été ni en hiver. C’est une des rares paroisses d’Angleterre dans ce cas. On vient de proposer au conseil municipal d’éclairer les rues non point au gaz, mais à l’électricité.
- Lés paysans, qui composent cette assemblée, ont accepté en principe, et même demandé un devis, mais à condition qu’on ne leur ferait rien payer dans le cas où les propositions ne seraient point favorablement accueillies. On voit par cet exemple que l’amour du progrès n’exclut point une sage économie dans les fonds des campagnes du pays noir.
- Les voisins de Binge sont plus avancés. A Jine, comme d’ailleurs dans beaucoup d’autres localités, on allume le gaz en hiver et on l’éteint pendant tout l’été. Le Conseil muni-
- cipal délibère en ce moment pour savoir non pas si on remplacera le gaz par l’électricité, mais simplement si on l’allumera toute l’année. On voit quelquefois que le bien relatif est l’ennemi du mieux.
- La Western Electric Company, de Chicago, a établi 1100 lampes à incandescence dans la maison de détention de cette ville. On dit que les conditions hygiéniques réalisées à l’aide de cette innovation ont exercé la plus heureuse influence sur l’esprit des détenus, qui étaient, paraît-il, fort opposés à ce progrès.
- En effet, les ingénieurs de la compagnie ont été plus d’une fois obligés de se prémunir contre des tours joués par les prisonniers afin d’entraver les travaux. De sa nature, l’opération offrait des difficultés véritablement exceptionnelles, à cause du nombre considérable de murailles que l’on avait à percer.
- La ville de Farcham, située dans le comté de H.imp, n'a pas une population de 8ooo âmes. Cependant elle possède un système complet d’éclairage électrique qui vient d’être inauguré au milieu de septembre. Les deux principales rues, dont ia longueur est de 1700 mètres, sont éclairées’ par 21 lampes Thomson-Houston de 1200 bougies réduites à 900 par un globe légèrement opale. Les autres rues sont éclairées par des lampes à incandescence de 20 bougies, placées à chaque endroit où se trouvait un bec de gaz.
- La canalisation destinée au service municipal est distincte de celle qui servira à l’éclairage privé, et qui n’est point encore installée. On nous écrit que cette innovation a produit un grand effet moral dans toutes les campagnes voisines et que les visiteurs abondent chaque soir dans les rues de Farcham.
- En 1891 la lumière électrique fera son apparition dans l’Engadine, une des vallées suisses les plus suivies par les voyageurs. Les trois principaux hôtels ont formé un syndicat, qui s’est adressé à la maison Siemens de Zurich. Inutile de dire que la force motrice sera fournie par un des torrents qui abondent dans toutes les directions.
- L’installation se composera, pour commencer, de 4000 incandescences, éclairées par des machines alternatives du système Ganz, et mises en action par des turbines Girard.
- Télégraphie et Téléphonie
- A l'exemple de l’Administration des télégraphes français) la Direction générale des télégraphes de Grèce et la Direction de la télégraphie royale de Suède viennent d’adopter pour leurs lignes téléphoniques et télégraphiques les fils bimétalliques Martin.
- D’autres gouvernements, assure-t-on, étudient en ce mo-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ment la transformation graduelle clans le même sens de leurs réseaux téléphoniques.
- Le gouvernement espagnol a mis en adjudication la fourniture et la pose de câbles sous-marins destinés à relier la côte d'Europe aux différentes places de la côte africaine, et celles-ci entre elles. Les lignes suivantes seront tout d’abord établies : de Tarifa à Tanger, 31 milles; de Tarifa à Ceuta, 22 milles; d’Alvneria à Alboran, 84 milles; d’Alboran à Me-lilla, 53 milles; de Melilla aux îles Chafarines, 30 milles; de Melilla à Alhucemas, 84 milles; d’Alhucemas à Penon, 31 milles, total : 334 milles. Le prix maximum offert, par le gouvernement est de 4000 francs par mille.
- M. Robert de Zülow vient de publier chez Harileben, à Vienne, un Manuel spécial pour apprendre rapidement aux télégraphistes allemands la portion de langue française dont ils ont besoin pour comprendre les télégrammes internationaux de service, lesquels s’échangent ordinairement en français. Cette innovation mérite d’être signalée.
- On vient d’adopter dans l’artillerie de forteresse italienne un appareil dit « bonnet téléphonique », dont se coiffent, dans certains cas, les chefs de pièces, de manière à pouvoir recevoir instantanément les ordres de l’officier commandant un fort ou une batterie.
- Celui-ci peut ainsi diriger aisément le feu sans quitter le poste d’observation où il se trouve et d’où il peut voir et apprécier les effets de son tir.
- Comme nous l’avons raconté, la Conférence télégraphique de Berlin a été sollicitée de grever d’une surtaxe tout télégramme intérieur ou international présenté après minuit dans la nuit du samedi au dimanche, et avant minuit dans la nuit du dimanche au lundi.
- Le Journal télégraphique de Berne confirme, dans son numéro du 23 août, le refus que nous avons annoncé. La commission du règlement a rejeté ce projet dans la séance du 3 juin, en se basant sur ce fait que les affaires sont arrêtées le dimanche, et que par conséquent les communications ayant lieu ce jour là ont en général un caractère d’urgence, qu’elles sont de nature pressée, et par conséquent ne doivent point être entravées.
- Cependant la commission a engagé le Bureau international à provoquer la création d’un mouvement d’opinion en faveur du repos dominical, afin d’encourager les administrations à faciliter à tous les agents un repos hebdomadaire dont tous les ouvriers ont besoin et dont moins que les autres les télégraphistes peuvent se passer.
- Nous ajouterons qu’.l y a des pays, comme l’Angleterre, où la poste chôme le dimanche d’une façon absolue. Le télégraphe est le seul moyen de communication qui leste, et par conséquent il serait peu logique de le rendre plus onéreux.
- On lit dans le Morning Post :
- « La longueur totale des fils télégraphiques dans le monde entier à la fin de 1889 était de 1680900 milles (anglais), c’est-à-dire pouvait faire trente fois le tour de l’équateur. Les États-Unis sont représentés dans ce total par 776508 milles de fils, qui ont expédié en 1889, 56000000 de dépêches.
- « La France vient en second rang avec 220890 milles et 30050000 dépêches.
- « Puis l’Angleterre, 180000 milles et 50000000 de dépêches; la Russie 170150 milles de fils et 10280780 dépêches; l’Australie 105360 milles de fils et 12000000 dépêches; le Canada 58500 milles de fils et 4027581 dépêches, enfin l’Italie, 17500 milles de fils et 7000000 de dépêches.
- « La Chine, l’Egypte et le Japon sont à peu près dans la même situation que l’Italie. »
- La Compagnie des téléphones de I.ondres a fait, suivant la Revue industrielle, quelques expériences relatives à la résistance des différentes espèces de bois qui peuvent être utilisées par les électriciens.
- Ces mesures ont été prises au moyen de bornes placées de 2 en 2 pouces (51 mm.) dans des pièces de bois des essences suivantes, chaque pièce ayant à peu près 80 millimètres de largeur et t8 d’épaisseur.
- Résistance un olmis.
- Acajou.......................... 48
- Sapin........................... 214
- Palissandre..................... 291
- Gaïac.......................... 397
- Noyer.......................... 478
- Teck............................ 734
- Ces résultats prouvent que le teck est le meilleur isolant. Il convient mieux pour les appareils électriques que l’acajou, qui est le plus mauvais isolant. O11 l’emploie beaucoup pour la construction des câbles artificiels.
- Ces échantillons avaient été placés dans un endroit chaud et sec, quelque temps avant l’époque de l’essai, car la conductibilité de la surface joue un grand rôle dans ces mesures.
- Tous ces essais ont été faits dans le sens des fibres du bois. D’autres expériences ont démontré que le même morceau de bois donne une résistance de 50 à 100 0/0 plus élevé, si l’on opère normalement aux fibres.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris 31, boulevard des Italiens
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- T-AJBXjE 3DES MATIÈRES
- DU
- TOME TRENTE - SEPTIEME
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-
- TABLE PAR .ORDRE ALPHABÉTIQUE
- A
- Pages
- Accumulateur Beyer et Hagen......................
- — Crompton....................................
- — Currie......................................
- — de divers systèmes (mesures faites sur des). —
- R.Kopp............................. 51, 17S
- — (plaques d’) Riker..........................
- —' jarman........................................
- — ' Wooward...................................
- Alliages de ferro-manganèse et de cuivre (de la résistance des) paf E.-L. Nichols........................
- Aluminium et son électrométallurgie. — G. Richard. Ampèremètre et voltmètre Garver....................
- — Gafver Weston.......*.......................
- Amplitude des vibrations d’une membrane de téléphone, par Ad* Francke..............................
- Appareillage électrique. * *.... ....................
- Appareils électriques exposés en 1889 par la compagnie de l’Est.......................................
- — d’éclairage électrique destinés à l’exploitation des
- couches de terrain traversées par les sondes,
- par G. Trouvé......._......................
- Applications de l’électricité aux chemins de fer. —
- Af. Cossmann......................... 64, 251
- Appareil de déplacement automatique du contrepoids de la machine Moore destinée à essayer les matériaux, par le prince A. Gagarine..................
- 378
- 380
- 130
- 222
- ‘33
- 438
- 680
- ‘34
- ‘5‘
- 132
- 380
- 36
- 286
- 251
- 539
- 5°‘
- 383
- Pages
- Applications scientifiques du phonographe, par
- M. Hopkins..................................... 560
- Armatures lamellaires Westinghouse...................... 318
- Association internationale des électriciens, séance du
- 2 juillet 1890. — A. Hess........................ 90
- B
- Ballons (éclairage électrique des). — IV. de Fon-
- vielle..................................... 214
- Barométrographe de la tour Saint-Jacques. —
- C. Carré................................... 392
- Bec à gaz (allumeur de) Bogart................... 645
- Blanchiment électrique du papier.................... 40
- Bibliographie :
- — Dorure, argenture, cuivrage, galvanoplastie (Ma-
- nuel de), par Donato TomassL........ ........ 546
- — Leçons sur la théorie mathématique de l’électri-
- cité professées au collège de France par J. Bertrand. — Ch. Haubtmaün..................... 345
- — Lejons sur l’électricité faites à la Sorbonne (18S8-
- 1889) par M. Hi Reliât) rédigées par M. Blondin 345
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- 688
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- — Leçons sur l’électricité, par Eric Gérard. —
- F.d. Franken....................................... 646
- — Les navires célèbres, par M. Wilfrid de Fonvielle. 46
- c
- Câbles à isolement d’air de Barrett.................. 130 •
- Canalisation souterraine Crompton.................... 230
- Céruse par électrolyse (.fabrication de la). Procédé
- Bottome...................................... 285
- Chemins de fer (applications de l’électricité aux). —
- M, Cossmann.............................. 64 25
- — de fer et tramways électriques. — G. Richard. 7 68
- — de ter électrique, système Crosby............... 68
- Circuit magnétique des transformateurs, par MM. Johnson et Philipps....................................... 315
- Commutateur de sûreté Rawson et White......... 439 6S0
- — principaux Donnan et Smith..................... 287
- — double pour incandescence....................., 678
- Compteur à courant alternatif Blathy............... 28
- —> — — Galiz................ 28
- — de temps électrique de M. Aubert................ 231
- — Siemens et Halske............................. 378
- — Siemens...... ................................ 130
- Conductibilité électrolytique (Relations entre la) et
- la structure chimique, par Ward Coldridge. — A.Cbazsy..................................... 441
- — électrique des gaz et des vapeurs! — /. Luvini.. 256
- — des sels solides et fondus (sur la), par L. Graetz. 339 Condensateurs (sur les résidus des) par M. Bouty... 95 Convection photo-électrique (sur la) et sur d'autres
- phénomènes électriques dans l’air raréfié. —
- A. Rigbi........................... 551, 621 654
- Correspondance : Lettre de M. L’Hoest............ 597
- —« Lettre de MM. Richard frères.. 17
- — Lettre de M. C. Féry........... t47
- Courant alternatif (quelques expériences avec les appareils à) par H. J. Ryan.................... 328
- — alternatifs(surl’emmagasinementdes).—Z)r Fceppl. 234
- — périodiques (études des). — Vacby............. rot
- — telluriques et l’activité du cratère du Vésuve pen-
- dant l’éclipse de soleil (sur les), par M. L Pal-
- v mieri........................................... 383
- Coupe-circuit desûreté de MM. Chaize frères......... 318
- — double de Hawkeye.............................. 287
- — double de Binswanger.......................... 677
- Coups de feu des chaudières à vapeur (sur les). — Expériences de M. Hirsch............................... 44
- Creuset électrique de M. G. Lécuyer......... 158
- D
- Page»
- Décoloration des extraits de. tanin par l’électricité,
- procédé de M. Fœlsing.................'...... 631
- Démonstration du mode d’action du téléphone. —
- parle D'L. Giunmach.......................... 246
- Deptford (les usines de). — Cb. Haubtmann... • 401,
- 565, 612 et.................................. 660
- Déposition électrique du platine par M. Vahl........ 283
- Détails de construction des machines dynamos. —
- G. Richard.................................. 313
- — de construction des lampes à incandescence. —
- G. Richard.................................. 420
- Détermination de l’ohm — H. IVuilleutnier..... 12s
- — du pouvoir inducteur spécifique, par Wihelm
- Donle......................................... 584
- Développement (le) et l’installation de l’électricité à
- Berlin, par A. Wilke.............. 581, 626 672
- Distribution dans les réseaux (sur la réparation du
- courant de). — J. Herzog et L. Stark......... 350
- — de l’heure par l’électricité................... 254
- — par trois fils à courants de phases équidistantes,
- par M. Wenstrom............................... 314
- Dosage électrolytique du palladium, par E. Smith et
- H. Relier................................... 296
- Dynamomètre de transmission. parM. Mascart........... 88
- H
- Eclairage électrique des ballons.— IV. de Fonvielle. 214 — ' — système de Fcrranti. — Cb.
- ' Haubtmann................ 401, 520, 363, 614, 660
- Effet du changement de température sur le point critique du fer de Villari..................... 40
- Effltfves (contribution à l’étude des réactions électrochimiques par les). — A. Rigaut............. 22
- Electriciens américains (réunion des) à May-Cape. —
- ‘ P.-H. Ledeboer.... :...................... 609
- Electricité (1’) et la richesse minérale. — A. Minet.. 601 Electromoteurs à courants alternatifs de M. Bradley. 316 Electrocution (la première). — IV. de Fonvielle.... 592 Electrolytes fondus (recherches sur les). —A. Minet
- • * ' 201 322
- Electromètre capillaire. — A. Berget.............. 63
- Electrolyse (fabrication .de la céruse par). Procédé
- *' Bottome:................................. 383
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-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 689
- Pages j
- Electrométallurgie (l’aluminium et son). — G. Rt-
- ebard...................................... 151
- jümmagasinement des courants alternatifs (sur 1’).
- — D' Feeppl................................. 234
- Emploi de l’électricité en savonnerie................ 44
- Equations fondamentales (sur les) de l’électrodynamique pour les corps immobiles par M. Hertz.
- À. Cbassy....................... 137, 188, 239
- Etude des courants périodiques. — Vascby.... 101 158
- Expériences avec les appareils à courants alternatifs,
- par H. J. Ryan.............................. 328
- Exposition de Chicago. — IV. de Fonvielle.......... 310
- Expériences de Francfort. — F. Uppenborn........... 259
- — de M. Hirsch sur les coups de feu des chaudières
- à vapeur..................................... 44
- — de M. Hertz, par L. Boltzmann............... 342
- — de radiométrie, par A. R. Rennet............ 637
- — sur la vitesse de transmission des perturbations,
- par J.-J. Thomson........................... 432
- — sur les éclairements par M. de Nerville. ... 90
- F
- Fabrication de la céruse par électrolyse. Procédé
- Bottome................................... 283.
- — des accumulateurs par M. E. Corréns........... 44
- Faits divers :
- Accident arrivé à‘un train, occasionné par un coup
- de foudre....................................... 47
- — dû à des bouteilles de Leyde.............. 299
- Accident dû à l’électricité......................... 682
- Adhérence d’un train sur les rails................. 47
- Appareil électrique appliqué à la timonnerie......... 48
- — — pour empêcher les vols................ 47
- — — — tondre les moutons.......... 597
- — transportable permettant de reconnaître la
- direction d’un courant électrique.......... .. 297
- Applications du celluloïde.......................... 248
- — courant électrique pour guérir les
- maladies du vin.......;....................... 579
- — de l’électricité à la protection d’une
- ferme........................................... 299
- — du phonographe.......<............... 97
- Bateau sous-marin le Peral.......................... 150
- Chariot souterrain pour faire communiquer l’électricité d’une station centrale aux locomotives électriques ............................................. 348
- Chemin de fer électrique aérien d’Elberfeld et Bar-
- men............................................ 197
- — — à Lafayette............... 299
- — — à Rome.................... 197
- — de ceinture électrique.............. 98
- Pages
- Cirage des bottes par l’électricité.................. 198
- Commande de dynamos, système de M. Ewans..... 682
- Communication à l’Association britannique............... 398
- Compagnie d’électricité à Troyes....................... 149
- Composés isolants nouveaux.............................. 299
- Consommation du cuivre.................................. 248
- Constitution d’une société d’éclairage par l’électricité
- à Clamecy............................,......... 149
- Construction des poulies pour moteurs dés tramways
- électriques................,................... 47
- Construction des cartes magnétiques.................... 681
- Collection des mémoires de l’ancienne Académie des
- sciences......................................... 298
- Coup de foudre à Siml.i................................ 347
- Coup de foudre singulier......................... 682
- Crémation par l’électricité.......................... 598
- Création d’une usine centrale d’éclairage à Breslau. 149
- Culture des arbres à gutta et à caoutchouc........... 148
- Découverte, dans l’art de la gravure............... 49
- Dépôts électrolytiques de fer........................... 48
- Destruction de la pierre par l’électricité........... 398
- Distribution de force motrice etd’éclairage au Locle 48
- Détermination des unités électriques................... 198
- Droits de douane sur l’électricité..................... 148
- Electrocution dans l’Etat de New-York........... 348, 637
- Electrolyse de l’acide tartrique..................... 648
- — des tumeurs............................. ^48
- Electrophonoscope...................................... 197
- Embarcations mues par l’électricité............., 197
- Emploi des lampes à incandescence dans la médecine opératoire.................................. 549
- — de l’électricité dans les forêts de la Galicie.. 147
- — du papier comme enveloppe isolante des fils
- conducteurs....................................... 347
- Emploi de la force hydraulique aux États-Unis..... 682
- Epurateur par osmose et élçctrolyse..................... 248
- Essai d’un tramway électrique de Lyon à Montplai-
- sir-la-Paine..................................... 647
- Exécution de Kemmler............................ 97; ^47
- — par l'électricité..................... 47) 297
- Expériences avec les accumulateurs.................. 47
- — d’aérostats dirigeables................ 48
- — pour introduire des drogues dans le
- corps par l’action du courant électrique....... 548
- — sur la culture forcée par l’électricité.... 548
- Expositions ambulatoires en Amérique............... 547
- — électrique d’Edimbourg................. 48
- — de Francfort.......................... ^97
- — nationale à Lyon........................... 147
- — universelle de Chicago................ 97, 448
- Feux Saint-Elme......................................... ,97
- Fontaines lumineuses.................................... 149
- Frein pour le mouvement de rotation et de tremblement des bâtonnets de charbon du microphone............................................ 48
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-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 690
- Pages
- r •. Foudroiement électrique.......................... 198
- Grandes découvertes électriques...................... 298
- Incident dû à l’électricité.......................... 597
- : Laboratoire de zoologie marine de Banyuls........... 9/
- Machine à calculer................................. 98
- — à nettoyer les carreaux.................... 547
- Mémoire sur le cyclone de Saint-Claude............. 547
- Méthode de formation des plaques d’accumi lateurs. 548
- Modification de l’élément Leclanché................ 649 i
- Monument à Gaulard, à Lanzo........................ 447
- Mort de M. Gavaret................................... 647
- de M. Sax.................................... 598
- t—. . de M. Wade. .............................. 350
- Moyen de tailler les limes par l’électricité....... 398
- . — pour accélérer la gravure à l’eau-forte....... 247 '
- - Nombre de décès occasionnés aux Etats-Unis par
- les courants de hautes tensions................ 598
- Nouveau baromètre appliqué à l’étude des orages.. 297
- . — distributeur automatique................... 597
- , — . . frein électrique.......................... 197
- procédé pour abattre les animaux............ 397
- — — argenter les objets en fer.. 449
- Nouvelle torpille automotrice.................. 89, 398
- . — pompe à vide.................................... 348
- Orage à Lœbschutz.................................» 397
- à Southampton................................ 248
- r— à Tarbes et ses environs....................... 299
- r— du 2 août au camp d’Aldershot.................. 299
- r- cycloniques à Dreux et dans le Jura............ 448
- — dans la contrée de la Moselle............,, 397
- — (violent) à Buley............................ 148
- — à Foggia.............................. 49
- — — à Paris............................. 198, 547
- — -r- à Marseille .......................... 447
- — sur les hauts plateaux de la Lozère.. 148
- Origine électrique de la fluorescence et de la phosphorescence ......................................... 348
- Opinion d’électriciens relativement à la mort par le
- foudroiement...................................... 47
- Omnibus électriques à Londres....................... 598
- Paratonnerres Melsens................................ 297
- Phonographes dans l’abbaye de Westminter............. 148
- Pose des rails d’une ligne électrique.................547
- Premier tramway électrique en Suède.................. 548 •
- Préparation électrique de la pulpe.................... 49
- — électrolytique du chlore et du brome... 98
- Préservation contre les accidents................... 247
- Prix de revient de l’oxygène préparé par l’électrolyse y de l’eau......................................'..... 648
- Procédé de réduction électrolytique du zinc et de.
- l’étain....;..;.................................. 648 !
- électrique pour tailler les limes......... 249
- — de tannage........................ 648
- de préparation des alliages de sodium..... 547
- pour l’amalgamage des zincs de piles. ;. ;. 148
- Page»
- — _ éviter la production des sels grim-
- pants................................. 198
- — Cowles en Amérique............................... 99
- — électrique pour tremper l’acier........ 48
- • — pour recouvrir le fer de molybdène.......... 97
- Procès entre le ministre des postes et des télégraphes de l’empire allemand et la Société anonyme Mix
- et Genest................................... 398
- Progrès de l’industrie électrique.................... 249
- Remplacement par la traction électrique du halage
- des bateaux..............................•...... 648
- Résistance des différentes espèces de bois....'..... 684
- Rôle de la nature des feuilles dans la décharge électrique ............................................ 558
- Session de l’Association britannique à Leeds......... 681
- Statue de Gaulard, à L.anzo................... 243, 447
- — de Gay-Lussac, à Limoges....................... 396
- Statistique des tramways électriques aux Etats-Unis. 647 Stérilisation du lait par l’électricité.......... 549
- — des vins à l’aide du courant électrique. 47
- Soudure électrique Elihu Thomson........ 48, 348, 597
- Système de soudure électrique........................ 298
- Tempête à Suffolke................................... 68r
- Traction électrique à Florence....................... 198
- Traitement électrolytique des tumeurs................ 448
- Traité sur le magnétisme terrestre. — Sir Biddel
- Airy.......................................... 299
- Tramways électriques à Southend...................... 547
- — — de Brême....................... 397
- — entre la place Pigalle et le Tro-
- cadéro.................... 447
- — — Jarman..1..................... 290
- ~ — de la jetée de Southern....., 647
- Transfert des maladies nerveuses......... 247
- Transport de 300 chevaux à 175 kilomètres de distance................................................ 247
- Télégoniomètre électrique......................... 198
- Tempête du 1" août, à Amiens....................... 298
- Tentative d’introduction des courants alternatifs à
- Paris......................................... 247
- Tour Eiffel à Melbourne............................. 683
- Usine détruite par la foudre....................... 148
- — hydraulique dû Missouri........................ 549
- Eclairage électrique :
- Eri Angleterre..................................... 249
- à la bibliothèque nationale...."..................... 649
- de Collias......................................... 59^
- dé Gasteïn................... i... i i... 1.......... 648
- à Pittsburg.......................................... 198
- dé Sarita-Cruz..................................... 648
- à Sofia.............................................. 249
- de Saint-Elour..................................... 349
- à Winchester; '.. 11 ;.. >39
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-
- JOURNAL UNIVERSEL BÉLECTRICITÉ
- 651
- Pages
- de Farcham,........................................ 683
- dan? l’Engadine,,.................................... 683
- (des, moyens de 1’)................................ • 683
- des chemins de fer en Allemagne............... .... 683
- de.Binge (Angleterre).............................. 683
- à Chicago............................................ 683
- à.Florence........................................ 683
- du Bureau central de la police à Londres............ 249
- de là, rive gauche de la Seine à Paris............ 348
- de la station, thermale de Carlsbad................ 599
- dîun steàmer à pétrole............................ 299
- du théâtre, lyrique de Londres..................... 599
- des trains en.Russie. ............................... 400
- du vapeur Lobengrin.................................. 199
- de la ville d’eaux de Saint-Maurice.................. 300
- de l’intérieur de la cathédrale de Milan.......... 600
- public en Angleterre.................................. 99
- souterrain des mines................................. 549
- Commencement d’incendie au théâtre des Variétés
- de Marseille.................................. 649
- Compagnie générale électrique de Berlin....... 449 649
- Convention nationale américaine de lumière électrique au c?p May................................. 349
- Dangerdes appareils à. lumière électrique........... 349
- Défense à la London Electric Supply Corporation de continuer à éclairer son secteur avec les machines installées dans Grosvenor Gallery........ 599
- Distribution de l’énergie électrique à Heilbronn.... 49
- Emploi de la lumière électrique pour la pêche en
- mer. .................................. ...... 399
- Emploi des moteurs électriques en Amérique........ 99
- — des transformateurs pour éclairer les tubes
- de Geissler................................... $99
- Etablissement d’une usine centrale à Boulogne..... $30
- Expériences d’éclairage électrique à Strasbourg... 199
- — pour la détermination du diagnostic de
- certaines lésions............................. 599
- Exposition du palais de l’industrie.................. 649
- — d’Edimbourg.................................. 600
- Fontaines lumineuses à Chicago....................... 649
- Installation électrique des mines de Shawnée......... 199
- Lampe à arc de 40 000 bougies..................... 249
- — à arc Roussel............................... 199
- — Stella pour mineurs......................... 398
- Lumière électrique en-Chine........................... 49
- — au château de la Devèse.......... 348
- — sur là cyte occidentale d’Afrique. 449
- Nombres de becs électriques à New-York............... 400
- Nombre'dès théâtres brûlés............................ 49
- Nouvellé làmpe électrique portative......... 450 648
- — — destinée aux minés....... 349
- Nouvelle méthode d’indication des noms des
- rires..........'............................. 549
- Société d’éclairage électrique à' Gànd............... 399
- Sociétés pour l’éclairage électrique au Japon........ 648
- P«g«*
- Station centrale d’éclairage électrique à Dusseldorff, 649
- — d’électricité aux Etats-Unis........... 399
- , — —• à Florence.............. 399
- — — à Vérone.................... 300
- — — à Vienne......................: 648
- Travaux de canalisation pour le réseau des courants;
- . alternatifs......................................... 4°°
- Usine d’électricité à Dresde........................'...., 249
- Télégraphie et Téléphonie :
- Accumulateurs à la station centrale d’éleçtricité dét
- Berlin................. ...................... 300
- Administration des téléphones du Wurtemberg.........! 100
- Applications de l’électricité à Berlin.............i 450
- Appareils steno-télégraphique de M. CassagneS.....i 149
- — téléphonique Cuthbert Goulding............ 450
- Augmentation de la puissance de l’audition téléphonique........................ ............. 350
- Bonnet téléphonique................................ 684
- Bureaux téléphoniques-municipaux..................... 650
- — télégraphique de File d’Héligoland. J...... 600
- Câble de Halifax aux Bermudes..................... 100
- — direct entreValparaiso, lquique et Limai.....I 400
- — entre l'Angleterre et la Suède........;......i 400
- — entre Lisbonne, San-Michael, Térceira et
- Fayal....................................... ;1 450
- — franco-algériens............................J 50
- — télégraphique entre Dar-el-Salaam, Bagamayo
- et Zanzibar.................................. 399
- — sous-marin de Demerara........... 50
- — entre Sousse et Sfax............. 650
- — — entre Cuba et Porto-Rico'.............. 200
- Chemin de fer souterrain à Londres.................- 150
- Circonscriptions de l’inscription générale télégraphique ................................................. 200
- Communication directe entre Paris et le département
- de Seine-et-Oise........................... ’ 450
- — téléphonique entre Veiviers et Aix-;:
- la-Chapelle................................... 100
- — téléphonique entre Londres, Liver-’
- pool, Manchester et Birminghan^.'............. 250
- Conférence télégraphique de Berlin 684
- Convention téléphonique entre i’Etaîf^t la ville
- d’Ivry..................•-V• *5°
- Décision en matière de téléphonie de ïâ^ouf des
- Etats-Unis..................................... 630
- Dispositions à Berlin pour lés abonnés àù téléphone. 650
- Décret relatif aux dépêchés téléphoniques............. 150
- Dépêchés télégraphiqUes’à destination.du Guatemala. 199 Développement des industries électriques aux Etats-
- Unis........................................." 199
- Electro-phonoscope.................................. ; 130
- Emploi de fils bimétalliques en Grèce et en Suède.." 684
- Fil téléphonique entre Londres et Paris............. 650
- p.691 - vue 641/650
-
-
-
- '6j2 là LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Page»
- Grève des employés du téléphone à Londres.......... .100
- Incendie du bureau central de la Western-Union... 350
- Industrie télégraphique aux Etats-Unis........ 200
- Introduction-de l’électricité en Chine.....:...... 600
- Interruption des câbles de Java.'................. 400
- Jugement entre la Compagnie Westinghouse et
- • - M. de Ferranti.......................... 350
- Etablissement d’une ligne téléphonique entre Paris
- et Bordeaux................................... 200
- — d’une ligne télégraphique de Such^t-
- gurh à Jammu en Kashmir............... 200
- Essais téléphoniques entre Paris et Calais. ...... 50
- Extension du. réseau téléphonique................. 130
- Expériences de téléphonie sous-marine............. 600
- Lanterne électrique pour locomotives................ 330
- Ligne télégraj hique de Longtchéou (Chine)........ 200
- .rr.. téléphonique du réseau d’Edimbourg.......... 200
- — télégraphique entre Bùenos-Ayres et Monté-
- .,. video......................................... 300
- • téléphonique interurbaine de Paris à Saint-Ger.
- . main............................................ 600
- . télégraphique entre Tory-Island et la côte
- , d’Islande................................... 600
- Ligne téléphonique entre Madrid et la Granja...... 684
- Lignes sous-marines entre l’Espagne et la côte africaine ...............................;........ 684
- Loi téléphonique en Italie........................ 300
- Longueur totale des fils télégraphiques du monde.. 684
- Manuel pour télégraphistes.......................... 684
- Modification des distributeurs automatiques......... 630
- Nouveau câble entre la France et l’Angleterre..... 250
- — bureau de poste et télégraphe............. 150
- — système de fils dit bi-mé(allique......... 450
- Nouvelle invention en téléphonie à New-Haven.... 400
- Nouvel appareil télégraphique imprimant............. 150
- Observations sur les orages et les troubjes magnétiques..................................... 30
- Parafoudre........................................ 550
- Perfectionnement du système télégraphique des ports
- de pêche...................................... 330
- Poteaux télégraphiques à Melbourne.................. 550
- — — dans l’état de Nevada..... 450
- Réorganisation du service dee téléphones............ 650
- Réseau téléphonique de Dijon........................ 400
- Réseaux téléphoniques d’Enghien, Montmorency et
- Choisy-le-Roy................................ 300
- Service télégraphique entre l’Australie et le reste du
- monde....................................... 199
- Sessions de l’Association française pour le progrès
- des sciences à Limoges......................... 99
- Société générale des téléphones...................- 30
- Station météorologique d’Angleterre................. 550
- Système d’avertisseurs pour appels téléphoniques. . 350 Télégraphie dans des colonies anglaises de l’Océan
- Pacifique...................................... 50
- Pag»»
- Téléphone entre Saint-Pétersbourg,-Moscou et Var- -
- • - • sovie,.................... ................ 600
- Téléphone pour locomotive ................ 430
- , .. — - de M. Siesegang................... ....... 250
- Transmission-d'un message aux Etats-Unis........... 350
- Force électromotrice (sur la).dans les électrolytes fon-
- . . dus, par L. Poincaré................;........ 183
- —. .électromotrice (la thermo-chimie dans ses rapports , avec la), par le professeur J.-E. Siebel......... 644
- Fourneau électrique, par MM. Brin frères.............. 137
- Force électromotrice entre le .verre et les amalgames,
- .par G. Meyer.................................... 385
- Foyer.électrique de M. Gérard Lecuyer................. 138
- G
- Galvanomètre magnétostatique de sir W. Thomson 39
- Générateur- thermo-magnétique Tesla.............. 82
- Gyroscopes électriques. — G. Trouvé.................. 428
- l
- Indicateur thermique....................... 286
- L
- Lampes à arc (recherches photométriques récentes
- sur les). — A. Palaç........................... 408
- — à incandescence Van Choatev...................... 420
- — ’ — pour l’éclairage des voitures
- M. Slatter................................... 427
- — — (nouvelles formes de). — A.
- Larnaude....................................... 366
- — — M. Timmis........................ 420
- — — (détails de construction des), —
- G. Richard................................... 420
- — — A. Bernstein..................... 423
- — — de MM. Ryder et Dopson.......... 426
- — électrique de sûreté de W. Tchikoleff............. 87
- p.692 - vue 642/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ * ,693
- Page*
- Leçons sur l’électricité’ professées par Eric Gérard. —
- > Ed. Francken... ................................ 646
- — . . — faites à la Sorbonne(i888-i889)
- par M. H'. Pellat* rédigées-par M. Blondin..... 346
- — sur la théorie mathématique de l’électricité profes-. • sées au Collège de France par J. Bertrand. —
- . Ch. Haubtmann................................... 345
- M
- Machines à courants alternatifs (sur le rende i.ent des)
- " ‘ par L. Düricari et W.-F.-C. Hasson........... 82
- ' —* MOore déstirieé à essayer les matériaux, appareil de déplacement automatique du contrepoids,
- “ par le prince A. Gàgàrine.'.................... 383
- Mécanisme d’irduction des courants électriques (la ' transmission d’Huygêns êt la représentation du)
- par Lord Rayleigh............................. 332
- Mesures faites sur des accumulateurs de divers systèmes. — R. Kopp...................... 51, 178, 322
- Micrograpbophone de M. G. Bettini..................... 337
- Moteur à courant alternatif de M. Tesla............... 333
- — • ;— continu........................... 253»
- — à petite vitesse Perret........ ............... 430
- — alternatif (transformateur à intensité constante
- pour), par M. Tesla.,........................ 534
- Monture pour lampe à incandescence de M. Bailey.» 423 Mort foudroyé......................................... 37
- N
- Navires célèbres (les). — Wilfrid de FonvieUc.... 46
- Nouveaux appareils radiophoniques, par MM. Merca-
- dier et Chaperon............................ 343
- O
- Oscillations électriques (sur les) par M. Stefan.. 294
- outil à dégarnir de M Perry....................... 286
- P
- Pages
- Pile Crosby......................... .................. 678
- Platine (sur la déposition électrique du), par M. Vahl 287
- Plaques d’accumulateurs Riker.......................... 133
- Phénomènes actino-électriques, par M. Stoletow.... 183
- — _ électriques dans l’air raréfié (sur la convection
- photo-électrique et sur d’autres). — A. Rtgbi.
- 551, 621 654
- Phonographes (Applications scientifiques des). —
- de M. Hopkins.................................. 360
- — (Les). — G. Richard...................... 509, 557
- — M. Wheless..................................... 339
- — C.-Â. Rendall.................................... 538
- Photomètre (Nouveau), par M. le professeur E.-L. Ni-
- chols............................................ 29
- Pho’ ométriques récentes (recherches) sur les lampes
- .à arc. —A. Palaç............................... 408
- Préparation électrolytique du vermillon................. 631
- — du carbonate de soude électrolytique (appareil
- pour la), de M. Marx........................... 80
- Problème physique de la lampe à incandescence, par
- J.-A. Fleming................................. 333
- Procédé Grabau, pour la fabrication de l’aluminium. 133
- — électrolytique de fabrication de l’aluminium de
- * M. Diehl........................................ 134
- — indirects dans les sciences physiques. — C. De-
- charme ..................... 301, 367, 528, 576 667
- — de fabrication de l’aiuminium E. Daniel... ..... 154
- — — — Falk et Schaag. .. 136
- — • — — Hall................ 137
- — — — Netto............... 153
- Position du point neutre dans un circuit d’induction,
- * par M. Karsten.......'......................... 196
- — la plus favorable d’une station - centrale destinée - • à alimenter un réseau déterminé, par le Dr A.
- Fceppl . ................................... 382
- Pouvoir inducteur spécifique (détermination du), par
- Wilhelm Donle ............................... 584
- R
- Radiomètrie (expériences de), par A.-R. Bennet.... 637 Réactions électrochimiques par les effluves (contribution à l’étude des). — A. Rigaut............... 221
- Recherches photométriques récentes sur les lampes à arc. — A. Palaç
- 408
- p.693 - vue 643/650
-
-
-
- 6$4 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Relations entre la corductibilité électrolytique et la
- structure chimique, par W. Coldrige. — Cbassy. 441 Rendement des machines à courants alternatifs, par
- le D* L, Duncan et W.-F.-C. Masson........... Sa
- Rhéostats (sur les). — A. Hess..................... 19
- Répartition du courant dans les réseaux de distribution (sur la). — J. Herzog et L. Stark......... 360
- Réseau de lignes télégraphiques en Allemagne.......... 387
- Résidu électrique (sur le), par M. Muraoka............ 205
- — des condensateurs (sur le), par M. E. Bouty... 183
- Résistance électriques des gaz dans les champs ma-
- gnét.ques. par A. Witz ........................ 440
- — des alliages de ferro-manganèse et de cuivre, par
- E.-L. Nichols."................................ 134
- Réunion des électriciens à'May-Cape. — P.-H. Lede-~'
- boer........................................ 609
- S
- Savonnerie (emploi de l’électricité en)............... 44
- Signaux télégraphiques (transmission simultanée des)
- — L. Vianisi........................ 112, 168, 214
- Société française de physique, séance du 20 juin 1890. 88
- . . — — séance du 18 juillet.
- 1890............................................. 183 '
- Soude électrolytique (appareil pour la préparation du _
- carbonate de), par Marx........................... 80
- Station centrale destinée à alimenter un réseau déterminé (sur la position la plus favorable d’une), par le D' Fœppl.......................................... 383
- — _ principales et secondaires de la Compagnie de
- Chelsea..... ..................................... 32
- Stéréorama de la Toui Eiffel. — IV. de Fonvielle,. 258 Suspension pour lampe à incandescence de M. Dona-
- van.......................................... 434
- — — — Benson.... 424
- Système de chemin de fer électrique Worms............... 17
- — de distribution Siemens et Halske.............. 313
- — Ferranti et les usines de Deptford. — Cb. Haubt-
- mann........................ 401, 520, 565, 614 660
- — Welles pour la téléphonie......................... 273
- — de tramways électrjque Waller-Manville.............. 8
- T
- Tannage électrique. — A Rigaut..................... 23
- Télégraphe imprimant de Wright et Moore............ 631
- — à longue distance Allan et Brown.............. 678
- Téléphone (appareil pour la démonstration du mode
- d’action du), par le D' L. Grummach....... 346
- .... Pages
- — Duplex, de M. Rosenbruck................... 276
- — , (Jes).. — G. Richard..............,....... 265
- Théorie (sur la) des expériences de M. Hertz, par ,
- H. Poincarré....................... 634
- Thermo-chimie dans ses rapports avec la force élec-. .
- tromotrice, par le professeur J.-E. Siebel. 644
- Tour. Saint-Jacques (barométrographe de la)........ 392
- Tramways électriques (à propos des). — P.-H. Lede-
- boer...................................... 122
- — — — Kunst....... 319
- — — et chemins de fer. — G. Richard 68
- — — Grew-Mac.................................... 9
- — — Percy-Aolt.................................. 14
- — — Odcll....................................... 10
- — — Raworth..................... 34
- — — S. Trotte................................... 9
- — — Weeler,...................... _ 7
- — — système Lineff. — P.-H. Le-
- deboer................................... 351
- Transformateur de courant continu de la Compagnie de Chelsea................................... 432
- — de MM. Gibbs et Fesquet..................... 134
- Transmissions à haute tension par M. J. Kintner... 313
- — de force électrique, à Domène, par M. Hillairet.. 90
- — d’Huygens et la représentation du mécanisme
- d’induction des courants électriques, par Lord
- Rayleigh................................ 332
- — simultanée des signaux télégraphiques. — Luigi
- Vianisi.......................... u2, 168, 214
- — de M. Foote,................................. 318
- — o des perturbations électriques, par J.-J. Thomson.. 433 Transformateur à intensité constante pour moteur ,
- à courant alternatif, par M. Tesla.......,. 334
- Transport électrique (sur le) des sels dissous, par
- M. A. Chassy............................... joi
- Transporteur postal de M. Libbey................. 18
- U
- Utilisation (sur 1’) des forces naturelles. — P.-H.
- Ledet'àer.......... ;..:.........651
- V
- Variations diurnes de l'aiguille aimantée à Kiew
- (sur les), par MM. W.-C. Robson et J. Smith. 42
- Vermillon (préparation électrolytique du)............... 631
- Vibrations électriques (sur les), par M. Zickermann. 145 Voltmètre et ampèremètre Garver.......................... 138
- p.694 - vue 644/650
-
-
-
- TABLE PAR NOMS D’AUTEURS
- A
- Pag-s
- Allan. — Télégraphie à longue distance..,.............. 678
- Aubert. — Compteur de temps électrique.,.,,.............. 331
- B
- Bailey. — Monture de lampe............................ 423
- Bamberg. — Electrométallurgie de l'aluminium.......... 153
- Barrett. — Câbles à isolement d’air................... 130
- Bennet (A. R.). — Expériences de radiométrie.......... 637
- Benson. — Suspension pour lampe à incandescence.. 424
- Berget (A.). — Electromètre capillaire................ 63
- Bernstein. — Lampe à incandescence.................... 423
- Bettini (M. G.). — Micrographophone................... 537
- Bertrand (J.). — Leçons sur la théorie mathématique
- de l’électricité professées au collège de France. 345
- Beyer. — Accumulateur................................ 378
- Binswanger. — Coupe-circuit double..................... 677
- Blatby. — Compteur à courant alternatif............... 20
- Blondin. — Leçons sur félectricité faites à la Sorbonne
- par M. Pellat 1888-1890....................... 346
- Boltzmann. — Sur les expériences de M. Hertz,.... 342
- Page»
- Bogart. — Bec à gaz allumeur......................... 64$
- Bottome. —r Fabrication de la céruse par électrolyse.. 285 Bouty (E.). — Sur le résidu des condensateurs.. 05 183 Bradley (M.), — Electromoteurs à courants alternatifs,.................................................. 316
- Brin (frères). — Fourneàu électrique................... 157
- Brown. — Télégraphie ;) longue distance,............... 678
- c
- Carré (C.). — Barométrographe de la' tour Saint-Jacques...,............................................. 392
- Chaize (frères.,). Coupe-circuit de sûreté............. 318
- Chaperon. — Recherches sur de nouveaux appareils
- radiophoniques............................... 343
- Chassy (A.). — Sur les équations fondamentales de l’électrodynamique pour les corps immobiles,
- par M. Hertz....................... 137, 188 239
- Chassy (A.). — Transport électrique des sels dissous. 201 — Relations entre la conductibilité électrolytique et
- la structure chimique......................... 441
- Choate (Van). — Lampe à incandescence.................. 420
- Coldridge (W.). Relations entre la conductibilité électrolytique et la structure chimique..441
- p.695 - vue 645/650
-
-
-
- 696
- LA LUMIÈRE Êi^ECTRIQUti.
- ' Page»
- Correns (E.). — Fabrication des accumulateurs........... 44
- Cossmann (M.). — Applications de l’électricité aux
- chemins de fer....................... 64,251 501
- Crompton. — Accumulateur................................. 380
- — Canalisation souterraine....................... 250
- Crosby. — Tramways et chemins de fer électriques... 68
- — Pile.............................................. 678
- Currie. — Accumulateur................................, 130
- D
- Daniel. — Electrométallurgie de l’aluminium............ 154
- Decharme (C.). Des précédés indirects dans les sciences physiques..................... 301, 367, 528, 575 667
- Diehl. — Procédé électrolytique de fabrication d’aluminium................................................. 154
- Donnan. — Commutateurs principaux...................... 287
- Donavan. — Suspension de lampe......................... 424
- Donle (W.). — Détermination du pouvoir inducteur spécifique........................................ 584
- Dopson. — Lampe à incandescence........................ 426
- Duncan (D.). — Rendement des machines à courants
- alternatifs.................................... 82
- F
- Falk. — Procédé de fabrication d’aluminium............. 156
- Fesquet. — Transformateur.............................. 134
- Ferrant! (de). —Système d’éclairage électrique, 401,
- 565 et,................................. 612, 660
- Fleming. — Le problème physique de la lampe à incandescence............................................. 333
- Fonvielle (W. de). L’éclairage électrique des ballons. 214
- — Les navires célèbres............................... 46
- —, La première électrocution......................... 592
- — L’exposition de Chicago........................... 310
- —^ Le stéréorama de la tour Eiffel........... 258
- Fœlsing. — Décoloration des extraits de tanin.......... 631
- Fœppl (D' A.). — Sur la position la plus favorable d’une station centrale destinée à alimenter un réseau déterminé........................................ 382
- — Sur l’emmagasinement des courants alternatifs... 234
- Foote (M.). — Transmission à frein régularisateur.... ‘318
- P.oge»
- Franken (Ed.). — Leçons sur l’électricité professées
- par M. Eric Gérard............................... 646
- Franke (Ad.). — De l’amplitude des vibrations d’une
- membrane de téléphone............................ 36
- G
- Gagarine (A.) de prince). — Appareil de déplacement automatique du coqtre-poids de la ma-
- chine Moore destinée à essayer les matériaux.. 383
- Gahz. — Compteur à courant alternatif................ 28
- Garver. —Ampèremètre.................................. 380
- — Ampèremètre et voltmètre.......................... 130
- Gérard (E.). — Leçons sur l’électricité.............. 646
- Gibbs. — Transformateur............................... 134
- Grabau. — Electrométallurgie de l’aluminium........... 152
- Graham (M.-A.). —Téléphone............................ 274
- Grætz. — Sur la conductibilité des sels solides et fondus................................................... 539
- Grew (Mac). — Tramways électriques...................... 9
- Grunmach (Dr L.). — Appareil pour la démonstration du mode d’action du téléphone..................... 246
- H
- Hall. — Procédé de fabrication d’aluminium.............. 157
- Halske. —Compteur électrique............................ 378
- — Système de distribution......................... 313
- Hagen. — Accumulateur................................... 378
- Hopkins (G.-M.). — Applications scientifiques du phonographe ...................................... 560
- Hasson. — Rendement des machines à courants alternatifs . ............................................ 82
- Haubtmann (Ch.) — Le système Ferranti et les usines
- de Deptford.................... 401, 520, 565, 612
- — Leçons sur la théorie mathématique de l’électricité
- par M. J. Bertiand............................. 345
- Hawkeye. — Coupe-circuit double....'................... 287
- Hertz (H.). — Sur les équations fondamentales de
- l’électrodynamique................. 137, 188 239
- — Expériences sur les ondulations électriques.. 342 634
- Herzog (J.). — Sur la réparation du courant dans les
- réseaux de distribution........................ 36°
- Hess (À.). — Sur les Rhéostats..................'.... 19
- p.696 - vue 646/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 697
- Pages
- — Association internationale des électriciens, séance
- du 2 juillet 1890'.......................... 90
- Hœst(l’). — Lettre.................................... 597
- Hillairet. — Transmission de force électrique à Do-
- mène....... 90
- Hirsch. — Expériences sur les coups de feu des chaudières à vapeur........................................ 44
- Humphrey (C.).— Le rendement du transformateur. 279
- J
- J arm an. — Accumulateur............................ 438
- Johnson. —Circuit magnétique des transformateurs.. 315 — Sonnerie électrique................................ 270
- K
- Karsten. — De la position du point neutre dans un
- circuit d’induction............................ 196
- Keller (H.). — Dosage électrolytique du palladium.. 296
- Kintner (J.). — Transmission à haute tension......... 315
- Kopp (R.). — Mesures faites sur des accumulateurs
- de divers systèmes.................. 51, 178, 222
- Kunst. — A propos des tramways électriques........... 319
- L
- Larnaude (A.) — Nouvelles formes de lampes à incandescence............................................ 366
- Lecuyer (G.). — Foyer électrique....................... 158
- Ledeboer (P.-H.). — A propos des tramways électriques ................................................ >22
- — Tiamways électriques, système Lineff.............. 351
- — Réunion des électriciens américains à May-Cape. 609
- — Sur l’utilisation des forces naturelles........... 651
- Libbey. — Transformateur électrique....................... 18
- Lineff. —Tramway électrique............................ 35'
- Luvini (J.). — Sut la conductibilité électrique des
- . gaz et des vapeurs.............................. 256
- M
- Page»
- Manville. — Système de tramways électriques........... '8
- Muraoka. — Sur le résidu électrique................... 293
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